Газовые котлы. Автономное газовое отопление частного дома: варианты устройства и обзор лучших решений

Преимущества использования газа

Установка топливных котлов на природном или сжиженном газе имеет целый ряд преимуществ по сравнению с организацией отопительной системы на основе жидко- и твердотопливных котельных агрегатов.

Среди важнейших нужно отметить следующие факторы:

Доступная стоимость оборудования, его монтажа, и самого топлива.
Высокая надежность и долговечность отопительных систем, работающих на голубом топливе.
Небольшие габариты оборудования, благодаря чему его установка возможна практически в любом помещении.
Двухконтурные котлы позволяют обеспечивать загородный дом не только теплом, но и горячей водой.
По сравнению с другими видами отопительных систем, те, которые работают на газе, являются самыми экологичными, так как газ при сгорании наносит наименьший урон окружающей среде.
В зависимости от вида выбранного газового отопительного оборудования оно может быть установлено как в доме, так и в специально отведенном для этого помещении, то есть в котельной.

https://youtube.com/watch?v=T8E2vT5XY3A

Параметры расчета газового оборудования

Для того чтобы газовое оборудование для отопления частного дома полностью отвечало своим задачам, его выбор осуществляется на основе расчета. При этом учитываются разные параметры, так что лучше доверить подсчет специалистам.

Основными параметрами являются:

Мощность котла или общая мощность всех котлов в установке.
Мощность насосного оборудования, обязательного для обустройства газовых отопительных систем с принудительным движением теплоносителя.
Техпараметры радиаторов отопления, осуществляющих обогрев помещений в доме.
Возможность монтажа дополнительных систем отопления, например, теплого пола.
Наличие и количество потребителей горячей воды (мойки, ванны, джакузи, бассейны и т.д.).

Выбор оборудования

Отопление — это комплексное решение многих вопросов

Принцип действия газовых котлов основан на подогреве теплоносителя за счет сжигания топлива. Для того чтобы инженерные системы могли бесперебойно эксплуатироваться, необходимо правильно подобрать оборудование для газового отопления частного дома.

Такое оборудование должно соответствовать ряду требований:

Экономичность эксплуатации.
Безопасность и надежность.
Простота использования.
Минимальное техническое обслуживание.
Подходящее исполнение (напольное/настенное).
Эстетичный внешний вид.

Также стоит учесть наличие или отсутствие специального помещения, где можно оборудовать котельную. На рынке представлены модели, которые можно монтировать непосредственно в жилых домах, но большинство высокомощных агрегатов потребуют оборудования котельной.

Модели с настенным монтажом идеально подходят для установки в таких помещениях, как кухня. Такие агрегаты имеют открытую или закрытую камеру сгорания. При наличии в доме дымохода можно приобретать котел, в котором камера сгорания открытая. Если дымоход не предусмотрен, можно устанавливать только котлы с закрытой камерой и коаксиальным дымоходом.

Мощность, как уже отмечалось выше, рассчитывается, исходя из габаритов помещения. Это можно сделать с помощью простой формулы — общая площадь умножается на высоту потолков и полученный результат делится на 25. Конечная цифра и будет составлять тот коэффициент, который подходит для частного дома. Лучше остановить выбор на модели с мощностью немного больше расчетной.

Последнее, что хотелось бы отметить, говоря о выборе котла – это возможность переключения между различными видами топлива. Универсальное котельное оборудование представлено на рынке практически всеми производителями. В большинстве моделей реализована возможность использования двух видов топлива. А выбор варианта зависит от того, какое топливо более доступно в той или иной местности.

Гидравлическая группа

Гидравлическая группа расположена в самом низу устройства. Сюда входит подающая часть и обратная (с насосом).

Обратите внимание из каких материалов выполнена эта группа. Раньше была распространена латунь

Сейчас ее все чаще заменяют композитным исполнением – термостойкий пластик черного цвета. Ничего страшного в этом нет, технологии не стоят на месте и развиваются с каждым днем.

Ошибка №22
Однако латунь по-прежнему считается более качественным и надежным материалом.

При этом, многие забывают, что если у вас вода в системе химически агрессивна + присутствуют блуждающие токи, то котел с латунной гидравлической группой будет не лучшим решением.

Как рассчитать расход газа?

Для расчета расхода топлива нужно знать мощность нагревательного оборудования. При его определении пользуются правилом, что на каждые 10 квадратов отапливаемой площади необходима мощность котла в 1 кВт.

Таким образом, для обогрева дома площадью 100 квадратов нужен котел с мощностью 10 кВт. На выработку 1 кВт тепловой энергии расходуется примерно 0,12 кубометров газа в час. Для отопления такого дома в течение одного часа понадобится 1,2 м³ топлива. Зная это число, несложно подсчитать суточный расход горючего. Он составит 28,8 кубометров.

На первый взгляд кажется, что расход газа довольно большой. Но эти величины справедливы только для непрерывной работы котла при первом прогреве системы сразу после ее запуска. В дальнейшем оборудование будет работать в автоматическом режиме и расход топлива снизится.

Как правило, для поддержания температуры в доме площадью 100 квадратов в пределах 22°С при минусовой температуре на улице понадобится около трех баллонов топлива в неделю. Если в ночные часы поддерживать температуру на 4-6 градусов ниже дневной, то расход горючего сократится на целый баллон.

Если емкости используются для обогрева дачи сезонного проживания, то работу котла можно настроить так, чтобы во время отсутствия хозяев в постройке поддерживалась температура в пределах +5°С. Это обеспечит экономный расход горючего. В итоге для обогрева небольшого домика в течение 7-10 суток понадобится только один баллон сжиженного топлива.

Как рассчитать расход газа на отопление частного дома

Рассчитывать расход газа на отопление частного дома имеет смысл исходя из мощности установленного автономного газового котла, которая обычно определяется из соотношения: на каждые 10 кв. м отапливаемых площадей домовладения – 1 кВт. Если мощность котла превышает это соотношение, то у жителей частного дома есть запас мощности для обеспечения тепла в комнатах в суровые зимы, если же мощность котла значительно ниже этого соотношения, то следует задуматься о модернизации отопительного агрегата.

Для примера возьмем дом площадью 80 кв. м и рассчитаем расход газа на его отопление за отопительный сезон. Примерное значение теплопотерь дома – 2 кВт/ч,

потребность в энергии в час – 8 кВт/ч + 2 кВт/ч = 10 кВт/ч,

в сутки – 10 кВт/ч * 24 ч = 240 кВт,

в месяц – 240 кВт/ч * 30 дней = 7200 кВт.

Если учесть, что удельная теплоемкость сгорания природного газа составляет 9,3 кВт, переведем мощность в месячный расход кубометры газа:

10 кВт/ч / 9,3 кВт = 1,1 м3/ч

С учетом того, что КПД газового котла составляет примерно 90 %, увеличиваем расчётный расход газа на эти 10 % и получим количественное значение расхода газа в час 1,21 м3/ч.

Далее рассчитываем расход в сутки с учетом того, что котел будет работать 18 часов в сутки.

м3/ч * 18 часов = 21,78 м3/ сутки

Расход в месяц составит 21,78 м3/ сутки * 30 дней = 653,4 м3/ месяц.

Если взять во внимание, что отопительный сезон длится примерно 7 месяцев в году, то энергетические затраты на отопление составят:

653,4 м3/ сутки * 7 мес = 4 574 м3.

Таким образом, умножив полученное значение на цену 1 кубометра газа, получим примерную стоимость отопления частного домовладения в стоимостном выражении. Следует учесть, что это примерные значения, размер которых зависит от установленного автономного газового котла, теплопотерь дома, толщины стен, материалов, из которых построен дом, температуры окружающей среды и некоторых других факторов.

Как проверить производителя?

Ошибка №9
Зачастую вместо газового котла с европейскими комплектующими можно запросто купить китайский котел.

На сам деле ничего страшного здесь нет, просто продавцы должны быть честны с вами изначально, а не втюхивать чисто европейское качество.

Как на это не попасться и все проверить самостоятельно? Элементарно.

Вбиваете в гугл полное название модели и добавляете два слова – “СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ”. Скачиваете его и внимательно изучаете.

Ошибка №10
Если вы вообще не смогли найти подобный сертификат, то лучше сразу обходить данную модель стороной.

Сертификат должен быть у каждого товара, который завозится на территорию стран СНГ. В графе “Изготовитель” как раз таки и указано, где фактически был произведен данный котел. Вот вам для наглядного сравнения два сертификата.

Конкретную марку смотрите в графе – “Продукция”.

Это касается не только сборки, но и комплектующих. Уже мало кто из производителей за счет китайцев экономит только на рабочей силе.

Поэтому не стоит верить продавцам, что котел был только отверточно собран в Китае, а все внутренности у него европейские. Хотя опять же повторимся, в современном мире не всегда китайские комплектующие это плохо.

Здесь в первую очередь идет речь о честности продавца.

Схемы систем отопления

Схемы отопительных систем могут быть жидкостными и воздушными.

Жидкостная

Упрощённая схема с одноконтурным котлом состоит из:

газового котла (в котельную при этом заводится газ, вода и электричество);
бойлера;
циркуляционного насоса;
расширительного бака;
оборудования, обеспечивающего безопасность при утечках газа;
дымохода;
разводки труб и радиаторов из котельной в большинство помещений дома.

Важно! Не допускайте минусовых температур в доме, если есть вода в трубах, чтобы не разморозить систему. Эта проблема снимается при использовании в качестве теплоносителя антифриза, однако его протекание опасны для здоровья проживающих

Воздушная

Стандартная схема включает котельную (зачастую оборудуется в подвальном помещении под центральной частью коттеджа), в которой устанавливаются:

газовый теплогенератор;
вентилятор для принудительной циркуляции воздуха;
очистители и фильтры;
при необходимости устройство для увлажнения воздуха;
кондиционер (вторая его часть устанавливается снаружи);
всевозможные датчики;
основной магистральный воздуховод, проходящий вертикально через центр дома;
горизонтальные воздуховоды каждого этажа с вентиляционными отверстиями в отапливаемых помещениях;
набор вентиляционных отверстий и приспособлений для набора воздуха в систему внутри и снаружи дома, а также для вывода части воздуха из здания.

Из системы, при желании сэкономить, исключают кондиционер, увлажнитель, вентилятор. Система работоспособна и без принудительной циркуляции, но качество отопления в этом случае ухудшится значительно: тёплый воздух в комнатах распределяется менее равномерно, скапливаясь под потолком. И температура будет зависеть от открытия окон.

Монтаж отопления в частном доме своими руками

Отопление частного дома, в первую очередь монтируют отопительный котел. Его устанавливают на подставку, отлитую из бетона, или на блок асбеста. Котел соединяют с дымоходом. Места соединения замазывают глиной. Глина, в отличие от цемента, не будет трескаться во время работы котла.

Газовый котел нельзя устанавливать в подвале.

После этого устанавливают отопительные радиаторы. Они должны обязательно располагаться внизу окон, чтобы теплый воздух от радиаторов преграждал путь холодному воздуху с улицы.

Установить радиатор достаточно легко. Он подвешивается на кронштейны, которые крепятся к стене дюбелями.

Несколько рекомендаций по установке радиатора:

Перед установкой стену необходимо разметить карандашом. Все батареи в доме должны находиться на одном уровне и строго горизонтально, чтобы уклон не препятствовал прохождению теплоносителя.
Радиатор устанавливают в упаковке. Распаковывают его только после окончания монтажа и проверки отопительной системы.
Минимальное расстояние от радиатора до пола – 7 см, максимальное 15 см.
Минимальное расстояние батареи от стены – 2 см.

После того, как установлены радиаторы, монтируют трубы, а вместе с ними следующие важные узлы.

Место для слива теплоносителя. Устанавливается между котлом и магистральным стояком. В самой нижней точке контура. Закрывается шаровым краном.
Расширительный бак устанавливают в самой высокой точке отопительной системы. Расстояние этой точки от котла должно быть около 3 м. Проток воды к баку также отсекают шаровым краном.
Тепловой насос устанавливается со стороны обратного тока воды. Циркуляция настраивается так, чтобы вода подавалась в котел.
Рекомендуют сделать участок труб, которые будут обходить насос и перекрыть этот участок шаровыми. Если насос выйдет из строя, то такой участок возьмет на себя нагрузку.
Шаровыми кранами необходимо отделить все самостоятельные элементы системы. Так при необходимости их будет легко демонтировать и заменить.
Если в системе используется не один стояк, то на разводках труб обязательно устанавливают балансировочные вентиля. С их помощью можно будет уравнять разницу гидравлических сопротивлений в разных ответвлениях системы.

Первый запуск системы проводят только в присутствии специалиста.

Способы разводки отопительной системы

От правильного выбора системы разводки зависит производительность и экономичность системы отопления в жилом доме. Виды схем разводки системы водяного отопления:

однотрубные/двухтрубные;
с верхней/нижней подачей;
горизонтальные/вертикальные;
с тупиковым/попутным движением теплоносителя.

Однотрубная схема

По данной схеме горячая вода от котла проходит через каждый радиатор поочередно, возвращаясь в котел после прохождения последнего прибора в системе для повторного нагрева.

К достоинствам системы относятся:

экономия на материалах;
относительно легко монтировать.

К недостаткам:

неравномерный нагрев системы за счет потери тепла после прохождения каждого прибора;
необходимость делать запасные линии для возможности осуществлять ремонт радиаторов в случае аварийной ситуации.

Двухтрубная схема

В данной схеме горячая вода по трубе подводится к каждому радиатору и от него же возвращается в котел для повторного нагрева. Преимущества:

во все отопительные приборы поступает теплоноситель с одной и той же температурой, что обеспечивает равномерный нагрев помещений;
возможность устанавливать терморегуляторы на радиаторы, что позволяет регулировать температуру;
выход из строя одного отопительного прибора никак не влияет на работу остальных.

Основными недостатками являются достаточно сложный монтаж и, соответственно, высокая стоимость монтажа за счет большего расхода материалов.

Разводка с нижней подачей

При выборе данной системы вода поступает в радиаторы снизу, проходит через них, в самой высокой точке системы собирается в обратный трубопровод, по которому стекает обратно в котел.

Разводка с верхней подачей

При выборе данной системы горячая вода от котла вначале подается по вертикальному стояку в самую верхнюю часть системы, а затем спускается по стоякам вниз и направляется вновь в котел.

Горизонтальная/вертикальная схема

Для индивидуального жилого дома для одной семьи абсолютно нет разницы, какую из схем применять. Различия есть только для многоквартирных домов в связи с тем, что горизонтальная схема подразумевает наличие центрального подающего стояка.

Схема разводки с тупиковым/попутным движением теплоносителя

Тупиковая схема разводки подразумевает, что горячая вода входит в радиатор с одной стороны и с этой же стороны выходит.

С точки зрения эффективности попутная разводка более эффективна, так как горячая вода в данном случае поступает в радиатор с одной стороны, а выходит с другой, что исключает образование зон застоя как в тупиковой схеме.

Советуем почитать: Какие полипропиленовые трубы лучше для отопления и водоснабжения?

Применения электричества для организации отопления

Применение электроэнергии один из способов создать отопление частного дома без газа с монтажом водяного контура. Конечно это дорогостоящий вид обогрева. В принципе возможны следующие электрические системы отопления для частного дома с использованием электроэнергии:

использование электрокотла для водяного отопления;
размещение в помещениях дома электрических конвекторов;
использование инфракрасных обогревателей;
создание теплых полов.

Электрический конвектор

Электрический конвектор – простейшее устройство для нагрева воздуха в жилом помещении. Устройство отопления методом установки электрических конвекторов подкупает простотой монтажа, безопасностью, наличием защиты от перегрева и экологичностью. Инфракрасные обогреватели не менее удобны для применения, а иногда выбирается комбинированный вариант использования электрических обогревателей.

Подобные устройства легко объединить в одну систему и обеспечить ее работу в автоматическом режиме. Если на электрические конвекторы для отопления частного дома цены вполне доступны, то постоянный рост тарифов на электроэнергию уменьшает спрос на эти удобные системы обогрева.

Инфракрасные теплые полы

Одним из наиболее востребованных вариантов для загородного дома являются инфракрасные теплые полы. Они выпускаются в виде пленки, толщина которой около 3 мм. Монтаж такого пола простой и доступный. Пленка укладывается под любое напольное покрытие. Нередко пленку устанавливают на стены и даже на потолок. На потолке «теплый пол» размещают чаще всего в двухэтажных коттеджах или в домах с мансардой. Большая площадь обогрева ускоряет обогрев всего помещения и экономит до 40% электроэнергии.

Электрический котел

Электрические котлы вполне достойная замена газовым котлам. С их помощью легко создать отопление дома альтернативное газовому отоплению. Только цена электричества существенно ограничивает спрос на эти удобные и безопасные приборы.

Каждые 100 м2 требуют мощности 10 кВт. Если нужно будет установить мощный котел, то придется согласовать его установку с Энергонадзором. Электропроводка в доме, как правило, не соответствует требованиям, поэтому делают дополнительную линию от входа до котла.

По принципу действия котлы использующие электроэнергию для нагрева теплоносителя делятся на:

электрический котел с установленными ТЭНами;
электродный электрический котел;
индукционный электрический котел.

Все вышеперечисленные приборы имеют общие особенности, которые отличают их от газовых и твердотопливных котлов. Эти особенности, которые могут стать преимуществами при применении котлов для отопления загородных домов:

высокий уровень безопасности;
бесшумность;
простая регулировка температуры жилья, возможность автоматизации;
нет проблем с топливом, его транспортировкой и хранением;
не вредят окружающей среде;
легко устанавливаются;
могут быть напольными, настенными, трехфазными и однофазными.

Электродный котел

Электродный котел — самый экономичный электрокотел для отопления частного дома, обладающий небольшими размерами. По сравнению с ТЭНовыми котлами, экономия достигает 40 %. Характеризуются отсутствием накипи и быстротой нагрева воды.

ТЭНовый котел

ТЭНовый котел нагревает воду в контуре посредством трубчатых нагревательных элементов. Его основная функция – генерировать тепло. Контур отопления практически ничем не отличается от схем, применяемых для газовых или твердотопливных котлов. При этом нужно правильное расположение батарей отопления в частном доме относительно окон. Если окон несколько, то радиаторы устанавливаются под каждым окном.

Существуют правила и нормы установки батарей отопления:

между стеной и батареей расстояние не менее 2 см;
между подоконником и радиатором 8 – 10 см;
между полом и низом батареи 10 – 12 см;
во всех случаях желательна установка теплового экрана.

Индукционный котел

Индукционный котел можно представить в виде электромагнитного индуктора, или трансформатора, который имеет первичную и вторичную обмотку. Вторичной обмоткой служит корпус, в котором наводятся так называемые вихревые токи Фуко. Поскольку корпус котла является короткозамкнутым витком, то в нем наводятся значительные токи нагревающие корпус котла, следовательно, и теплоноситель. Индукционные котлы более экономным, чем ТЭНовые котлы и вполне применимы как альтернативные виды отопления частного дома или дачи.

Классификация газовых котлов

По количеству контуров

Одноконтурные. Используют для обеспечения работы системы отопления. Для обеспечения горячего водоснабжения дополнительно устанавливается газовый накопительный бойлер. Использовать одноконтурный котел для ГВС возможно, но потребуется отдельно покупать и устанавливать бойлер косвенного нагрева. Недостатком является застаивание воды в бойлере, что потребует дополнительного внимания в процессе эксплуатации.
Двухконтурные. Наличие 2-х контуров позволяет обеспечивать и систему отопления частного дома, и также систему горячего водоснабжения.

В свою очередь двухконтурные котлы бывают 2-х видов:

с теплообменником проточного типа. Горячая вода в систему ГВС подается с задержкой. Невысокая пропускная способность;
со встроенным накопительным бойлером. Наличие бойлера позволяет держать более высокую температуру воды и исключать перепады температуры за счет имеющегося резерва горячей воды.

2 контура не могут работать одновременно. Если идет забор воды на горячую воду, то вода греется для ГВС в ущерб системе отопления.

По способу исполнения

Настенные

Из самого названия следует, что данное оборудование крепится на стену. Настенные котлы имеют следующие преимущества:

Большая экономия пространства. В случае отсутствия отдельной топочной, данное оборудование часто устанавливается на кухне жилого дома.
Меньшая по сравнению с напольными стоимость.
Нет необходимости устанавливать дополнительное оборудование.

Недостатками настенных котлов являются:

Небольшая мощность. Обычно мощность настенных котлов составляет до 36 кВт. Установка актуальна для небольших домов и если отсутствует отдельное помещение под установку котла.
Нагрев воды (особенно для ГВС) осуществляется медленнее, чем у напольного.
Обязательное обеспечение бесперебойности и стабильности электроснабжения.

Напольные

В отличие от настенного котла, для размещения напольного потребуется существенно большая площадь, желательно отдельная топочная. Помимо самого аппарата потребуется устанавливать дополнительное оборудование для дома. Основными достоинствами напольных котлов является их надежность и производительность.

Учитывая, что для производства теплообменников и нагревательных элементов используются толстостенная сталь или чугун, срок службы может составлять до 25 лет.

По виду тяги

с принудительной тягой;

Также их называют турбированными. Данные котлы имеют камеру сгорания закрытого типа. Приток воздуха и отвод продуктов сгорания осуществляется через коаксиальный двухканальный дымоход, который выводится непосредственно через стену на улицу. В камерах установлены вентиляторные горелки. Эти горелки чрезвычайно устойчивы к перепадам давления газа в системе.

с естественной тягой.

Это котлы, имеющие открытую камеру сгорания. Использование котлов с естественной тягой подразумевает необходимость наличия дымохода диаметром, зависящим от мощности газового оборудования. Также необходимо наличие вентиляционного канала, обеспечивающего трехкратный воздухообмен в помещении, где установлено оборудование. Основными достоинствами являются простота конструкции и низкая зависимость от перебоев с электричеством.

По работе с отработанными газами

конденсационные;

Предусмотрено наличие дополнительного теплообменника, предназначенного для конденсации водяных паров. За счет этого происходит выделение дополнительного значения тепловой энергии, что увеличивает эффективность газового котла.

конвекционные.

Используется только энергия сгорания топлива.

Также одним из важных параметров является, подключаются или нет котел к системе электроснабжения.

Использование энергонезависимого котла позволяет избавиться от проблемы с отключением электричества и необходимостью дополнительно устанавливать источники бесперебойного питания.

Это особенно актуально в зимний период, когда нарушение в системе электроснабжения может привести к замораживанию системы отопления дома.

В свою очередь использование энергозависимых котлов позволяет:

обеспечить полноценную циркуляцию воды по всему контуру системы, обеспечивая равномерный прогрев строения;
уменьшает затраты на монтаж системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя;
за счет настройки автоматики регулировать режимы теплоснабжения, что позволяет экономить на объеме потребляемого газа.