Автономная газификация и газоснабжение с помощью газгольдера

Отличие сжиженного от природного газа

Для начала стоит разобраться, каким образом происходит отопление сжиженным газом. В отличие от  магистрального газа жидкий состоит из смеси пропана с бутаном. Пропорции состава зависят от времени года, при котором происходит его использование.

Привозной газ для отопления дома в зимнее время имеет свойство замерзать. Для того, чтобы этого не произошло, в содержание СУГ добавляют больше пропана, так как сам пропан в чистом виде не имеет примесей и в отличие от другого компонента, бутана, не замерзает. Сжиженный газ для отопления дома может храниться в газовых баллонах или газгольдерах. Если с газом в баллонах все понятно, то что же такое газгольдер? Это специальная емкость, которая либо вкапывается в землю на участке, либо устанавливается стационарно перед домом.

Преимущества СУГ

Сжиженный газ для отопления дома, в отличие от природного не зависит от газовых сетей, соответственно отсутствуют перебои с подачей топлива или плановые отключения, связанные с обслуживанием газового трубопровода.

Еще один плюс – это независимая геопозиция. А значит можно установить емкость в любом населенном пункте, хоть в глухой деревне.

Следующее преимущество — экономия на прокладке газопровода на участок. Для того, чтобы подвести природный газ к себе на участок, требуются затраты не только на услуги газовиков и на покупку материалов, но и на оплату врезки к соседям, поскольку те в свою очередь, тянули трубы до своего участка.

Стабильная подача топлива, следовательно, стабильная работа газового котла на сжиженном газе. Любые владельцы частных домов, имеющих в качестве отопления централизованный газ могут поделиться негативным опытом, когда газовый котел переставал работать из-за понижения давления в газовой магистрали или кратковременного прекращения и затем возобновления подачи газа, ставя под угрозу замораживания всю систему автономного отопления.

Недостатки СУГ

Главным недостатком сжиженного газа перед природным является его цена. Тариф на стоимость природного газа в России составляет 4,72 руб. за 1 м³, СУГ – в среднем 21 руб. за литр. Если потреблять в среднем 842 литра сжиженного газа в месяц (это примерный расчет на коттедж 150 м²), то стоимость отопления сжиженным газом в зимний период составит 17 682 руб. в месяц.

Стоимость отопления природным газом, из расчета на те же 150 м² составляет 3 540 рублей.

Разница в цене почти в пять раз. Конечно, это лишь пример, где сумма берется исходя из возможных морозов от -25 до -40 градусов по Цельсия. Опять же надо понимать, что зима, в среднем по регионам России длится 3-4 месяца, в остальное время расход газа, а соответственно и платеж за газ будет гораздо меньше.

Теоретическая часть

Обогрев производится при помощи газа:

• бутана;
• пропана.

Газ сжижается, загоняется в баллоны и в таком состоянии поставляется на производства и в частный сектор.

Так как в газообразном агрегатном состоянии газ занимает большой объем при малом количестве, то в результате его обработки большим давлением он переходит в жидкое состояние. Это позволяет закачать в баллоны газ большего объема.

Баллон подключается к отопительному котлу через редуктор (устройство для понижения давления в системе).

Редуктор для подключения

Газ, выходящий из баллона, проходит через редуктор и в результате быстрого снижения давления возвращается в свое первоначальное (газообразное) агрегатное состояние. В котле он сжигается, выделяя большое количество тепла.

Оборудование для монтажа

Для монтажа отопительной системы потребуется:

• газовый котел;
• горелка для сжиженного (баллонного) газа и непосредственно сами баллоны с газом;
• запорная арматура и редукторы.

Горелки для баллонного газа отличаются своей конфигурацией от обычных, и обычно входят в стандартную комплектацию газовых котлов. При необходимости их можно приобрести и отдельно. Запорную арматуру и необходимые редукторы можно купить у фирмы или непосредственно на станциях заправки баллонов.

Подсоединение

Баллон или группа баллонов подключаются к котлу через редуктор с пропускной способностью около 2м3 /час. Редукторы для домашних плит рассчитаны на меньшую пропускную способность – они для отопительной системы не подходят. Система газовых емкостей может иметь один общий редуктор или же отдельный регулятор для каждого баллона. Второй вариант более затратный, но именно его рекомендуют мастера – отдельные редукторы обеспечивают максимальную безопасность.

Баллоны сжиженного газа нельзя устанавливать на улице: холод спровоцирует снижение давления, и грелка может отказаться работать. Идеальным местом для установки является теплое, проветриваемое помещение

Важно помнить, что баллонный газ тяжелее воздуха, и в случае утечки он будет скапливаться в нижней части, повышая вероятность взрыва. Поэтому помещение следует выбирать отдельно от жилых комнат. В нем не должно быть подвалов и подполов!

В нем не должно быть подвалов и подполов!

Регулировка расхода

При помощи автоматических датчиков и правильных настроек можно снизить нормы потребления пропана в 3-4 раза. Если речь идет о дачном доме, то расход газа будет еще меньшим: на период отсутствия людей автоматика будет поддерживать температуру на уровне 6-9оС, что позволит снизить расход пропана до 0,7-0,8 баллона в неделю. Обогрев здания сжиженным газом не самый дешевый вариант, но в некоторых случаях он является наиболее оптимальным, если нет проблемы доставки баллонов.

Газовый котел прекрасно выполняет свои функции и при подключении к магистральному газопроводу. В этом случае довольно легко переключить оборудование на постоянный источник подачи топлива – достаточно просто сменить горелку.

Но если нет перспектив подсоединения здания к газопроводу, следует еще раз подсчитать целесообразность установки газового котла. Для дома общей площадью более 100 м2 и поддержания температуры около 25оС стоит рассмотреть возможность установки твердотопливного котла или же другого генератора тепла и подогрева воды.

Что такое автономная газификация?

Основоположником современных систем индивидуального газового снабжения является обыкновенный баллон ярко красного цвета с пропан-бутаном. Однако его скромные объемы позволяет применять его только для приготовления еды.

Автономная газификация дома требует больших объемов газа и специальных устройств. Чтобы обогреть свой загородный дом, необходим сосуд, объем которого в десятки раз больше обычного баллона – газгольдер.

В качестве топливного ресурса для автономки применяют похожую пропан-бутановую смесь, которая носит техническое название СУГ — «сжиженный углеводородный газ». К жилой постройке подводится газовая магистраль под землей ниже уровня промерзания грунта. Сжиженное топливо используется для организации отопления дома, приготовления пищи и горячего водоснабжения.

Индивидуальная газификация загородного дома содержит такие основные элементы:

• Резервуар для хранения сжиженного газа. Конечно, можно использовать большое количество обычных баллонов, однако их частая заправка делает такую систему отопления нерентабельной. Поэтому в большинстве случаев применяют подземные газгольдеры, которые достаточно заправлять пару раз в сезон. Но покупка газгольдера объемом до 10000 л обойдется дороже баллонов. Выходом может стать приобретение мобильных емкостей объемом 500-1000 л.
• Внешний газопровод. Из емкости газ перемещается к дому по трубопроводу, который зарыт в землю. Для его обустройства применяются трубы из полиэтилена низкого давления ПНД без стыков. К домашней магистрали внешний трубопровод подключается через запорный кран, который устанавливается на входе через цоколь сооружения.
• Внутренняя газовая магистраль. Внутри здания разводка газоснабжения осуществляется при помощи системы труб, согласно проекту с минимальным числом фитингов и соединений. Установка датчиков контроля загазованности, индикатора возгорания, запорного клапана и устройства контроля уровня сжиженного газа в резервуаре является обязательной.

Специальную большую емкость, которая, как правило, закопана в земле, заправляют углеводородной смесь через специальную горловину в так называемом «арматурном отсеке». Уровень заполнения газгольдера отслеживается приборами в автоматическом режиме.

Это интересно: Бортики в кроватку своими руками: рассмотрим суть

Рейтинг популярных моделей и производителей

Котлы Вайсманн немецкого производителя можно переделать для сжиженного газа

Возглавляют рейтинг котлы от фирмы Siberia, изготавливаемые на российском предприятии. Эти энергонезависимые агрегаты оснащаются надежной системой автоматики и полностью адаптированы под условия эксплуатации. Они изготавливаются из проверенных временем материалов высокого качества, представленный на рынке ассортимент отличается широтой и многообразием моделей.

Качественное и конкурентно способное по показателям оборудование поставляется в Россию итальянской компанией Ferroli. Изделия, представленные этой фирмой, отличают следующие особенности:

• стильный, вполне современный дизайн;
• удобная в управлении и понятная для пользователя панель, на которой отображаются общие режимы работы и основные показатели;
• компактный медный теплообменник, производимый по запатентованной компанией технологии.

Обменный узел изготавливается в виде 3-х трубок из меди, соединенных последовательно в единую конструкцию.

Известная германская корпорация Bosch представлена турбированными агрегатами конвекционного типа для настенного размещения. Они хорошо работают в различных режимах эксплуатации и обеспечивают помещение теплом даже при пониженном давлении в системе. Электронный узел контроля оснащен ограничителем температуры, исключающим перегрев теплообменника, а также датчиком давления, выполняющим блокирующую функцию в отсутствие теплоносителя.

Не менее функциональные и надежные котлы на сжиженном газе предлагает группа компаний Viessmann из Германии. В ассортименте моделей имеются как напольные образцы большой мощности, так и навесные агрегаты с малыми габаритами.

Как производится монтаж оборудования?

Итак, вы определились с типом газгольдера. Каковы дальнейшие действия?

Весь процесс автономной газификации состоит из 7 этапов:

1. На объект приезжает инженер, чтобы согласовать детали. При этом специалист учитывает условия, в которых будет работать система;
2. После этого, фирма доставляет к дому оборудование, необходимое для подведения газа;
3. Бригада роет котлован, производит установку бетонной плиты. Емкость следует закапывать в землю на определенную глубину, которую должны рассчитать специалисты.;
4. Газгольдер укладывается на бетонную плиту, затем рабочие должны четко зафиксировать положение резервуара;
5. Затем он укрывается минеральной ватой, с целью предотвращения попадания влаги, и к нему присоединяются трубы, идущие в дом;
6. Производится засыпка котлована и утрамбовка землей;
7. Система тестируется. После проведения пусконаладочных работ, стороны заключают договор на сервисное обслуживание.

Нюансы установки

Резервуар и трубы прилично весят и велики в размерах. Поэтому стоит учитывать наличие подъездных путей к дому. Грузовик с оборудованием и кран должны иметь достаточно пространства для разгрузки и проведения всех работ.

Немаловажен и выбор фирмы подрядчика. В погоне за самой низкой ценой вы рискуете нанять непрофессионалов, которые будут учится строить за ваш счет.

В целях безопасности, в системе предусмотрено перекрытие подачи топлива, для этого устанавливается специальный экран. С этой же целью, резервуар закрывают в горизонтальном положении, чтобы испарение происходило естественным путем.

Популярные модели

Как мы уже писали, есть котлы с автоматическим переключением на другой вид топлива. Рассмотрим несколько вариантов.

ЖМЗ АОГВ-29-3 Комфорт Н

Напольный агрегат способен отопить помещение до 250 м². Использует комбинированный вид топлива: сжиженный газ — 2,17 кг/час, природный — 3,18. Это устройство с одним контуром, поэтому можно рассчитывать только на отопительную функцию. Но и она представлена достойно: мощность 28,9 кВт, КПД достигает 89%.

Преимущество АОГВ-29-3 в независимости от электричества. Механическое управление простое в эксплуатации. Камера сгорания открытая, поэтому требуется подключение к стационарному дымоходу.

Внешний термометр фиксирует температуру в комнате и подстраивает работу прибора. Защита газ-контроль отслеживает, чтобы не случилась утечка топлива. Габариты: 420x1050x480 мм.

Стоимость — от 26 000 рублей.

Bosch Gaz 4000 W ZWA 24-2 K

Двухконтурное устройство обеспечит горячей водой систему ГВС и трубы на площади 250 м². Компактные размеры (400x750x355 мм) и навесной корпус позволяют размещать модель в любом нежилом помещении. Необходимо позаботиться о наличии вентиляции, потому что Bosch Gaz 4000 W ZWA 24-2 K имеет открытую камеру сгорания.

Тепловая мощность составляет 24 кВт. Топливо используется баллонное и магистральное. Битермический теплообменник из меди одновременно нагревает воду для обоих контуров. Управление представлено информативным дисплеем и удобными регуляторами. Встроена функция самодиагностики.

Интересно, что техника оснащается дистанционным регулятором. Например, она находится в котельной, а вы сможете управлять режимами из дома. Более того, регулятор позволяет устанавливать режим «Выходной день». Когда вас нет дома, прибор поддерживает оптимальную температуру. А к назначенному времени поднимает ее до комфортной.

Вода в контуре циркулирует принудительно благодаря насосу. Система безопасности включает: расширительный бак на 8 литров, датчики тяги, перегрева, ионизации, клапан сброса давления.

Цена — от 31 000 рублей.

Выбираем газовый котел на сжиженном газе

При покупке теплогенератора следует учесть его технические характеристики:

• Мощность. Это один из самых важных параметров – именно от мощности зависит, справиться ли оборудование с обогревом всей площади здания и обеспечит ли горячей водой в необходимом объеме.
• Тип котла. Оборудование может отличаться по способу монтажа (настенные или напольные), по возможности обеспечения горячей водой (одно- или двухконтурные), по типу камеры сгорания (с открытой или закрытой).
• КПД. Чем выше коэффициент полезного действия, тем эффективней и экономичней работа оборудования. В продаже можно выбрать котлы с КПД от 90 до 94%.
• Давление газа. Отопительный агрегат должен быть предназначен для работы в сети низкого давления газа – в паспорте должно быть указано минимальное значение в диапазоне 3-5 мбар. Чем ниже значение, тем больший объем газа будет вырабатываться из баллонов, без остатка.
• Расход газа. На выработку 1 кВт тепла расход у котла на сжиженном газе приблизительно составляет 0,12 кг/ч. Это означает, что для теплогенератора с тепловой мощностью в 15 кВт потребление сжиженного топлива будет около 1,7 кг/ч. Приведенные цифры – условные, так как интенсивность потребления газа зависит от многих факторов: мощности оборудования, его КПД и уровня автоматизации, требуемой температуры в помещениях и внешнего воздуха, необходимости в ГВС и теплопотерь отапливаемого здания.

Виды котлов по расположению

Настенные и напольные котлы, а также стационарное и сменное хранилище газа

По способу размещения котельное оборудование делится на напольные и настенные агрегаты. Разница между ними хорошо видна при обследовании конструкции. Настенные модели собраны в небольшом по размеру и легком корпусе и оснащаются стальным или медным теплообменником. Кроме того, они имеют более развитый функционал.

Напольные котлы ничем не ограничиваются по весу и габаритам и часто имеют чугунный теплообменник. К тому же они отличаются расширенным диапазоном рабочих мощностей (10-60 кВт). Различие этих образцов проявляется и в представленной производителем комплектации.

В комплект настенных агрегатов входят автомат, циркуляционный насос и ряд других энергозависимых устройств. По сути это готовая к работе миниатюрная тепловая станция. Напольные котлы не имеют развитого функционала, но зато многие из образцов не зависят от источника электроэнергии.

Преимущества и недостатки автономного газоснабжения

Как и любая инженерная система, автономное газовое отопление дома имеет свои нюансы.

Плюсы:

Высокая надежность и производительность оборудования. Срок службы газгольдера составляет 30-40 лет;

Доступность. Данную систему можно установить в любом районе, неважно насколько далеко дом находится от города или поставщиков газа;

Универсальность. Сжиженный газ, поступающий из резервуара, можно использовать как для приготовления пищи, так и для обогрева помещений;
Автономная система позволяет домовладельцам сэкономить на потреблении газа

Дело в том, что в газовые емкости обычно закачивается пропан — а этот вид газа считается самым дешевым;
При необходимости, независимую систему газоснабжения можно подключить к другим коммуникациям. Причем домовладельцам не придется вкладывать значительные суммы для их переустройства;
В отличие от котлов на угле и дровах, автономной газовой системе отопления не требуется ежедневная заправка топливом. После запуска оборудования, владелец коттеджа может не беспокоится о заправке емкости в течение 6-12 месяцев;

Это будет стоить значительно дешевле, чем подключится к магистральному газу (в Подмосковье установка газгольдера обычно стоит от 100-150 тыс. рублей).

К другим преимуществами автономного газового отопления, можно отнести экологическую составляющую. В отличие от угля и дров, в процессе горения газа практически нет выделения вредных веществ. Внутри дома нет запаха, а на котлах, оборудовании и в помещениях не остаются сажа и копоть.

Минусы:

1. Затраты на автономную газификацию могут оказаться довольно большими. Как мы уже писали, само автономное газовое оборудование стоит не так уж и дорого (если сравнивать с другими видами отопления). Однако затраты на его монтаж и прокладку труб могут оказаться очень высокими из-за особенностей участка, грунта и расположения коммуникаций в доме. И вместо 150 тыс. владельцу коттеджа придется уже выложить все 350 тыс. руб;
2. В отличие от магистрального газопровода (который идет по трубам сам по себе), автономная газовая система требует участия собственника. Во-первых, нужно своевременно вызывать машину, чтобы закачивать газ. Во-вторых, собственнику необходимо постоянно наблюдать за исправностью оборудования, заказывать ежегодную диагностику и, при необходимости, оплачивать ремонт;
3. Считается что любые газовые баллоны и емкости не безопасны, и в случае поломки — может произойти взрыв. На практике такие случаи довольно редки и всегда происходят из-за нарушений правил эксплуатации. По нормам безопасности, газгольдер должен быть закопан в землю не ближе 10 метров от здания, а самостоятельная установка — запрещена.
4. Система требует постоянной проверки на утечку метана. Попадание воды может привести к выходу из строя редуктора;
5. Риск столкнуться с недобросовестными поставщиками. В некоторых регионах поставщики сжиженного газа специально завышают цену, так как на рынке отсутствует конкуренция. Перед установкой автономного отопления необходимо оценить действительно ли данная система окажется более выгодной, чем другие.

Оформление документации и проектирование

У собственника, организующего автономное газоснабжение загородного дома, часто возникает вопрос – нужно ли регистрировать газгольдер, устанавливаемый на индивидуальном участке в государственных организациях.

В соответствии с Федеральными нормами и правилами (п.215), не подлежат регистрации следующие емкости, работающие под давлением:

1. Цистерны газовозов, предназначенные для перемещения жидкого газа.
2. Автомобильные баллоны с газом.
3. Прочие емкости, объем которых не превышает 100 л.

Если собственник заключает договор с организацией, которая имеет право заниматься установкой, сервисным обслуживанием оборудования при наличии соответствующей лицензии, вопросами регистрации занимаются ее полномочные представители, а все, что нужно знать о СУГ домовладельцу – заключить договор.

При составлении договора следует учитывать перечень обязательств, которые принимает исполнитель, там обычно присутствуют пункты:

• Подача заявления исполнителем в надзорные органы с указанием данных о фирме, месторасположении газгольдера и особенностях его эксплуатации, если они имеются.
• Представление акта в контролирующий орган о готовности системы газообеспечения к работе и копия приказа о запуске в эксплуатацию.
• Подача сведений о резервуаре с указанием его технических характеристик, используемой газовой смеси, сроке последней проверки.

Рис. 5 Стоимость монтажа газгольдеров – пример

Система автономной газификации не требует сложных проектных решений и довольно проста в монтаже, при размещении подземного резервуара объемом до 10 м. куб. необходимо соблюдать следующие нормы (СНиП ):

1. Расстояние от общественных зданий – не менее 15 м, от жилых 10 м.
2. От гаражей и детских площадок – 10 м.
3. От канализации, тепловых трасс, коммуникаций и наземных сооружений, подземных колодцев, деревьев – 5 м.
4. От водопровода и бесканальных коммуникаций, ограждений – 2 м.
5. При наличии вблизи ЛЭП – не менее половины высоты опоры.

При проектировании учитывают удобство подъездных путей, объем газгольдеров, особенности грунта (электрохимическая активность, величина блуждающих токов), основываясь на полученных сведениях выбирают тип защиты резервуара.

Перевод котлоагрегата на баллонный газ

Теоретически перевод котла на сжиженный газ несложен: самое главное – заменить форсунки, отвечающие за расход топлива, или горелку целиком. Далее следует переделка газового клапана (в соответствии с прилагаемой инструкцией по эксплуатации) и перенастройка электронной платы, если агрегат автоматизирован.

Но самостоятельно вмешиваться во внутреннее устройство котла не стоит, лучше обратиться в лицензированную газовую компанию. Специально обученный персонал справится с задачей за полчаса – максимум, при этом стоимость работы с закупкой всех расходных деталей обойдётся примерно в 2,5–3,5 тысячи рублей.

Технологические особенности

Необходимо также отметить то, что все ранее рассмотренные агрегаты должны быть бытовыми, а не промышленными. Также в их основе должна лежать инжекционная горелка. Принцип действия последней основывается на том, что в процессе сжигания топлива необходимый объем воздушной массы «засасывается» естественным путем за счет особой конструкции. Опять-таки, отсутствие принудительного вентиляционного компонента приводит к тому, что соотношение газ-воздух не всегда строго выполняется. Поэтому в одном случае получается избыток топлива, и оно не до конца сгорает. Во втором же случае уже получается больше воздуха, и уже природный газ не до конца сжигается.

Различные типы газгольдеров

Есть несколько видов газгольдеров. Для автономной газификации любого частного дома используют резервуары 1 категории, рассчитанные на хранение газовой смеси под давлением в 3–6 бар. Модели 2 категории работают при 30 атм. и используются на предприятиях.

Классифицируют газгольдеры по ряду признаков.

В зависимости от расположения

Наземное расположение газгольдера с утеплителем

По методу установки различают наземные и подземные хранилища.

Наземные модели размещают над землей на бетонном основании. Земляные работы минимальны, так что монтаж стоит недорого. Техосмотр резервуара тоже не вызывает затруднений. Однако такое решение подходит только для регионов с теплым климатом, так как уже при 0°С происходит конденсация влаги, что перекрывает подачу газа. В других районах конструкцию требуется теплоизолировать, что намного дороже.

Еще одно существенное затруднение – размеры. На небольшом дачном участке установить столь крупный объект очень сложно. Придется пожертвовать частью сада и двором, а это мало кого устраивает.

Подземный монтаж сложнее и дороже: нужно вырыть траншею, тем более глубокую, чем холоднее зима в регионе, залить плиту, разместить газгольдер и трубы. Но во всех остальных отношениях такой вариант выгоднее. Площадь участка остается свободной, теплоизоляция не нужна, газ при утечке выходит не в воздух, а попадает в почву, что исключает взрыв или возгорание.

По конструкции

Из вертикального газгольдера газ испаряется меньше

Различают газгольдеры с переменным и постоянным объемом. Первые используются в промышленных условиях. Здесь давление газа поддерживается механизмом, разделяющим рабочий и освободившийся объем резервуара. Газификация дома выполняется за счет установки газгольдеров с постоянным объемом.

Конструкции постоянного объема разделяют на 2 типа:

• Горизонтальные – производительность газгольдера зависит от поверхности сжиженной фазы. Чем она больше, тем больше объем паровой фазы. В горизонтальных емкостях зеркало сжиженной фазы больше, поэтому такие модели производительнее.
• Вертикальные – поверхность зеркала меньше, а значит испаряется газ медленнее. Однако вертикальная конструкция занимает меньше места.

По высоте горловины

Чтобы газгольдер работал эффективно, арматура должна размещаться практически на уровне земли. Это решает и другую проблему: опасность залития при высоких грунтовых водах.

Модели с низкой горловиной устанавливают в южный регион, где нет надобности опускать резервуар ниже уровня промерзания земли. В средних и северных широтах газгольдер монтируют на глубине 1,5 м или глубже. В таких случаях нужен резервуар с высокой горловиной.

Удлинение арматурного кожуха не решает проблему. Герметизация создает опасность взрыва, так как в этом случае пропан-бутан при утечке не впитывает в почву, а уходит в воздух.