Autonomiczne ogrzewanie gazowe domu prywatnego: opcje urządzenia i przegląd najlepszych rozwiązań

Systemy grzewcze wykorzystujące gaz jako paliwo charakteryzują się wysoką wydajnością i niezawodnością. Generatory energii cieplnej w nich mają imponującą sprawność i są bezpieczne w eksploatacji. Zorganizować ogrzewanie gazowe domu jednorodzinnego można na kilka sposobów.

Istnieją rozwiązania zarówno budżetowe w wykonaniu, jak i droższe, o maksymalnej oszczędności i stabilności pracy. Jesteśmy gotowi podzielić się z Państwem sprawdzonymi w praktyce wariantami urządzenia gazowego systemu grzewczego. Korzystanie z naszych zaleceń gwarantuje budowę niezawodnie działającej i bezpiecznej sieci.

Przedstawiona przez nas informacja opiera się na normach budowlanych. Zaproponowane do zapoznania się dane uzupełniają przejrzyste zdjęcia, schematy oraz poradniki wideo.

Centralne czy autonomiczne zaopatrzenie w gaz?

Bez spalanego paliwa żaden wariant wewnątrzdomowego systemu grzewczego w autonomicznym wykonaniu nie będzie miał sensu. Gaz to pierwsza rzecz, o której należy pomyśleć przy planowaniu ogrzewania gazowego w domu na wsi.

Nie wszystkie miejscowości w Rosji są zgazyfikowane. Jednak „niebieskie paliwo” można pozyskiwać nie tylko z rury lub butli ze skroplonym paliwem, ale także z gazgoldu.

Gaz ziemny, składający się głównie z metanu, dostarczany jest do domów prywatnych rurami. Jego skroplony odpowiednik to mieszanina propan-butan, którą do transportu i przechowywania pompowana jest do zbiorników. Ciśnienie w takich butlach i zbiornikach gazowych wynosi około 15–18 atmosfer.

Przy organizacji ogrzewania w domu prywatnym za pomocą butli 50-litrowych, zimą trzeba je wymieniać co 2-3 dni. Jeśli dla domku podmiejskiego wybrano autonomiczne zasilanie gazem, to najlepiej wybrać zbiornik gazowy (gazgolder), którego pojemność może wynosić do 20 metrów sześciennych.

Wybór zbiornika pod względem pojemności zależy od poziomu zużycia skroplonych gazów węglowodorowych (LPG). Należy tu uwzględnić nie tylko kocioł podgrzewający wodę, ale także kominek i kuchenkę gazową, jeśli są używane w domu.

Dla domku o powierzchni 150 m² zaleca się zainstalowanie zbiornika gazowego o pojemności 2000–3000 litrów. A dla domu podmiejskiego o powierzchni 300 m² potrzebny będzie wariant o pojemności 8000–9000 litrów.

W przypadku braku w miejscowości magistrali gazowej można skorzystać z wariantu autonomicznego zasilania paliwem ze zbiornika gazowego (gazgoldera), przeznaczonego do przechowywania gazu w stanie skroplonym.

Pod względem kosztów podłączenia gazociąg w większości przypadków jest korzystniejszy niż zbiornik w ziemi. Ale tylko wtedy, gdy miejscowość jest już zgazyfikowana.

Możliwe są także sytuacje, w których instalacja zbiornika gazowego (gazgoldera) będzie tańsza niż podłączenie do magistralnego gazociągu. Wszystko zależy od konkretnych warunków podłączenia w regionie i odległości miejscowości od dużej magistrali gazowej.

Korzystając z gazgolderu, nie trzeba martwić się o ciśnienie w rurze. Jest niezwykle prosty w eksploatacji. Wystarczy regularnie wzywać specjalistów do sprawdzenia jego bezpieczeństwa oraz nie zapominać o tankowaniu. Montaż całego systemu zajmuje nie więcej niż trzy dni.

Jeśli wybrano autonomiczną opcję gazyfikacji, to kocioł gazowy należy kupić taki, który jest przeznaczony do pracy na LPG. W sprzedaży są modele przeznaczone wyłącznie do zasilania gazem ziemnym z sieci.

Jednak większość gazowych generatorów ciepła jest przystosowana do spalania obu rodzajów tego paliwa. Będzie trzeba tylko wymienić dysze oraz przestawić na inny tryb zawory i elektronikę.

Główną wadą gazgolderu jest to, że można go instalować tylko na dużej działce, a zbiornik zgodnie z wymogami SNiP musi być oddalony od domu co najmniej o 10 m.

O zasadach i specyfice gazyfikacji domów wiejskich szczegółowo opowiedziano w jednym z popularnych artykułów na naszej stronie.

Wybór gazowego kotła grzewczego

Nowoczesne urządzenia wytwarzające ciepło na gaz mają różnorodną automatykę i mogą pracować w kilku trybach. Mogą być stojące lub wiszące.

Druga opcja jest bardziej kompaktowa, ale ma ograniczenia mocy. Jeśli model wybierany jest dla dużego domu jednorodzinnego, trzeba będzie zakupić mocny agregat w wersji stojącej.

Kotły gazowe dzielą się ze względu na sposób wykonania, rodzaj zapłonu, efektywność energetyczną, liczbę obiegów oraz metodę odprowadzania produktów spalania.

Zasada działania kotła gazowego jest niezwykle prosta – paliwo jest zapalane w palniku za pomocą elementów piezoelektrycznych lub elektronicznego zapłonu, a następnie w wyniku spalania paliwa powstaje energia cieplna, która za pośrednictwem wymiennika ciepła przekazywana jest wodzie.

Woda ta jest następnie wykorzystywana jako nośnik ciepła w systemie grzewczym lub zużywana w CWU (ciepła woda użytkowa).

Pod względem efektywności tradycyjne konwekcyjne kotły gazowe przegrywają z kondensacyjnymi. Wydajność tych pierwszych nie przekracza 90% zużycia energii. Producenci tych drugich gwarantują sprawność 100%, a w niektórych modelach obiecują 105, a nawet 110%.

Wymiennik ciepła w kotle gazowym może być wykonany:

• ze stali (nierdzewnej);
• z miedzi;
• z żeliwa.

Najbardziej rozpowszechnione są warianty ze stali. Ten metal jest tani i plastyczny, dzięki czemu pęknięcia od ciągłego nagrzewania/chłodzenia pojawiają się w nim rzadziej.

Jednak stalowe elementy, przy stałym kontakcie z wodą systemu ogrzewania gazowego zainstalowanego w domu poza miastem, szybko zaczynają korodować.

Żeliwny wymiennik ciepła jest najtrwalszy, stalowy jest tańszy, a miedziany najbardziej efektywny w przekazywaniu ciepła do wody.

Żeliwo jest mniej podatne na korozję, ale jest dość ciężkie. Większość modeli kotłów z żeliwnymi wymiennikami ciepła jest stojąca. Na ścianie zamontowanie tak ciężkiego i dużego urządzenia jest problematyczne.

Jeżeli potrzebny jest kompaktowy i maksymalnie lekki urządzenie grzewcze, to najlepszym rozwiązaniem jest model z miedzianą wężownicą. Jednak kosztuje ono najwięcej spośród analogów z innych metali.

W celu zaopatrzenia domu w ciepło i ciepłą wodę można wybrać schemat z dwoma kotłami jednoobiegowymi albo wariant z jednym urządzeniem dwuobiegowym.

Od liczby obiegów w kotle gazowym do podgrzewania wody zależy schemat połączeń i zasada jego użytkowania. Jeden wymiennik ciepła jest pierwotnie przeznaczony do zorganizowania w domu jednorodzinnym systemu ogrzewania gazowego. Dla ciepłej wody użytkowej (CWU) konieczne jest zainstalowanie dodatkowego kotła albo od razu wybór modelu dwuobiegowego.

Najlepiej podgrzewać ciepłą wodę do celów domowych w zasobnikowym bojlerze. Modele przepływowe są mniej ekonomiczne. Zużywają więcej gazu do podgrzewania.

Wiszące kotły gazowe stanowią w pełni wyposażoną miniaturową kotłownię. W ich konstrukcji znajduje się własna pompa obiegowa, naczynie wzbiorcze i grupa bezpieczeństwa. Większość rodzajów urządzeń wiszących obsługuje dwa obiegi.

Która komora spalania jest lepsza?

Aby gaz w palenisku kotła spalał się, potrzebuje stałego dopływu tlenu. Pobierany jest on bezpośrednio z pomieszczenia kotłowni albo zasysany z zewnątrz. Pierwsza opcja zakłada naturalny napływ powietrza, a druga – wymuszony za pomocą wentylatora.

Kotły gazowe wyposażane są w komory spalania dwóch typów:

1. Zamkniętymi – dopływ tlenu odbywa się przez szczelinę między parami rur o różnej średnicy. Produkty spalania odprowadzane są kanałem wewnętrznym.
2. Otwartymi – powietrze do paleniska dostaje się z pomieszczenia z urządzeniem grzewczym przez zawór nawiewny. Produkty spalania odprowadzane są okrągłym w przekroju kanałem dymowym.

Pierwsza opcja jest niezależna od powierzchni pomieszczenia. Nadaje się do pomieszczeń o dowolnej wielkości. Wyprowadzenie koaksjalnego rodzaju komina od urządzenia z zamkniętą paleniskiem można wykonać przez ścianę lub górne przekrycie z dachem.

W drugim przypadku konieczne będzie zainstalowanie wysokiego, 5-6-metrowego przewodu kominowego, w przeciwnym razie ciąg potrzebny do zasysania do komory spalania odpowiednich ilości tlenu będzie niewystarczający.

Natomiast kotły gazowe z palnikiem atmosferycznym nie wymagają podłączenia do sieci elektrycznej. Nie mają wentylatora, wszystko odbywa się w sposób naturalny bez wymuszonego obiegu.

Kotły z zamkniętymi komorami i wymuszonym nawiewem powietrza w porównaniu z otwartymi mają wyższą sprawność, ale do pracy wymagają stałego zasilania elektrycznego.

Podgrzewacze wody na gaz z otwartą komorą spalania zaleca się instalować w specjalnych pomieszczeniach z dobrą wentylacją. Jeśli zamontuje się je w pokojach mieszkalnych, znacznie zmniejszą w nich ilość tlenu.

Nie da się tutaj obejść bez systemu wymuszonej wentylacji. A to dodatkowe koszty montażu i późniejszej eksploatacji urządzeń wentylacyjnych.

Charakterystyka modeli kondensacyjnych

W zwykłych kotłach gazowych para wodna powstająca podczas spalania gazu uchodzi do komina. Podczas procesu spalania powstaje jej niewiele, ale mimo to niesie ze sobą dość znaczną ilość energii cieplnej. Aby nie marnować tego ciepła, opracowano kotły kondensacyjne.

Spaliny w kotle kondensacyjnym, zanim trafią do odprowadzenia dymu, przechodzą przez wtórny wymiennik ciepła, gdzie nieznacznie podgrzewają zimną wodę wpływającą do urządzenia.

Zasada działania tych urządzeń polega na tym, że podczas chłodzenia para spalin oddaje ciepło wodzie z powrotu systemu grzewczego. Temperatura czynnika grzewczego wzrasta przy tym nieznacznie, ale jako dodatkowe źródło energii cieplnej rekuperator jest w pełni użyteczny.

Skroplona woda z kotła kondensacyjnego odprowadzana jest przez specjalną rurę do kanalizacji lub oddzielnego zbiornika. W tym miejscu należy jasno zrozumieć jeden niuans – powstający kondensat jest w rzeczywistości słabo stężonym kwasem. Ponadto w ciągu godziny może go napływać do 4–6 litrów.

Jeśli wylejemy tę ciecz do szamba, wszystkie żyjące w nim mikroorganizmy zostaną zniszczone. W przypadku posiadania w domu wiejskim oczyszczalni ścieków nie wolno wylewać kondensatu z kotła do systemu kanalizacyjnego. Z konstrukcją komina jest prościej, wystarczy wziąć ten przeznaczony do kotłów z zamkniętą komorą.

Kominek do ogrzewania gazowego domu

Pod względem kosztów wyposażenia kominki gazowe są porównywalne z elektrycznymi lub opalanymi drewnem. Ale paliwo gazowe jest znacznie tańsze.

I w przeciwieństwie do drewna, ogrzewanie gazowe za pomocą kominka w domu wiejskim oznacza brak problemów z popiołem. Ponadto nie trzeba będzie stale pilnować pracy paleniska i martwić się o rąbanie polan.

Kominki przetwarzające gaz na energię cieplną są używane w systemach grzewczych, ponieważ nie są wyposażone w urządzenia niezbędne do obsługi dwóch obiegów.

Ze względu na typ instalacji kominki gazowe dzielą się na:

• przyścienne;
• wyspowe;
• wbudowane.

Pod względem ogólnej konstrukcji i wyposażenia wewnętrznego (palniki, automatyka, budowa komór spalania) są one całkowicie podobne do kotłów gazowych. W obu przypadkach technologia podłączenia do sieci jest identyczna. Różnice istnieją jedynie w zasadzie ogrzewania pomieszczeń.

Pod względem zasady podłączenia i organizacji systemu grzewczego kominki gazowe są podobne do stojących kotłów grzewczych

Kocioł wodny jest przeznaczony do podgrzewania wody, a zwykły kominek – do konwekcji powietrza z obudowy i przedniego ekranu, za którym odbywa się spalanie paliwa.

Schematy organizacji ogrzewania wodnego

Do ogrzewania domów jednorodzinnych stosuje się systemy grzewcze z wodą jako nośnikiem ciepła, składające się z:

• kotła wodnego (jednofunkcyjnego lub dwufunkcyjnego);
• rurociągów i złączek (metalowych lub polipropylenowych);
• bajpasów, umożliwiających odłączanie poszczególnych grzejników od sieci;
• grzejników (żeliwnych, aluminiowych, stalowych i bimetalicznych);
• naczynia wzbiorczego.

Gazowe urządzenia grzewcze są wyposażone w specyficzny system bezpieczeństwa, obejmujący elektrozawór i termoparę. Urządzenia są połączone ze sobą przewodami.

Jeżeli urządzenie grzewcze działa prawidłowo, złącze termopary jest nagrzewane przez palnik zapłonowy. W tym czasie przez uzwojenie elektrozaworu swobodnie płynie prąd, który utrzymuje zawór w pozycji otwartej.

Gdy termopara ostygnie, dostęp gazu jest zamykany przez elektrozawór.

W zależności od schematu podłączenia grzejników są one jednorurowe i dwururowe. W pierwszym przypadku woda jest doprowadzana i odprowadzana z grzejnika za pomocą jednej rury. W drugim grzejnik jest podłączony do dwóch oddzielnych przewodów rurowych (zasilającego i powrotnego).

Rury grzewcze do grzejników mogą być podłączane według schematu dolnego, górnego, bocznego i diagonalnego

Obiegi grzewcze ze względu na zasadę ruchu wody w rurach mogą być z naturalną i wymuszoną cyrkulacją. Przy zastosowaniu drugiego wariantu czynnik grzewczy krąży w systemie dzięki konwekcji i grawitacji. Natomiast schemat wymuszony zakłada instalację pompy obiegowej.

Aby zapewnić normalną pracę systemu z dwoma lub więcej obiegami podłączonymi do kolektora, przewidziany jest montaż strzałki hydraulicznej. Strzałka hydrauliczna eliminuje różnice ciśnień i ryzyko wystąpienia uderzenia hydraulicznego.

Zbiornik wyrównawczy może być otwarty lub zamknięty (podzielony wewnątrz na dwie części hermetyczną membraną). Dla grawitacyjnych systemów ogrzewania wystarczy wariant otwarty. Zbiornik zamknięty przeznaczony jest do obiegów z wymuszoną cyrkulacją.

W przypadku stosowania otwartego zbiornika wyrównawczego woda nasyca się powietrzem; aby nie stało się to problemem, system należy uzupełnić obiegiem jego usuwania.

Dla małych domków jednorodzinnych wystarczy zasada naturalnego przepływu wody. Jednak jeśli budynek mieszkalny ma dwa lub trzy piętra, to nie obejdzie się bez pompy. Długość obiegu cyrkulacyjnego w pierwszym schemacie jest ograniczona do 30 metrów. Na większą odległość kocioł nie będzie w stanie „przepchnąć” wody.

Przy naturalnej cyrkulacji czynnika grzewczego w schemacie gazowego ogrzewania domu jednorodzinnego pompa jest nieobecna. Jeśli kocioł zostanie wybrany jako niezależny energetycznie, to cały system ogrzewania staje się niezależny od zasilania elektrycznego. Po prostu nie ma w nim elementów pobierających prąd.

Z jednej strony jest bardziej stabilna w działaniu, ale z drugiej – jakość ogrzewania jest w niej niższa (do najdalszych od podgrzewacza wody grzejników woda dociera mocno schłodzona).

Szczególnie to ostatnie dotyczy rurociągów i grzejników ze stali lub żeliwa. Materiały te mają wysoki opór hydrauliczny, który zmniejsza przepływ czynnika grzewczego.

Oprócz stosowania standardowych grzejników w domu podmiejskim można zorganizować ogrzewanie gazowe za pomocą „podłogówki” (ogrzewania podłogowego).

Możliwy jest także wariant organizacji kombinowanego systemu ogrzewania. W nim pompa cyrkulacyjna jest podłączona do magistrali przez bypass. W razie potrzeby szybkiego ogrzania powietrza w pomieszczeniach włącza się ją w celu przyspieszenia obiegu wody.

A w pozostałych przypadkach jest odcinana od głównej rury za pomocą zaworów odcinających, przy czym system nadal działa w trybie naturalnym (grawitacyjnym).

Zasady urządzania ogrzewania gazowego

Gazyfikacja i budowa systemu ogrzewania opartego na gazie w domu jednorodzinnym odbywa się w kilku etapach:

1. Przygotowanie i późniejsze zatwierdzenie w organach nadzoru projektu ogrzewania gazowego.
2. Zakup materiałów eksploatacyjnych, kotła i innych urządzeń.
3. Podłączenie domu do osiedlowych sieci gazowych.
4. Montaż urządzeń gazowych i systemu rurociągów z grzejnikami.
5. Napełnienie rur czynnikiem grzewczym.
6. Sprawdzenie działania poprzez próbne uruchomienie.

Samodzielne przygotowanie dla swojego domu podmiejskiego projektu ogrzewania gazowego ze wszystkimi schematami i obliczeniami bez posiadania dyplomu ciepłownika jest niemożliwe.

Ponadto sformułowaną dokumentację trzeba jeszcze uzgodnić z gazownikami. Najlepiej wszystkie te procedury powierzyć pracownikom odpowiedniej organizacji projektowo-montażowej.

Schemat urządzenia ogrzewania gazowego w domu prywatnym musi być przemyślany w najdrobniejszych szczegółach. Jeśli kocioł zostanie wybrany jako zbyt mocny, będzie spalał nadmiar paliwa. A przy niewystarczającej mocy urządzenie będzie musiało pracować na granicy możliwości, w wyniku czego ulegnie awarii przed upływem terminu.

Aby uzyskać pozwolenie na podłączenie do centralnej magistrali i na użytkowanie urządzeń na gaz płynny, konieczne jest uzyskanie innego pakietu dokumentów. Przed podjęciem decyzji o organizacji systemu gazowego, należy nie tylko je przeanalizować, ale także rozważyć wszystkie “za i przeciw”, aby wybrać najlepszą opcję.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Film nr 1. Szczegóły organizacji ogrzewania gazowego w domku jednorodzinnym:

Film nr 2. Zasady cyrkulacji czynnika grzewczego w systemie grzewczym domu prywatnego:

Film nr 3. Samodzielny montaż różnych systemów grzewczych dla domów podmiejskich:

Profesjonalne przygotowanie obliczeń i schematów organizacji ogrzewania gazowego dla domu prywatnego może wykonać tylko doświadczony ciepłownik.

Sporządzenie dokumentacji projektowej i jej uzgodnienie najlepiej powierzyć profesjonalistom. Natomiast dalszy montaż systemu grzewczego można wykonać samodzielnie. Potrzebne będą jedynie umiejętności montażowe, a także dokładne postępowanie zgodnie z instrukcjami i projektem.

Czy Państwo mają przydatne porady dotyczące organizacji ogrzewania gazowego i wyboru kotła gazowego? Czy chcą Państwo podzielić się własnym doświadczeniem lub znaleźli kontrowersyjne punkty podczas zapoznawania się z przedstawionym przez nas materiałem? Prosimy pisać komentarze i zadawać pytania w bloku znajdującym się pod tekstem.