Для частного дома или загородного коттеджа с наступлением холодного периода становится актуальной проблема отопления. Благодаря техническому прогрессу на сегодняшний день можно создать в своем доме автономную систему отопления, используя котлы отопления и другое, сопутствующее оборудование. В качестве топлива можно использовать уголь, дрова, электричество, однако природный газ остается до сих пор самым доступным и дешевым. Именно этот аспект является основной причиной того, что сегодня многие граждане стараются использовать газ для отопления своего жилья. Грамотно спроектированное автономное газовое отопление частного дома, позволит вам не только сэкономить собственные средства, но и спокойно ожидать наступления холодов.
Несмотря на то сегодня еще не все регионы нашей страны охвачены сетью магистральных газопроводов бытового газа, существуют другие, не менее удобные способы отопления газом жилых зданий.
Автономное отопление газом — основная суть и принцип действия
Что собой представляет автономное отопление на газе? Ответить на это вопрос можно просто и понятно. Система теплоснабжения здания работает в автономном режиме, используя в качестве топлива природный газ. Способ подачи газа может быть централизованным, посредством центральной магистрали, либо индивидуальный, используя газовые баллоны или газгольдер.
Популярность такого вида отопления объясняется легкостью монтажа всей системы и доступной ценой, в сравнении с другими источниками тепла. Ознакомимся подробнее с преимуществами газового отопления частного дома и, если таковые есть, с недостатками.
Преимущества и недостатки автономного отопления газом
Газовые котлы с точки зрения экономии и эффективности на сегодняшний день являются самыми выгодными отопительными приборами. Сравнивания работу газового котла с аналогичным по мощности электрическим обогревательным прибором, первый вариант выглядит предпочтительнее. После установки автономной отопительной системы на газе, вложенные средства окупаются уже на 2-3 год эксплуатации.
Автономный газовый теплогенерирующий котел по своим техническим характеристикам способен решать целый комплекс задач на бытовом уровне. Котел не только быстро и эффективно обеспечит внутри дома необходимую температуру, но и обеспечивает для бытовых целей ГВС. По многим параметрам отопительный котел на природном газе лучше всего подходит для автономного обогрева частных домов.
Рассмотрим подробнее преимущества, которыми обладает нагревательная техника на природном газе:
- природный газ имеет один из самых высоких коэффициентов теплоотдачи;
- невысокая инерционность газовых котлов обеспечивает быстрый нагрев теплоносителя;
- доступность и дешевизна природного газа;
- теплогенерирующее оборудование, снабженное автоматикой, способно работать без присутствия человека;
- различные конструкции и виды газовых котлов способны эффективно отапливать, как небольшие жилые помещения, так и крупные по площади объекты;
- газ, в отличие от мазута, масла, дров или угля, является экологически чистым видом топлива;
- современные модели имеют высокую степень надежности и рассчитаны на длительные сроки эксплуатации.
Список можно продолжить, если перейти на цифры и расчеты, однако есть в газовых котлах и некоторые минусы, которые скорее можно назвать тонкостями эксплуатации и особенностями конструкции.
Монтаж газового котла и всей системы отопления в доме выполняется только специалистами, имеющими соответствующую квалификацию. Установке котельного оборудования предшествует длительная процедура получения разрешения на автономное газовое отопление.
На заметку: Перед началом монтажа необходимо иметь на руках готовый проект отопительной системы, который должен содержать все необходимые данные и расчеты. Проект должен быть выполнен в соответствии с существующими СНиПами и ГОСТами. В работу идет только согласованный проект, получивший одобрение энергетической компании.
Система газового отопления выдвигает к владельцам частных домов особые требования, соблюдение и выполнение которых является гарантией эффективной работы отопительного оборудования и безопасности жилого объекта.
Выбор системы автономного отопления
Иметь средства и желание сделать в своем доме автономное газовое отопление — половина дела. Придется еще потратить немало сил на получение соответствующего разрешения от контролирующих органов и инстанций. Именно на этом этапе придется выбирать, какого типа будет будущая система автономного отопления, какие будут поставлены задачи и требования к отопительному оборудованию.
Ответ на многие вопросы даст проект отопительной системы. Правильно подобранный к реальным условиям тип системы автономного отопления, точно и правильно сделанные соответствующие гидравлические и тепловые расчеты, обеспечат в дальнейшем благополучный монтаж оборудования.
На сегодняшний день наиболее распространены два типа домашнего отопления:
- радиаторный;
- водяной теплый пол.
Обе системы имеют, как свои плюсы, так и минусы. В первом варианте можно говорить о быстром и удобном монтаже. Прокладка труб, установка котла и подключение радиаторов занятие обычное и для профессионалов не представляет особой сложности.
Важно! Радиаторы отопления дают больший эффект в помещениях с большой площадью остекления. В процессе обогрева создается тепловая завеса перед окнами, создавая необходимый температурный баланс.
Существенных минусов в подобной системе нет. Стоимость монтажа не высока, однако надо учитывать: каждый радиатор стоит немалые деньги, плюс стоимость котла и расходных материалов, которые потребуется для прокладки коммуникаций. Чем больше отапливаемая площадь, тем больше расходы.
В плане экономичности водяной теплый пол более выгоден. В процессе работы за счет нагреваемой поверхности пола идет равномерный обогрев всего внутреннего пространства помещения. К минусам следует отнести высокую стоимость оборудования и сложность монтажа.
На заметку: Теплый воздух поднимается равномерно вверх, тогда как холодный опускается вниз и так по кругу. Радиаторы отопления греют воздух, находящийся непосредственно возле них. В отапливаемом помещении воздухообмен осуществляется медленно.
К примеру: воздух на высоте 1,5 м. над уровнем пола прогревается до 200С, то на уровне пола воздух прогревается всего до 17-180С. Под самым потолком воздух еще теплее 24-250С. В результате увеличиваются тепловые потери через чердачное помещение и стеновые панели. Котел работает в усиленном режиме, расход топлива увеличивается.
С водяным полом ситуация выглядит иначе. Температура необходимая для работы системы «теплый пол» ниже, чем температура необходимая для радиаторов. Газовый котел способен работать с максимальным КПД, причем расход топлива в данном случае минимальный.
Выбирая систему отопления для своего дома, не стоит забывать, что теплый пол имеет ограниченную теплоотдачу — всего 50-70 Вт на м2. В помещениях большой площади, с большим количеством окон и наружных стен будут иметь место значительные теплопотери.
На схеме показана традиционная для большинства домов частного сектора двухтрубная система отопления.
Схема отопления двухэтажного дома
Что представляет собой газовый котел для независимого отопления
Предлагаемые потребителям сегодня автономные газовые котлы отвечают всем возможным технологическим требованиям, которые ставятся перед отопительным оборудованием этого типа.
Котел выбирается в зависимости от поставленных целей и задач. Для больших загородных домов, коттеджей площадью свыше 150 м2 оптимальным будет напольный двухконтурный котел, мощностью 30-75 кВт. Нередко в крупных загородных владениях, с множеством построек и больших по площади внутренних помещений, устанавливаются водогрейные котлы. Мощные агрегаты, способные обеспечить теплом все имеющиеся в хозяйстве постройки и помещения, параллельно обеспечивая всех обитателей жилья горячей водой.
Для небольших построек, для дачных домиков оптимальным вариантом станет настенный газовый котел, который вполне справляется с отоплением трех, четырех комнат общей площадью до 80-100 кв. м. Котлы бывают с принудительной вентиляцией и с атмосферной.
Предпочтительным для большинства загородных построек является независимое отопление, в котором отсутствуют электропитание. Одноконтурный газовый котел, в котором теплоноситель естественным образом распространяется по системе, не нуждается в циркуляционном насосе и вентиляторе для нагнетания воздуха в камеру сгорания. Такие автономные отопительные системы полностью независимы от энергоснабжения, однако эффективность их на порядок меньше, чем у котельного оборудования, оснащенного электрическими приборами и механизмами.
Также ознакомьтесь с оптимальными вариантами отопления для частного дома.
Выводы
Газ является самым доступным и дешевым видом топлива. Установив в своем доме газовый двухконтурный котел соответствующей модели, вы получаете обогрев внутренних помещений и горячее водоснабжение.
Если у вас проблема с централизованным газоснабжением, выход есть. Установите на своем участке газовое хранилище — газгольдер.
Одной заправки емкости сжиженного газа хватает на 6-7 месяцев отопительного сезона. В данной ситуации ваша система отопления практически полностью независима, налицо реальная экономичность и эффективность автономного газового отопления.
Подключение к газопроводу требует значительных финансовых вложений, времени и усилий на получение разрешений и проект системы. Как же насладиться комфортной температурой в доме и обеспечить подачу «голубого золота»? Решением этой острой для многих россиян проблемы станет автономное газовое отопление. Индивидуальный обогрев удобен и будет дарить тепло круглый год. Главное – организовать такую систему с умом, чтобы сэкономить и обезопасить себя от неожиданностей.
Как это работает
Автономные газовые системы отопления называются так потому, что выбравший их пользователь никак не зависит от центральных магистралей. Топливо обеспечивается домовладельцем самостоятельно. Схема включает трубопровод в доме, который подключен к отопительному прибору (котлу или конвектору). Газ подается из внешнего источника. Вариантов снабжения без центральной магистрали всего два:
- баллоны;
- газгольдер.
Выбрав баллоны, владелец частного дома может надеяться на значительную первоначальную экономию. Однако впоследствии оказывается, что это решение довольно-таки хлопотное. Во-первых, баллоны надо периодически перезаправлять на станциях обмена, а перевозка осуществляется специальным транспортом. Во-вторых, для кого-то может быть непростым вопрос их хранения. Нужно достаточно просторное и хорошо вентилируемое помещение. К тому же, при низкой температуре газ сжимается, и баллон перед использованием придется согревать.
Более дорогим, но в итоге оправдывающим расходы на себя, вариантом является газгольдер. Что это за устройство – вопрос вовсе не наивный. Участники интернет-форумов много о нем спорят, обсуждают, какой лучше выбрать, а назвать его простыми русскими словами не в состоянии. Между тем, это объемный резервуар определённого размера для хранения сжиженного топлива, который размещают над землей или под ней. Форма такой емкости может быть цилиндрической или сферической.
Экономному хозяину желательно монтировать подземный газгольдер. Ведь в земле тепло даже зимой, и газ из жидкого вида легко превращается в нужное по консистенции топливо. Потерь при этом нет, ведь его пары останутся в резервуаре. Да и полезная площадь участка останется нетронутой.
Особенности монтажа
Газовые автономные системы отопления отличаются множеством преимуществ. Ведь их можно использовать не только для обогрева. Устанавливайте газовую плиту, проточный водонагреватель, обустраивайте теплые полы. С помощью газгольдера можно даже подключить электрогенератор. Таким образом, решается вопрос комфортного пребывания даже в удаленных от цивилизации местах.
Профессиональная установка
Но стоит оговориться сразу – на самостоятельный монтаж в этом случае рассчитывать не приходиться. Все работы должны выполняться исключительно профессионалами. Но такой подход в итоге оказывается оправданным, ведь вы получаете систему под ключ, а именно:
- Специалисты составляют проект автономного газового отопления частного дома. Перед монтажными работами его нужно будет согласовать.
- Монтажники выполняют профессиональный и качественный монтаж самого газгольдера и оборудования внутри дома. Тем самым гарантируется безопасная и эффективная эксплуатация.
- Эта же организация займется в последующем периодическим техническим обслуживанием и заправкой газгольдера. Его емкости хватает на обогрев коттеджа в течение 3 месяцев.
Обеспечение безопасности
Выбор газгольдера осуществляется на основе объема, который рассчитывается исходя из среднего расхода газа и площади отапливаемого помещения. Изучая конструктивные особенности, стоит учесть глубину залегания грунтовых вод и возможность подтопления.
Безопасность такого газового автономного отопления частного дома гарантируется за счет следующих компонентов газгольдера:
- Предохранительный клапан, служащий для сброса газа при повышении давления в хранилище.
- Датчик уровня заправки, подающий сигнал при заполнении более 85% объема резервуара. В этом случае клапан наполнения перекроется автоматически.
- Датчик уровня жидкой фазы топлива.
- Устройство, заземляющее газовоз при заправке.
- Запорный клапан, предназначенный для перекрытия подачи паровой фазы, если давление повышается или снижается до опасной отметки.
- Предохранительный клапан, сбрасывающий газ при повышении давления в газопроводе.
- Автоматика для контроля загазованности, которая устанавливается внутри котельной и возле газплиты. Если концентрация паров достигает взрывоопасного уровня, клапан подачи перекрывается.
При планировании установки необходимо опираться на нормы СНиП удаленности от жилых и хозяйственных построек. Газгольдер объемом от 5 м3 должен закапываться на расстоянии не менее 10 м от дома и не менее 5 м от колодцев и канализаций. На практике соблюсти это требование не всегда просто. Но для стесненных условий в СНиП предусмотрено сокращение расстояния до 50%.
Зная теперь, как устроен газгольдер, что это такое, каковы плюсы системы, идея его установки многим покажется заманчивой. Вот только в пресловутые «6 соток» втиснуть такую конструкцию будет сложно. Ведь помимо упомянутых требований расстояния, надо предусмотреть место для подъезда машины для заправки резервуара. Зато срок эксплуатации такого хранилища составляет не менее 20 лет.
Компоненты системы
Определившись с вопросом хранения топливных запасов, пора приступить к выбору других неотъемлемых звеньев схемы газового отопленияавтономного типа. Подойдя к этой задаче ответственно, можно рассчитывать на выгодный и безопасный обогрев. Система включает также следующие элементы:
- Котел или конвектор.
- Трубы и радиаторы.
- Запорную арматуру.
- Приборы регулирования и контроля.
Котел или конвектор
Чтобы вся установка была экономически обоснованной, при выборе комплектующих необходимо опираться на проектную документацию. Мощность отопительного прибора будет зависеть от площади помещения. Определяясь с местом монтажа, домовладелец исходит и из этого, где будет находиться агрегат. Кроме того, следует учитывать потребности в горячем водоснабжении, чтобы подобрать одноконтурный или двухконтурный котел.
Трубы и радиаторы
Выбирая трубы и радиаторы, покупатель руководствуется не только ценовым показателем и техническими характеристиками, но и обращает внимание на привлекательный вид моделей. Эстетический фактор имеет в этом случае особое значение, ведь эти элементы устанавливаются во всех помещениях, которые будут отапливаться.
Запорная арматура
Автономное газовое отопление во многих случаях оказывается гораздо выгоднее других способов обогрева, если предусмотреть установку автоматики. Эти механизмы помогают контролировать расход топлива, температуру в помещениях и давление в котле. В результате достигается значительная оптимизация затрат на эксплуатацию всей системы. Большинство производителей предлагают котлы, уже оснащенные возможностями автоматизированного контроля.
Приборы регулирования и контроля
Благодаря элементам управления значительно упрощается работа с отопительным оборудованием. Оно может само переключаться между режимами, а если пропадет газ или задует фитиль, то подача будет перекрыта. Автоматика дает возможность программировать включение и выключение. И, конечно, можно забыть о возне со спичками и зажигалками, ведь для розжига предусмотрен пьезоэлемент.
Идеальная система отопления точно не обойдется без циркуляционного насоса. Это устройство способно повысить ее эффективность в значительной степени. Оно служит для обеспечения необходимого давления теплоносителя, чтобы он быстрее перемещался по трубопроводу. Таким образом, система прогревается быстрее, а температура во всем жилище увеличивается равномерно. Это особенно актуально для домов большой площади.
Совет. В стремлении сэкономить на затратах не делайте этого за счет оборудования. Выбирайте качественные приборы от надежных поставщиков. Реальное сокращение расходов в долгосрочной перспективе принесет утеплению всего дома установка датчиков утечки и применение хорошего топлива.
Газовое автономное отопление – это разумное решение в условиях недоступности централизованного снабжения. Система, спроектированная и смонтированная специалистами с учетом всех нюансов, безопасно и эффективно обогреет ваш дом.
Цены на газ постоянно растут, но пока еще отопление этим видом топлива остается одним из самых недорогих. Но речь идет о ежемесячных расходах — современные котлы имеют высокий КПД — 95-98%, что сокращает расходы. Также популярности добавляет высокая степень автоматизации — можно оставлять дом на довольно продолжительные периоды без особого риска (если электричество не отключат). Именно поэтому многие рассматривают именно газовое отопление частного дома в первую очередь.
Газовое отопление частного дома, пока, все еще наиболее экономичное
Каким может быть газовое отопление
Для отопления можно использовать два вида газа — магистральный и сжиженный. Магистральный газ под определенным давлением подается по трубам к потребителям. Это единая централизованная система. Сжиженный газ может поставляться в баллонах разной емкости, но обычно в 50 литровых. Также его заливают в газгольдеры — специальные герметичные емкости для хранения этого вида топлива.
Примерная картина по стоимости отопления разными видами топлива
Более дешевое отопление — с использованием магистрального газа (не считая подключения), применение сжиженного газа лишь чуть дешевле чем использование жидких видов топлива. Это общая статистика, но конкретно надо считать по каждому региону — цены отличаются значительно.
Водяное отопление
Традиционно в частных домах делают водяную систему отопления. Она состоит из:
- источника тепла — в данном случае — газового котла;
- радиаторов отопления;
- труб — соединяющих котел и радиаторы;
- теплоносителя — воды или незамерзающей жидкости, которая движется по системе перенося тепло от котла.
Схема водяного газового отопления для частного дома.
Это самое общее описание системы водяного газового отопления частного дома, ведь есть еще немало дополнительных элементов, обеспечивающих работоспособность и безопасность. Но схематично — это основные компоненты. В данных системах котлы отопления могут быть на природном или сжиженном газе. Некоторые модели напольных котлов могут работать с двумя этими видами топлива, причем есть такие, которые даже не требуют замены горелки.
Воздушный (конвекторный) обогрев
Кроме того сжиженный газ также может использоваться как топливо для специальных конвекторов. В этом случае помещения отапливают нагретым воздухом, соответственно отопление — воздушное. Не так давно на рынке появились конвектора которые могут работать от сжиженного газа. Они требуют перенастройки, но могут работать и на этом виде топлива.
Газовые конвекторы хороши, если надо быстро поднять температуру в помещении. Они начинают прогрев помещения сразу после включения, но также быстро он перестают греть — как только выключаются. Еще один недостаток — они сушат воздух и выжигают кислород. Потому в помещении требуется хорошая вентиляция, зато нет необходимости ставить радиаторы и сооружать трубопровод. Так что и в этом варианте есть свои плюсы.
Виды газовых котлов
По типу монтажа различают два типа газовых котлов: напольные и настенные. Настенные работать могут только с природным газом, напольные — с двумя типами голубого топлива. Плюс настенных газовых котлов в том, что их можно устанавливать в кухнях — они автоматизированы и безопасны. Некоторые напольные тоже могут устанавливаться на кухне (мощностью до 60 кВт), но это помещение должно отвечать определенным требованиям.
Настенный вариант более компактный, но менее мощный
Виды настенных котлов для отопления дома
В первую очередь стоит разделить газовое отопительное оборудование по функционалу: будет оно использоваться только для отопления или еще для подготовки горячей воды для технических нужд. Если предполагается подогрева воды, нужен двухконтурный котел, только на отопление работает одноконтурный.
Настенные газовые котлы — небольшой шкафчик, который модно установить на кухне
Далее следует определиться с типом отвода дыма. Есть газовые котлы с атмосферными дымоходами и открытыми камерами сгорания, есть с турбированными (камера сгорания у них закрытая). Атмосферные требуют наличия хорошего дымохода и тяги в нем, кислород для горения поступает из помещения в котором установлен агрегат, потому должен быть канал притока воздуха и исправный дымоход (при пуске системы все это проверяют).
Виды камер сгорания
Котлы с принудительной тягой (турбированные) можно ставить без дымохода. Дымовой выход котла через коаксиальную трубу (называют еще труба в трубе) может выводиться прямо в стену. При этом по одной трубе выходит дым (качается турбиной), по второй поступает воздух для горения прямо в камеру сгорания.
Этот тип оборудования всем хорош, кроме того, что зимой коаксиал зарастает инеем, что ухудшает тягу. При плохой тяге автоматика гасит котел — чтобы в помещение не поступали продукты сгорания. Включение возможно только при восстановлении тяги, то есть придется оббивать или каким-то другим способом удалять снежные наросты.
Также есть отдельный тип котлов — конденсационные. Они отличаются очень высокой эффективностью за счет того, что отбирается тепло у дымовых газов (конденсируют пары). Но высокая эффективность достигается только при работе в низкотемпературном режиме — в обратном трубопроводе теплоноситель не должен иметь температуру выше +40°C. Если температура будет еще ниже — еще лучше.
Конденсационные котлы наиболее эффективные
Такие условия подходят для отопления водяными теплыми полами. Так что если вы задумали такое газовое отопление частного дома — с теплыми полами, то конденсационный котел — это то что требуется. Минусов у него немного — высокая цена (по сравнению с обычными) и едкий конденсат, который предъявляет особые требования к качеству дымохода (из хорошей нержавейки).
Напольные газовые котлы
Если вам необходима большая мощность, настенный вариант не подойдет — у них максимальная производительность 40-50 кВт. В этом случае ставят напольный котел. Вот они есть больших мощностей, а еще есть модели, которые могут работать в каскаде. Так вообще можно отапливать большие площади.
Некоторые из напольных котлов могут работать не только от магистрального газа, но и от сжиженного. Некоторые могут еще работать и с жидким топливом. Так что это довольно удобные агрегаты. Корпус у них из стали, а теплообменник может быть стальным или чугунным. Чугунные весят и стоят больше, но имеют более длительный срок эксплуатации — на 10-15 лет. Внутри корпуса находится горелка, автоматика и теплообменник.
Строение напольного газового котла
При выборе необходимо обращать внимание на функциональные возможности автоматики. Кроме стандартного набора — контроля наличия газа, пламени и тяги есть еще немало полезных функций:
- поддержание заданной температуры,
- возможность программирования режимов по дням или часам,
- совместимость с комнатными термостатами;
- подстраивание работы котла под погоду,
- летний режим — работа на нагрев воды без отопления;
- возможность работы параллельно с солнечными батареями или другими альтернативными источниками тепла и т.д.
Чем более широкий функционал у автоматики, тем дороже котел и его техническое обслуживание. Но также многие программы позволяют экономить топливо, что не мене важно. В общем, выбирать вам.
Схемы газового отопления дома
Речь пойдет о водяном отоплении с использованием газа. Сразу стоит определиться с типом циркуляции теплоносителя. Она бывает естественной (такие системы еще называют гравитационными) или принудительной (с обязательным насосом).
Гравитационные системы требуют установки руб большого диаметра, то есть теплоносителя в системе получается много. Второй момент — за счет того что движется теплоноситель по трубам с небольшой скоростью, эффективность отопления не очень высокая. Дальние радиаторы в длинных ветках могут быть холодными. Это о недостатках. Их немало, но есть один большой плюс — системы с естественной циркуляцией не зависят от электричества. Это важно в тех регионах, в которых свет отключают часто.
Схема ситемы с естественной циркуляцией
Теперь немного о системах с принудительной циркуляцией. Они более эффективны — теплоноситель движется с заданной скоростью, доставляя тепло во все уголки системы. Наличие насоса позволяет использовать трубы небольших диаметров. Это значит, что теплоносителя в системе не много и он быстро прогревается. В общем, они обеспечивают больший уровень комфорта, но имеют серьезный минус — для работы необходимо электричество, то есть требуется резервное питание. Если свет отключают редко, достаточно установить блок бесперебойного питания с несколькими аккумуляторами. Они могут обеспечить работу котла на десятки часов. Если же отключают свет часто и надолго, придется встраивать в систему еще и генератор. В любом случае, это дополнительные затраты и немалые.
Есть еще системы комбинированные — они спроектированы как гравитационные, но имеют встроенный циркуляционный насос. Такое решение можно назвать идеальным с точки зрения практичности: пока свет есть, отопление работает как принудительное, как только электропитание пропало, все работает как гравитационная система. В общем, неплохой вариант, за исключением того, что трубы будут проведены большие и слишком уж на виду.
Способ разводки
Есть три типа систем — однотрубные, двухтрубные и лучевые. В однотрубных радиаторы подключены последовательно к одной трубе. Этот способ разводки экономичен — требуется меньше труб, но его трудно компенсировать — сложно добиться одинаковой теплоотдачи от радиаторов. Все дело в том, что теплоноситель поступает на первый радиатор в ветке горячим — сразу от котла. Он проходит через него, немного остывает, попадает на следующий, еще немного остывает. Так на всем протяжении ветки.
Схема однотрубной системы газового отопления частного дома
Получается, что к последнему радиатору приходит теплоноситель намного холоднее, чем к первому. Единственный выход — учитывать это явление при проектировании системы и увеличивать количество секций в радиаторе по мере удаления от котла. Но последние радиаторы все равно останутся наиболее холодными.
Более-менее легко можно сбалансировать систему, представленную на фото выше. В ней на каждом радиаторе присутствуют термостаты — устройства, позволяющие менять количество проходящего через радиатор теплоносителя. Чтобы при этом не «задавить» циркуляцию во всей системе, под каждым радиатором ставится байпас — перемычка, по которой идет теплоноситель, который не пошел через радиатор.
В двухтрубной системе радиаторы подключены параллельно — к подающему и обратному трубопроводу. В этой системе расход труб намного больше, так как тянется одновременно две нитки. Но в данном случае на каждый отопительный прибор подается теплоноситель с одинаковой температурой, благодаря чему теплоотдача радиаторов будет одинаковой (если поставить одинаковые батареи).
Пример двухтрубной схемы
В данной схеме также можно ставить термостаты, но для этого не требуются байпасы — регулируется только поток на один радиатор. Так что несмотря на больший расход труб, двухтрубные системы более популярны.
Лучевой способ разводки самый затратный по количеству туб. В них к каждому радиатору идет отдельно подающая и обратная труба. Она подключается к коллектору — устройству с одним входом и несколькими выходами. В данном случае регулировка возможна как на коллекторе, так и на радиаторе при помощи термостата.
Лучевая схема разводки отопления
Газовое отопление частного дома сделанное по этой схеме будет наиболее надежным: если повредиться один из трубопроводов, все остальные будут работать. Потому такой способ часто выбирают если трубы прячут в стяжку.
Как автономно отапливать газом загородный дом?
Отопление – одна из важнейших систем жизнеобеспечения. Без него невозможно представить в наших широтах комфортное проживание человека зимой в жилых помещениях. Генерируют тепловую энергию для обогрева помещений установки, сжигающие твердое, жидкое и газообразное топливо. Различают два типа отопления: организованное посредством распределения потоков горячего воздуха или предусматривающее нагрев комнат за счет жидкого теплоносителя, циркулирующего в «водяной» рубашке.
…
Автономное газовое отопление загородного дома
Оптимальным вариантом исходя из соразмерности затрат и получаемого эффекта, возможности автоматизировать процессы розжига/горения и оперативно управлять температурными режимами является автономное газовое отопление загородного дома.
Обогрев помещений воздушными потоками
Прежде всего, обогрев помещений можно организовать с помощью газовых конвекторов. Тепло выделяемое в агрегатах при сжигании газа через пластинчатую поверхность теплообменника напрямую передается воздуху в комнате. Усиление естественной конвекции достигается за счет принудительных воздушных потоков, которые создаются центробежным вентилятором отопительного прибора.
Газовый конвектор
Более сложной схемой отопления выступает инженерная система, использующая центральный газовый воздухонагреватель и разветвленную сеть вентиляционных каналов. Прибегая к такому способу обогрева помещений, уделяют пристальное внимание притоку свежего воздуха и его увлажнению. Монтируются три вида вентиляционных решеток: напольные, настенные и потолочные. Метод успешно применяется в теплоснабжении высоток, а для загородного дома он малоэффективный из-за сложности обустройства.
Какой газ используют, организовывая газовое отопление
Максимальное распространение в малоэтажном строительстве получило автономное газовое отопление загородного дома посредством водогрейных котлов. В качестве теплоносителя его контурах применяют воду, прошедшую водоподготовку, чтобы нивелировать негативные последствия от солевых отложений на стенках теплообменника. Реже используются незамерзающие жидкости. Способность антифризов противостоять минусовым температурам востребована при эпизодическом проживании в загородной недвижимости.
…
Природный газ
Доступность централизованной газификации позволяет подключать отопительные котлы домовладений к магистралям с голубым топливом. В составе природного газа преобладает метан (Ch5). Его концентрация в горючей смеси колеблется от 70 до 95%.
Важно! В природный газ для безопасности потребителей добавляют летучие присадки с резким запахом – одоранты, которые призваны сигнализировать об утечках.Бытовые котлы в нашей стране адаптированы под давление газа 13 мбар, поэтому, приобретая импортное газовое оборудование, необходимо обращать внимание на этот эксплуатационный параметр. Например, в Западной Европе стандарт – 20 мбар.
Сжиженная смесь для котельного оборудования
При отсутствии централизованного газоснабжения в населенном пункте обращаются к альтернативному способу газификации – установке газгольдера со сжиженным топливом. В зависимости от перспектив и интенсивности использования газовой смеси устанавливают стационарные или мобильные резервуары для ее хранения. Перевозимая версия газгольдера базируется на автомобильном шасси. Вместимость ее не превышает 600 литров. Баллонный метод во многом повторяет мобильный газгольдер.
На видео продемонстрирован простейший способ подключения газового котла к баллонам с пропанобутановой смесью. Суммарный объем топлива не должен превышать 600 литров.
Стационарные резервуары выпускаются для наземного и подземного монтирования с объемом в диапазоне от 2,5 до 50 куб. метров.
…
Дополнительная информация! Пропанобутановая смесь, отпускаемая газозаправочными станциями, реализуется потребителям на основании ГОСТ 27578–87 в двух вариациях: для осенне-зимнего и весенне-летнего сезона работы газового оборудования. В зимней смеси существенно преобладает пропан – до 90%, а в летнем топливе его доля лишь незначительно превышает 50%.Газовое оборудование для водяного отопления
Водогрейные котлы для отопительных систем условно модно разделить на три группы:
- Атмосферные агрегаты.
- Газовые котлы с закрытой камерой сгорания.
- Конденсационная техника.
Атмосферное котельное оборудование
К котлам этой категории традиционно относились напольные генераторы тепловой энергии. Они широко применяются для гравитационных систем отопления (с естественной циркуляцией теплоносителя в контурах). Благодаря строгому соблюдению углов наклона подающей магистрали и обратного трубопровода, возвращающего жидкость для очередного нагрева, круговорот теплоносителя осуществлялся без участия насосной группы.
Атмосферный котел с бойлером косвенного нагрева
Автоматизация режимов эксплуатации в газовых котлах с открытой камерой сгорания организовывается с помощью специального устройства газового клапана, запальной горелки и термопары – рабочего сплава двух разнородных по тепловой емкости металлов. Наряду с этим современные модели этой группы предусматривают электронную схему управления.
Обратите внимание! К помещениям, в которых монтируются атмосферные агрегаты, выдвигается ряд требований по обустройству приточно-вытяжной вентиляции.Навесные котлы с закрытой камерой сгорания
Сжигание голубого топлива в закрытой камере сгорания предусматривает принудительный выброс дымовых газов и регулярное нагнетание свежего воздуха. Для этого газовый котел оснащается центрифугой (центробежным вентилятором) и подсоединяется к коаксиальному дымоходу.
Газовый котел с коаксиальным дымоходом
Агрегаты этой группы предназначены для закрытых систем отопления, поэтому их устройство включает следующие приспособления и узлы:
- расширительный бак мембранного типа для компенсации линейного расширения жидкости;
- насос с «мокрым» ротором для организации циркуляции жидкости;
- предохранительный клапан для сброса избыточного давления в системе;
- автоматический воздушный клапан.
Конденсационная техника
Отопительные котлы этой линейки на 10-15% продуктивнее по КПД от предыдущих двух категорий. Прирост эффективности у них достигается за счет использования энергии дымовых газов. Эксплуатация конденсационного оборудование предусматривает утилизацию кислотного конденсата. Оптимальный температурный режим эксплуатации бытовой техники +55 °C. Таким образом, конденсационную технику рекомендуется использовать совместно с низкотемпературными отопительными контурами (теплыми полами, стенами).
Котельное оборудование, радиаторы, трубная продукция, запорная и регулирующая аппаратура должны соответствовать типу (особенностям) выбранной отопительной системе. Чтобы не возникало несогласований при монтаже, лучше доверься профильным организациям с хорошей репутацией, которые смонтируют автономное газовое отопление загородного дома «под ключ» и предоставят гарантийные обязательства на свою работу.
Комфортная жизнь в собственном загородном коттедже невозможна без решения вопросов энергоснабжения здания. Хозяевам необходимо озадачиться подключением к электрической сети, обустроить канализацию, надежную систему отопления. В случае если поблизости нет магистральных источников энергии, на помощь придет автономное газоснабжение частного дома. Газ удастся использовать и для выработки электричества, и для нагрева теплоносителя для нужд отопления, то есть такой вариант позволяет справиться сразу с несколькими проблемами.
Основной элемент
Автономное эффективное газовое отопление в частном доме основано на предварительном монтаже газгольдера, то есть массивной емкости, в которой хранятся запасы топлива. Конечно, кто-то может подумать, что можно использовать и баллоны, но такой подход, хоть и является реализуемым, крайне невыгоден с финансовой точки зрения, да и хранить огромные запасы баллонов неудобно.
Газификация посредством монтажа газгольдеров используется уже несколько десятилетий, но ранее данный метод был актуален исключительно для промышленных предприятий. Подключить таким способом индивидуальный коттедж стало возможным лишь несколько лет назад, когда появились оптимизированные конструкции, пригодные для установки на загородных участках.
Нюансы установки
Газгольдер делается из нескольких листов стали, прочно сваренных между собой. Данный материал легко справиться и с внутренним, и с внешним давлением. Конечно, металл проходит и дополнительную обработку, защищающую его от коррозии. Конструкция устройства допускает погружение в почву ниже точки промерзания, то есть обогрев останется максимально эффективным даже в зимний период времени. Если говорить о том, как именно устанавливается топливная емкость, нужно выделить следующие этапы:
- Выбирается место. Подальше от жилых строений, но поближе к воротам, чтобы не было проблем со свободным проездом транспорта, пополняющего запасы топлива.
- Рытье котлована. Глубина зависит от конкретной модификации и объема, прописывается в техническом паспорте изделия. Дно котлована засыпается песком, который впоследствии утрамбовывается, на него укладывается плита из железобетона. Благодаря такому подходу, автономное отопление оказывается наиболее надежным и долговечным. Плита предотвращает воздействие грунта на металлический объект, то есть его позиция остается неизменной. В том случае, если исследование участка показывает высокий уровень залегания грунтовых вод, дополнительно формируется дренажная система.
- Фиксация объекта на плите при помощи специальных крепежей.
- Монтаж электроники, запорной арматуры, начальных патрубков и других деталей, обеспечивающих бесперебойное безопасное функционирование.
Обращаем внимание, что отопление газом в обязательном порядке должно согласовываться с контролирующими органами, таковы законодательные требования.
Владельцам участка необходимо получить различные решения, выбрать для монтажа и подключения лицензированную организацию, в которой трудятся профессионалы высшего уровня. В противном случае эксплуатация может оказаться попросту опасной!
Особенности схемы
Особенности схемыАвтономное газовое отопление в частном загородном доме предполагает использование следующих приборов:
- Газовый котел;
- Газовый конвектор.
Котел осуществляет нагрев теплоносителя, который естественным образом или при помощи насоса циркулирует по контуру труб, достигая точек потребления – радиаторов, систем теплых полов, батарей. Котлы делятся на пару категорий:
- Агрегаты с одним рабочим контуром. Работают исключительно для отопления частного дома, объем теплоносителя внутри системы остается стабильным.
- Двухконтурные котлы рассчитаны не только на отопление, но и на нагрев горячей воды для ее дальнейшего использования в хозяйственных или гигиенических целях.
Конвектор работает по другому принципу, ему не требуется промежуточный теплоноситель. Энергия с теплообменника обогревает непосредственно воздух помещения. Для эффективного отвода продуктов сгорания используется коаксиальная труба. Такое отопление дома характеризуется рядом нюансов:
- Монтаж не предполагает сложной разводки труб внутри дома, не нужно обустраивать в качестве котельной отдельное помещение.
- При обособленности помещения придется выполнить монтаж отдельного конвектора, что несколько усложняет разводку.
- Нет необходимости в сложном монтаже, отпадает привлечение специалистов, что удешевляет процесс.
Преимущества выбора
Автономная газовая система отопления обладает следующими достоинствами:
- Небольшие габариты, благодаря чему экономится полезное пространство, процесс упрощается.
- Легкость эксплуатации и обслуживания. Особенно эта разница заметна в сравнении с моделями на твердом топливе, которые необходимо осматривать несколько раз в течение года.
- Экономичность эксплуатации. Особенно эта разница ощутима в сравнении с электрическими моделями. Электричество, конечно, может использоваться для обогрева, но рекомендуется применять его только частично, для отдельных зон, в противном случае расходы могут оказаться огромными.
- Бесшумность.
Итак, использование газа – один из наиболее современных и технологичных способов обогрева зданий и помещений. Если монтаж выполнен в соответствии с требованиями и правилами безопасности, то система гарантированно прослужит несколько лет, сохраняя изначальную эффективность!
Газификация частного дома может быть осуществлена даже без подключения к магистрали
Владельцы частных домов знают, как важно грамотно решить вопрос отопления. Правильный выбор позволяет не только поддерживать комфортные условия проживания, но и экономить значительные средства. Особенно перспективно в этом плане использование газа.
Цена автономной системы газового отопления загородного дома складывается из следующих параметров:
- стоимость проекта;
- стоимость оборудования и комплектующих;
- цена установки в частном доме системы автономного газового отопление;
- эксплуатационные расходы.
Именно в таком порядке предстоит заказывать и оплачивать услуги по газификации своего жилья. Без проектной документации подключить в частном доме автономное газовое отопление не получится. И помимо контролирующих органов, проект необходим, прежде всего, хозяевам. Именно на этой стадии делаются все расчеты предстоящих затрат, определяются мощности оборудования и составляется схема расположения самой системы обогрева.
Необходимое оборудование
Цена на устройство автономного газового отопление частного дома зависит от того, каким газом вы будете пользоваться. Если есть возможность подключения к магистрали, то вопрос с топливом решен. Если же нет доступных подключений, то придется решить вопрос автономного отопления частного дома сжиженным газом.
Примерная схема газификации дома сжиженным газом
То есть неизбежно возникнет вопрос доставки и хранения топлива. Стандартное решение – газгольдер. Что представляет собой газгольдер? Это специальная емкость из прочного не подверженного коррозии металла. Устанавливают ее чаще всего под землей, ниже точки промерзания грунта. Но бывают и варианты установки на поверхности. Это делают либо в условиях более-менее мягкого климата либо защищают газгольдер от замерзания. Расход газа, который необходим для нормального функционирования системы автономного отопления частного дома, подскажет, емкость какого объема вам нужна. Поскольку приобретение и установка газгольдера довольно дорогое удовольствие, то целесообразно объединиться для этой цели с ближайшими соседями. Подсчитав необходимые каждому объемы и определив точку хранения топлива, можно заказать 1 газгольдер на всех. И таким образом сэкономить на установке.
Другие необходимые звенья системы автономного отопление газом частного дома это:
- котел;
- система труб и радиаторов;
- запорная арматура;
- элементы контроля и регулирования.
Для того чтобы газовое автономное отопление загородного дома было экономически обосновано, все составляющие приобретают на основе проектной документации. Мощность котла находится в прямой зависимости от площади отапливаемого помещения. Метод установки зависит больше от желания владельцев и от того, в каком именно месте дома будет находиться котел.
Трубы и радиаторы проходят по всем помещениям, которые предполагается отапливать. Поэтому выбирают их обычно, руководствуясь не только ценовыми показателями, но и эстетическим видом изделий.
Автономное отопление частного дома газом становится еще более выгодным по сравнению с другими способами обогрева, при наличии механизмов автоматизации. Системы контроля за расходом топлива, за температурой в помещениях и давлением в котле помогают оптимизировать затраты на работу всей системы. Минимальные возможности автоматизированного контроля имеют все современные газовые котлы.
Установка автономного газового отопления в частном доме
Итак, все подготовительные работы завершены, проекты согласованы и подписаны, а оборудование закуплено. Осталась самая ответственная часть работы – монтаж. И если согласованием хозяева, как правило, занимаются самостоятельно, то практическую работу по установке отопления лучше доверить профессионалам.
Специалисты, имеющие практический опыт установки и настройки газового оборудования помогут учесть все нюансы и смонтировать систему правильно. Ведь даже незначительная ошибка может привести к плачевным результатам: от плохого прогрева и перерасхода топлива до серьезной аварии в случае утечки газа. Поэтому, если вы планируете провести в загородном доме автономное газовое отопление, обратитесь к специалистам. И тогда эксплуатационные расходы на отопление будут сведены к минимуму, а все первоначальные вложения будут оправданы.
В холодные времена поддержание комфорта и уюта в доме возможно только при помощи отопительной системы. Оборудовать такую систему можно на разных видах топлива. Но самым оптимальным вариантом является природный газ, который экологичен и экономичен. Если вы выбираете автономное газовое отопление, то вы обязательно должны ознакомиться с теоретическим материалом по установке, требованиям, оборудованию такой системы.
Обогреть дом можно и так
С чего начинается монтаж автономного газового отопления
Прежде всего, разрабатывается проект автономного газового отопления. Он предполагает не только создание схемы, но и произведение необходимых расчетов, где особое внимание принадлежит мощности. Ведь именно от показателя мощности зависит эффективность работы готового отопления в вашем доме. Конечно же, проектировкой должны заниматься профессионалы. Здесь учитывается абсолютно все – площадь отапливаемых помещений, количество окон, теплоизоляционные характеристики, температурные условия, расположение жилья, коэффициенты потерь тепла.
Схема отопления двухэтажного дома
После того, как проект составлен и одобрен соответствующими органами, наступает этап покупки оборудования. Важнейшим элементом, который входит в автономное отопление частного дома газом, является котел.
Сегодня на рынке представлена масса котлов, различающихся по размерам, по мощностным характеристикам, по стоимости и др.
Подбирается котел на основе предпочтений и требований к нему. Автономное газовое отопление отзывы показывают, что для таких целей лучше всего подходят надежные, долговечные и мощные напольные котлы. Следует отметить, что такие котлы достаточно большие по размерам, а также им требуется наличие дымохода.
Что входит в систему газового котла
Автономное газовое отопление загородного дома использует в системе разные газовые котлы. В целом, котел представляет собой сложное оборудование для отопления, в которое входит перечень компонентов:
Рекомендуем к прочтению:
- Горелка;
- Теплообменник;
- Система защиты;
- Насос циркуляции;
- Устройство для контроля горения;
- Система управления.
Устройство двухконтурного газового котла
Воспламенение газа при контакте с воздухом происходит в горелках. Горелки бывают вентиляторные, атмосферные и с регулируемым смешиванием. Горелки подают газ в необходимом количестве для нормальной работы отопительной системы. Теплообменник автономное газовое отопление частного дома использует для подогревания воды, которая выделяется при сгорании топлива. В систему защиты входит обратный клапан и расширительный бак. Насос циркуляции предназначен для поддержки уровня воды в батареях. Благодаря системе управления можно настроить и корректировать работу газового котла.
Где должно быть установлено газовое оборудование?
Индивидуальное газовое отопление может быть оборудовано в любой комнате дома, если мощность – до 60 кВт. Если мощность – до 150 кВт, то для оборудования потребуется специальное техническое помещение.
Помещение, которое вы выделили для этих целей, должно быть не менее 15-ти кубических метров.
Если мощность котла более 70 кВт, то на каждый кВт мощности добавляется по 0,2 кубических метра. Высота потолков помещения, где разместится автономное отопление газом, должна быть не меньше 2,5 метров.
Требования к помещению для установки газового котла
Также в помещении для газового оборудования должно быть окно и отдельный выход на улицу. Кроме того, должна быть обеспечена вентиляция, которая будет подавать кислород в необходимых количествах и производить 3-кратный обмен воздуха в данном помещении.
Таким образом, можно с уверенностью отметить, что автономные газовые системы отопления – это выгодный вариант для вашего дома. При этом на отопление будет уходить минимум финансовых средств, а система прослужит вам немалое количество лет.
Рекомендуем к прочтению:
Альтернативный вариант автономного отопления – газгольдер
Чтобы отапливать частный дом, дачу или коттедж, можно использовать такую систему, как отопление дома газгольдером.
Газгольдер являет собой специальный резервуар со сжиженным газом, который ставится на участке на расстоянии 10 м от дома.
От газгольдера проводится мини-газопровод к котлу. Именно отсюда система отопление газгольдером будет подавать тепло и горячую воду. В среднем, газгольдер заполняется сжиженным газом около 1-3 раза в год.
Устройство автономного газового отопления с помощью газгольдера
Отопление загородного дома газгольдер устанавливается в том случае, если:
- В вашей местности нет газовой магистрали;
- Подключение к городской газовой магистрали очень дорого для вас;
- Давление природного газа в городском газопроводе очень низкое.
Объем емкости газгольдера зависит от того, какая интенсивность расхода топлива планируется. Если вы собираетесь производить отопление газгольдер в течение всего года, а отапливаемое помещение – не маленькое, то небольшой газгольдер не подойдет.
В целом, отопление помещений при помощи газгольдера – это хороший вариант. Если соблюдать правила техники безопасности при работе с газгольдером и рекомендации к эксплуатации, то система будет работать продолжительное время.
На отопление и охлаждение приходится 54% потребления энергии в среднем доме, согласно данным Министерства энергетики США. Чтобы контролировать расходы на электроэнергию, более 57 процентов домов в США отапливаются энергоэффективным природным газом. Если у вас есть доступ к природному газу, существует множество систем отопления, работающих на газе, от систем, предназначенных для отопления всего дома, до различных вариантов обогрева помещения для обогрева одной комнаты.
Печи
Печи на природном газе нагревают весь дом, используя сеть воздуховодов для распределения тепла, подаваемого воздухом в каждую комнату. Хотя эти системы работают аналогично масляным или электрическим печам, они обеспечивают значительную экономию затрат по сравнению с этими вариантами топлива. Например, на момент публикации, по данным Управления по энергетической информации США, для производства одного миллиона БТЕ тепловой энергии с использованием газовой печи с эффективностью 82% требуется на момент публикации. Тот же миллион БТЕ стоит 34 доллара.97 с электрической печью, или 37,11 $ с масляной печью. Газовые печи имеют КПД от 80 до 97 процентов, и чем выше рейтинг, тем больше тепла вы можете генерировать для того же количества топлива.
Котлы
Газовые котлы сжигают природный газ для нагрева воды или выработки пара, который затем транспортируется через ряд труб или труб для отопления дома. Эти системы могут быть использованы с радиаторами или в системах отопления пола, которые обогревают помещение с нуля.Если горячая вода или пар прокачиваются через теплообменник, их также можно использовать для создания принудительного нагрева воздуха, аналогично печи.
Камины
Традиционные дровяные камины в значительной степени неэффективны и могут фактически иметь отрицательный рейтинг энергоэффективности, поскольку они позволяют выделять больше тепла из других источников, чем они могут генерировать. Газовые камины имеют особую конструкцию, которая дает им гораздо более высокую эффективность, чем старые камины из дерева.Они бывают в виде вставок, которые помещаются внутри существующего камина или встроенных элементов, которые можно разместить в любом месте комнаты, но необходимо проветривать через стену или потолок. Газовые камины варьируются от 7000 до 60000 БТЕ. Меньшие единицы могут обогреть одну комнату, в то время как большие могут заменить системы центрального отопления. В 2012 году компания «Heat & Glo» представила первый газовый камин для всего дома, эффективность которого составляет 93 процента, и который подключается к воздуховодам для распределения воздуха по всему дому, как печь.Имейте в виду, что газовые камины отличаются от газовых бревен, которые предназначены в основном для отделки и выделяют очень мало тепла.
Космические обогреватели
Газовые калориферы бывают самых разных форм и размеров, от моделей, напоминающих дровяные печи, до блоков, которые выглядят как портативные электрические обогреватели. В то время как производители производят как вентилируемые, так и невентилируемые сорта, неиспользуемые газовые обогреватели запрещены в Калифорнии и многих других штатах. Без вентиляции газовый обогреватель отправляет угарный газ и другие побочные продукты сгорания в ваш дом, что приводит к ухудшению качества воздуха и негативным последствиям для здоровья.Эти обогреватели требуют постоянного вентиляционного отверстия или дымохода на открытом воздухе для обеспечения безопасности, и часто оснащены вентилятором или вентилятором для распределения тепла по комнате. Необработанные газовые обогреватели могут использоваться на открытом воздухе для обогрева вашего внутреннего дворика или палубы во время вечеринок или барбекю.
Фотография Робба Кендрика, Nat Geo Image Collection
Read Caption
Пар и дым поднимаются из градирен и дымоходов электростанции.
Фотография Робба Кендрика, Nat Geo Image Collection
Диоксид углерода, ключевой парниковый газ, вызывающий глобальные изменения климата, продолжает расти каждый месяц.Узнайте, какую опасную роль играют и другие газы.
Улавливая тепло от солнца, парниковые газы поддерживают климат Земли пригодным для жизни людей и миллионов других видов. Но эти газы сейчас вышли из равновесия и угрожают радикально изменить то, какие живые существа могут выжить на этой планете и где.
Атмосферные уровни углекислого газа — самого опасного и распространенного парникового газа — находятся на самом высоком уровне, когда-либо зарегистрированном.Уровень парниковых газов настолько высок, прежде всего потому, что люди выбросили их в воздух, сжигая ископаемое топливо. Газы поглощают солнечную энергию и сохраняют тепло близко к поверхности Земли, а не позволяют ей уйти в космос. Этот захват тепла известен как парниковый эффект.
Корни концепции парникового эффекта лежат в 19 веке, когда французский математик Жозеф Фурье рассчитал в 1824 году, что Земля будет намного холоднее, если в ней не будет атмосферы. В 1896 году шведский ученый Сванте Аррениус был первым, кто связал увеличение выбросов углекислого газа от сжигания ископаемого топлива с эффектом потепления.Спустя почти столетие американский климатолог Джеймс Э. Хансен заявил Конгрессу, что «парниковый эффект был обнаружен и сейчас меняет наш климат».
Сегодня изменение климата — это термин, который ученые используют для описания сложных изменений, вызванных концентрациями парниковых газов, которые в настоящее время влияют на погодные и климатические системы нашей планеты. Изменение климата включает в себя не только повышение средних температур, которые мы называем глобальным потеплением, но также экстремальные погодные явления, смещение популяций и мест обитания диких животных, повышение уровня моря и ряд других воздействий.
Климат 101: причины и следствия Климат, безусловно, меняется.Но что вызывает это изменение? И как повышение температуры влияет на окружающую среду и нашу жизнь?
Правительства и организации во всем мире, такие как Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), орган Организации Объединенных Наций, который отслеживает новейшие научные достижения в области изменения климата, проводит измерения парниковых газов, отслеживает их воздействие и внедряет решения.
Основные парниковые газы и источники
,Выбросы парниковых газов: причины и источники
За борьбой с глобальным потеплением и изменением климата стоит рост парниковых газов в нашей атмосфере. Парниковый газ — это любое газообразное соединение в атмосфере, способное поглощать инфракрасное излучение, задерживая и удерживая тепло в атмосфере. Увеличивая тепло в атмосфере, парниковые газы ответственны за парниковый эффект, который в конечном итоге приводит к глобальному потеплению.
Солнечная радиация и «парниковый эффект»
Глобальное потепление не является новой концепцией в науке.Основы этого явления были разработаны Сванте Аррениусом более 18 лет назад в 1896 году. Его статья, опубликованная в «Философском журнале» и «Журнале науки», была первой, в которой количественно оценили вклад углекислого газа в то, что ученые теперь называют «теплицей». эффект «.
Парниковый эффект возникает из-за того, что Солнце бомбардирует Землю огромным количеством радиации, которая поражает атмосферу Земли в форме видимого света, а также ультрафиолетового (УФ), инфракрасного (ИК) и других типов излучения, которые невидимы для человеческого глаза. ,Около 30 процентов радиации, падающей на Землю, отражается обратно в космос облаками, льдом и другими отражающими поверхностями. По данным НАСА, оставшиеся 70 процентов поглощаются океанами, землей и атмосферой.
Когда они поглощают излучение и нагреваются, океаны, земля и атмосфера выделяют тепло в виде инфракрасного теплового излучения, которое выходит из атмосферы в космос. По данным НАСА, баланс между входящим и исходящим излучением поддерживает общую среднюю температуру Земли на уровне около 59 градусов по Фаренгейту (15 градусов по Цельсию).
Этот обмен входящей и исходящей радиацией, которая согревает Землю, называется парниковым эффектом, потому что теплица работает почти так же. Поступающее ультрафиолетовое излучение легко проходит через стеклянные стены теплицы и поглощается растениями и твердыми поверхностями внутри. Однако слабое ИК-излучение с трудом проходит сквозь стеклянные стены и задерживается внутри, нагревая теплицу.
Как парниковые газы влияют на глобальное потепление
Газы в атмосфере, которые поглощают радиацию, известны как «парниковые газы» (иногда сокращенно ПГ), потому что они в значительной степени ответственны за парниковый эффект.Парниковый эффект, в свою очередь, является одной из основных причин глобального потепления. По данным Агентства по охране окружающей среды (EPA), наиболее значительными парниковыми газами являются водяной пар (H2O), диоксид углерода (CO2), метан (Ch5) и закись азота (N2O). «Хотя кислород (O2) является вторым наиболее распространенным газом в нашей атмосфере, O2 не поглощает тепловое инфракрасное излучение», — сказал Майкл Дейли, доцент кафедры экологических наук в Lasell College в Массачусетсе.
Хотя некоторые утверждают, что глобальное потепление является естественным процессом и что всегда присутствовали парниковые газы, количество газов в атмосфере взлетело в недавнюю историю.До промышленной революции содержание СО2 в атмосфере колебалось между примерно 180 частями на миллион (ч / млн) во время ледникового периода и 280 ч / млн во время межледниковых теплых периодов. Однако после промышленной революции количество СО2 увеличилось в 100 раз быстрее, чем увеличение, когда закончился последний ледниковый период, согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA).
Фторированные газы, то есть газы, в которые был добавлен элементный фтор, включая гидрофторуглероды, перфторуглероды и гексафторид серы, образуются в ходе промышленных процессов и также считаются парниковыми газами.Хотя они присутствуют в очень малых концентрациях, они очень эффективно задерживают тепло, что делает их газами с высоким потенциалом глобального потепления (GWP).
Хлорфторуглероды (ХФУ), когда-то использовавшиеся в качестве хладагентов и аэрозольных пропеллентов до тех пор, пока они не будут прекращены международным соглашением, также являются парниковыми газами.
Существуют три фактора, влияющих на степень влияния любого парникового газа на глобальное потепление:
- Его содержание в атмосфере.
- Как долго он остается в атмосфере.
- Его потенциал глобального потепления.
Двуокись углерода оказывает значительное влияние на глобальное потепление отчасти из-за его обилия в атмосфере. По данным EPA, в 2016 году выбросы парниковых газов в США составили 6 511 миллионов метрических тонн (7 177 миллионов тонн) эквивалентов углекислого газа, что составило 81 процент всех антропогенных парниковых газов, что на 2,5 процента меньше, чем годом ранее. Кроме того, CO2 остается в атмосфере в течение тысяч лет.
Однако метан в 21 раз эффективнее поглощает радиацию, чем CO2, что дает ему более высокий рейтинг ПГП, даже если он остается в атмосфере всего около 10 лет, согласно EPA.
Источники парниковых газов
Некоторые парниковые газы, такие как метан, производятся в сельском хозяйстве, включая навоз скота. Другие, такие как CO2, в основном являются результатом естественных процессов, таких как дыхание и сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и газ.
Вторая причина выброса CO2 — вырубка лесов, согласно исследованию, опубликованному Университетом Дьюка. Когда деревья убивают для производства товаров или тепла, они выделяют углерод, который обычно сохраняется для фотосинтеза.По данным Глобальной оценки лесных ресурсов 2010 года, этот процесс выбрасывает в атмосферу почти миллиард тонн углерода в год.
Лесоводство и другие методы землепользования могут компенсировать некоторые из этих выбросов парниковых газов, согласно EPA.
«Пересадка помогает уменьшить накопление углекислого газа в атмосфере, так как растущие деревья выделяют углекислый газ посредством фотосинтеза», — сказал Дейли в интервью Live Science. «Однако леса не могут изолировать весь углекислый газ, который мы выбрасываем в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива, и сокращение выбросов ископаемого топлива все еще необходимо, чтобы избежать накопления в атмосфере».«
Во всем мире выпуск парниковых газов вызывает серьезную обеспокоенность. Со времени начала промышленной революции до 2009 года уровни CO2 в атмосфере увеличились почти на 38 процентов, а уровни метана увеличились на 148 процентов, по данным НАСА. и большая часть этого роста произошла за последние 50 лет. Из-за глобального потепления 2016 год стал самым теплым за всю историю наблюдений, а с 2018 годом он станет четвертым самым теплым, 20 из самых жарких за всю историю наблюдений наступили после 1998 года. По данным Всемирной Метеорологической Организации.
«Потепление, которое мы наблюдаем, влияет на циркуляцию атмосферы, которая влияет на характер осадков во всем мире», — сказал Джозеф Верн, доцент кафедры геологии и планетологии в Университете Питтсбурга. «Это приведет к большим экологическим изменениям и вызовам для людей во всем мире».
Будущее нашей планеты
Если нынешние тенденции сохранятся, ученые, правительственные чиновники и растущее число граждан опасаются, что худшие последствия глобального потепления — экстремальные погодные условия, повышение уровня моря, вымирание растений и животных, подкисление океана, значительные изменения климата и беспрецедентные социальные потрясения — будут неизбежны.
В ответ на проблемы, вызванные глобальным потеплением парниковых газов, правительство США разработало план действий в области климата в 2013 году. А в апреле 2016 года представители 73 стран подписали Парижское соглашение, международный пакт по борьбе с изменением климата, инвестируя в устойчивое будущее с низким уровнем выбросов углерода, согласно Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата (РКИК ООН). США были включены в число стран, которые согласились с соглашением в 2016 году, но начали процедуру выхода из Парижского соглашения в июне 2017 года.
Согласно EPA, выбросы парниковых газов в 2016 году были на 12 процентов ниже, чем в 2005 году, отчасти из-за значительного снижения сжигания ископаемого топлива в результате перехода на природный газ из угля. Более теплые зимние условия в те годы также снизили потребность многих домов и предприятий в повышении температуры.
Исследователи по всему миру продолжают работать над поиском путей снижения выбросов парниковых газов и смягчения их последствий. По словам Дины Лич, доцента биологических и экологических наук в Университете Лонгвуда в Вирджинии, одно потенциальное решение, которое изучают ученые, — это высасывать двуокись углерода из атмосферы и закапывать ее под землей на неопределенное время.
«То, что мы можем сделать, это минимизировать количество углерода, которое мы там накапливаем, и, как следствие, минимизировать изменение температуры», — сказал Лич. «Однако окно действия быстро закрывается».
Дополнительные ресурсы :
Эта статья была обновлена 3 января 2019 года участником Live Science Рэйчел Росс.
,Отопительные системы
Системы отопления домов состоят из нагревательного элемента (печи или котла), распределительной системы (воздуховоды и регистры или трубы и радиаторы) и термостатов, управляющих системой. В некоторых случаях обогреватели используются в качестве основного источника или для дополнительного отопления и не имеют распределительных систем, таких как обогреватели плинтуса.
Если вы думаете о модернизации или замене вашей системы отопления дома, ваш выбор системы отопления может быть ограничен типом системы, которая у вас есть в настоящее время, а также вашими вариантами энергии (независимо от того, есть ли у вас доступ к природному газу в вашем районе ).
Некоторые системы отопления могут быть более дорогими авансом, но могут быстро окупить инвестиции при более низких эксплуатационных расходах. Например, электрическая система отопления помещений может стоить дешевле, но система отопления на природном газе окупит себя и сэкономит в среднем 12 000 долларов в течение своего 25-летнего срока службы.
Энергоэффективные системы отопления потребляют меньше энергии и поэтому менее вредны для окружающей среды. В дополнение к выбору энергоэффективной системы для уменьшения негативного воздействия на окружающую среду, Manitobans может сократить потребление электроэнергии, что позволяет Manitoba Hydro экспортировать излишки гидроэнергии в провинции и государства, которые в противном случае могли бы сжигать ископаемое топливо (например, уголь).Это помогает сократить глобальные выбросы парниковых газов.
Мы предлагаем финансирование, чтобы помочь с заменой вашей системы отопления.
Типы систем отопления дома
Расходы на отопление дома составляют более 60% от вашего счета за электроэнергию, наибольшую часть. Понимайте связанные с этим расходы и принимайте обоснованное решение при замене старого отопительного оборудования.
Существует много типов систем отопления дома. Основными источниками в Манитобе являются:
Тип энергии, используемой вашей системой отопления, влияет на стоимость отопления вашего дома.За обслуживание вашего природного газа в вашем доме взимается базовая ежемесячная плата, которая включена в стоимость отопления вашего дома природным газом. Исходя из сегодняшних тарифов на электроэнергию, отопление среднего дома в Манитобе с использованием природного газа, а не электроэнергии, обходится примерно на 550 долларов США.
Природный газ
Системы отопления на природном газе оцениваются по годовой эффективности использования топлива (AFUE), которая описывает, насколько эффективна система отопления в течение всего отопительного сезона. Например, высокоэффективная печь с AFUE на 92% обеспечит 92% энергии природного газа для дома в течение отопительного сезона.
Печи с высоким КПД
Печь с высоким КПД на природном газе использует вторичный теплообменник для извлечения энергии из водяного пара, который является побочным продуктом сжигания природного газа. Высокоэффективные газовые печи имеют рейтинг AFUE от 92% и выше. Предполагается, что вы можете уменьшить ежегодный счет за отопление в вашем доме до 35% по сравнению с использованием обычной печи.Высокопроизводительные печи на природном газе не могут использовать обычную металлическую трубу для отвода дымовых газов из дома.Вместо этого они используют утвержденную пластиковую систему вентиляции для отвода дымовых газов с более низкой температурой наружу через боковую стенку или крышу.
Если вы переключитесь на высокоэффективную печь на природном газе, вы можете оставить свой существующий водонагреватель на своем металлическом дымоходе, если он правильно вентилируется, и дымоход отвечает требованиям провинции. Ваш подрядчик несет ответственность за информирование вас, если дымоход соответствует требованиям. Если этого не произойдет, вам может потребоваться изменить систему вентиляции.Другой вариант — установить газовый водонагреватель, который вентилирует боковую стенку, или электрический водонагреватель. Поговорите со своим подрядчиком по отоплению обо всех ваших вариантах.
Печи среднего КПД
Печи среднего КПД на природном газе используют электронную систему зажигания, которая устраняет необходимость в стоячей контрольной лампе, и вентилятор с принудительной тягой, который заменяет обычную систему вентиляции естественной тяги печи. Печи средней эффективности имеют рейтинг AFUE от 78 до 84% и не были доступны для продажи с 2009 года.Традиционные печи
Традиционная печь на природном газе имеет постоянную контрольную лампу, которая работает непрерывно, и систему вентиляции с естественной тягой, которая позволяет нагретому воздуху выходить из дымовой трубы, даже когда печь выключена. Эти печи имеют оценку AFUE на уровне 60% и не были доступны для продажи с 1995 года.Высокоэффективные котлы
Высокоэффективный котел на природном газе использует вторичный теплообменник для извлечения энергии из водяного пара, который является побочным продуктом сжигания природного газа.Высокоэффективные газовые котлы не могут использовать обычную металлическую трубу для отвода дымовых газов из дома. Вместо этого они используют утвержденную пластиковую систему вентиляции для отвода дымовых газов с более низкой температурой наружу через боковую стенку или крышу. AFUE рейтинг для высокоэффективного котла составляет около 90%. Предполагается, что вы можете сократить ежегодный счет за отопление в своем доме до 35%, используя высокоэффективный котел, а не обычную модель.Котлы среднего КПД
Котлы среднего КПД имеют электронное зажигание и используют вентилятор с принудительной тягой или вентиляционную заслонку для предотвращения выхода нагретого воздуха вверх и наружу из дымовой трубы, когда котел выключен.Эти типы котлов имеют оценку AFUE от 80 до 85%.Обычные котлы
Обычные котлы имеют постоянный световой индикатор, который всегда включен, и систему вентиляции с естественной тягой, которая позволяет нагретому воздуху выходить наружу через дымоход. Оценка AFUE для этих типов котлов составляет 60%. Эти устройства не были доступны для продажи с 1999 года.
Вернуться к началу
электрический
Электрические печи или нагреватели плинтуса используют нагревательные элементы с электрическим сопротивлением для выработки тепла.Пока электрическая система отопления находится внутри дома, почти 100% электроэнергии, потребляемой системой отопления, способствует отоплению дома.
Если вы рассматриваете нагреватели для электропечи или плинтуса, вам может потребоваться модернизация электроснабжения. В зависимости от мощности электроприборов и оборудования, которые в настоящее время установлены в вашем доме, и размера вашего дома, электрический кодекс Манитобы позволит обеспечить максимальную нагрузку на электрическое отопление от 8 до 10 киловатт при стандартной работе на 100 А.Большинству домов потребуется больше, чем это, поэтому вам придется увеличить размер вашего электрического обслуживания. Это может включать замену электрической панели или установку новой 200-амперной сети. Лицензированный электрик может сказать вам, если какие-либо из этих изменений необходимы.
Вернуться к началу
Геотермальная
Геотермальные системы являются энергоэффективной альтернативой электропечам. Они используют возобновляемую энергию Земли для отопления или охлаждения вашего дома. Геотермальная технология может снизить ежегодные расходы на отопление до 70%.
Вернуться к началу
пропан или масло
Пропановые и масляные системы исторически были более дорогими для отопления, чем природный газ и электрические системы. Мазут и пропан должны быть доставлены на дом и храниться во внешнем баке. Они обычно используются в областях, где природный газ недоступен.
Вернуться к началу
Древесина
Сезонная эффективность дровяного отопления может варьироваться от 45 до 80%, однако фактическая эффективность системы может варьироваться в зависимости от потребляемого древесного топлива.Содержание влаги в древесине будет иметь наибольшее влияние на эффективность системы отопления на древесном топливе. Система обогрева древесины, которая сжигает древесину с низким содержанием влаги, будет работать более эффективно, чем та же система отопления, которая сжигает древесину с высоким содержанием влаги.
Источник энергии для систем отопления, работающих на дровах, обычно поставляется в двух формах: из массива дерева, таких как бревна и древесные гранулы. Древесные пеллеты изготавливаются из древесных отходов с использованием тепла и давления. Древесные гранулы обычно имеют более низкое содержание влаги, чем твердые породы дерева.Как древесная древесина, так и древесные пеллеты имеют свои преимущества и недостатки, и решение использовать один вид древесного топлива над другим действительно зависит от потребностей и обстоятельств конкретного домовладельца.
Существует 2 основных типа дровяных отопительных систем.
- Центральные системы (печи и котлы)
Система центрального отопления использует сеть воздуховодов и водопроводных труб для распределения тепла по всему дому. - Обогреватели (печи и камины)
Обогреватель определяется как прибор, предназначенный для обогрева общей площади, и чаще всего продается как дополнительная система отопления.
Вернуться к началу
Некоторые ремонтные работы могут изменить способ утечки воздуха внутрь и наружу вашего дома и могут повлиять на уровень влажности в вашем доме. Узнайте больше об управлении влажностью.
,