Автономная газификация дома

Использование газового топлива, по мнению многих экспертов, признается одним из лучших способов энергообеспечения своего жилья. Экологично, чистенько, нет запаха гари и выхлопных газов. Если нет возможности подключиться к системе центрального газоснабжения, решить проблему позволяет автономная газификация дома. Технология автономного газоснабжения еще достаточно нова, но уже пользуется широким спросом, особенно у владельцев загородных домов, оторванных от благ цивилизации.

Особенности автономной газификации

В качестве энергоносителя в системе автономного газоснабжения используется давно известный всем бытовой газ пропан-бутан, поставляемый населению в баллонах по 50 л для газовых плит. Все отличие системы автономной газификации от обычного красного баллона заключается в количестве накапливаемого газа.

В среднем автономная газификация частного дома оборудуется емкостями для хранения газового топлива от 2000 до 20000 л пропан-бутана. Понятно, что автономной подобную систему назвать достаточно сложно, так как дважды в год газгольдерную емкость приходится заправлять сжиженным газом, а раз в пять лет промывать и обслуживать.

Но даже в таких условиях установка системы автономной газификации позволяет решить несколько довольно важных проблем:

• Автономный газовый бак большой емкости обеспечивает запас топлива на 4-5 месяцев интенсивного отопления даже в самые холодные месяцы зимы;
• Система автономного отопления и системы подачи горячей воды независимы от электроэнергии и напряжения в сети, что очень ценно для дачных поселков и коттеджей;
• Стоимость газа при оптовой покупке значительно меньше цен на бытовой и автомобильный газ. С учетом инфляции любой владелец системы автономного газоснабжения, покупая топливо впрок, делает неплохую инвестицию в свое будущее.

Что еще дают установки автономной газификации

Использование системы автономной газификации для обеспечения частного дома при правильной организации позволяет решить вопрос получения всех трех видов энергоснабжения:

• Газ для кухонной плиты и бойлера с горячей водой;
• Тепло для автономной системы отопления;
• Электроэнергию в количествах, достаточных для обеспечения автономной работы всей бытовой техники, которая может быть в частном доме.

Если с теплом и газом все ясно, все современные котлы отопления и газовые плиты прекрасно работают на пропан-бутане, то автономный источник электроэнергии появился в частном доме относительно недавно. По сути, это обычный двигатель внутреннего сгорания, приспособленный для работы на природном газе.

Например, известные малошумные двигатели марки Briggs & Stratton подключаются напрямую к автономному газгольдеру и способны выдавать 6-12 кВт/ч электроэнергии одним нажатием кнопки. Тепло, отводимое воздушным охлаждением, может использоваться для отопления дома или подогрева хозяйственных помещений. Правда, стоит такая установка чуть дешевле, чем сама система автономной газификации. Если приобретать генератор в комплекте с комплексом автономного газоснабжения, то двигатель обойдется примерно в 70% от его розничной цены.

Свойства сжиженного газа

В системах автономного газообеспечения используется технический пропан-бутан ГОСТ 20-448-90. Это обычный газ, реализуемый населению для бытовых нужд. Газовое топливо стабильного качества, но с большим содержанием пентанов, воды и смол. На процесс горения в котле наличие примесей не влияет, но может сильно засорять редуктор, клапаны и вентили автономной системы газоснабжения.

Пропан-бутан на сегодня считается одной из наиболее эффективных и чистых топливных смесей, калорийность литра сжиженного газа всего лишь на 7% меньше, чем у бензина, а массовые показатели самые высокие среди углеводородных топлив.

Зимняя смесь пропан-бутана продается с повышенным содержанием пропана, поэтому заправленная в зиму автономная система прекрасно работает и весной, и летом, правда, с небольшим перерасходом газа. Если заправить газгольдер летней смесью ПБ, то с наступлением морозов интенсивность газификации сжиженного газа резко ухудшается, в редукторе может перемерзать вода, а расход газовой смеси без использования подогревающих устройств заметно снижается.

Поэтому газгольдер автономной системы газификации подбирают таким образом, чтобы объем заправленного сжиженного газа вырабатывался за полугодие, а заправка газгольдера, соответственно, выполнялась в апреле и октябре.

Устройство автономной газификации

Конструктивно система автономной газификации состоит из четырех основных компонентов:

• Газохранилища или газгольдера, изготовленного в виде огромной металлической цистерны высокого давления, уложенной в грунт на глубине ниже уровня промерзания почвы;
• Редуктора системы газификации со встроенными фильтрами и отсечным клапаном;
• Конденсатора воды, смол, и частичек металла, которые нередко забивают трубопроводы при сильном морозе;
• Системы трубопроводов, подземных и внутреннего размещения;
• Автоматических систем, управляющих расходом топлива и давлением газа в магистралях.

При любом количестве газа в газгольдере большая часть газового топлива остается в баке в сжиженном виде. По стандарту баллон заправляется топливом не более чем на 80%. Остальные 20% приходятся на газовую подушку, из которой, собственно, и забирается пропан-бутановая смесь для обеспечения потребностей дома.

Как все работает в системе газификации

При срабатывании автоматики на запуск автономной системы газификации первым делом открывается главный клапан и разблокируется редуктор. Под давлением в 15 Ат пропан-бутановая смесь проходит отстойник, где освобождается от грязи и воды, и попадает в газовый редуктор автономной газификации.

После редуктора газ с температурой окружающей среды и давлением 5-15 мБар поступает в отделитель конденсированной фазы и направляется к потребителям – котлу отопления, бойлеру и газовой плите. Весь газ, циркулирующий в магистралях и блоках автономной системы, находится в парообразном виде, это крайне важно для обеспечения надежной и безаварийной работы установки. Автоматика следит за нагрузкой в автономной системе газификации и по мере необходимости может увеличивать степень газификации или уменьшать ее с помощью главного клапана.

Делается это для того, чтобы исключить резкое вскипание и повышение давления внутри газгольдера в авариных ситуациях, например, при повреждении подземного газопровода. Испарение газового топлива происходит само по себе в газгольдере за счет теплоты окружающей среды – грунта и подземных вод, в первую очередь.

Устройство подземного газопровода

Мало установить газгольдер в подготовленный котлован или нишу в грунте, важно правильно подключить автономную систему газификации к запорной арматуре и газопроводу.

По типовым нормам главную цистерну со сжиженным газом располагают не ближе десяти метров к дому. Обычно компании-подрядчики рекомендуют размещать газгольдеры автономных установок систем газификации на максимальное удаление до 15 м от водяных скважин и не менее 5 м от ближайших хозяйственных построек.

Подземный участок трубопровода располагают на глубине ниже уровня промерзания на 60 см, при этом магистраль должна укладываться в грунт с отрицательным уклоном в сторону газгольдера. Подземные коммуникации установок автономной газификации изготавливают из полипропилена высокого давления.

Устройство внутреннего газопровода

Вторая часть трубопровода – внутренняя разводка труб изготавливается из газовой стали, и сваривается специальными ацетиленовыми горелками с обязательным обжатием сварочного шва.

Соединяют пластиковый подземный газопровод с наземной разводкой с помощью специального полимерметаллического фланца. Место стыковки должно находиться в помещении в закрытом боксе.

Проектирование и оформление документации

Автономные системы газоснабжения, будь то один-два пропановых баллона или подземное хранилище для сжиженного газа, подлежат обязательной регистрации в управлении газового хозяйства города.

Для получения разрешения на строительство или легализацию уже возведенного объекта автономного газоснабжения потребуется написать заявление с указанием характеристик и места его расположения и приложить документы на оборудование и домовладение:

• План участка с нанесенными коммуникациями и близлежащими объектами;
• Паспорт и технические данные о каждом элементе автономной системы газификации;
• Схемы прокладки газопроводов;
• Места расположения в помещении котла, плиты и бойлера.

Вторым этапом изготавливается проект на постройку автономного газового хранилища, на основании которого можно будет получить разрешение от МЧС и экологов. Если строить автономную систему газификации без проекта и допуска пожарных, скорее всего, объект опечатают, а владельцев оштрафуют.

Многие компании, занимающиеся возведением автономных установок газификации сжиженного газа «под ключ», нередко делают бумажную работу за хозяев. Если система газификации пропан-бутана будет устанавливаться за пределами населенных пунктов, то регистрацию проводят в упрощенном порядке, с внесением номера автономного хранилища и сертификатов на наиболее важные комплектующие.

Автономные устройства газоснабжения

Выбор параметров и характеристик системы газификации и газоснабжения для конкретного частного дома должен проводиться сертифицированным персоналом.

Накануне приобретения комплекта автономного газоснабжения специалистом компании выполняется обмер и изучение участка заказчика. После обработки сведений инженерной службой предоставляются конкретные рекомендации по возможным вариантам обустройства автономной системы газоснабжения дома.

В первую очередь необходимо выбрать тип, исполнение и объем хранилища газового топлива системы автономного газоснабжения. В современных установках используется три типа газохранилищ:

• Вертикальные баки;
• Горизонтальные газовые цистерны;
• Рамповые хранилища, набранные из 6-10 штук стандартных пропановых баллонов.

Последние мало чем отличаются от обычных конструкций автономного питания газовых плит с одним баллоном, за исключением того, что все баллоны подключаются к единому приемнику газа с помощью специальной многоштуцерной «гребенки».

Газгольдеры вертикального типа

В том случае, если потребности в автономном газоснабжении относительно невелики, в пределах 500-1000 л, можно воспользоваться цистерной или баком вертикального типа. Так как газгольдеры устанавливаются в грунт на полметра ниже уровня промерзания от верхней кромки баллона, то закопать такой бак можно без использования строительной техники.

Основным недостатком вертикальной схемы остается маленькая площадь поверхности испарения топлива, в среднем газоотдача такого устройства при стандартных условиях газификации в 3-4 раза меньше, чем у горизонтальной конструкции. Положительным моментом является то, что площадь зеркала сжиженного газа остается постоянной, что сильно упрощает работу автоматики.

Газгольдеры горизонтального типа

Цистерны горизонтального типа планируются и выпускаются для наиболее мощных автономных систем газоснабжения, в среднем 2,5-10 тыс. литров. Оптимальный объем – 3,5-4 тыс. литров.

Корпус газгольдера изготавливается из горячекатаного штрипса с усилением на сварных швах днища. Стенки обрабатывают двухслойным покрытием из полиэтилена и эпоксидного порошка. Цистерну устанавливают и крепят на бетонную плиту, уложенную на дно котлована. Плита играет роль одновременно фундамента и якоря, не давая цистерне «всплывать» весной на поверхность.

Емкости под пропан-бутан выпускают в трех исполнениях:

• С высоким колодцем под редуктор и заправочный вентиль;
• С нижним расположением вентилей и арматуры;
• С вынесенным на поверхность блоком управления.

Разная компоновка газгольдеров позволяет выбрать оптимальный вариант для разного уровня грунтовых вод. По опыту, лучше всего выбирать газгольдеры из качественной импортной стали с защитным покрытием. Китайские и отечественные цистерны со стенками удвоенной толщины ржавеют намного быстрее, не помогает даже защитное покрытие.

Систему автономной газификации рекомендуется располагать на удалении не более 15 м от места стоянки машины–заправщика.

Мобильные устройства

Не всегда дом или дачу можно оборудовать стационарным хранилищем газа, в этом случае можно воспользоваться мобильной системой газификации, установленной на прицепе к автомобилю.

В емкость помещается до 600 л пропан-бутана, что позволяет самостоятельно доставлять автономное хранилище газа на загородный участок, хранить его в безопасном месте и даже заправлять на автозаправке.

Приятным бонусом является то, что мобильная установка газоснабжения оборудована системой подогрева редуктора, что позволяет использовать ее на открытом воздухе даже в самый сильный мороз.

Использование двух и больше газгольдеров

Вместо одной цистерны огромной емкости вполне возможно установить два-пять газгольдеров меньшего объема. Принципиального отличия в эксплуатации установки из нескольких газгольдеров нет. В этом случае каждая из цистерн оборудуется своим автоматическим клапаном управления и подключается к общей сборной рампе, на которой установлены фильтр и редуктор давления.

Удаленное управление системой

Газгольдерное хранилище сжиженного газа в обязательном порядке оборудуется автоматикой безопасности контроля и учета расхода. Внутри бака встраивается поплавковая система измерения уровня жидкого газа, некоторые модели имеют расходомер и аварийный отсекатель.

Все данные выводятся на электронный блок управления, расположенный внутри помещения. При желании прибор можно запрограммировать на удаленное управление подачи газа к котельной установке отопления или блокировать возможность пользования газом.

Расход газа

В среднем стоимость отопления помещения с помощью автономной системы газоснабжения обходится в 2,5 раза дороже, чем при использовании бытового природного газа.

По расчетам специалистов, для отопления дома площадью около 100 м² потребуется не менее 7-8 л газа в сутки при температуре воздуха +3-5^оС и около 15 л в морозы. Соответственно, при цене газа в 0,30 долл. за литр стоимость суточного отопления автономной системой обойдется 2-5 долл.

Особенности баллонного газоснабжения

Единственной серьезной преградой широкого распространения и внедрения автономных систем газообеспечения считается высокая стоимость оборудования, на сегодня емкость в 5 тыс. литров обойдется в 200-220 тыс. рублей.

Если дачей или загородным домом пользуются три-четыре раза в месяц, дешевле и проще установить рампу из пяти-шести пропановых баллонов емкостью в 50 л. Общий объем газа составит 250 л пропан-бутана, что позволит отапливать помещение в течение трех дней в зимний период. В теплое время года этого количества газа хватит на лето и осень.

Заправлять автономную систему газоснабжения проще, чем обычный газгольдер, но для этого придется зарегистрировать емкости в горгазе или подписать договор с фирмой, поставляющей бытовой газ в баллонах.

Техника безопасности

Несмотря на использование защитного покрытия, установки магниевых анодов и обустройства дренажа, большинство газгольдеров автономных систем газификации подвергаются коррозии и ржавлению. Не в последнюю очередь из-за низкого качества металла и плохого газа.

Первым признаком проблем считается появление устойчивого запаха и увеличение расхода. В этом случае приходится приглашать специалистов для тестирования и проверки систем газификации.

Иногда владельцы просто отказываются от газгольдеров, оставляя их гнить в грунте. В такой ситуации появляется риск образования провала с вытоком остаточного количества пропан-бутана.

Отзывы владельцев

Чтобы вникнуть в суть проблем, лучше всего обратиться к отзывам об автономной газификации частного дома, узнать расход газа из практики и реальных условий эксплуатации.

Заключение

Автономная система газификации реально упрощает теплоснабжение дома. Если отбросить страшилки о коррозии и перерасходе пропан-бутана, то газгольдерный тип газификации дома на сегодня получается одним из наиболее рентабельных в экономическом плане. Цистерну не обязательно закапывать в грунт, помещение под пропановую бочку можно вынести за пределы дома и оборудовать сухой вентиляцией. В этом случае срок службы системы газификации даже превысит заявленные производителем пятьдесят лет.

• Как выбрать чугунную печь для бани
• Проектирование системы отопления частного дома
• Каменная печь для бани и дома
• Чем замазать печь, чтобы не трескалась