Как выбрать для отопления дома котел на сжиженном газе: устройство и принцип работы

Для большинства владельцев частных домовладений котел на сжиженном газе все еще остается диковинкой. Ведь заправка пропан-бутаном баллона или газгольдера – дело хлопотное. Да и на рынке не так много по-настоящему качественных котлов, обеспечивающих стабильное отопление тяжелой сжиженной смесью газов.

Особенности котлов на сжиженном газе

Использование пропан бутана для котла отопления можно было бы считать более удачным решением, чем более распространенный и доступный сетевой газ. Если бы не высокая цена на сжиженный пропан.

Сжиженный газ проигрывает бытовому метану, но у него есть свои, довольно важные преимущества:

1. Высокая калорийность. По удельному содержанию энергии качественный пропан-бутан не уступает бензину.
2. Выше жаропроизводительность. Пропан-бутан может нагревать воду в теплообменнике котла до более высоких температур.
3. Смесь пропана с воздухом сгорает практически без остатка. Поэтому правильно настроенная газовая горелка котла на сжиженном газе обеспечивает более высокую экономичность процесса сжигания.
4. Качество сжиженного пропана легче контролировать, чем сетевого газа. Например, если на газовой заправке продали в баллоны сжиженный газ низкого качества, то всегда можно сменить поставщика. Для бытового сетевого газа такой возможности не существует.

Но при этом пропан не вытеснил полностью сетевой метан, хотя идея отопления дома котлом на сжиженном газе приобретает все большую популярность. Особенно с ростом количества автозаправок на сжиженном топливе и повышением цен на сетевой газ.

Проблема в том, что процесс сжигания пропан-бутана в котле отопления имеет свои особенности. Температура пламени пропан-воздушной смеси выше, чем у метановоздушной. Это требует более точной и качественной газовой автоматики. Иначе можно легко сжечь теплообменник. Еще при сгорании сжиженного газа образуется больше сажи и копоти. Поэтому чистить и обслуживать котел отопления придется чаще.

Сама заправка баллонов требует знаний, опыта, навыков правильного обращения с вентилями и редукторами.

Читаем: Лучшие итальянские газовые котлы.

Устройство и принцип работы

На пропане могут работать только современные котлы, неважно, одно или двухконтурные, конвекционные или конденсационные. Практически все модели для газового отопления дома выпускаются с возможностью использования двух видов газа – сетевого и сжиженного. При этом применение пропан-бутана не требует переделки конструкции газогорелочного устройства, топки, дымоходного канала.

Для того чтобы запустить котел отопления на сжиженном топливе, потребуется:

1. Установить баллон с пропан-бутаном.
2. Прикрутить к крану на баллоне понижающий редуктор.
3. Правильно подключить выход с редуктора к приемному штуцеру на газовом клапане котла.
4. В газовой горелке на инжекторе нужно заменить метановые жиклеры на пропановые. Обычно их не поставляют в комплекте, но в инструкции (паспорте) обязательно есть указания на размер отверстия жиклера. Поэтому их можно изготовить своими руками или купить.
5. На плате управления переключить перемычки (или микротумблеры) в режим «сжиженный газ».

Первый раз запускать котел желательно на пониженной мощности. Если блокировок или перегрева нет, горелка работает устойчиво, то можно выводить на рабочий режим работы.

Еще проще запустить конденсационный котел. У большинства моделей конденсационного типа микропроцессор сам определяет вид газа. На старых котлах приходилось входить в меню на дисплее и устанавливать в настройках вид топлива – сжиженный газ.

Основные проблемы при переходе с сетевого газа на сжиженный связаны не с переоборудованием котла, а с организацией хранения емкости с пропан-бутаном, а также правильным подключением ко входному штуцеру.

Для чего они нужны и в каких случаях выбирают

Использовать пропан для котла отопления можно и нужно, но только в том случае, если есть возможность приобретать сжиженный газ оптом, со скидками в цене.

В остальных случаях отопление пропаном обойдется дороже, чем сетевым газом. Поэтому решение использовать сжиженный газ часто является вынужденным. Например, если поблизости нет магистральной линии с сетевым газом, а дом построен так, что соседи не дают использовать твердое топливо. Или напряжение в электрической сети слишком низкое, а линия часто отключается из-за перекоса фаз.

То есть, по сути, отопление сжиженным пропаном является чуть более дорогой, но при этом более комфортной заменой сетевому метану.

Отопление газом из баллонов идеально подходит для загородных домиков, коттеджей, дач, бань. Особенно, если хозяева приезжают раз в неделю, и дом за время простоя сильно промерзает на морозе. Использование котла на сжиженном топливе дает возможность основательно разогреть помещение перед ночевкой или будущими выходными. Причем быстрее, чем на сетевом газе, не говоря уже о дровах или электроэнергии.

Некоторые модели котлов на сжиженном пропан-бутане имеют опцию удаленного управления по СМС.

На сжиженном газе котел с заявленной мощностью 16 кВт выдает даже больше тепла, чем указано в паспорте. Теплогенерация горелки аттестована на сетевом метане. Если использовать сжиженный пропан-бутан, то оборудование будет работать на максимальной мощности, с небольшой перегрузкой, но это допускается условиями эксплуатации.

Работа с перегрузкой возможна только для итальянских и немецких котлов. У них приличный запас прочности. Корейские и китайские модели не способны работать на сжиженном газе длительное время, с максимальной нагрузкой, и при этом без аварий.

Особенности и безопасность использования

Пропан-бутан используют преимущественно в котлах с закрытой топкой. Теоретически можно запустить на сжиженном газе котел с открытой камерой сгорания, и он будет работать. Но в таком случае увеличивается риск пожара, сильного хлопка при утечке пропана в дымоход тягой трубы. У турбированных котлов автоматика учитывает подобную опасность, и прежде чем открыть газовый клапан, тщательно продувает топку.

На самом деле главная опасность заключается не в котле отопления. Разработчиками и конструкторами были предусмотрены всевозможные меры безопасности. Главную опасность при использовании сжиженного газа представляют сами баллоны с пропаном.

Чтобы избежать аварии, нужно соблюдать следующие правила:

1. Для подключения баллона с пропан-бутаном нужно использовать только сертифицированные шланги, штуцеры, переходники, газовые редукторы. Обязательно новые, со всеми уплотнениями и фиксаторами, предусмотренными конструкцией крепления.
2. Сжиженный газ обладает высоким коэффициентом теплового расширения. Поэтому баллон нельзя наполнять сжиженным газом под горловину. Особенно, если заправка емкости пропан-бутаном происходит при низких температурах.
3. Нужно постоянно контролировать состояние газобаллонного оборудования, резьбовых соединений, особенно на вентиле. Если кран пропускает газ, то емкость нужно отключить от котла и вынести на улицу. Если произошла утечка газа, помещение обесточивают, не включая свет, открывая на проветривание форточки и окна.

Кроме того, нужно периодически проверять остаток газа в баллоне. Особенно после того, как давление на выходе упало настолько, что котел отопления уже не запускается. Перед тем как отправлять емкость на заправку, ее нужно взвесить на весах. Вес пустого баллона выбивается штампом возле горловины или указывается в паспорте.

Периодическим взвешиванием можно определить, сколько конденсата осталось внутри емкости. Это балласт, жидкость нужно слить в укромном месте и сжечь.

В любом случае нужно знать, сколько свободного пространства осталось. Это необходимо, чтобы правильно заправить новой порцией сжиженного газа. Внутри должна оставаться газовая подушка в размере 10% от теоретического объема баллона.

Еще один нюанс, на который нужно обращать внимание – это прокладки. Каждое подключение шланга к баллону выполняется с обязательной заменой уплотняющей прокладки. Причем каждый раз при накручивании гайки редуктора на баллон нужно ставить новое уплотнение.

Читаем: Топ 5 лучших корейских газовых котлов.

Расход сжиженного газа для отопления

Использовать пропан-бутан на котлах с открытой топкой не имеет смысла. Из опыта можно сказать, что много топлива будет просто улетать в трубу вместе с тягой воздушного потока.

Оптимальные результаты по расходу сжиженного газа получаются на газовом оборудовании с закрытой топкой. Желательно, чтобы это был современный двухконтурный или одноконтурный котел с микропроцессорной перенастройкой процесса горения.

Количество потребляемого пропан-бутана напрямую зависит от отапливаемой площади и количества жильцов в доме. Для приблизительной, грубой оценки можно использовать соотношение, что для отопления жилых помещений площадью 100 м2 потребуется 0,8-1,1 кг сжиженного газа. Разница в расходе объясняется разным качеством газа.

Проще оперировать в литрах. Поэтому после пересчета можно указать примерный расход пропан-бутана в литрах, на дом 100-110 м2:

1. В летний период, только для приготовления горячей воды и для газовой плиты, 70 л в месяц.
2. В переходной осенний или весенний период, с горячей водой и отоплением, до 200 л.
3. Зимой, при температуре наружного воздуха до минус 5оС, до 300 л.

В сильные морозы (до -20С) месячный расход пропан-бутана может составить до 600 л. Это при настроенном и абсолютно исправном двухконтурном котле. На одноконтурном котле расход будет меньше на 70 л.

Обеспечить котел сжиженным газом при расходе до 18 л в сутки сложно. Самые ходовые баллоны, емкостью по 27 л, в заправленном виде весят до 25 кг каждый. Это немного, но если для работы системы отопления нужно зимой отвезти, заправить и подключить в месяц 20-25 штук, то физическая нагрузка возрастает в несколько раз.

Как выбрать газовый котел на сжиженном газе

Для того чтобы можно было использовать пропан наиболее эффективно, нужно подобрать котел с оптимальными характеристиками по общему расходу топлива, а также по минимальной и максимальной мощности.

КПД

Есть небольшие отличия в том, как горит метан и сжиженный газ. Изначально любой настенный двухконтурный котел проектируется под использование сетевого газа. Это и понятно, он дешевле и применяется совместно с настенным отопительным оборудованием в 99 случаев из 100.

Практически все ведущие производители газовых котлов известных брендов указывают КПД своих газовых котлов в абсолютной величине, то есть с учетом потерь газа при продувке и недожоге метана. В итоге показатель получается в пределах 87-90%.

«Серые» фирмы-производители приводят КПД своих котлов без учета недожога, поэтому иногда можно встретить малоизвестные модели газовых котлов с КПД выше, чем у Бакси или Будеруса. Хотя в итальянских (немецких) горелках сжиженный газ сжигается эффективнее, чем в скопированных газогорелочных устройствах непонятного качества.

Использование сжиженного газа несколько увеличивает КПД газового котла, но только при одном условии, если отопительное оборудование работает преимущественно при нагрузке 60-70% от максимальной мощности. При минимальной нагрузке, равно как и на максимальной, КПД газового котла снижается на 7-8%.

Это означает, что для получения экономии при сжигании сжиженного газа нужно будет устанавливать котел большей мощности, чем получается по расчету, исходя из стандартной нормы отопления. Например, для дома площадью 100 м2 при норме отопления 100 Вт/м2 потребуется агрегат мощностью 10-11 кВт. Летом, осенью-весной основные затраты сжиженного газа будут связаны только с подогревом горячей воды (3 кВт) и периодическим протапливанием (4-5 кВт), пока на улице не слишком холодно.

То есть 4 месяца в году котел будет использовать небольшое количество сжиженного газа, сжигать его на минимальной мощности с пониженным КПД. Еще 4-5 месяцев в зимние холода отопительное оборудование будет работать с полной мощностью 10-11 кВт, и тоже с пониженным КПД. Причем на эти два периода приходится 70% потребленного объема сжиженного газа.

Остается лишь межсезонье, когда котел сжигает пропан-бутан с высоким КПД, но расход его вдвое-втрое ниже, чем в морозы.

То есть получается, что при использовании сжиженного газа выгоднее устанавливать более мощный агрегат. В данном примере для дома 100 кв. м оптимальным будет оборудование мощностью 14-15 кВт.

Минимально необходимая мощность

При выборе модели нужно обращать внимание на нижний предел потребления газа. Сжиженный газ может устойчиво сгорать даже при минимальной мощности горелки. Если на метане газовая горелка блокируется уже на 20% из-за схлопывания фронта горения, то на сжиженном газе этот уровень почти вдвое ниже.

Часто возникает ситуация, когда котел отопления работает от рампы из 3-6 соединенных газовых баллонов. По мере использования сжиженного газа или снижения температуры воздуха давление пропан-бутана в рампе падает. Турбированные котлы на сжиженном газе способны работать при давлении до 13 мбар, а некоторые адаптированные и до 5 мбар. Но в любом случае снижение давления пропана ниже рабочего приводит к остановке газового котла. Причем запас сжиженного пропан-бутана в баллонах еще есть, но испаряется он медленно.

В этой ситуации можно использовать реле давления. Это коробка с мембранным элементом, которая врезается в трубу подачи пропан-бутана (обычно на кране) перед входом в котел.

Внутри прибора установлен микровыключатель, соединенный с мембраной. Как только давление паров сжиженного газа упадет ниже безопасного уровня, то микровыключатель разорвет цепь, подключенную к внешнему термостату отопительного оборудования. Так как сжиженный газ испаряется в баллонах постоянно, через некоторое время давление пропана вырастет, замкнет реле-термостат, и котел опять заработает, но на какой-то короткий промежуток времени.

Промежутки могут быть большими (5-10 мин). Но в таком режиме котел может работать на минимальной мощности всего в 5-10% полной нагрузки. Этого достаточно, чтобы получить дополнительно 1-1,5 кВт тепла, подогреть воду в небольшом бойлере.

Будет правильным для отопления загородного дома на баллонном газе выбирать современные газовые котлы с микропроцессорным управлением и функцией удаленного запуска. Это не только позволит системе отопления работать на предельно низкой мощности, но и, самое главное, снимается проблема конденсата, баллоны с сжиженным газом вырабатываются досуха.

Одноконтурный или двухконтурный

Оптимальным выбором был бы газовый котел с двумя контурами. Он надежнее, обладает большим ресурсом работы. Но если систему отопления делать на даче, то смысла в двухконтурном котле нет. Такие модели рассчитаны прежде всего для домов с постоянным проживанием людей.

Поэтому для небольшого домика подойдет и одноконтурный, расход газа меньше, а баллон с пропаном на 27 л можно привозить с собой в машине, его хватит на неделю пользования системой отопления.

Настенный или напольный

Использовать сжиженный газ для обогрева большого помещения экономически невыгодно. Баллоны с сжиженным топливом –n не слишком удобная форма хранения, постоянные поездки и заправки, установка-снятие редуктора со временем изнашивает резьбу на запорной арматуре и вентиле. Поэтому под сжиженный газ применяют только наиболее экономичные и безопасные настенные модели.

Напольные котлы больше расходуют пропана, а кроме того, не рекомендуются для постоянного подключения к баллону с сжиженным газом. Пропан тяжелее воздуха, если существует утечка, то он оседает на пол, может скопиться в подвале дома или цокольном этаже, где обычно и ставят напольные котлы. Это серьезное нарушение техники безопасности.

Конвекционный или конденсационный

Для отопления загородных домов, дач, коттеджей чаще всего выбирают конвекционные турбированные котлы. Они проще в настройке, много чего можно отремонтировать собственными руками.

Для полноценного частного дома, в котором жильцы находятся постоянно, однозначно нужно использовать конденсационные модели. Разница в КПД даже в 5% (а она больше) позволит сэкономить и окупить средства для приобретения конденсационного аппарата.

Такие котлы работают на сжиженном газе более эффективно, чем на метане. Любая конденсационная модель может выдавать в контур теплоноситель с температурой 30-35оС, а это самый экономичный режим. У конвекционных аппаратов при сверхнизкой мощности могут работать лишь модели, специально адаптированные для теплых полов.

Выбор места хранения газовых баллонов

Существует два способа хранения сжиженного пропан-бутана. Небольшие партии пропана перевозятся и хранятся непосредственно в баллонах 27 л и 50 л. Второй вариант – это газгольдеры или баллоны-хранилища большой емкости. Стоят они дорого и используются лишь для полного круглогодичного обеспечения газом домов площадью от 180 м2.

Требования к шкафу для хранения газовых баллонов

Один баллон можно хранить непосредственно в помещении, где установлено оборудование системы отопления. Обычно рядом с настенным котлом делается открытый шкаф, в который можно установить одну емкость 27 л или 50 л. Расстояние между шкафом и котлом, а также удаление от печки (греющих предметов) должно быть не менее 1,5 м.

Для группы баллонов обычно строится внешний бокс или шкаф, в который помещается от 6 до 12 штук по 50 л.

Основные требования к обустройству места хранения:

1. Емкости должны быть закрыты от ветра, дождя и открытого солнечного света.
2. Высота помещения – не менее 2,5 м.
3. Стены и крыша должны быть из материалов, на которых не скапливается электростатическое электричество.
4. В верхней и нижней части стен должны быть выполнены вентиляционные окна.

Одна стена должна быть полностью открытой, ее обычно делают в виде ограждения из сетки или арматуры.

Баллоны не рекомендуется хранить с солнечной стороны здания, лучше всего выбрать северную часть придомовой территории.

Отдельное помещение для баллонов

Если дом полностью переведен на обеспечение баллонным газом, то есть смысл построить для баллонов с пропаном отдельное помещение.

Комната строится по схеме котельной – обязательно из негорючих материалов. Это может быть кирпич, шлакоблок, гипсовые блоки. Обычно это пристройка к летней кухне или сараю, можно использовать помещение гаража. Непосредственно к дому пристраивать помещение нельзя. Допускается только возведение навеса для временного хранения пустых баллонов.

Использование емкостей для хранения сжиженного газа не очень удобно с точки зрения эксплуатации, но оправдывает себя при небольших объемах топлива.

Кроме того, нужно оборудовать место для обслуживания емкости. С каждой заправкой внутри баллона накапливается небольшое количество конденсата. Он очень плохо испаряется, выжечь его сложно. Со временем количество балласта внутри баллона увеличивается, а значит, запас пропан-бутана во время заправки снижается.

Поэтому помимо шкафа или хранилища для емкостей с пропан-бутаном, нужно будет на территории подобрать место, где можно было бы безопасно сливать и сжигать конденсат. Причем рядом не должно быть источников открытого огня, грядок, деревьев или кустарников. Конденсат содержит огромное количество серы (меркаптана), поэтому, подобно кислоте, уничтожает древесину и любую растительность.

Лучшие производители и модели: характеристики и цены

Из недорогих итальянских котлов бренда BAXI под сжиженный газ можно использовать модель BAXI ECO4S 18F.

Особенности конструкции:

1. Непрерывная электронная модуляция газовой горелки, благодаря чему высокая экономичность с минимальным содержанием СО в продуктах горения.
2. Возможность работы при минимальном давлении 5 мбар.
3. Плавный розжиг горелки, есть возможность внешнего подключения гелиоколлектора.
4. Микропроцессорное управление позволяет удаленно запускать, контролировать и останавливать котел.
5. Перевод с сетевого газа на сжиженный и обратно можно выполнить самостоятельно, своими руками.

Кроме того, в модели реализован вариант работы на пониженной температуре теплоносителя, 30-45оС. То есть котел на сжиженном газе может работать с большой экономией топлива. Плату управления можно подключить к внешней погодозависимой автоматике.

Стоимость Бакси – 70-72 тыс. руб.

Из недорогих моделей, способных сжигать сжиженный газ, можно отметить NAVIEN DELUXE S16K COAXIAL. Простая одноконтурная система с закрытой камерой сгорания. КПД топки 91,4%. Может работать при минимальном давлении сжиженного газа 29-30 мбар.

Расход сжиженного газа на максимальной мощности 16 кВт всего 1,43 кг/ч. Цена на модель 35 тыс. руб.

Если выбирать из российско-немецких Будерусов, то под сжиженный газ лучше всего подойдет Buderuds Logamax plus GB172-30ik. Это аппарат конденсационного типа, поэтому разработчики декларируют его КПД на уровне 109%.

Может одновременно использоваться как с метаном, так и с сжиженным газом. Благодаря встроенной микропроцессорной системе автоматически определяет вид газа, самостоятельно перенастраивает газогорелочное устройство и топку.

Максимальная тепловая мощность 30 кВт, минимальная – 2,6 кВт. Есть возможность управлять аппаратом удаленно через сеть или СМС-сообщениями через мобильный телефон. Цена – 130 тыс. руб.

Отдельно стоит отметить бошевский вариант котла на пропане – «Bosch Gaz 6000 W WBN 6000-18 H». Это одноконтурный аппарат с медным теплообменником, термостатом, автоподжигом и удаленным управлением (в том числе с помощью пульта ДУ). Вторичного теплообменника нет, но есть встроенный бойлер. Расход сжиженного газа – 1,5 кг/ч.

КПД аппарата 90%, но многие пользователи утверждают, что работает он на уровне конденсационных моделей. Цена котла – 52 тыс. руб.

Выбор котла, работающего на сжиженном газе, – это вынужденное решение, но использование пропан-бутана не делает газовый отопитель чем-то неполноценным. Во многих случаях переход на пропан позволяет использовать все преимущества котельного оборудования. Единственный недостаток – это высокая цена сжиженного топлива.

Расскажите о своем опыте эксплуатации котлов на сжиженном топливе – насколько оправдан перевод на пропан-бутан? Поделитесь в комментариях!