Autonomní plynové vytápění rodinného domu: možnosti uspořádání a přehled nejlepších řešení

Topné systémy využívající plyn jako palivo se vyznačují vysokou účinností a spolehlivostí. Generátory tepelné energie v nich mají působivou účinnost, jsou bezpečné při provozu. Plynové vytápění rodinného domu lze organizovat několika způsoby.

Existují řešení jak rozpočtová, tak i dražší s maximální hospodárností a stabilitou provozu. Jsme připraveni se s vámi podělit o prakticky prověřené varianty zařízení plynového topného systému. Použití našich doporučení zaručuje vybudování spolehlivě fungující a bezpečné sítě.

Prezentované informace vycházejí ze stavebních norem. Nabízené informace doplňují názorné fotografie, schémata a videonávody.

Centralizované nebo autonomní zásobování plynem?

Bez spalovaného paliva nebude žádný přínos z žádné varianty vnitřního topného systému v autonomním provedení. Plyn je první věc, na kterou je třeba myslet při plánování plynového vytápění ve venkovském domě.

Zdaleka ne všechny obydlené oblasti v Rusku jsou plynofikovány. Nicméně „modré palivo“ lze získat nejen z potrubí nebo lahve se zkapalněným palivem, ale také z plynojemu.

Zemní plyn, sestávající převážně z metanu, je do rodinných domů dodáván potrubím. Jeho zkapalněný analog je směs propan-butanu, která se pro dopravu a skladování plní do nádob. Tlak v takových lahvích a plynojemech je asi 15–18 atmosfér.

Při organizaci vytápění rodinného domu pomocí 50litrových lahví bude nutné je v zimě měnit každé 2-3 dny. Pokud je pro venkovský dům zvoleno autonomní zásobování plynem, je nejlepší upřednostnit plynojem, který může mít objem až 20 metrů krychlových.

Výběr nádoby podle kubatury závisí na úrovni spotřeby zkapalněných uhlovodíkových plynů (LPG). Je třeba zohlednit nejen ohřívač vody, ale také krb a plynový sporák, pokud jsou v domě používány.

Pro chatu o 150 m² se doporučuje instalovat plynojem o objemu 2000–3000 litrů. A pro venkovské obydlí o 300 m² bude zapotřebí varianta o objemu 8000–9000 litrů.

Při absenci plynovodu v obci lze využít variantu autonomního zásobování palivem z plynojemu určeného pro skladování zkapalněného plynu

Z hlediska ceny připojení je plynovod ve většině případů výhodnější než nádrž v zemi. Ale pouze tehdy, když je obec již plynofikována.

Jsou možné i situace, kdy instalace plynojemu vyjde levněji než připojení k hlavnímu plynovodu. Vše závisí na konkrétních podmínkách připojení v regionu a vzdálenosti obce od velkého plynovodu.

Při používání zásobníku na plyn se nebudete muset starat o tlak v potrubí. Je velmi jednoduchý na provoz. Stačí pravidelně volat odborníky na kontrolu bezpečnosti a nezapomínat na doplňování paliva. Na montáž celého systému bude potřeba nejvýše tři dny.

Pokud jste zvolili autonomní variantu plynofikace, pak byste měli pořídit plynový kotel určený pro provoz na LPG. V prodeji jsou modely určené výhradně pro provoz na zemní plyn.

Většina plynových generátorů tepla je však přizpůsobena ke spalování obou druhů tohoto paliva. Bude nutné pouze vyměnit trysky a také přenastavit ventily a elektroniku na jiný režim.

Hlavní nevýhodou zásobníku na plyn je, že jej lze instalovat pouze na velkém pozemku; podle požadavků norem musí být nádrž vzdálena od domu alespoň 10 m

O pravidlech a specifikách plynofikace venkovských domů je podrobně pojednáno v jednom z populárních článků našeho webu.

Výběr plynového topného kotle

Moderní plynové zařízení na výrobu tepla má rozmanitou automatiku a je schopno pracovat v několika režimech. Může být stojací nebo nástěnné.

Druhá varianta je kompaktnější, ale má omezení výkonu. Pokud je model vybírán pro velký rodinný dům, bude nutné pořídit výkonné zařízení ve stojacím provedení.

Plynové kotle se dělí podle způsobu provedení, typu zapalování, energetické účinnosti, počtu okruhů a způsobu odvodu spalin.

Princip fungování plynového kotle je velmi jednoduchý – palivo se zapaluje v hořáku pomocí piezoelektrických prvků nebo elektronického zapalování, poté v důsledku spalování paliva vzniká tepelná energie, která je prostřednictvím výměníku předávána vodě.

Ta je pak používána jako teplonosné médium v topném systému nebo spotřebovávána v teplé vodě.

Z hlediska účinnosti práce tradiční konvekční plynové kotle ztrácejí na kondenzační. Výkon prvních nepřesahuje 90 % spotřeby energie. Výrobci druhých zaručují účinnost 100 %, u některých modelů je slibováno 105 a dokonce 110 %.

Výměník tepla v plynovém kotli může být vyroben:

• z oceli (nerezové oceli);
• mědi;
• litiny.

Nejrozšířenější jsou varianty z oceli. Tento kov je levný a tvárný, díky čemuž se v něm trhliny z neustálého zahřívání/chlazení objevují méně často.

Ocelové prvky však při trvalém kontaktu s vodou v systému plynového vytápění, zřízeném v rodinném domě, rychle začnou korodovat.

Litinový výměník tepla je nejodolnější, ocelový je levnější a měděný je nejúčinnější v přenosu tepla do vody.

Litina je méně náchylná ke korozi, ale je poměrně těžká. Většina modelů kotlů s litinovými výměníky tepla jsou stojací. Na zeď je problematické namontovat takové těžké a objemné zařízení.

Pokud potřebujete kompaktní a co nejlehčí topný agregát, nejlepší možností je s měděným hadem. Stojí však nejvíce ze všech analogů z jiných kovů.

Pro zásobování chaty teplem a teplou vodou můžete zvolit schéma se dvěma jednookruhovými kotli nebo variantu s jedním dvouokruhovým zařízením.

Od počtu okruhů v plynovém ohřívači vody závisí schéma zapojení a způsob jeho použití. Jeden výměník tepla je původně určen k uspořádání systému plynového vytápění v soukromém domě. Pro přípravu teplé vody (TUV) je nutné instalovat další kotel nebo rovnou vybrat dvouokruhový model.

Nejlepší je ohřívat teplou vodu pro domácí potřeby v zásobníkovém ohřívači. Průtokové modely jsou méně ekonomické. Spotřebují více plynu na ohřev.

Nástěnné plynové kotle představují plně vybavenou miniaturní kotelnu. Jejich konstrukce obsahuje vlastní oběhové čerpadlo, expanzní nádobu a bezpečnostní skupinu. Většina typů nástěnného zařízení obsluhuje dva okruhy.

Která spalovací komora je lepší?

Aby plyn v topeništi kotle hořel, potřebuje stálý přísun kyslíku. Ten se odebírá přímo z místnosti kotelny nebo je nasáván z venku. První varianta předpokládá přirozený přívod vzduchu, druhá pak nucený pomocí ventilátoru.

Plynové kotle jsou vybaveny spalovacími komorami dvou typů:

1. Uzavřenými – přívod kyslíku probíhá mezerou mezi spárovanými trubkami různého průměru. Spaliny jsou odváděny vnitřním kanálem.
2. Otevřenými – vzduch do topeniště přichází z místnosti s topným zařízením přes přívodní ventil. Spaliny jsou odváděny kruhovým kouřovodem.

První varianta je nezávislá na velikosti místnosti. Je vhodná pro místnosti jakékoli velikosti. Koaxiální typ komína od agregátu s uzavřeným topeništěm lze vyvést přes zeď nebo horní strop se střechou.

V druhém případě bude nutné instalovat vysoký komín o délce 5–6 metrů, jinak nebude tah pro nasávání potřebného množství kyslíku do spalovací komory dostatečný.

Na druhou stranu plynové kotle s atmosférickým hořákem nevyžadují připojení k elektrické síti. Nemají ventilátor, vše probíhá přirozeně bez nucené cirkulace.

Kotle s uzavřenými komorami a nuceným přívodem vzduchu mají ve srovnání s otevřenými vyšší účinnost, ale pro svůj provoz vyžadují stálé elektrické napájení.

Ohřívače vody na plyn s otevřeným topeništěm se doporučuje instalovat ve speciálních místnostech s dobrou ventilací. Pokud je namontujete v obytných místnostech, výrazně sníží objem kyslíku v nich.

Bez nuceného větracího systému se zde již neobejdete. A to jsou dodatečné náklady na instalaci a následný provoz zařízení pro větrání vzduchu.

Charakteristika kondenzačních modelů

U běžných plynových kotlů vodní pára vznikající při spalování plynu odlétá do komína. Při hoření ji vzniká málo, přesto však nese poměrně významný objem tepelné energie. Aby se toto teplo neplýtvalo, byly vyvinuty kondenzační kotle.

Spaliny v kondenzačním kotli procházejí před výstupem do odvodu kouře sekundárním výměníkem tepla, kde mírně ohřívají studenou vodu vstupující do jednotky.

Princip činnosti těchto zařízení je založen na tom, že při ochlazování pára z odpadních plynů předává teplo vodě z vratného okruhu topného systému. Teplota topného média se tím mírně zvyšuje, ale jako doplňkový zdroj tepelné energie je rekuperátor zcela vhodný.

Kondenzovaná voda z kondenzačního kotle je odváděna speciální trubkou do kanalizace nebo do samostatné nádrže. Zde je třeba si jasně uvědomit jednu nuancí – vzniklý kondenzát je ve skutečnosti slabě koncentrovaná kyselina. Navíc za hodinu může natéct až 4–6 litrů.

Pokud tuto kapalinu vylijete do septiku, všechny v něm žijící mikroby budou zničeny. Pokud má venkovský dům čistírnu odpadních vod, nelze kondenzát z kotle vypouštět do kanalizace. S konstrukcí komína je to jednodušší, stačí vzít ten, který je určen pro kotle s uzavřenou komorou.

Krb pro plynové vytápění domu

Cenově jsou plynové krby srovnatelné s elektrickými nebo dřevěnými protějšky. Ale plynové palivo je výrazně levnější.

A na rozdíl od dřeva plynové vytápění pomocí krbu ve venkovském domě znamená bezproblémovost s popelem. Navíc nebudete muset neustále sledovat provoz topeniště a starat se o štípání polen.

Krby, které přeměňují plyn na tepelnou energii, se používají v topných systémech, protože nejsou vybaveny zařízeními potřebnými pro obsluhu dvou okruhů.

Podle typu instalace rozlišujeme plynové krby:

• nástěnné;
• ostrovní;
• vestavěné.

Celkovou konstrukcí a vnitřním vybavením (hořáky, automatika, uspořádání spalovacích komor) se zcela podobají plynovým kotlům. V obou případech je technologie připojení k síti identická. Rozdíly spočívají pouze v principu vytápění místností.

Podle principu připojení a uspořádání topného systému jsou plynové krby podobné podlahovým topným kotlům

Vodní kotel je určen k ohřevu vody, zatímco běžný krb slouží ke konvekci vzduchu od tělesa a předního panelu, za kterým probíhá spalování paliva.

Schémata organizace vodního vytápění

Pro vytápění domů se instalují topné systémy s vodou jako nosičem tepla, které se skládají z:

• kotle na ohřev vody (jednookruhového nebo dvouokruhového);
• potrubí a tvarovek (kovových nebo polypropylenových);
• bypassů umožňujících odpojení jednotlivých ohřívačů od sítě;
• radiátorů (litinových, hliníkových, ocelových a bimetalických);
• expanzní nádoby.

Plynové topné jednotky jsou vybaveny specifickým bezpečnostním systémem, který zahrnuje elektromagnetický ventil a termočlánek. Zařízení jsou propojena vodiči.

Pokud topná jednotka funguje normálně, spoj termočlánku se zahřívá zapalovačem. V té době protéká vinutím elektromagnetického ventilu volně proud, který udržuje ventil v otevřené poloze.

Při ochlazení termočlánku je přístup plynu uzavřen elektromagnetickým ventilem.

Podle schématu připojení radiátorů se rozlišují jednopotrubní a dvoupotrubní. V prvním případě je voda přiváděna a odváděna z radiátoru pomocí jedné trubky. Ve druhém případě je topné těleso připojeno ke dvěma samostatným potrubním okruhům (přívodnímu a vratnému).

Topné trubky k radiátorům mohou být připojeny podle spodního, horního, bočního a diagonálního schématu

Topné okruhy podle principu pohybu vody v potrubí mohou být s přirozenou a nucenou cirkulací. Při druhém provedení cirkuluje teplonosné médium v systému díky konvekci a gravitaci. Nucené schéma vyžaduje instalaci oběhového čerpadla.

Pro zajištění normálního provozu systému se dvěma a více okruhy připojenými k rozdělovači je v něm zajištěna instalace hydraulického oddělovače. Hydraulický oddělovač vylučuje tlakové rozdíly a pravděpodobnost vzniku vodního rázu.

Expanzní nádoba může být otevřená nebo uzavřená (uvnitř rozdělená na dvě části utěsněnou membránou). Pro gravitační topné systémy bude stačit otevřená varianta. Uzavřená nádoba je určena pro okruhy s nuceným oběhem.

Při použití otevřené expanzní nádoby se voda nasycuje vzduchem; aby to nebyl problém, je třeba systém doplnit okruhem pro jeho odstraňování.

Pro malé chaty postačí přirozený princip pohybu vody. Pokud však obytná budova má dvě až tři podlaží, bez čerpadla se neobejde. Délka oběhového okruhu v prvním schématu je omezena na 30 metrů. Na větší vzdálenost kotel vodu „neprotlačí“.

Při přirozené cirkulaci teplonosné látky v schématu plynového vytápění rodinného domu není čerpadlo. Pokud je kotel zvolen jako energeticky nezávislý, pak je celý topný systém nezávislý na dodávce elektřiny. Jednoduše v něm nejsou žádné prvky spotřebovávající elektřinu.

Na jedné straně je stabilnější v provozu, ale na druhé straně je kvalita vytápění nižší (k nejvzdálenějším radiátorům od ohřívače vody se voda dostává silně vychladlá).

Zejména poslední se týká potrubí a radiátorů z oceli nebo litiny. Tyto materiály mají vysoký hydraulický odpor, který snižuje průtok teplonosné látky.

Kromě použití standardních radiátorů lze v rekreačním domě zorganizovat plynové vytápění pomocí „podlahového vytápění“.

Možná je i varianta kombinovaného topného systému. V něm je oběhové čerpadlo připojeno k hlavnímu vedení přes bypass. Pokud je třeba rychle ohřát vzduch v místnostech, zapne se pro zrychlení oběhu vody.

A v ostatních případech je od hlavního potrubí odstaveno uzavíracími ventily, přičemž systém nadále funguje v přirozeném (gravitačním) režimu.

Pravidla pro zařízení plynového vytápění

Plynování a budování topného systému na bázi plynu v rodinném domě probíhá v několika fázích:

1. Příprava a následné schválení projektu plynového vytápění u dozorových orgánů.
2. Pořízení spotřebního materiálu, kotle a dalšího vybavení.
3. Připojení domu k obecním plynovým sítím.
4. Montáž plynového zařízení a systému potrubí s radiátory.
5. Naplnění potrubí teplonosnou látkou.
6. Kontrola funkčnosti zkušebním spuštěním.

Samostatně připravit pro svůj venkovský dům projekt plynového vytápění se všemi schématy a výpočty bez diplomu tepelného technika není možné.

Navíc vytvořenou dokumentaci je ještě třeba schválit u plynárenské společnosti. Nejlepší je svěřit všechny tyto postupy zaměstnancům příslušné projekční a montážní organizace.

Schéma uspořádání plynového vytápění v soukromém domě musí být promyšleno do nejmenších detailů. Pokud zvolíte příliš výkonný kotel, bude spalovat nadbytečné palivo. Při nedostatečném výkonu bude zařízení pracovat na hranici svých možností, v důsledku čehož se předčasně porouchá.

Pro získání povolení k připojení k centralizovanému potrubí a k používání zařízení na zkapalněný plyn je třeba získat různý balík dokumentů. Před rozhodnutím o zřízení plynového systému je nutné nejen je prostudovat, ale také zvážit všechna “pro a proti”, abyste se rozhodli pro nejlepší variantu.

Závěry a užitečné video k tématu

Video #1. Nuance organizace plynového vytápění chaty:

Video #2. Principy cirkulace teplonosné látky v otopné soustavě soukromého domu:

Video #3. Samostatná montáž různých otopných systémů pro venkovské chaty:

Kvalifikovaně připravit pro soukromý dům výpočty a schémata pro organizaci plynového vytápění dokáže jen zkušený tepelný technik.

Sestavení projektové dokumentace a její schvalování je nejlepší svěřit profesionálům. Další montáž otopné soustavy však můžete provést sami. Zde budou zapotřebí pouze dovednosti montážních prací a také přesné dodržování pokynů a projektu.

Máte užitečné rady ohledně organizace plynového vytápění a výběru plynového kotle? Chcete se podělit o vlastní zkušenosti nebo jste objevili sporné momenty při seznamování s námi předloženým materiálem? Pište prosím komentáře a pokládejte dotazy v bloku umístěném pod textem.