Газовое отопление газгольдером – стоит ли? Обзор всех тонкостей такого способа достоинства и недостатки

Почему теоретически возможна утечка газа из газгольдера

Давайте разберемся, о каком давлении в емкости идет речь. Рабочий показатель для газгольдера — 5-6 атм. Для сравнения: давление в обычной газовой зажигалке — 3-4 атм, в баллоне с природным газом — 200-220 атм.

Зажигалка и газгольдер имеют схожий принцип работы, только объемы топлива разные: 5 мл и 8 500 л (для емкости 10 м3). Жидкий газ испаряется и переходит в паровую шапку. Именно парообразная фаза пропан-бутана по газопроводу подается в котел или кухонную плиту.

Жидкая фаза имеет большой коэффициент объемного расширения: 0.003 для пропана и 0.002 для бутана при повышении температуры газа на 1°С. Возьмем газгольдер СпецГаз на 2700 л:

• Заправка на 85% — 2295 л (1836 л пропана и 459 л бутана). Расширение пропана при 1°С добавляет 5.5 л Расширение бутана — 0.9 л.
• Заправка на 100% — 2700 л (2160 л пропана и 540 л бутана). Расширение пропана при 1°С добавляет 6.5 л. Расширение бутана — 1 л. Держим в уме, что емкость уже заполнена “под завязку” и избыток давления деть некуда.

Согласно правилами Европейской Экономической Комиссии ООН производители исключили такой сценарий: газгольдеры оснащены трубками-сигнализаторами жидкой фазы и поплавковыми отсечными клапанами, предотвращающими переполнение резервуара.

Ситуация 1. Владельцы газгольдера опустошили емкость более чем на 10-15%, в резервуаре образовался вакуум, который подсасывает воздух из котла.

Решение: заправляйте емкость вовремя (мы устанавливаем телеметрию, которая отслеживает уровень топлива и отражает данные в приложении).

Ситуация 2. Заправщики без специального оборудования нарушили герметичность процесса наполнения резервуара.

Решение: обращайтесь к лицензированным поставщикам газа. Специалисты Termo Life соблюдают нормы безопасности (комплектный трубопровод герметичен, газовоз зафиксирован и т.д.) и применяют качественную технику (насос Corken Z 2000 работает в условиях парообразования, возникающего при всасывании).

У пропан-бутана большой коэффициент теплового расширения, поэтому при увеличении температуры на 10°С давление в резервуаре повышается на 30-35%. Нагрев емкости до 45°С увеличивает показатель до 16 атм. Однако такое давление не является критическим: изготовители испытывают газгольдер при 25 атм, разрывается резервуар при 50 атм.

Дополнительные факторы защиты:

• Предохранительный клапан на емкости сбрасывает избыток газа при повышении давления до 16 атм.
• Резервуар расположен под землей, поэтому нагрев до 45°С невозможен даже теоретически.

Для защиты от электрохимического разрушения производители наносят на газгольдер эпоксидное покрытие 1-1.5 мм. У стенок резервуаров равномерная толщина 5.7-6 мм без истончений благодаря современныи прокатным станкам. Дополнительно компания Termo Life устанавливает анодно-катодную защиту.

Проблема свойственна б/у газгольдерам, ответственные подрядчики не занимаются реализацией емкостей, восстановленных в кустарных условиях. Изготовители тщательно проверяют швы ультразвуковым, нагрузочным и радиографическим методами, используют автоматическую или полуавтоматическую сварку.

В качестве резюме

Как Вы сами можете увидеть из пользовательских обращений, большинство проблем связаны с ошибками выбора или монтажа газгольдера, а также ошибками в его обслуживании и эксплуатации. Чтобы этого не допускать, тщательно подходит к вопросу выбора исполнителя услуг, связанных с автономной системой газоснабжения дома. Обращайтесь к профессионалам с внушительным опытом – и сложностей не возникнет.

В любом случае, специалисты компании «АСГАЗ» будут рады помочь Вам как с подбором, поставкой и монтажом газгольдеров различного объема под ключ, так и в решении проблем, связанных с работой других исполнителей. Вы всегда можете обратиться к нам и быть уверенными, что Вам помогут!

Выбор на участке места под газовую емкость

Один из самых проблемных моментов в организации газгольдерного отопления – выбор месторасположения для подземного резервуара с СУГ. Здесь важно учесть регламенты по пожарной и технической безопасности, а также особенности грунта и самого газового оборудования.

Конструктивно, газгольдеры для автономного газоснабжения бывают:

• вертикальными;
• горизонтальными;
• мобильными (наземными на тележке).

Также они различаются по форме на цилиндрические и сферические.

От мобильных установок для хранения СУГ в российском климате вообще толку мало. В газгольдере пропан-бутановая смесь находится в частично сжиженном и частично в газообразном виде. При этом если пропан сохраняет свои свойства газа до -35 °С, то бутан уже при -0,5 °С превращается в жидкость.

При низких температурах на улице получить бутан в нужном состоянии для сжигания в котле отопления из наземного резервуара будет невозможно. Для этого его придется подогревать, что дополнительно увеличит затраты на обогрев дома.

Место для подземного газгольдера подбирается так, чтобы:

• расстояние от жилого дома до резервуара с СУГ емкостью не более 10 м³ было минимум 10 м;
• емкость располагалась от заглубленных фундаментов зданий минимум на 2 м;
• к накопителю был беспрепятственный доступ для его заправки из автоцистерны;
• бак оказался заглубленным ниже точки промерзания грунта;
• сверху не было построек, электрических кабелей, бетонных дорожек, деревьев и т.д.

Поверх газгольдера разрешается устраивать лишь лужайки. При этом даже косить траву на них придется по старинке — косой, а не электрической или бензиновой газонокосилкой. Малейшая искра вкупе со скопившимся из-за небольшой утечки газом обязательно приведет к возгоранию либо хлопку.

Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о том, как правильно разместить газгольдер на участке.

Моему дому точно ничего не грозит

Непосредственно к жилому помещению подводится только газопровод низкого давления (до 0.005 МПа). Высокое давление в емкости (1.6 МПа) снижает редуктор, который также предотвращает перепады в подаче газа. Сам резервуар удален от жилых построек на 10 м (по СП 62.13330.2022).

Газгольдер оснащен защитными механизмами на случай поломки системы:

• Шаг 1. Скоростной клапан в редукторе перекроет газ, если повреждены арматура емкости или газопровод.
• Шаг 2. Отсечной клапан блокирует подачу паровой фазы в трубопровод, если редуктор вышел из строя и не контролирует давление.
• Шаг 3. Предохранительный клапан сбросит газ, если давление в газопроводе опасно повысилось.

Монтаж и эксплуатация резервуара для суг

Каждый вариант отопления имеет свои нюансы в вопросах проектирования, выполнения монтажных работ, ввода в эксплуатацию, покупки топлива и дальнейшего обслуживания системы. Например, для организации обогрева дома с помощью электроэнергии и магистрального газа требуется в обязательном порядке получать ТУ у снабжающей компании. Далеко не всегда и не все электрические либо газовые сети имеют дополнительные мощности для подключения.

Установку газгольдера на придомовом участке должна производить специализированная фирма. Самостоятельно делать это нельзя. Потом крайне сложно будет найти поставщика СУГ, так как в случае возникновения проблем при закачке сжиженного газа в емкость он несет за все ответственность. Вряд ли кому захочется отвечать за чужие ошибки монтажа и подбора газгольдерной арматуры.

По простоте согласования, проектирования и исполнению монтажных работ газгольдер уступает только твердотопливным котлам. Их нужно лишь доставить в дом и установить в котельной.

Насколько отопление из газгольдера выгодно?

Обогрев коттеджа с помощью природного газа считается наиболее дешевым решением из всех возможных. Однако это верно лишь при условии подключения котла или бойлера к магистральному газопроводу.

В газгольдеры заливают сжиженные углеводородные газы – СУГ. Эта смесь сильно отличается от той, что подводится к дому по трубе в плане как химического состава, так и стоимости. В первом случае на газовое оборудование подается топливо на основе метана, а во втором — состоящее из пропана и бутана.

Многое зависит от региона проживания, но практически везде в России по цене за горючее, пропан-бутановая смесь выигрывает лишь у солярки и электроэнергии. Отопление дома на дровах, пеллетах или угле в подавляющем большинстве случаев будет более выгодным, нежели за счет использования СУГ.

По стоимости оборудования для нагрева теплоносителя в отопительную систему коттеджа сжиженный газ также проигрывает практически всем иным видам топлива. А еще надо учесть затраты на сам газгольдер и его монтаж на участке.

В отдельных ситуациях по капитальным затратам СУГ может выйти дешевле разве что магистрального газа. И то лишь при условии, что владелец дома будет в полном размере сам оплачивать прокладку газовых труб. Но обычно газификация поселков частично проводится за счет госбюджета. А газгольдер для автономного газоснабжения при любых раскладах придется оплачивать полностью самостоятельно.

Отличие зимнего суг от летнего

Смесь пропана и бутана в газообразном состоянии хорошо перемешивается воздухом, что гарантирует ее равномерное горение и полное сгорание. При этом ГОСТом предусматривается плавающее соотношение долей C3H8 и C4H10 в СУГ. Отсюда и идет разделение сжиженного газа на летнюю и зимнюю марки.

Переход СУГ из жидкого состояния в паровое происходит внутри газгольдера. При этом если бутан при нормальном давлении способен перейти из жидкости в газ при температурах только до -0,5 °С, то пропан до -42 °С. Если в сжиженном виде то или иное топливо охладится ниже данных показателей, то переход его в паровую фазу будет невозможен.

При морозе на улице в минус 10–20 °С бутан так и останется в виде жидкости. В результате он станет непригоден для использования в газовом котле отопления или нагрева воды для ГВС. Чем его меньше зимой в газгольдере, тем лучше.

В «зимнем» газе доля пропана достигает 80%, а в «летнем» его лишь около 50%. Бутан значительно дешевле, поэтому его стараются добавить в СУГ как можно больше. Однако без пропановой составляющей тоже обойтись сложно.

Пропан отвечает за давление в системе и стабильность перехода жидкая/паровая фаза. Если на зиму в газгольдер залить «летний» вариант СУГ, то в какой-то момент испарение сжиженной смеси прекратится. В результате котел останется без топлива, а дом без тепла.

Базовая разница между «летней» и «зимней» марками газгольдерного газа – соотношение пропана и бутана в СУГ. Чем больше первого, тем лучше в любое время года. Однако с увеличением пропановой доли растет также цена топлива.

Если газгольдер не закопан в соответствии с требованиями СНиПов в землю, а зимой температура воздуха опускается ниже нуля, то «летняя» смесь СУГ в нем обязательно перестанет переходить в паровую фазу. И тогда в самый неподходящий момент пропан полностью испарится и израсходуется, а бутан так и не станет газом.

Подытожим

100% безопасность системы автономного газоснабжения держится на трех китах:

• качественный резервуар для сжиженного газа с защитными механизмами;
• лицензированный заправщик топливом;
• профессиональный монтаж оборудования по СП 62.13330.2022.

После установки резервуара мы выдаем владельцу паспорт изделия от завода-изготовителя. Также Termo Life сопровождает монтаж 1 годом бесплатного сервисного обслуживания: 2 профилактических осмотра специалистом осенью и весной, 1 аварийный выезд в течение 24 часов.

Проблема 1: замерзание редуктора

Описание проблемы: Замерзание редуктора подземного газгольдера, случающееся при попадании вод от таяния снега и последующих заморозков.

Детализированное описание и причины: Редуктор емкости для хранения сжиженных углеводородов предназначен для контроля и понижения давления между газгольдером и газопроводом. С его помощью величина номинального давления 1.5-16 бар понижается до 22-100 мбар. Его исправная работа является залогом безошибочной работы котла и безопасности всего комплекса газоснабжения дома.

Конструкция редуктора содержит подвижную мембрану, упираемую при помощи пружины. Эта мембрана регулирует величины выходного давления, реагируя при этом на входное. В корпусе редуктора также имеется «дыхательное» отверстие, при помощи которого обеспечивается перемещение мембраны.

Это может случиться в силу различных причин:

• Неверный выбор газгольдера. Покупатель из-за экономии или по другим соображениями выбрал модель с низкими патрубками. А уровень грунтовых вод или величина осадков обеспечивают их интенсивность куда в больших объемах, чем прогнозировалось;
• Ошибки в монтаже емкости. Подземная установка емкости была выполнена с большей глубиной погружения, чем требовалось.
• Образования льда из водяных паров в составе углеводородов, которыми был заправлен газовый резервуар.

Решение проблемы: Очевидно, что решение проблемы с обмерзанием редуктора напрямую связано с его причиной. Выявив ее, стоит предпринять соответствующие действия:

• Если Вы знаете, что участок нередко топит, при покупке газгольдера стоит выбирать модели с высокими патрубками. Если емкость уже куплена, можно заменить редуктор на версию с высокой трубкой. Она дороже, но при этом надежнее в эксплуатации.
  Если нет возможности это сделать оперативно (обогревать жилье зимой все-таки необходимо практически постоянно), стоит вернуть в строй текущий редуктор. Для этого его необходимо снять, прогреть, слить остатки влаги и просушить. Можно аккуратно прогреть кипятком, следя, чтобы это не стало  новым источником воды в арматуре. Но эффективнее обмотать обогревающим кабелем и греть арматуру до наступления весны;
• Контролируйте процесс монтажа. Если же проблема уже выявлена, стоит поднять емкость по гарантии, которую предоставляют фирма-исполнитель монтажных работ;
• Применяйте качественные СУГ от надежных поставщиков с хорошими отзывами. Также выполняйте откачку конденсата своевременно, с рекомендованными специалистами регулярностью.

Проблема 2: затопление заправочной горловины газового резервуара

Описание проблемы: При проверке уровня оставшегося топлива выясняется, что заправочная горловина и редуктор оказались затоплены.

Детализированное описание и причины: Если такое случается в теплое время года без дальнейших заморозков, то скорее всего, арматура и остальное оборудование будут работать исправно. Про последствия замерзания редуктора мы говорили ранее.  А вот если замерзла вода над заправочной горловиной, это приводит к невозможности пополнения уровня СУГ в резервуаре автономной системы газоснабжения.

Решение проблемы: Причины и решения аналогичны предыдущему пункту. Кроме того, для исключения вероятностей затопления арматуры в результате таяния снегов рекомендуется соорудить дополнительную преграду осадкам. Например, поместить ее в железобетонное кольцо с крышкой.

Проблема 3: недостаточный уровень давления

Описание проблемы: Недостаточный уровень давления проявляется в выдаче котловым агрегатом различных ошибок. Нередко это случается при падении температуры окружающего воздуха ниже значений в -18°С.

Детализированное описание и причины: Нередко столкнувшийся с такой проблемой владелец первым делом пытается тем или иным способом обогреть редуктор. Но прежде, чем предпринимать такие действия, стоит измерить выходное давление из прибора. Если оно в норме, проблему стоит искать в газопроводе. Если же ниже нормы, редуктор стоит укутать греющим кабелем или матом.

Если говорить о вероятных причинах проблемы, то они, скорее всего, таковы:

• Ошибки в установке резервуара СУГ. При заглублении газгольдера в широтах Московской области необходимо прокладывать коммуникации на глубине минимум 70-80 см. Хотя на практике промерзание грунта в отдельные зимы превышает отметку в 1 м.
• Накопление бутана в емкости. При общей концентрации бутана в газгольдере в 25% от общего остатка углеводородов начинается эффект забутанивания. Это случается при недостаточной интенсивности выработки «летнего» топлива или низком качестве заправленной пропан-бутановой смеси.

Решение проблемы: В зависимости от причины нарушения нормального газоснабжения объекта необходимо:

• Вызвать специалистов, которые проведут диагностику системы. Если проблема в обмерзании коммуникаций, они выполнят прогрев газопровода. С наступлением теплого времени года необходимо провести монтаж коммуникаций на большей глубине.
• Оперативно восстановить газоснабжение возможно только дозаправкой «зимним» топливом, содержание пропана в котором ощутимо выше, чем в летнем. Альтернативным решением является покупка испарителя. С помощью этого устройства бутан принудительно переводится в паровую фазу, что восстанавливает нормальное газоснабжение котла.

Проблема 4: перелив топлива

Описание проблемы: Максимальный объем заливаемого топлива не должен превышать 85% вместимости емкости для хранения СУГ. Но иногда такое случается. Как итог, газовая фаза испарения углеводородов не формируется, а в клапан отбора попадает жидкая смесь газов. Уровнемер обычно заклинивает, котел не загорается.

Детализированное описание и причины: Обозначенное ограничение в 85% установлено специально для того, чтобы в емкости было свободное пространство для испарения углеводородов. Кипящий газ при этом не попадает в трубопроводы. Поэтому такой ситуации допускать нельзя.

Решение проблемы: При переливе топлива могут решение довольно однозначное. Необходимо прежде всего с запасом откачать лишнее топливо. Это выполняется через клапан отбора жидкой фазы. Кроме того, часть топлива можно удалить вместе с водой через клапан вывода конденсата.

При незначительном переливе (до 3%) есть вероятность, что топливо успокоится самостоятельно и работа газового оборудования нормализуется самостоятельно без дополнительных манипуляций извне.

Проверка, заправка и обслуживание

Объем газгольдера подбирается с расчетом, чтобы заправлять его приходилось максимум два-три раз в год. При этом машине для заправки совсем необязательно подъезжать непосредственно к подземной емкости. Большинство подобных цистерн для перевозки СУГ оборудуются шлангами длиной 30–40 метров.

СУГ на рынке продается в «летнем» и «зимнем» вариантах. Они различаются пропорциями бутана и пропана, а также имеют разную теплоемкость. При этом «зимний» газ дороже, однако «летний» нельзя использовать в морозы.

Если установить большой вместительный газгольдер под одну ежегодную заправку, то можно сэкономить, покупая более дешевый вариант СУГ. Но есть риск остаться зимой вовсе без топлива из-за неспособности пропан-бутановой смеси перейти в газообразное состояние для подачи в отопительный котел.

После завершения монтажа контролировать состояние газгольдера должен владелец дома. Обычно обслуживанием и ремонтом этого оборудования занимается поставщик СУГ, для чего заключается соответствующий договор.

Специалисты ростехнадзора частные газгольдеры, предназначенные для отопления газом коттеджей и дач, не проверяет. Это совершенно не их профиль. С проверкой могут прийти лишь из МЧС, пожарные в профилактических целях постоянно проверят пожароопасные объекты и котельное оборудование.

Сравнение всех плюсов и минусов

Среди достоинств газгольдерного отопления числятся:

1. Полная автономность отопительной системы (пока есть газ).
2. Длительный срок службы газгольдера – 30 лет не предел.
3. Экологичность и отсутствие гари с сажей.
4. Минимум времени на монтаж и подключение (пары дней для работ «под ключ» опытным монтажникам хватает с избытком).
5. Отсутствие согласований и необходимости ждать подсоединения к газовой магистрали.
6. Безопасность при условии правильной эксплуатации.
7. Бесшумность работы газгольдерного оборудования.

В сравнении с дизельным топливом и электричеством, отопление частного дома газом из газгольдера более экономично. А у угля и дров СУГ сильно выигрывает по экологичности.

На заводе газгольдерные баки испытываются при давлениях до 25 атм. При этом на них ставятся предохранительные клапана, рассчитанные на срабатывание при 15–16 атм. А сжиженный газ внутри газгольдера создает давление всего 4–6 атм.

Рассматриваемое оборудование полностью безопасно на разрыв. Надо лишь следить, чтобы пропан с бутаном не просачивались через запорную арматуру и не скапливались поблизости до образования опасной концентрации.

Недостатки у отопления газгольдером следующие:

1. Высокая стоимость первоначальных затрат.
2. Наличие на приусадебном участке возле дома потенциально взрывоопасной зоны.
3. Резкий «газовый» запах при заправке резервуара.
4. Необходимость минимум раз в год производить откачку из емкости и утилизацию неиспарившегося конденсата.
5. Риск получения некачественного газа при обращении к непроверенному поставщику.
6. В силу малой распространенности газгольдеров отсутствие во всех регионах России компетентных монтажников и специалистов для правильного обслуживания данного оборудования.
7. Подверженность резервуара для СУГ к коррозии из-за воздействия на металл конденсата внутри и грунтовых вод снаружи.

Еще один немаловажный момент – для дома в 200 м2 потребуется горизонтальный цилиндрический газгольдер объемом порядка 3000 литров. Под него понадобится отвести участок размером в районе 2х3 метра. Плюс рядом еще нужно свободное место под машину с СУГ на время заправки емкости.

Если возле коттеджа всего 3–4 сотки придомовой территории, то выделить на них даже маленький клочок земли под газгольдерное оборудование будет сложно.

Чтобы газгольдер прослужил как можно дольше, его рекомендуется оснащать электрохимической защитой активной либо пассивной. Такие системы замедляют коррозию и вполне оправдывают затраты на них.

Выводы и полезное видео по теме

Плюсы и минусы автономной газификации с помощью газгольдера:

Газ из газгольдера – отличная альтернатива другим видам топлива для отопления дома:

Все нюансы автономного газоснабжения СУГ:

После установки особо присматривать за газгольдером не требуется. Если он имеет хорошую антикоррозийную защиту и качественную сертифицированную арматуру, то эксплуатация его будет безопасной. При этом пренебрегать регулярными техосмотрами с привлечением компетентных специалистов также не стоит.