Газовое оборудование на природный газ

Природный газ является самым экологичным ископаемым топливом. Использование природного газа в автомобилях позволяет снизить содержание в выхлопе углекислого газа на 25%, угарного газа на 75%. Основным компонентом природного газа выступает метан. Природный газ храниться под давлением 200 бар, поэтому другое его название – сжатый (компримированный) природный газ (Compressed Natural Gas, CNG). В настоящее время свыше 15 миллионов автомобилей в мире эксплуатируется на природном газе.

Другим преимуществом природного газа является его низкая цена (метан в 2-3 раза дешевле бензина). К недостаткам использования природного газа можно отнести падение мощности автомобиля (до 20% в зависимости от конструкции), неразвитая сеть заправочных станций в России, повышенный износ клапанов при работе двигателя на газе, высокая стоимость газобаллонного оборудования.

Отдельно необходимо сказать о безопасности автомобилей на природном газе. Исследования немецкого автомобильного клуба (ADAC) показали, что риск возникновения пожара при лобовом и боковом ударе транспортного средства не увеличивается. То есть при аварии автомобиль, работающий на природном газе, ведет себя как обычный автомобиль.

Различают следующие виды автомобилей на природном газе:

• серийные автомобили (выпущенные серийно на заводах автопроизводителей);
• модифицированные автомобили (переоборудованные на специализированных предприятиях).

Серийные автомобили на природном газе

Серийные автомобили на природном газе выпускаются в двух вариантах исполнения: двухтопливные (газ и бензин используются на равных правах, имеется возможность переключения режимов) и монотопливные (основное топливо газ, имеется аварийный бензобак, автоматическое переключение на бензин). Монотопливные автомобили лучше приспособлены для работы на природном газе, у них оптимальный расход топлива и низкий уровень вредных выбросов.

Для перевода на природный газ автопроизводители используют имеющиеся бензиновые двигатели (двигатели с искровым зажиганием). Наилучшим образом для перевода на газ приспособлены двигатели с турбонаддувом. Адаптация работы турбокомпрессора (большее сжатие, дополнительное давление наддува) позволяет добиться одинаковой для газа и бензина характеристики мощности и крутящего момента двигателя.

Особенностями сжатого природного газа являются повышенная детонационная стойкость (октановое число 130) и отсутствие смазывающих свойств, что приводит к повышенным нагрузкам на двигатель. Для противодействия перечисленным факторам в механическую часть двигателя вносятся различные изменения, повышающие прочность отдельных элементов и узлов (поршневых пальцев и колец, шатунных вкладышей, направляющих и седел клапанов). При необходимости повышается теплопроводность бензиновых форсунок, увеличивается производительность водяного и масляного насосов, заменяются свечи зажигания.

Серийные автомобили на природном газе предлагают большинство автопроизводителей, в том числе Audi, BMW, Citroen, Chevrolet, Fiat, Ford, Honda, Hyundai, Mercedes-Benz, Opel, Peugeot, Seat, Skoda, Toyota, Volkswagen, Volvo. Автомобили реализуются в регионах, где использование природного газа наиболее распространено. В нашей стране серийные автомобили на природном газе официально не продаются. Серийный автомобиль на природном газе с пробегом можно ввести в страну.

Модифицированные автомобили на природном газе

Теоретически все автомобили с бензиновым двигателем могут быть переоборудованы для работы на природном газе. Специализированные центры предлагают установку газобаллонного оборудования на природном газе от различных производителей. В результате вы получаете двухтопливный автомобиль, способный работать на газе и бензине. Ввиду высокой стоимости газобаллонное оборудование на природном газе устанавливается, в основном, на коммерческий транспорт (такси, автобус, грузовые автомобили), где оно быстрее окупается и позволяет получить существенную выгоду.

Дизельные двигатели также могут быть переведены на природный газ. Здесь реализуется два подхода: принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси (установка системы зажигания вместе с газобаллонным оборудованием); самовоспламенение топливно-воздушной смеси (работа двигателя на смеси дизельного топлива и природного газа). Ввиду высокой стоимости на природный газ переводятся дизельные двигатели автобусов и грузовиков.

Газобаллонное оборудование

Газобаллонное оборудование (ГБО) для работы на сжатом природном газе объединяет систему питания газом и электронную систему управления. Состав газобаллонного оборудования для серийных и модифицированных автомобилей в основном идентичен и может иметь конструктивные различия в зависимости от конкретного производителя ГБО.

Система питания природным газом включает заправочную горловину, газовые баллоны, газовую магистраль высокого давления, регулятор давления газа, газовую распределительную магистраль и клапаны подачи газа.

Заправочная горловина (газозаправочный штуцер) располагается рядом с заливной горловиной топливного бака. Через нее при заправке газ под давлением поступает в газовые баллоны. В зависимости от объема двигателя, конструкции автомобиля устанавливается один или несколько толстостенных газовых баллонов различной емкости. В серийных автомобилях баллоны размещаются, как правило, под днищем автомобиля, в модифицированных автомобилях – в багажном отсеке. Баллоны крепятся к корпусу хомутами.

Из баллонов газ по магистрали высокого давления поступает в регулятор давления газа, который обеспечивает снижение давления газа до номинального рабочего давления (7-9 бар). В газобаллонном оборудовании используются регуляторы давления диафрагменного или плунжерного типа. Снижение давления (расширение) газа сопровождается его сильным охлаждением. Для предотвращения замерзания корпус регулятора давления газа включен в систему охлаждения двигателя.

Газ номинального рабочего давления поступает в газовую распределительную магистраль и далее к клапанам подачи газа во впускном коллекторе. Клапан подачи газа (в некоторых источниках – газовая форсунка) представляет собой электромагнитный клапан. При подаче тока на катушку электромагнита, поднимается якорь и открывается дозирующее отверстие. Газ в импульсном режиме поступает во впускной коллектор и смешивается с воздухом. При отсутствии тока, пружина удерживает клапан в закрытом положении.

Электронная система управления подачей газа включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. Для серийных автомобилей система управления подачей газа является расширением системы управления двигателем. Модифицированные автомобили имеют отдельную систему управления.

К входным датчикам относятся датчик давления в баллоне и датчик давления в газовой распределительной магистрали. Датчик давления в баллоне располагается на регуляторе давления. Он определяет запас газа в баллоне (баллонах) величину заправки газом, а также герметичность баллона (баллонов). Датчик давления в газовой распределительной магистрали определяет давление газа в контуре низкого давления, на основании которого определяется продолжительность открытия клапанов подачи газа.

Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления. В своей работе блок управления использует информацию от других датчиков систему управления двигателем: частоты вращения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки, кислородного датчика и др. В соответствии с заложенным алгоритмом блок управления выполняет рад функций:

• управление впрыском газа (в зависимости от числа оборотов двигателя, нагрузки, качества и давления газа);
• лямбда-регулирование работы на газе (обеспечение работы на гомогенной смеси, адаптация качества газа);
• холодный пуск двигателя (при температуре воздуха ниже 10оС запуск двигателя производится на бензине);
• аварийный пуск двигателя (если в течение нескольких секунд не производится запуск на газе, производится запуск на бензине).

Перечисленные функции реализуются с помощью исполнительных устройств: клапанов подачи газа, запорных клапанов на баллонах, клапане высокого давления в регуляторе давления.

Пример практичности и экономии!

Представляем линейку коммерческих автомобилей с газобаллонным оборудованием CNG.

Затраты на 1 км пробега

Важные преимущества

Мощность двигателя меньше 100 л.с. — вы будете платить меньше транспортный налог. Значительно увеличивается пробег: на полной заправке бензином и метаном можно проехать 700 км (от Москвы до Санкт-Петербурга).

При заводской установке ГБО вы получите на руки документы, которые позволят без проволочек оформить ТС в ГИБДД. Вам не потребуется оформлять переоборудование.

Автомобиль остается двухтопливным (бензин-метан). Двигатель адаптируется на работу с битопливной системой за счет установки единого блока управления двигателем. Переключить топливный режим можно легко нажатием одной кнопки салоне автомобиля.

Гарантия на уровне базового автомобиля будет действовать в любом сервисном центре в России.

Организация газового отопления в частном доме считается наиболее эффективным способом обогрева жилья. Для работы котла используется самый доступный источник энергии – природный или сжиженный газ, что позволяет существенно сэкономить на коммунальных расходах. Отопить здание можно путем подключения к центральному газопроводу или посредством установки газгольдера. Каждый из вариантов имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Особенности отопления в частном доме

Отопительная система в загородном доме тщательно продумывается на этапе строительства или реконструкции здания. Данный вопрос требует скрупулезного подхода, учитывающего климатические условия региона, конструкцию сооружения, расчетную стоимость реализации будущего проекта.

Если рассматривать обогрев в контексте «газ, вода, отопление», то наиболее распространенными на сегодня являются водяные отопительные системы с жидким теплоносителем. В основе подобного обогрева лежит замкнутый по контуру трубопровод, по которому циркулирует вода, нагретая от котла. Передача тепла от системы осуществляется при помощи радиаторов, которые разводятся от основной магистрали по жилым помещениям.

Циркуляция теплоносителя может быть принудительной либо естественной. Схема подключения выбирается согласно расположению стояков:

Вертикальная

Представляет собой контур с верхней разводкой и подающей трубой, которая при обустройстве газового отопления частного загородного дома устанавливается на чердаке. Вниз от трубопровода идут вертикальные стояки, обеспечивающие подачу жидкости в радиаторы.

Горизонтальная

Это схема, при которой теплоноситель подается в одном направлении, а после прохождения через радиаторы возвращается в подающую систему.

Водяной обогрев позволяет одинаково эффективно и равномерно отапливать все помещения, независимо от общей площади здания. Основным оборудованием при его использовании является котел, который выбирается в зависимости от размеров сооружения, мощности и потребностей пользователей.

Помимо водяного, газовое отопление в частном доме может быть воздушным. Принцип его работы строится на принудительном обдуве теплообменника с последующей подачей горячего воздуха в отопительную систему. Воздушные массы нагреваются от поверхности теплообменника при сгорании газа. Котлы, используемые для такого способа обогрева, подключаются к воздуховодам, по которым нагретый воздух разносится по всем помещениям в здании.

Централизованное или автономное газоснабжение

Поскольку ни одна отопительная система не может работать без энергоресурсов, первое, о чем нужно подумать при организации обогрева, это способ подачи газа. Наиболее востребованным считается подключение к централизованному газоснабжению с врезкой газопровода в основную магистраль, проходящую по улице возле коттеджа. Такой вариант газового отопления в частном доме считается самым экономичным и имеет ряд преимуществ:

• удобство в эксплуатации – потребителю необходимо только своевременно оплачивать счета за газ и регулировать параметры отопительного оборудования согласно сезону;
• безопасность – при работе котла образуется минимум продуктов сгорания, практически отсутствуют сажа, дым и неприятные запахи;
• дешевизна – стоимость природного газа ниже, чем сжиженного.

Основной недостаток магистрального газоснабжения – бумажная волокита, необходимость получать разрешения и оформлять множество документов для подключения к центральной трубе. Однако если однажды потратить время и деньги, то в дальнейшем можно пользоваться газовым отоплением в частном загородном доме со значительной экономией финансов.

Автономное газоснабжение предполагает монтаж на участке специального резервуара цилиндрической формы – газгольдера, в который периодически закачивается сжиженный газ. Такие цистерны могут иметь различный объем – обычно 2500 до 20 000 м 3 . Необходимая вместительность определяется согласно нормам потребления и установленному оборудованию. В зависимости от выбранного объема заправка газгольдера осуществляется 1–3 раза в год.

Организация автономного газоснабжения незаменима в местах, где нет централизованной магистрали. При установке газгольдера собственник получает независимость от коммунальных служб и более выгодный источник тепла в сравнении с электричеством или дизельным топливом. Такие резервуары безопасны, долговечны и просты в применении, однако газовое отопление в частном доме с их использованием будет стоить несколько дороже, чем при централизованном газоснабжении.

Расчёт расхода газа для частного дома

Чтобы рассчитать расход газа для конкретного здания, необходимо учесть, что на получение 1 кВт тепловой энергии затрачивается 0,1 м 3 топлива в час. Если коттедж имеет площадь 240 м 2 , то для его обогрева нужен котел мощностью 24 кВт. Соответственно, потребление оборудования составит:

24 х 0,1 = 2,4 м 3 /час

Определение расхода природного топлива осуществляется с учетом того, что отопительный сезон условно делится на 3 холодных месяца и столько же теплых. Иными словами, в течение 90 дней котел будет работать на полную мощность, еще 90 дней – вполовину либо на четверть мощности. Таким образом, при планировании газового отопления в частном доме в холодные месяцы расход газа в сутки получится следующим:

2,4 м 3 /час х 24 часа = 57,6 м 3

В более теплые месяцы, когда аппарат функционирует на половину своей силы, суточный расход составит 28,8 м 3 . Следовательно, общие затраты газа на весь сезон выйдут такими:

(57,6 х 90) + (28,8 х 90) = 7776 м 3

Полученная цифра может быть ниже. Первые весенние месяцы уже не такие холодные, поэтому прибору не нужно работать на полной мощности. Однако не забывайте, что кроме обогрева, газ может расходоваться на приготовление пищи и подогрев воды, то есть расход природного топлива следует корректировать в зависимости от количества домочадцев и их потребностей.

Какой выбрать газовый котёл

Чтобы добиться эффективной работы отопительной системы, важно правильно подобрать оборудование для монтажа в здании. Газ, вода, отопление требуют покупки качественного котла, который следует выбирать согласно площади помещения. На современном рынке можно найти богатый ассортимент приборов, поставляемых как отечественными, так и зарубежными производителями. При выборе аппарата желательно уделять повышенное внимание следующим критериям:

• мощность;
• технические характеристики радиаторов и насосов;
• количество сантехники, потребляющей горячую воду;
• наличие вспомогательных отопительных систем – например, теплого пола.

В интернет-магазине «Мособлгаз» можно подобрать оборудование, удовлетворяющее всем вышеуказанным параметрам. Мы являемся официальным дилером ведущих производителей отопительных котлов и предлагаем клиентам надежные установки для газового отопления частного загородного дома от таких проверенных брендов, как Navien, Viessmann, Vaillant, Боринское, BaItGaz. Наши специалисты окажут квалифицированную консультационную поддержку и помогут приобрести прибор, который будет полностью отвечать вашим запросам.

Плюсы и минусы одноконтурных и двухконтурных котлов

Основная дилемма во время покупки отопительного оборудования возникает при выборе типа котла – одноконтурного или двухконтурного. Приборы с одним контуром используются только для обогрева помещений и обычно выбираются в случае, когда потребителю не нужно получать горячую воду напрямую от отопительной системы. Такие устройства имеют более низкую стоимость, высокий КПД и небольшой расход газа, однако их отличают отсутствие опции подогрева воды и более ограниченный функционал по сравнению с двухконтурными котлами.

Приборы на два контура сочетают в себе возможности использования газа для нагрева воды и отопления. Эти модели оснащаются теплообменником для ГВС, в котором холодная вода из водопровода подогревается за счет теплоносителя из отопительной системы. Для организации правильной работы устройства в его корпусе устанавливается специальный клапан, осуществляющий контроль над направлением движения жидкости.

К преимуществам двухконтурных приборов относят:

• экономия средств в сравнении с покупкой бойлера и одноконтурного котла;
• возможность получать от одного аппарата и тепло, и горячую воду;
• низкие потери тепла, поскольку жидкость не собирается в накопительном баке – оборудование подогревает ровно столько воды, сколько необходимо потребителю на данный момент.

Что касается минусов двухконтурных котлов при устройстве газового отопления в частном доме, то таковыми являются повышенные требования к техническому обслуживанию. Теплообменник для ГВС периодически покрывается накипью, поэтому требует регулярного очищения. Кроме того, при работе на две точки водозабора прибор может демонстрировать нестабильную температуру и давление теплоносителя.

Плюсы и минусы настенных и напольных газовых котлов

Устройства для настенного монтажа не занимают много места, отличаются безопасностью в эксплуатации и высокой степенью автоматизации. Как правило, они разрабатываются для небольших помещений и имеют сравнительно невысокую мощность – до 30 кВт. Все их элементы доступны для ремонта или осмотра с лицевой стороны, поэтому в случае поломки достаточно будет просто снять переднюю панель.

К недостаткам настенных моделей при подключении газа, воды, отопления можно отнести повышенную требовательность к теплоносителю, который зачастую нуждается в предварительной подготовке (смягчении, снижении содержания кислорода и т. д.). Малая мощность не всегда позволяет приборам полноценно выполнять функции обогрева и обеспечения нужд ГВС. Если устройство работает на нагрев воды, то температура в комнатах может снижаться.

Напольные котлы имеют высокую мощность, поэтому подходят для обустройства больших площадей. Их преимуществами являются:

• эффективная теплоотдача;
• универсальность в потреблении топлива – могут использовать как природный, так и сжиженный газ;
• наличие чугунного теплообменника с длительным сроком службы.

При всех своих достоинствах напольные модели для газового отопления загородного частного дома имеют такие минусы, как большие габариты, сложности в монтаже и необходимость выделения отдельного помещения для их установки.

Какой вариант газового отопления выбрать для частного дома

Чтобы грамотно подобрать газовый котел для обогрева жилья, предлагаем воспользоваться следующими рекомендациями:

• Для небольшого здания с ограниченным пространством под установку оборудования целесообразно отдавать предпочтение настенному варианту.
• Если вы ищете оптимальное решение для большого коттеджа площадью 200 м 2 и более, лучше выбирать напольные аппараты.
• Двухконтурные приборы больше подходят для небольшого здания или дачи с кухней и одним санузлом.
• При наличии нескольких ванных комнат более рациональным для газового отопления в частном доме станет одноконтурный аппарат в сочетании с 2–3 бойлерами.
• Если на участке установлен газгольдер, при покупке оборудования желательно сразу уточнить у продавца, возможна ли замена форсунок в выбранной модели под сжиженный газ.

Заключение

Обогрев здания при помощи газа – наиболее доступный и эффективный способ организации теплоснабжения, особенно если возле участка проходит централизованный газопровод. Природное топливо имеет экономный расход, котлы отличаются простотой в эксплуатации, а управление отопительными приборами под силу каждому потребителю. Если грамотно спроектировать схему разводки системы и подобрать оптимальную модель оборудования, можно обеспечить свое жилье полноценным теплом на многие годы.