Aquecimento a gás autônomo para casa particular: opções de instalação e visão geral das melhores soluções

Os sistemas de aquecimento que usam gás como combustível se destacam pela alta eficiência e confiabilidade. Os geradores de energia térmica neles possuem um rendimento impressionante e são seguros na operação. É possível organizar o aquecimento a gás de uma casa particular de várias maneiras.

Existem soluções tanto econômicas na execução quanto mais caras, com máxima economia e estabilidade no funcionamento. Estamos prontos para compartilhar com você opções testadas na prática de instalação do sistema de aquecimento a gás. O uso de nossas recomendações garante a construção de uma rede confiável e segura.

As informações apresentadas por nós se baseiam nas normas de construção. As informações propostas para consulta são complementadas por ilustrações fotográficas, esquemas e guias em vídeo.

Abastecimento de gás centralizado ou autônomo?

Sem combustível queimado, qualquer opção de sistema de aquecimento interno em execução autônoma será inútil. O gás é a primeira coisa a considerar ao planejar o aquecimento a gás em uma casa de campo.

Nem todas as localidades na Rússia são gaseificadas. No entanto, o 'combustível azul' pode ser obtido não apenas de tubulações ou cilindros de gás liquefeito, mas também de um gasômetro.

O gás natural, composto principalmente de metano, é fornecido às casas particulares por meio de tubulações. Sua versão liquefeita é uma mistura de propano e butano, que é bombeada para recipientes para transporte e armazenamento. A pressão nesses cilindros e tanques de gás é de cerca de 15 a 18 atmosferas.

Ao organizar o aquecimento em uma casa particular com cilindros de 50 litros, estes terão que ser trocados a cada 2-3 dias no inverno. Se para uma casa de campo foi escolhido o fornecimento autônomo de gás, o melhor é preferir um tanque de gás, que pode ter um volume de até 20 metros cúbicos.

A escolha do tanque em termos de capacidade depende do nível de consumo de gases liquefeitos de petróleo (GLP). Aqui, é necessário considerar não apenas a caldeira de aquecimento de água, mas também a lareira e o fogão a gás, se forem utilizados na casa.

Para uma casa de 150 m², recomenda-se instalar um tanque de gás com capacidade de 2000 a 3000 litros. E para uma residência de campo de 300 m², será necessária uma opção de 8000 a 9000 litros.

Na ausência de uma rede de gás na localidade, pode-se optar pela opção de fornecimento autônomo de combustível a partir de um tanque de gás, projetado para armazenar gás no estado liquefeito.

Em termos de custo de conexão, o gasoduto é, na maioria dos casos, mais vantajoso do que o tanque subterrâneo. Mas apenas quando a localidade já está abastecida com gás encanado.

Também são possíveis situações em que a instalação de um tanque de gás sairá mais barata do que a conexão ao gasoduto principal. Tudo depende das condições específicas de conexão na região e da distância da localidade até a grande rede de gás.

Ao usar um reservatório de gás (gasgolder), não será necessário se preocupar com a pressão na tubulação. Ele é extremamente simples de operar. Basta chamar regularmente especialistas para verificar sua segurança e não esquecer de reabastecê-lo. A instalação de todo o sistema leva no máximo três dias.

Se a opção de gaseificação autônoma for escolhida, então a caldeira a gás deve ser adquirida aquela que é projetada para funcionar com GLP. Existem modelos à venda projetados para funcionar exclusivamente com gás natural da rede.

Mas a maioria dos geradores de calor a gás são adaptáveis para queimar ambas as variedades desse combustível. Basta apenas trocar os bicos injetores e reajustar as válvulas e a eletrônica para um modo diferente.

A principal desvantagem do reservatório de gás é que ele só pode ser instalado em um terreno de grande área; de acordo com as exigências das normas SNiP, o tanque deve estar afastado da casa no mínimo 10 m.

Sobre as regras e especificidades da gaseificação de casas de campo, é detalhadamente explicado em um dos artigos populares do nosso site.

Escolha da caldeira a gás para aquecimento

Os equipamentos modernos de geração de calor a gás possuem automação diversificada e podem operar em vários modos. Eles podem ser de piso ou de parede.

A segunda opção é mais compacta, mas possui limitações de potência. Se o modelo for escolhido para uma casa particular de grande área, será necessário adquirir uma unidade potente na versão de piso.

As caldeiras a gás são classificadas de acordo com o tipo de construção, tipo de ignição, eficiência energética, número de circuitos e método de exaustão dos produtos de combustão.

O princípio de funcionamento de uma caldeira a gás é extremamente simples – o combustível é aceso no queimador por meio de piezoelétricos ou ignição eletrônica, em seguida, como resultado da queima do combustível, é gerada energia térmica, que é transferida para a água através do trocador de calor.

Esta última é então utilizada como fluido de aquecimento no sistema de aquecimento ou é consumida no sistema de água quente sanitária (AQS).

Em termos de eficiência operacional, as caldeiras a gás convectivas tradicionais perdem para as condensantes. O rendimento das primeiras não ultrapassa 90% do consumo de energia. Os fabricantes das segundas garantem uma eficiência de 100%, e em alguns modelos prometem 105% e até 110%.

O trocador de calor em uma caldeira a gás pode ser feito de:

• aço (inoxidável);
• cobre;
• ferro fundido.

As opções em aço são as mais comuns. Esse metal é barato e maleável, fazendo com que rachaduras devido ao aquecimento/resfriamento constantes apareçam com menos frequência.

No entanto, os elementos de aço, quando em contato constante com a água do sistema de aquecimento a gás de uma casa de campo, começam a corroer rapidamente.

O trocador de calor de ferro fundido é o mais durável, o de aço é mais barato, e o de cobre é o mais eficiente na transferência de calor para a água.

O ferro fundido é menos suscetível à corrosão, mas é bastante pesado. A maioria dos modelos de caldeiras com trocadores de calor de ferro fundido são de piso. É problemático montar na parede um equipamento tão pesado e volumoso.

Se você precisa de um aquecedor compacto e extremamente leve, a melhor opção é com serpentina de cobre. No entanto, é o mais caro entre os análogos de outros metais.

Para fornecer calor e água quente a uma casa de campo, você pode escolher um esquema com duas caldeiras de circuito único ou uma opção com uma instalação de circuito duplo.

O esquema de conexão e o princípio de uso dependem do número de circuitos na caldeira de aquecimento a gás. Um único trocador de calor é inicialmente destinado a organizar um sistema de aquecimento a gás em uma casa particular. Para água quente sanitária (AQS), é necessário instalar outra caldeira ou escolher diretamente um modelo de circuito duplo.

O melhor é aquecer a água quente para uso doméstico em um boiler de acumulação. Os modelos de passagem são menos econômicos. Eles consomem mais gás para aquecimento.

As caldeiras a gás de parede representam uma casa de caldeira em miniatura totalmente equipada. Sua construção inclui uma bomba de circulação própria, um tanque de expansão e um grupo de segurança. A maioria dos tipos de equipamentos de parede atende a dois circuitos.

Qual câmara de combustão é melhor?

Para que o gás queime na fornalha da caldeira, é necessário um fornecimento constante de oxigênio. Ele é retirado diretamente do ambiente da casa de caldeiras ou aspirado do exterior. A primeira opção implica um fluxo de ar natural, e a segunda, forçado por meio de um ventilador.

As caldeiras a gás são equipadas com câmaras de combustão de dois tipos:

1. Fechadas – o suprimento de oxigênio é feito através da folga entre dois tubos emparelhados de diferentes diâmetros. Os produtos da combustão são removidos pelo canal interno.
2. Abertas – o ar entra na fornalha a partir da sala com o equipamento de aquecimento através de uma válvula de admissão. Os produtos da combustão são eliminados por uma chaminé de seção circular.

A primeira opção independe da área do ambiente. É adequada para salas de qualquer tamanho. A chaminé coaxial de uma unidade com fornalha fechada pode ser conduzida através da parede ou da laje superior com o telhado.

No segundo caso, será necessário instalar uma chaminé alta de 5 a 6 metros, caso contrário, a tiragem para aspirar os volumes necessários de oxigênio para a câmara de combustão será insuficiente.

No entanto, as caldeiras a gás com queimador atmosférico não precisam de conexão elétrica. Não possuem ventilador, tudo ocorre naturalmente, sem circulação forçada.

Caldeiras com câmaras fechadas e injeção forçada de ar, em comparação com as abertas, possuem maior eficiência, mas requerem fornecimento constante de eletricidade para funcionar.

Recomenda-se instalar aquecedores de água a gás com fornalha aberta em locais especiais com boa ventilação. Se instalados em salas de estar, reduzirão significativamente o volume de oxigênio nelas.

Aqui não será possível prescindir de um sistema de ventilação forçada. E isso representa custos adicionais com a instalação e posterior operação do equipamento de ventilação do ar.

Características dos modelos de condensação

Nas caldeiras a gás comuns, o vapor de água gerado pela combustão do gás escapa pela chaminé. Durante a combustão, forma-se uma quantidade pequena, mas ainda assim carrega um volume significativo de energia térmica. Para não desperdiçar esse calor, foram desenvolvidas as caldeiras de condensação.

Os gases de combustão na caldeira de condensação, antes de saírem para a saída de fumaça, passam por um trocador de calor secundário, onde aquecem ligeiramente a água fria que entra no aparelho.

O princípio de funcionamento dessas unidades baseia-se no fato de que, ao resfriar, o vapor dos gases de exaustão cede calor à água de retorno do sistema de aquecimento. A temperatura do fluido de aquecimento aumenta ligeiramente, mas como fonte adicional de energia térmica, o recuperador é bastante adequado.

A água condensada da caldeira de condensação é drenada através de um tubo especial para o esgoto ou para um recipiente separado. Aqui é importante entender um detalhe: o condensado gerado é, na verdade, um ácido fracamente concentrado. Além disso, podem acumular-se até 4 a 6 litros por hora.

Se esse líquido for despejado em uma fossa séptica, todos os micróbios que nela vivem serão destruídos. Se a casa de campo tiver uma estação de tratamento, não se pode despejar o condensado da caldeira no sistema de esgoto. Com a estrutura da chaminé é mais simples, basta usar aquela projetada para caldeiras com câmara fechada.

Lareira para aquecimento a gás da casa

Em termos de custo do equipamento, as lareiras a gás são comparáveis às elétricas ou a lenha. Mas o combustível gasoso é significativamente mais barato.

E, ao contrário da lenha, o aquecimento a gás com lareira em uma casa de campo elimina problemas com cinzas. Além disso, não será necessário monitorar constantemente o funcionamento da fornalha nem se preocupar em rachar lenha.

Lareiras que convertem gás em energia térmica são utilizadas em sistemas de aquecimento, pois não são equipadas com dispositivos necessários para a manutenção de dois circuitos.

Quanto ao tipo de instalação, as lareiras a gás podem ser:

• de parede;
• ilha;
• embutidas.

Em termos de construção geral e componentes internos (queimadores, automação, câmara de combustão), elas são totalmente idênticas às caldeiras a gás. Em ambos os casos, a tecnologia de conexão às redes é idêntica. As diferenças existem apenas no princípio de aquecimento dos ambientes.

Em termos de princípio de conexão e organização do sistema de aquecimento, as lareiras a gás são semelhantes às caldeiras de aquecimento de piso.

A caldeira de água quente é originalmente projetada para aquecer água, enquanto uma lareira comum é para convecção de ar a partir do corpo e da tela frontal, atrás da qual ocorre a combustão do combustível.

Esquemas de organização do aquecimento a água

Para aquecimento de casas de campo, são instalados sistemas de aquecimento com água como fluido térmico, compostos por:

• caldeira de aquecimento de água (de circuito único ou duplo);
• tubulações e conexões (metálicas ou de polipropileno);
• bypass, que permitem desligar aquecedores individuais da rede;
• radiadores (de ferro fundido, alumínio, aço e bimetálicos);
• tanque de expansão.

Os aquecedores a gás são equipados com um sistema de segurança específico, composto por uma válvula eletromagnética e um termopar. Os dispositivos são conectados entre si por fios.

Se o aquecedor estiver funcionando normalmente, a junção do termopar é aquecida pelo piloto. Nesse momento, a corrente flui livremente pela bobina da eletroválvula, mantendo a válvula aberta.

Quando o termopar esfria, o fornecimento de gás é fechado pela válvula eletromagnética.

De acordo com o esquema de conexão dos radiadores, eles podem ser de um tubo ou de dois tubos. No primeiro caso, a água é fornecida e retirada do radiador através de um único tubo. No segundo, o aquecedor é conectado a duas tubulações separadas (de alimentação e retorno).

Os tubos de aquecimento podem ser conectados aos radiadores pelos esquemas inferior, superior, lateral e diagonal.

Os circuitos de aquecimento, conforme o princípio de movimento da água nos tubos, podem ser de circulação natural e circulação forçada. Na configuração do segundo tipo, o fluido térmico circula no sistema por convecção e gravidade. Já o esquema forçado exige a instalação de uma bomba de circulação.

Para garantir o funcionamento normal do sistema com dois ou mais circuitos conectados ao coletor, é prevista a instalação de um separador hidráulico. O separador hidráulico elimina diferenças de pressão e a probabilidade de ocorrência de golpe de aríete.

O tanque de expansão pode ser aberto ou fechado (dividido internamente em duas partes por uma membrana selada). Para sistemas de aquecimento por gravidade, a versão aberta é suficiente. O tanque fechado é destinado a circuitos com circulação forçada.

Ao usar um tanque de expansão aberto, a água fica saturada de ar. Para que isso não se torne um problema, o sistema deve ser complementado com um circuito para sua remoção.

Para pequenas casas, o princípio natural do movimento da água é suficiente. No entanto, se o edifício residencial tem dois ou três andares, uma bomba é necessária. O comprimento do circuito de circulação no primeiro esquema é limitado a 30 metros. A caldeira não conseguirá 'empurrar' a água por uma distância maior.

Na circulação natural do fluido térmico no esquema de aquecimento a gás de uma casa particular, não há bomba. Se a caldeira escolhida for independente de energia, todo o sistema de aquecimento torna-se independente do fornecimento elétrico. Simplesmente não há elementos que consomem eletricidade.

Por um lado, ela é mais estável em operação, mas por outro, a qualidade do aquecimento é inferior (a água chega aos radiadores mais distantes do aquecedor já muito fria).

Especialmente o último diz respeito a tubulações e radiadores de aço ou ferro fundido. Esses materiais têm alta resistência hidráulica, o que reduz o fluxo do fluido térmico.

Além do uso de radiadores padrão, em uma casa de campo é possível organizar o aquecimento a gás com 'piso aquecido'.

Também é possível a opção de organizar um sistema de aquecimento combinado. Nele, a bomba de circulação é conectada à linha principal através de um bypass. Quando necessário aquecer rapidamente o ar nos cômodos, ela é ligada para acelerar a circulação da água.

E nos demais casos, é isolada da tubulação principal por válvulas de bloqueio, enquanto o sistema continua funcionando no modo natural (gravitacional).

Regras para a instalação do aquecimento a gás

A gaseificação e a construção do sistema de aquecimento a gás em uma casa particular são realizadas em várias etapas:

1. Preparação e subsequente aprovação do projeto de aquecimento a gás junto aos órgãos de fiscalização.
2. Aquisição de materiais de consumo, caldeira e outros equipamentos.
3. Conexão da casa às redes de gás da localidade.
4. Instalação do equipamento a gás e do sistema de tubulações com radiadores.
5. Preenchimento dos tubos com fluido térmico.
6. Verificação da funcionalidade através de um teste de inicialização.

Não é possível preparar de forma independente um projeto de aquecimento a gás para sua casa de campo, com todos os esquemas e cálculos, sem ter um diploma de engenheiro térmico.

Além disso, a documentação formada ainda precisa ser aprovada pelos técnicos de gás. O melhor é confiar todos esses procedimentos aos funcionários da organização de projeto e instalação correspondente.

O esquema de instalação de aquecimento a gás em uma casa particular deve ser calculado nos mínimos detalhes. Se a caldeira for escolhida muito potente, ela queimará combustível extra. E se a potência for insuficiente, a unidade terá que trabalhar no limite de suas capacidades, o que fará com que quebre antes do prazo.

Para obter permissão para conexão à rede centralizada e para uso de equipamento a gás liquefeito, é necessário obter um conjunto diferente de documentos. Antes de decidir sobre a organização de um sistema de gás, você precisa estudar não apenas eles, mas também pesar todos os “prós e contras”, para decidir sobre a melhor opção.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Detalhes da organização do aquecimento a gás de uma casa de campo:

Vídeo #2. Princípios de circulação do fluido térmico no sistema de aquecimento de uma casa particular:

Vídeo #3. Montagem independente de vários sistemas de aquecimento para casas de campo:

Apenas um engenheiro térmico experiente consegue preparar corretamente cálculos e esquemas para a organização do aquecimento a gás de uma casa particular.

A elaboração da documentação do projeto e sua aprovação são melhor confiadas a profissionais. Já a instalação posterior do sistema de aquecimento pode ser feita de forma independente. Aqui, serão necessárias apenas habilidades de montagem, além de uma adesão estrita às instruções e ao projeto.

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