Меню

Чем отличается газовый бойлер от электрического, и какой лучше выбрать. Традиционный природный газ: что это? Отличия сжиженных газов СУГ и СПГ

Кровельные материалы

Бойлер - тип водонагревателя, работающий по принципу нагревания накопленной воды. Бойлер состоит из бака, в котором содержится и нагревается вода, а также из насоса и устройства нагревания. Бойлеры работают по следующему алгоритму: с помощью насоса бак наполняется холодной водой, после этого автоматически запускается нагревательное устройство и начинается процесс нагрева. Температура нагревания устанавливается вручную пользователем. Когда температура воды в баке достигает установленного значения, бойлер автоматически прекращает работу.

Теплая вода в баке со временем начинает охладевать, если ее не использовать. В этом случае бойлер автоматически запускается и поддерживает установленную температуру. Поэтому важно помнить, что для сохранения установленной температуры воды бойлер постоянно работает, потребляя электроэнергию или газ.

Некоторые пользователи в целях экономии после использования отключают прибор. Однако это не очень эффективная методика, так как для нагревания холодной воды необходимо не меньше часа времени. Бойлер начинает интенсивно расходовать энергию, и иногда расход получается большим, чем во время непрерывной работы прибора.

У накопительного бойлера есть значительное преимущество: можно устанавливать любую температуру воды, независимо от мощности струи. Чего нельзя сказать о проточных бойлерах. Также работу накопительного бойлера может выдержать любая проводка.

Особенности выбора электрического и газового бойлера

Бойлеры могут использовать разные источники энергии. Исходя от этого их можно классифицировать на:

  • газовые;
  • электрические;
  • твердотопливные;
  • работающие по принципу косвенного нагрева.

Сегодня твердотопливные бойлеры практически не используются, так как современные квартиры не рассчитаны на поддержание их работы.

Самые распространенные типы - газовые и электрические. Они имеют свои особенности функционирования.

  1. Электрические бойлеры работают от простой электросети. Они имеют небольшую мощность - до 3 кВТ и не требуют подключения к усиленной линии питания.
  2. Газовые водонагреватели имеют достаточно высокую мощность - 4 - 6 кВт, поэтому для их работы потребуется в два раза больше расходуемой энергии. Однако нагрев воды по времени происходит в несколько раз быстрее.
  3. Газовые водонагреватели считаются более экономным вариантом, так как для нагрева воды нужно немного времени. К тому же, электричество дороже газа.
  4. Установка газового бойлера - это сложный и дорогостоящий процесс. В этом плане электрические водонагреватели выигрывают.
  5. Для монтажа газовых бойлеров необходим дымоход. От того, какая используется камера сгорания (закрытого или открытого типа) зависит, насколько сложной будет установка бойлера.

Монтаж устройства с камерой сгорания открытого типа - сложный и дорогостоящий процесс.

Бойлеры с камерой сгорания закрытого типа очень просты в установке, однако сам прибор может стоить в несколько раз дороже.

Внутреннее покрытие бака должно обладать сильными антикоррозийными свойствами, поэтому для него чаще всего используют нержавеющую сталь, напыление из титана или особый материал стеклофарфор.

Материал, используемый для покрытия бака изнутри, также влияет на цену накопительного водонагревателя. Чем более устойчивы защитные стенки прибора, тем он дороже.

Главная задача внутреннего покрытия водонагревателя - предотвращение коррозии и разрушительных процессов. От этого напрямую зависит срок эксплуатации прибора.

Сегодня самым распространенным материалом для внутреннего покрытия считается стеклофарфор. Данный материал отлично противостоит коррозийным процессам. Но при резких перепадах температур на нем могут образовываться небольшие трещины.

Есть один способ, позволяющий увеличить срок эксплуатации накопительного водонагревателя - использование щадящего режима нагревания. Но при этом внутри бака могут начать размножаться микроорганизмы, и чтобы предотвратить это, время от времени придется прогревать воду до высокой температуры.

Самыми устойчивыми считаются бойлеры с покрытием из нержавеющей стали или напылением из титана. Эти устройства могут прослужить больше 8 лет. Среди минусов таких бойлеров выделяют то, что в местах сварки со временем начинает появляться ржавчина.


Система теплоснабжения обеспечивает жилые, административные, производственные здания и помещения горячей водой, газом, теплом и электричеством. В составе такой системы задействован комплекс газоиспользующего оборудования, для работы которого необходим достаточный объем топлива.

На данный момент в качестве хранимого топлива для систем автономного газоснабжения, не связанных с магистральной линией подачи газа, широко распространены сжиженный углеводородный газ (СУГ) и сжиженный природный газ (СПГ). В маркировке на английском языке LPG (liquefied petroleum gas) и LNG (liquefied natural gas) соответственно.

СПГ - это смесь газов, образовавшихся в глубоких слоях Земли при анаэробном разложении органических соединений. Добыча производится из пластов и из нефтяных месторождений, где газ может быть побочным продуктом нефти. В некоторых случаях могут попадаться газогидраты - кристаллическая форма природного газа.

СУГ - это тоже смесь газов, но полученная из попутного нефтяного газа или из конденсатной фракции природного газа за счет разделения с помощью абсорбционно-газофракционирующей установки.

СУГ и СПГ могут быть взаимозаменяемыми. Сжиженный углеводородный газ может выступать как основным видом топлива, так и резервным в системе газоснабжения на сжиженном природном газе.

Оба газа схожи между собой по нескольким параметрам:

  • сфера применения: тепло- и газоснабжение;
  • способность к испарению: хранение и транспортировка газа производится в жидкой фазе, которая при соблюдении определенной температуры преобразуется в газообразное состояние;
  • экологичность: при сжигании не происходит выброса соединений серы в атмосферу, отсутствует сажа и зола;
  • малая токсичность.

В чистом виде оба газа не имеют ярко выраженного запаха, поэтому для своевременного обнаружения вещества в воздухе в газ примешиваются одоранты - этантиол, смесь природных меркаптанов и др.

Отличия сжиженных газов СУГ и СПГ

Имея схожую структуру, параметры и физико-химические свойства, оба газа отличаются между собой, что дает возможность подобрать оптимальное топливо для технологической линии систем газоснабжения объекта.

Показатель Сжиженный углеводородный газ
СУГ
Сжиженный природный газ
СПГ
Состав Основные вещества: пропан и бутан, содержание не менее 95%
Дополнительные вещества: пентан, метан, этан, этилен, пропилен, бутилен
Основное вещество: метан, содержание 85-95%
Дополнительные вещества: этан, пропан, бутан, азот, сероводород, меркаптановая сера
Способ хранения или газгольдеры криоцистерны, в которых поддерживается пониженная температура
Для выработки 1 Гкал необходимо сжечь нормального топлива 99,84 кг* 104,48 кг*
Критическая температура, свыше которой невозможно сжижение газа 96,84°C (пропан) -82,5°C (метан)
Плотность газовой фазы при 0°C 0,7168 кг/м 3 2,0037 кг/м 3
Плотность жидкой фазы при 0°C 416 кг/м 3 528 кг/м 3
Удельная теплота сгорания 45,58 МДж/кг 43,56 МДж/кг
Концентрация газа, необходимая для воспламенения концентрация паров пропана от 2,3 до 9,5 %, нормального бутана от 1,8 до 9,1 % (объемных) от 4,4 % до 17 % (объемных)
* Значение приведено условно, т.к. точность расчета напрямую зависит от состава применяемого на объекте газа

Исходя из данных в таблице выше, ключевым и наиболее важным различием является температура хранения. СУГ хранится в газгольдерах под давлением при температуре, близкой к температуре окружающей среды. Недостаточное испарение жидкой фазы может наблюдаться в районе Крайнего Севера, где температура воздуха может быть ниже -60°С. Для улучшения процесса регазификации в таких регионах устанавливают жидкостного или электрического типа.

Условия хранения СПГ же кардинально отличаются. Сжиженный природный газ допускается хранить только в изотермических резервуарах с полной герметизацией (криоцистернах), изготовленных из материалов, стойких к температурам хранения продукта. Внутри емкости постоянно должна поддерживаться низкая температура около -163°С.



С оборудованием под названием АГВ в той или иной степени знакомы все люди, которым доводилось сталкиваться с индивидуальными отопительными системами в советские времена. Несмотря на собирательный образ, присваиваемый данной аббревиатуре, АГВ имеет вполне четкую расшифровку, которая звучит как «аппарат газовый водонагревательный».

На сегодняшний день устройства типа АГВ выпускаются многими зарубежными производителями, и качество такой продукции находится на очень высоком уровне. Самыми популярными являются модели АГВ-120 и АГВ-80. В данной статье будут рассмотрены основные характеристики АГВ и их особенности.

Общее описание

Газовые котлы АГВ всегда отличались довольно низким КПД, но это не столь важно, если газ является самым дешевым топливом. В старых моделях автономных водонагревателей устанавливалась очень ненадежная автоматика, которая за несколько лет могла полностью выйти из строя. Конечно, ее всегда можно было отключить, и на работоспособности котла это никак не сказывалось – но позитивных эмоций из-за этого возникнуть не могло.

Подбирая АГВ для частного дома, нужно обязательно грамотно подобрать количество и размеры магистральных труб. Их минимальный диаметр составляет два дюйма. Если диаметр труб будет меньше, то, во-первых, их пропускной способности будет недостаточно, а во-вторых, в магистрали будут образовываться воздушные пробки и водяные завихрения, мешающие нормальной циркуляции жидкости.


Использование широких труб, в свою очередь, приводит к существенному увеличению количества теплоносителя в контуре. Большой объем жидкости – больше энергии, расходуемой на нагрев. Эту особенность нужно учитывать при проектировании отопительной системы, работающей за счет АГВ.

Существует несколько модификаций стандартных моделей АГВ. Так, на рынке можно встретить устройства типа АОГВ – по сути, все те же АГВ с аналогичным набором негативных качеств. О том, чем отличается котел от АОГВ, речь пойдет немного ниже. Кроме того, имеется модификация АОКГВ, также не имеющая существенных отличий от вышеописанных устройств.

Достоинства и недостатки АГВ

Перечень положительных качеств АГВ выглядит следующим образом:

  1. Независимость от электричества. Данное качество зачастую оказывается основополагающим при выборе АГВ. Для работы рассматриваемого оборудования совершенно не требуется электричество, поэтому оно отлично впишется в ситуации, где с электричеством проблемы, или же если есть желание сэкономить на нем.
  2. Дешевизна. В сравнении с любыми зарубежными аналогами АГВ выигрывают во всем, что касается стоимости оборудования. Это достоинство остается таковым даже с учетом крайне низкого КПД автономных газовых водонагревателей.
  3. Экономичность. АГВ по праву считаются одним из самых экономичных видов газового отопительного оборудования.

Недостатки АГВ сводятся к следующему списку:

  1. Большие размеры. Для установки АГВ требуется около 1 м 3 пространства – а это довольно много. Зачастую для монтажа подобного оборудования отводится отдельное помещение.
  2. Внешний вид. АГВ с визуальной точки зрения представляет собой сугубо утилитарную вещь, в которой нет ни малейшей эстетической ценности. Помимо непрезентабельного вида самого нагревателя, система отопления обязательно дополняется крупногабаритными трубами и радиаторами, поэтому для создания хорошего интерьера приходится изощряться.

Принцип работы АГВ

Основным конструктивным элементом АГВ является емкость, в которой происходит разогрев теплоносителя. При горении газа нагревается теплообменник, выполненный в форме трубы и установленный внутри корпуса АГВ. Тепло от нагретой трубы передается теплоносителю, который в дальнейшем отправляется в отопительный контур.

Продукты сгорания газа выводятся через встроенный в конструкцию котла дымоход. Вся автоматика – это клапан, который открывает газовую горелку. Благодаря работе клапана в баке постоянно поддерживается требуемый температурный режим.


В котлах АОГВ также имеется блок автоматики, отключающий устройство в случае ряда проблем:

  • Нарушение тяги;
  • Существенное снижение давления газа на подаче;
  • Прекращении горения запальника.

Сразу за АГВ последовательно устанавливаются следующие элементы отопительной системы:

  • Расширительный бачок;
  • Отопительные приборы, расположенные в каждом помещении, требующем прогрева;
  • Магистральный трубопровод, обеспечивающий раздачу разогретого теплоносителя;
  • Верхняя разводка труб;
  • Труба обратки.

Чтобы знать, как работает газовый котел АОГВ, нужно представлять себе физические законы, которые возникают в отопительной системе при его работе. Нагретый теплоноситель имеет меньшую плотность, что позволяет ему самостоятельно подниматься выше холодной жидкости. Теплоноситель поступает в магистральный трубопровод, разносится по отопительным приборам, отдает им тепло, и возвращается для повторения цикла нагрева.

В котлах АОГВ жидкость перемещается самотеком, без каких-либо дополнительных усилий. Если в процессе нагрева теплоноситель расширяется слишком сильно, то его избытки сливаются в расширительный бачок. Данный элемент устанавливается на самом верхнем участке отопительного контура. Когда температура в контуре снижается, теплоноситель возвращается в газовый котел ОГВ.

Чтобы повысить эффективность системы и сделать ее более стабильной, можно дополнить АГВ циркуляционным насосом, который заставляет теплоноситель перемещаться принудительно и обеспечивает более равномерный прогрев всех участков контура. При этом нужно помнить, что для работы насоса требуется электричество – а основным достоинством АГВ является именно независимость от электроэнергии.

Модификации АГВ

Учитывая разнообразие модификаций газовых водонагревательных аппаратов на рынке, стоит разобраться, чем отличается АОГВ от газового котла. Забегая немного вперед – принципиальной разницы между устройствами нет, все отличия заключаются в небольших нюансах.

Если же говорить детально, то все, чем отличается АОГВ от котла, сводится к следующим пунктам:

  • Стеклянные термометры заменены современными итальянскими комплектующими;
  • В качестве элементов автоматики стала использоваться продукция компании Honeywell;
  • Конструкция дополнена устройством пьезорозжига;
  • Последнее отличие АОГВ от котла – внешний вид современных модификаций был немного улучшен, для чего использовано более качественное покрытие.

АГВ зарубежного производства

Зарубежные автономные газовые водонагреватели отличаются от отечественных аналогов более высокой стоимостью, повышенным КПД и зависимостью от электричества. Наиболее популярными являются АГВ марок BAXI, FERROLI, отличающиеся хорошими визуальными качествами и возможностью тонкой настройки, а также RINNAI и ANIERIA, имеющие в арсенале достоинств простоту эксплуатации и надежность.


Впрочем, несмотря на все достоинства зарубежных агрегатов, отечественные все же имеют существенное преимущество – полную энергонезависимость. К тому же, выпущенные на отечественном пространстве АГВ гораздо дешевле сами по себе, да и с точки зрения экономичности они лучше.

Особенности эксплуатации

В процессе монтажа, работы и использования котла АГВ возникают следующие нюансы:

  • При запуске устройства происходит характерный хлопок (в самых современных устройствах он практически бесшумен);
  • Устанавливать дымоход АГВ нужно на определенном расстоянии от окон и дверей;
  • Под дымоходом нужно обустроить мусоросборник, который нужно чистить каждый раз при установке котла;
  • Монтировать и вводить котел в эксплуатацию могут только сотрудники газовой службы;
  • При монтаже устройства должны соблюдаться требования, описанные в приложенной к нему документации.

Заключение

Газовые котлы АГВ по-прежнему актуальны, несмотря на то, что они были разработаны очень давно. Все дело в большом количестве достоинств, главным среди которых является полная независимость от электричества – для отечественного пространства это качество до сих пор остается очень важным.

Природный газ, подготовленный к использованию в качестве топлива, может быть представлен в сжиженном варианте. В чем его специфика в данной разновидности? Чем отличается природный газ от сжиженного как продукта, прошедшего необходимую переработку, а также от углеводородных видов топлива?

Что представляет собой традиционный природный газ?

В широком смысле под природным газом принято понимать практически любой из тех газов, которые применяются в качестве топлива, поскольку все они добываются из недр земли. В узком смысле под природным может пониматься газ, максимально приближенный по своим свойствам к тому, который извлекается из недр. То есть речь идет о топливе, представленном в виде несжатого, перемещаемого по специальным трубам газообразного вещества. С точки зрения химического состава традиционный природный газ чаще всего представлен метаном.

Рассматриваемый вид топлива с момента добычи и до доставки потребителю практически не меняет физического состояния и в большинстве случаев остается собственно газом. Его хранение осуществляется при задействовании специальной инфраструктуры - газовых хранилищ, в которые он закачивается. Перемещение соответствующей разновидности топлива к потребителям осуществляется, как мы отметили выше, с помощью труб.

Что представляет собой сжиженный газ?

Под сжиженным газом понимаются:

  • разновидность природного газа, представленного в особом физическом состоянии - в виде жидкости, которая образуется посредством охлаждения газообразного топлива;
  • углеводородные газы, которые сжижаются под высоким давлением;
  • компримированный природный газ.

Сжижение природного газа осуществляется главным образом в целях удобства его транспортировки - когда использование труб невозможно или невыгодно, а также для хранения голубого топлива.

Сжиженный природный газ - это жидкость, которая примерно вдвое легче воды. Закипает она при температуре около минус 158-163 градусов Цельсия. Как и традиционный природный газ, по химическому составу сжиженное топливо представлено преимущественно метаном. Его хранение осуществляется в специальных резервуарах, рассчитанных на размещение как раз таки жидкой модификации природного газа. Транспортировка соответствующей разновидности газа происходит в криоцистернах, в которых поддерживается необходимая для сохранения его жидкого состояния температура.

Превращение традиционного топлива, добываемого из недр земли, в сжиженное занимает несколько этапов. На первом природный газ сжимается под давлением. После - охлаждается. Объем сжиженного газа в сравнении с исходным топливом уменьшается приблизительно в 600 раз. Обратная операция - превращение сжиженного газа в стандартное физическое состояние - осуществляется при задействовании регазификационных терминалов.

Процесс преобразования исходного топлива, которое добыто в недрах земли, в жидкость, а также его регазификация требуют значительных энергозатрат. Поэтому себестоимость изготовления сжиженного газа в расчете на 1 кубометр топлива, готового к использованию, как правило, заметно выше, чем та, что характеризует получение традиционного газа.

Что касается сжиженных углеводородных газов, они представлены чаще всего такими веществами, как пропан и бутан. По своим химическим и физическим свойствам они отличаются от метана: в частности, их сжижение возможно без высокой температуры. Это позволяет заправлять пропаном и бутаном зажигалки, размещать их в баллонах - в том числе тех, что выполняют функцию топливных носителей в автомобилях. Данные вещества довольно редко поставляются потребителям по магистральным трубопроводам, поскольку имеют существенно более высокую себестоимость изготовления в расчете на 1 кубометр, чем традиционный природный газ в виде метана.

К сжатым также принято относить компримированный природный газ. Он тоже представлен метаном, однако в жидкость он превращается не посредством охлаждения, а под очень большим давлением. Хранится такой газ в специальных накопителях под давлением порядка 200 бар. Рассматриваемый вид топлива чаще всего применяется для заправки автомобилей. Он считается существенно более выгодным, чем углеводородные газы.

Сравнение

Главное отличие природного газа от сжиженного (если рассматривать и тот и другой в узком смысле) заключается, прежде всего, в том, что первый находится в газообразном состоянии - с температурой, примерно соответствующей той, что есть у окружающей среды, обладает минимальным давлением и является метаном. Второй может быть очень сильно охлажденной жидкостью (если это сжиженный метан), сжатым до состояния жидкости газом с иными химическими свойствами (если это пропан и бутан) либо веществом, превращенным в жидкость посредством сильной компрессии (если речь идет о компримированном газе, добытом из недр земли). Отсюда разница в методах транспортировки газа, в способах его хранения.

Традиционный природный газ, как правило, не требует дополнительной переработки перед доставкой непосредственно потребителю - достаточно обеспечить его поступление в трубу и осуществить последующее распределение топлива. Сжиженный газ, прежде чем подавать потребителям, необходимо регазицифировать либо извлечь из баллона, превратив из жидкости в стандартное состояние.

Определив, в чем разница между природным и сжиженным газом, зафиксируем выводы в таблице.

Таблица

Природный газ Сжиженный газ
Что между ними общего?
Сжиженный газ в виде охлажденного метана и компримированного газа изначально является природным - до того как пройдет, соответственно, криообработку или сжатие в целях приведения в жидкое состояние
В чем разница между ними?
Представлен в газообразном состоянии Жидкость
Является метаном Может быть также пропаном и бутаном
Имеет температуру и давление, в целом соответствующие той, что характеризует окружающую среду Имеет очень низкую температуру, требует размещения в специальных криоцистернах (сжиженный метан), сжат под высоким давлением (компримированный газ)
Не нужна значительная обработка перед доставкой потребителям Необходимы регазификация либо извлечение из баллонов перед использованием
Как правило, стоит дешевле Обычно стоит дороже

Природным газом сегодня называется газообразное несжатое вещество, которое добывается специальным оборудованием из недр земли. Перемещается газ по трубам. Чаще всего традиционный природный газ представлен метаном. Данный вид топлива во время добычи и доставки потребителю не меняет своего физического состояния. Закачивается он в специальные газовые хранилища. Перемещение его к потребителям, как уже сказано, осуществляется по специальным газовым трубам.

Но есть еще один газ - сжиженный, который еще называется Liquefied Natural Gas, а сокращенно LNG . Под сжиженным газом следует понимать: компримированный природный газ, углеводородные газы, которые под высоким давлением охлаждаются, а также разновидность природного газа. Но со сути сжиженный газ - это природный газ, который охладили до температуры минус сто шестьдесят два градуса, чтобы транспортировать и хранить в жидком виде. Стоит отметить, что такой газ хранится только в изотермических резервуарах, поскольку основной его составляющей все же является метан, для которого критическая температура равна минус восьмидесяти трем. При регазификации, то есть возвращении его в обычное парообразное состояние, можно получить из одного кубометра такого газа, шестьсот кубометров природного газа (фото 1).

Сжиженный газ, как и природный газ, применяется для газификации промышленных объектов, населенных пунктов, получения промышленного холода, тепловой энергии и электричества. В транспорте применяется в качестве топлива, а в химической промышленности в качестве сырья. На мировых рынках широкое использование такого газа обусловлено, прежде всего, его дешевизной. Также он считается самым безопасным и экологически чистым видом топлива (фото 2).

В энергетической сфере крупные проекты сегодня реализует компания Аэнерджи . Она занимается внедрением в промышленность, транспорт и энергетическую сферу современных технологий. Это динамично развивающаяся компания, которая также занимается изготовлением и разработкой собственной буровой техники, сбытом сжиженного газа. К слову, у сжиженного газа много преимуществ. Для его транспортировки не нужно прокладывать дорогостоящие магистральные трубопроводы, совершенно исключены утечки газа, и в использовании он экологически чище (фото 3).

Помимо газа на тепловых электростанциях и в вагонах-рефрижераторах еще можно использовать холод LNG. По химсоставу LNG - это смесь таких газов, как бутан, пропан, этан и метан с тяжелыми углеводородами и примесями сероводорода, углекислого газа, воды, комплексных соединений серы, азотных соединений серы. Перед сжижением все примеси удаляются. Основным компонентом такого газа остается метан. Проектами по сбыту и производству сжиженного газа занимается компания А-energy . В сфере ее деятельности также переоборудование транспорта под использование сжиженного газа. К слову, собственники транспорта уже давно поняли, что использовать сжиженных газ в качестве топлива дешевле и выгоднее (фото 4).

Итак, главное отличие сжиженного газа от природного в том, что он сильно охлаждается и требует дополнительной переработки, перед тем как будет доставлен потребителю. Но для транспортировки не нужны трубы. Кроме того, такой газ перед потреблением нужно извлечь из баллона или регазицировать, а вот природный газ нужно только распределить и подать в трубы. Плотность сжиженного газа составляет примерно четыреста семьдесят килограммов на метр кубический. То есть, от воздуха он легче на треть. Плотность его меньше, чем у воды, поэтому в случае разлива газ останется на поверхности (фото 5).