Отопление частного дома метаном в баллонах: Отопление дома сжиженным газом пропаном из газгольдера и баллонов

Содержание

Расход газа на отопление дома — примеры и формулы расчёта

Самым оптимальным, эффективным и дешевым энергоносителем в системах отопления частных домов на сегодня является природный газ, поступающий по магистралям центрального снабжения. Кроме цены, отопление газом имеет еще много достоинств, например, высокая эффективность современных газовых котлов, применяющихся повсеместно, а также отсутствие необходимости делать газовые запасы, удобство и чистота во время эксплуатации системы отопления.

Говоря об эффективности и экономичности таких систем, бывает важно определить расход газа на отопление дома. Возможно, вы спросите, зачем рассчитывать расход газа, если можно поставить счётчик и посмотреть разницу показаний за месяц. Но всё дело в том, что так можно сделать при функционирующей системе обогрева, но застройщики хотели бы знать расход газа и все, что с этим связано, ещё на стадии проектирования дома, чтобы было легче определиться с выбором, как энергоносителя, так и оборудования для отопления.

Поэтому в этой статье я постараюсь рассказать, как получить среднее значение расхода газа на отопление загородного дома с учетом его площади. А также мы с вами рассмотрим, есть ли возможность сэкономить на энергоносителе.

Какова же потребность газа в течение отопительного сезона?

Представим, что нам нужно отопить загородный дом площадью 150 м². Первый вопрос, который возникает — котел какой мощности необходимо приобрести, чтобы в доме было комфортно находиться в любой зимний день?

Если строительство дома только ведется, следует рассчитать возможности котла и теплопотери с учетом материалов стен, высоты потолков, качества и величины окон. Но поскольку этим уже занимались специалисты и определили, что в среднем, на каждые 10 м

2 должно приходиться 1 кВт мощности теплогенератора при высоте потолков до 3 м (лучше если высота не превышает 2,7 м), то воспользуемся этими цифрами.

Исходя из этого, для дома в 150 м² нужно купить газовый котел с минимальной мощностью 15 кВт. Но, поскольку он будет работать, скорее всего, и на горячее водоснабжение (ГВС), то предусматривают запас — 2-3 кВт. Ещё надо учесть, что в реальности всегда расход тепловой энергии в среднем почти наполовину меньше, поскольку во время отопительного сезона бывают и плюсовые температуры наружного воздуха.

В это время меняется и норма расхода газа. Поэтому в нашу формулу расчёта газа мы подставим значение в 2 раза меньше, то есть дом площадью 150 м2 будет потреблять не 18, а 9 кВт/час (15 + 3) : 2 = 9. С тепловой мощностью мы определились, а объём топлива рассчитывается по формуле:

L = Q/(qH х 0,92)

L — расход газа за 1 час в кубических метрах.

Q — тепловая мощность, кВт.

qH — низшая теплота сгорания топлива, значение которой равно 10,175 кВт/м³ для природного газа.

0,92 — КПД котла.

Теперь мы можем подсчитать расход газа за 1 час при отоплении дома 150 м

L = 9/(10,175 х 0,92) = 0,96 м³/час природного газа.

Естественно, что в сутки объем равен:

0,96 х 24 = 23,04 м³, а в месяц 691,2 м³.

На 1 м2 это составит 691,2 : 150 = 4,6 м³ газа.

Используя эту цифру, можно прикинуть примерный расход газа для дома любой площади. Зная число дней в отопительном сезоне и суточный объём, можно высчитать объём топлива для всего отрезка времени отопительного периода.

Как видим, расчеты приблизительные, но дающие полное представление о нужном объеме топлива для сезона отопления, и вполне подходят для этапа предварительного экономического подсчёта цены отопления. А также для сравнения с эффективностью и ценой других теплоносителей.

Применение и расчёт расхода сжиженного газа

Есть ли в вашем поселке временно или постоянно отсутствует центральное газоснабжение, то вы, наверняка, планируете автономное газовое отопление и интересуетесь величиной расхода баллонного газа — пропан бутана (по центральной магистрали поставляется газ метан).

Сразу оговорюсь — использовать газ в баллонах не слишком затратно только для загородных домов небольшой площади. Для примера возьмем коттедж средней площади — 150 м2 — и вычислим, сколько газа сгорает за 1 час отопления. Воспользуемся аналогичной, приведенной выше формулой, изменив в ней значение теплоты сгорания сжиженного газа, то есть qH = 12,8 кВт/кг. Если магистральный газ считают в кубометрах или литрах, то сжиженный газ придется рассчитать в килограммах, а затем перевести в литры.

L = Q/(qH х 0,92)

L = 9/(12,8 х 0,92) = 0,82 кг/ч сжиженного газа.

В баллоне обычно содержится 42 л топлива, поэтому переводим в литры, учитывая, что 1 л пропан-бутана равен 0,54 кг по весу. Значит, если мы поделим 0,82 : 0,54, то получим количество литров сжиженного газа, требующегося на отопление дома в течение 1 часа.

0,82 : 0,54 = 1,52 л.

Тогда на сутки необходимо 1,52 л х 24 = 36,48 л, на месяц — 1094,4 л. Мы знаем, что в баллоне находится 42 л, тогда 1094,4 : 42 = 26 — примерное количество баллонов газа на месяц.

Это достаточно много и дорого для дома в 150 м2, поэтому для такой площади надо искать альтернативу. Если ваш дом меньше по площади, то можно рассмотреть именно этот вариант.

Можно ли уменьшить расход газа?

Существуют общеизвестные меры по снижению расходов на отопление загородных коттеджей и домов. Проще всего это сделать заблаговременно, при строительстве здания, применив соответствующие материалы, современные конструкции окон, дверей, крыши. В уже построенном доме также можно сделать утепление, чтобы не было больших теплопотерь, из-за которых вырабатываемая котлом энергия расходуется не эффективно.

По подсчетам специалистов неутепленные стены пропускают 23-25% тепла, двери и пол — 14-15%, крыша — 14%, а через окна может утекать 30-35% тепловой энергии. Таким потерям прямопропорциональны затраты на отопление: чем больше утечки, тем больше денег вы заплатите.

Чтобы уменьшить расход газа на отопление следует утеплить стены, кровлю, чердачные перекрытия, пол современными материалами, специально для этого предназначенными.

Для стен применяется пенополистирол, он прост в монтаже и доступен по цене. Можно использовать и минеральную вату. Снаружи стены можно отделать фасадными панелями из сайдинга, декоративной вагонки, применить систему вентилируемого фасада.

Для крыш и чердачных перекрытий можно применять те же материалы или еще более эффективный напыляемый пенополиуретан. Полы обычно утепляют на этапе строительства, поэтому с ними не должно возникнуть вопросов. Важный момент — замена старых окон на качественные стеклопакеты, которым не страшны даже самые сильные морозы. Я упомянул общепринятые способы сохранения тепла в доме, но существуют и другие варианты:

использование автоматических систем регулирования температуры воздуха. Например, в комнатах, где никого нет, отопление снижается или отключается совсем в определенное время суток;

установка (дополнительно к радиаторам) конвекторов, создающих тепловые завесы возле дверей и окон;

оборудование радиаторов регулируемыми термостатическими устройствами, а также закрепление за батареями отражающего теплоэкрана;

снижение избыточной температуры в комнатах хотя бы на 2-3^оС тоже дает существенную экономию газа.

Мы провели с вами несложные расчеты по расходу газа на отопление дома, и теперь, зная площадь своего построенного или будущего дома, вы сможете получить результат для конкретного случая. Возможно, он заставит вас изыскать способ по сокращению расходов теплоносителя, а значит, и вашего бюджета. Пусть в вашем доме всегда будет тепло!

Ваш Кузьмич

Оборудование для пропана-бутана и метана

О Газгольдерах

Перед тем как купить наземный, подземный газгольдер в Казахстане, ознакомьтесь с основными понятиями газгольдеров. Основой автономного газоснабжения или газификации является газгольдер для хранения углеводородных газов горизонтального исполнения. Газгольдеры бывают двух типов:

· Наземного исполнения

· Подземного исполнения

Объем газгольдеров, или же еще как их называют резервуаров для СУГ бывает от 4,6м³до 20м³.

Наземный резервуар отличается от подземного наличием «ножек».

Объем и тип газгольдеров выбирается в зависимости от площади отапливаемого (обогреваемого) помещения и технических характеристик газоснабжения.

Резервуары ООО «ФАСХИММАШ» горизонтального исполнения имеют большее, в сравнении с вертикальными резервуарами, зеркало испарения, высокую горловину, позволяющую расположить газгольдер заведомо ниже глубины промерзания грунта, что делает возможным использование систем без испарителя даже в регионах со сложными погодными условиями, а также делает удобным техническое обслуживание емкости для газа.

Для защиты от коррозии на газгольдерах в заводских условиях наносится двухкомпонентное защитное антикоррозийное полимерное покрытие по ГОСТ 9.602-2005.

На крышке резервуара в стандартной комплектации «ФАСХИММАШ» расположен:

1. Предохранительный клапан

Для снижения избыточного давления в случае нештатных ситуаций.

2. Указатель уровня жидкой фазы газа (уровнемер)

Для визуального контроля наличия и уровня СУГ в емкости для газа.

3. Предохранительный запирающий клапан

Для замены предохранительного клапана без необходимости дегазации.

4. Манометр

Для контроля давления газа в газгольдере.

5. Заправочный клапан

Полностью безопасный клапан для наполнения газгольдера СУГ.

6. Угловой клапан

Для отбора жидкой фазы, а также удаления конденсата из резервуара.

7. Угловой клапан для отбора паровой фазы

Для отбора паровой фазы СУГ и подключения регуляторной группы.

Какой газгольдер купить для отопления, обогрева дома или промышленного объекта?

В классическом сценарии для обогрева дома газом используются газгольдеры объемом меньше 10м³ с подземным размещением. Подземный газгольдер может быть размещен в 10 метрах от жилого здания, а наземный в 20 метрах по закону республики Казахстан.

Обычно для обогрева газом промышленных объектов используются газгольдеры объемом выше 10м³ с подземным размещением. Подземный газгольдер может быть размещен в 8 метрах от производственного объекта, но в 15 метрах от общественного здания, наземный в 15 метрах от производственного объекта, но в 40 метрах от общественного здания. по закону республики Казахстан.

Для ГНС используются газгольдеры от 50м³ с наземным размещением.

Технические характеристики наземных газгольдеров

Цена газгольдеров от 990 000 KZT / ТЕНГЕ!

FAS-4.6-НС	Диапазон рабочих температур:-40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения газгольдера: 85% Минимальная доля заполнения газгольдера: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 1070 кг
FAS-6. 5-НС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 1510 кг
FAS-8.5-НС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 1860 кг
FAS-9.2-НС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 2110 кг
FAS-20. 0-НС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара:5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 4210 кг
FAS-25.0-НС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до:1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 4500 кг

Технические характеристики подземных газгольдеров

Цена газгольдеров от 990 000 KZT / ТЕНГЕ!

FAS-4. 6-ПС	Диапазон рабочих температур:-40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 1060 кг
FAS-6.5-ПС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 1400 кг
FAS-8.5-ПС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 5% Минимальная доля заполнения резервуара: 85% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 1750 кг
FAS-9. 2-ПС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 5% Минимальная доля заполнения резервуара: 85% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 2110 кг
FAS-20.0-ПС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до: 1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара:5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 3700 кг
FAS-25.0-ПС	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до:1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 4500 кг
FAS-РУРГ-40-ПО	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до:1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 8400 кг
FAS-РУРГ-50-ПО	Диапазон рабочих температур: -40… +40С Рабочее давление до:1,48-1,56 МПа Максимальная доля заполнения резервуара: 85% Минимальная доля заполнения резервуара: 5% Расчетный срок службы: от 15 лет Вес: 8850 кг

Почему нельзя сделать или установить газгольдер своими руками?

По закону Республики Казахстан нельзя производить оборудование, не имея надлежащих сертификатов и разрешения. Работа с оборудованием на газе имеет повышенную опасность, при неквалифицированной работе последствия могут быть катастрофическим, что приведет к взрыву и смертям. Установить или сварить газгольдер своими руками незаконно.

Почему стоит работать с КазГерм-Сервис?

· КазГерм-Сервис является официальным дилером ООО «ФАСХИММАШ» в Казахстане.
· Завод с многолетней историей выпуска продукции (свыше 40 лет).
· Один из мировых лидеров по выпуску оборудования для СУГ.
· Качество, проверенное временем, наши клиенты используют оборудование более 15 лет без каких-либо проблем.
· Квалифицированный технический персонал с опытом свыше 20 лет.
· Наличие необходимых сертификатов, лицензий и разрешений, действующих на территории РК.
· Выполнение работ по проектированию, поставке оборудования, шеф-монтажу и пуско-наладке, гарантийному обслуживанию

Остерегайтесь подделок, некачественных и Б/У продуктов приобретая оборудование у посредников!

Для высококвалифицированной консультации и уточнения цен на газгольдеры в Казахстане свяжитесь с нашими специалистами!

+7 (727) 223 00 28

+7 (727) 385 24 02

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Газовое отопление частного дома: обзор лучших решений

Отопительные системы, использующие в качестве топлива газ, имеют отличную эффективность и надежность. Генераторы тепловой энергии в них обладают высоким КПД и безопасны в эксплуатации. Организовать газовое отопление частного дома можно несколькими способами. Есть решения как бюджетные в исполнении, так и более дорогие с максимальной экономичностью и стабильностью в работе.

Без сжигаемого горючего толку от любого варианта внутридомовой отопительной системы в автономном исполнении будет ноль. Газ – это первое о чем необходимо подумать при планировании в загородном доме газового отопления. Подробнее об этом можно прочитать здесь.

Далеко не все населенные пункты в России газифицированы. Однако “голубое топливо” можно получать не только из трубы или баллона со сжиженным топливом, но и из газгольдера.

Природный газ, состоящий в основном из метана, в частные дома подается по трубам. Сжиженный его аналог – это пропан-бутановая смесь, которую для транспортировки и хранения закачивают в емкости. Давление в таких баллонах и газгольдерах около 15–18 атмосфер. При организации отопления в частном доме с помощью баллонных емкостей в 50 литров последние зимой придется менять каждые 2-3 дня. Если для загородного коттеджа выбрано автономное газоснабжение, то лучше всего предпочесть газгольдер, который объемом может быть до 20 кубометров. Выбор емкости по кубатуре зависит от уровня потребления сжиженных углеводородных газов (СУГ). Здесь необходимо учесть не только водогрейный котел, но и камин и газовую плиту, если они используются в доме. Для коттеджа в 150 кв.м. рекомендуется газгольдер устанавливать объемом в 2000–3000 литров. А для загородного жилища в 300 кв.м. потребуется вариант на 8000–9000 литров.

Современное теплогенерирующее оборудование на газу имеет разнообразную автоматику и в состоянии работать в нескольких режимах. Оно может быть напольным и настенным. Второй вариант более компактен, но имеет ограничения по мощности. Если модель выбирается для большого по площади частного дома, то придется приобретать мощный агрегат в напольном исполнении.

Принцип функционирования газового котла предельно прост – горючие поджигается в горелке при помощи пьезоэлементов или электронного розжига, далее в результате прогорания топлива образуется тепловая энергия, которая посредством теплообменника передается воде. Последняя уже используется в качестве теплоносителя в системе отопления либо расходуется в ГВС.

Настенный газовый котел на сжиженном газе

Для перевода котла с природного газа на сжиженный на котле необходимо выполнить 3 операции, перечень и описание которых приводится в Инструкции по эксплуатации котла:

1. Заменить жиклёры горелки (их ещё традиционно, хоть и не совсем правильно, называют форсунками).

2. Перенастроить автоматику котла.

3. Перенастроить выходное давление на газовом клапане котла.

Если Вы хотели услышать только это, можете дальше не читать. Если же хотите услышать больше – вперёд!

Как правило, заводами выпускаются газовые котлы, в качестве топлива для которых предполагается использование природного газа (метана СН₄). Система добычи, транспортировки и использования природного газа отработана многие десятилетия назад, зона газификации территорий всё больше и больше расширяется. Однако до сих пор на карте зияют белые пятна негазифицированных районов. В этих районах люди пользуются другими видами топлива – углём, электричеством, дровами и т.п.

Одним из таких видов топлива является сжиженный газ.

Сжиженные углеводородные газы (СУГ) получают из попутного нефтяного газа. Это чистые газы или специальные смеси, которые могут быть использованы, в частности, для отопления домов.

Сжиженный углеводородный газ, или, как говорят в России, просто сжиженный газ – это, если не вдаваться в подробности, смесь пропана С₃Н₈ и бутана С₄Н₁₀. Не путайте его с сжиженным природным газом.

При нормальном атмосферном давлении (760 мм. ртутного столба = 1 бар) и температуре +20^оС пропан и бутан находятся в газообразном состоянии. Но если их охладить (бутан ниже 0^оС, пропан – ниже — 42^оС) или сжать, скажем, до 8 бар при температуре не выше +20^оС, то эти газы переходят в жидкое состояние. Так их проще транспортировать и хранить, в том числе и в месте использования.

Для этого существуют специальные баллоны красного цвета, на которых написано «ПРОПАН» (чаще всего для питания котлов используют баллоны ёмкостью 50л., на рисунке – слева), или так называемые газгольдеры – металлические ёмкости большого объёма (от единиц до десятков кубометров), снабжённые необходимыми рабочими и защитными устройствами. В них газ находится под давлением, величина которого зависит от температуры окружающей среды. Так, при температуре +20^оС это давление, в зависимости от процентного состава компонентов газа, может доходить до 7,3 бар.

Надо помнить, что к газовым баллонам и газгольдерам применимы в полном объёме «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». За выполнением этих правил следят сотрудники газонаполнительных станций, на которых заправляются такие баллоны, и специализированные организации, обслуживающие газгольдеры, но основные положения и правила безопасности должны знать и простые пользователи.

Так, например, баллоны и газгольдеры ЗАПРЕЩЕНО заполнять более чем на 85% от номинального (геометрического) объёма. Это потому, что коэффициент объёмного расширения жидкой фазы сжиженного газа очень большой (в 10 — 15 раз выше, чем у воды). Если залить больше, то жидкая фаза газа при нагревании может занять весь объём баллона – и тогда, в лучшем случае, котёл перестанет работать, так как жидкую фазу он «не переваривает», а в худшем случае баллон может лопнуть.

То есть, в 50-литровый баллон обычно заливают 21 кг, что приблизительно соответствует 50 Х 85% = 42,5 л. (удельный вес сжиженного газа около 0,55 кг/л.)

Что же происходит в газовом баллоне?

Попадая в баллон, газ начинает кипеть (испаряться), так как температура окружающей среды и, стало быть, его самого, выше точки кипения. Но вентиль баллона закрыт — и давление паров газа начинает увеличиваться. Постепенно процесс парообразования замедляется и в конце концов останавливается – газ становится «насыщенным» и дальнейшее увеличение его плотности, а, следовательно, и давления, невозможно. Таким образом наступает равновесие между жидкой и парообразной фазами газа. Оно называется термодинамическим равновесием.

Баллон при этом можно хранить, перевозить, его можно крутить, катать, переворачивать, соблюдая, однако, при этом определённую осторожность. Его, например, нельзя ронять, по нему нельзя стучать твёрдыми предметами и, пожалуй, главное – его нельзя нагревать. Дело в том, что запас прочности пропановых баллонов принят из расчёта, что при температуре +50^оС давление внутри баллона вырастает до 16 бар (или 1,6 МПа). Эта величина принята как «предельное рабочее давление баллона» и превышать её ЗАПРЕЩЕНО.

Потом баллон подключают к котлу. Или в одиночку (бывает и такое, хотя это и не совсем правильно, о чём мы ещё поговорим), или в виде газобаллонной установки. Но НАПРЯМУЮ ЭТОГО ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ! Вспомним, что давление в баллоне – единицы бар, а в котёл можно подавать НЕ ВЫШЕ 60 мбар, то есть раз в 100 ниже. Между баллонами и котлом ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть установлен специальный газовый редуктор.

Уточним, что в составе газобаллонной установки баллоны должны располагаться ВЕРТИКАЛЬНО, чтобы, когда газ начнёт расходоваться, через вентиль баллона выходила только парообразная фаза газа.

Готово! Открываем баллоны и включаем котёл.

При сгорании 1 кг сжиженного газа выделяется, с учётом КПД, около 12 кВт-час тепловой энергии. Таким образом, в 50-литровом баллоне содержится газа на 250 кВт-часа. 24-киловаттный котёл, работающий на максимальной мощности, казалось бы, «съест» весь баллон за 10 часов (я намеренно округляю числа, чтобы легче было запомнить). Так?

Нет, не так!

Газ начинает выходить из баллона. Это значит, что объём парообразной фазы увеличивается, давление её уменьшается, нарушается то самое термодинамическое равновесие – и жидкая фаза газа начинает кипеть.

Вначале, пока все процессы снова не уравновесятся, баллон будет выдавать довольно много газа. Но потом наступает стабилизация, но уже другая – стабилизация процесса кипения.

Кипение может быть «слабым», может быть «сильным», но его интенсивность не может превысить определённую величину. И величина эта зависит от площади испаряемой поверхности или, как говорят, от площади «зеркала» жидкой фазы газа в баллоне. Чем больше эта площадь, тем больше пара будет образовываться за единицу времени. Кстати, именно поэтому пропановые баллоны делают «пузатыми» — чтобы «зеркало» сжиженного газа было побольше.

Было установлено, что производительность «зеркала» у 50-литрового баллона:

— кратковременно или при импульсном отборе* – 2,5 кг/час = 28 кВт;

— при периодическом или 50%-м прерывании – 1,2 кг/час = 14 кВт;

— постоянном отборе газа – 0,5 кг/час = 6 кВт.

* – тут дело в том, что длительность импульса в этом параметре сильно зависит от степени заполнения баллона, то есть от того, насколько баллон пуст; чем меньше в нём жидкой фазы газа, тем, соответственно, больше парообразной, готовой устремиться в котёл – и тем дольше котёл сможет работать на большой мощности.

Для примера возьмём всё тот же 24-киловаттный настенный двухконтурный котёл, работающий от одного баллона, установим температуру горячей воды +40^ои откроем душ, допустим, на 10 л/мин. Котёл начинает работать на практически максимальной мощности. 5, 10, может быть даже 15 минут котёл будет выдавать воду заданной температуры, но после того, как давление газообразной фаза упадёт почти до нуля, мощность горелки опустится до минимальной и температура, соответственно, снизится градусов до +20. Это баллон перешёл в режим постоянного отбора газа и теперь в котёл идёт столько газа, сколько успевает испариться с «зеркала» баллона. Вывод: нам либо нужно уложиться с мытьём в указанное время, либо, что правильнее, к нашему котлу подключить как минимум 2 баллона, включённых параллельно. Да ещё и выделить резерв заправленных баллонов, чтобы в самый неожиданный момент вдруг не оказаться без газа.

Монтаж газобаллонной установки и питающегося от неё котла имеет свои особенности и их необходимо строго соблюдать. Одно из требований, например, такое: нельзя котёл вешать в помещении, расположенном ниже уровня земли и в помещении, под полом которого есть погреб. Почему? Дело в том, что сжиженный газ тяжелее воздуха и в случае утечки будет скапливаться внизу… Думаю, развивать мысль надобности нет. И это, подчеркну, только одно из многих требований.

Теперь несколько слов о том, как «ведёт себя» сжиженный газ в котле. Почему при переводе котла с природного газа на сжиженный обязательно необходимо поменять форсунки горелки, а на газовом клапане перенастроить давление?

Характеристики сжиженного газа довольно сильно отличаются от соответствующих характеристик природного газ. Он имеет большую плотность, чем природный газ, для его полного сжигания нужно вдвое больше воздуха, при этом его теплотворная способность примерно в 2,5 раза больше, чем у природного газа. Это требует, для нормальной работы котла, подавать его на горелку в меньшем количестве за единицу времени, но при этом с большей скоростью. Расчеты и опыты привели к следующему: если для природного газа диаметр отверстия форсунки равен 1,3 – 1,4 мм, то для сжиженного газа – 0,75 – 0,78 мм., давление на форсунках для природного газа – 11 – 13 мбар, а для сжиженного – 28 – 36 мбар. При переходе с природного газа на сжиженный это надо привести в соответствие.

А что будет, если этого не сделать? То есть не менять форсунки и не перенастраивать давление на газовом клапане? Пламя становится красным и более высоким. Красный цвет говорит о неполном сгорании топлива. А неполное сгорание – это сажа. Да и теплообменник котла теперь находится не НАД пламенем, а В пламени, в той зоне, где углерод топлива ещё не полностью сгорел. А это – дополнительная сажа. И через месяц – полтора теплообменник котла забивается этой сажей, мягко говоря, полностью. Дымовые газы уже не могут проходить через него и начинают искать другие пути. И находят! В лучшем случае котёл выходит из строя. В худшем… Короче, работы по переводу котла на сжиженный газ НУЖНО СДЕЛАТЬ ОБЯЗАТЕЛЬНО!

И договоримся сразу: ЭТИ РАБОТЫ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ СПЕЦИАЛИСТЫ. Газовое оборудование – не игрушка!

Ну хорошо, котёл с газобаллонной установкой запустили. Время идёт, котёл работает. Как узнать, сколько газа осталось в баллонах? Можно ли ориентироваться по давлению в баллонах – поставить манометр и следить?

Увы, нет, количество оставшегося в баллоне газа можно определить только по весу баллона. Давление в баллоне НЕ ЗАВИСИТ от веса (или объёма) оставшейся жидкой фазы, оно зависит только от температуры баллона, при этом, заметим, жидкая фаза хоть чуть-чуть, но должна присутствовать в баллоне.

Всё вышесказанное – только для общего развития. И описаны далеко не все правила, требования и нюансы данной темы. И всё это очень серьёзно, потому что это – Ваша безопасность. Поэтому подчеркну:

МОНТАЖ И ПУСКОНАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ ДОЛЖНЫ ПРОВОДИТЬ СПЕЦИАЛИСТЫ!

Техническое обслуживание газовых баллонов | Vladimirgaz.

Техническое обслуживание газовых баллонов — это необходимость по закону. Хотя большинство соотечественников сегодня имеет свободный доступ к центральной системе подачи газа, газовые баллоны не потеряли своей популярности. Связано это с несколькими причинами.

Важные тонкости
Газ, реализуемый в емкостях, не является тем же самым веществом, которое подается в квартиры через трубопроводы. В централизованном газоснабжении используется метан, а баллоны наполняются смесью бутана и пропана, называемой СПБТ. Такая смесь универсальна, широко используется в производстве полимеров, обработке металлов и в машиностроении.

Особенности эксплуатации
Большинство газовых баллонов используется для работы кухонных плит, в этом случае они подключаются через редуктор. Давление внутри стандартного баллона колеблется и прямо зависит от температуры окружения. Выровнять давление до необходимого уровня позволяет редуктор, соединенный с плитой посредством шланга, зафиксированного хомутами. После сборки подобной конструкции, следует тщательно проверить ее герметичность. Для этого достаточно нанести мыльную пену на места стыков – если соединение негерметичное, на поверхности появятся пузыри. Чтобы устранить утечку достаточно затянуть крепче гайку и дотянуть хомуты, а затем еще раз проверить устройство с помощью мыльной пены. Постоянная проверка качества подключения газового баллона – залог безопасности.

О чем нельзя забывать
Баллон должен регулярно проверяться на предмет утечек и перегревов. Свидетельством нарушения герметизации является характерный запах, если вы слышите его – концентрация СПБТ в воздухе составляет 20% от опасной. Не стоит паниковать, достаточно проверить места стыков по схеме, описанной выше.
В помещении баллон должен находиться на расстоянии не менее метра от плиты, вблизи него не должны находиться приборы для обогрева помещения. Хорошим решением проблемы может стать установка устройства с северной стороны здания, где оно не будет нагреваться солнцем.

Для дозаправки емкости лучше всего приглашать специалистов, регулярно проходящих аттестацию и умеющих обращаться с взрывоопасными и пожароопасными объектами.

Мы подробно проконсультируем вас по этой теме.
Звоните по бесплатному телефону 8-800-250-11-04 прямо сейчас!

Газовое отопление частного дома — узнать варианты и цены в СПб

Из чего состоит система

Стандартная комплектация газовых котлов включает:

Горелку. Она подает топливо в камеру сгорания, где циркулирующая по системе вода нагревается.
Насос. Поддерживает нужный уровень давления теплоносителя в трубах. Примитивные модели не имеют насоса.
Теплообменник. Состоит из корпуса и труб, по которым движется теплоноситель. Сначала нагревается металл коробки, после тепло передается трубам и воде в них. В двухконтурном оборудовании 2 теплообменника: один подогревает водопроводную воду, второй поддерживает температуру теплоносителя в отопительной системе.
Расширительный бак. В него временно перетекает лишняя вода из системы. При нагревании объем жидкости увеличивается, а расширительный бак предотвращает резкие скачки давления, связанные с этим. Когда вода остывает, она возвращается в систему.
Дымоход. Нужен для удаления сажи и угарного газа. В некоторых установках предусмотрен вентилятор для принудительной вытяжки продуктов горения.
Автоматика. Оборудованием с системой управления удобнее пользоваться: оно позволяет настроить оптимальный температурный режим в помещении.

После включения электророзжига газ поступает в камеру сгорания. При выключенных запальниках датчики останавливают подачу газа и отопление не включается. Если запальник зажжен, огонь переходит на горелку и теплообменник начинает нагревать воду. Когда жидкость прогреется до заданной термостатом температуры, горелка отключается, а запальник продолжает гореть. При падении температуры воды датчики сигнализируют клапанам, а те возобновляют подачу газа в горелку.

Принцип работы

Теплоноситель движется по трубам через коллектор к радиаторам. После остывания он возвращается в котел. Поскольку в системе предусмотрена принудительная циркуляция, вода находится под постоянным давлением. Дополнительно мы можем оснастить оборудование воздухоотводами, запорными кранами, датчиками протока или температуры, термоголовками и другими средствами автоматики. Это сделает управление системой более удобным.

Мастера «ВоздухВода» могут спроектировать отопительную систему с естественной циркуляцией. Она позволит сократить общую цену оборудования: насосы, воздухооотводы и температурные датчики можно будет не покупать. При такой схеме расширительный бак будет стоять в самой высокой точке дома.

Газовый котел для отопления частного дома может иметь 2 типа разводки:

Лучевую. Максимально эффективная, проще ремонтируется во время отопительного сезона, но имеет более высокую стоимость из-за увеличенного размера трубопровода.
Тройниковую. Требует меньше финансовых трат на обслуживание, но не позволяет настраивать температурные режимы для каждой комнаты, как лучевая.

Мы сделаем тепловые и гидравлические расчеты, чтобы определить нужное количество батарей для эффективного отопления вашего дома.

Отопление сжиженным газом

Систему можно обустроить 2 способами:

использовать баллоны со сжиженным газом;
установить на участке газгольдер и подвести к дому трубу.

Самый бюджетный вариант при отсутствии магистральной линии рядом с домом – установить снаружи дома металлический шкаф, в котором будет стоять баллон с газом. Для этого не нужны разрешительные документы, а сами работы можно сделать за 1 день. Тем не менее, такой метод газификации имеет минусы:

чтобы нормально обогревать помещение, расход баллонов составит примерно 4 единицы на 2-3 дня;
зимой шкаф нужно будет обогревать, чтобы пропан мог испарятся – это увеличит траты на электроэнергию;
из-за большого расхода, баллоны нужно будет заправлять 2 раза в неделю, перевозя тяжелые резервуары (если делать это на своей легковой машине, вас могут оштрафовать за перевозку опасных сосудов).

Плюсы баллонного отопления – низкая цена монтажа и простое подключение. Чтобы продлить срок службы системы, используют сразу несколько баллонов, подключая их через общий либо индивидуальный редуктор. Первый помогает экономить деньги, второй обеспечивает повышенную безопасность. Кроме того, подключение котла к баллонам через редуктор значительно удешевит проект отопительной системы.

Хранить газовые баллоны обязательно нужно в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, но не в подвале. Сжиженный газ накапливается внизу, поскольку он тяжелее воздуха, это создает пожароопасную среду. Проектирование и установку газовой системы отопления лучше доверить специалистам, которые учтут все нюансы, чтобы ее эксплуатация была безопасной.

Монтаж газгольдера лучше планировать при застройке участка, чтобы провести газопровод под землей. Объем резервуара должен учитывать расход газа и то, как часто вы сможете пополнять запасы топлива. Поскольку отопительная система занимает много места, ее чаще устанавливают в загородных домах. Плюс отопления газгольдером – полная автономность, минус – относительно высокая цена оборудования и монтажных работ.

Доставка и контроль газа для отопления

Автономную газификацию частного дома, цена которой будет невелика, сегодня возможно осуществить и без подключения к стационарным магистралям природного газа. Современные технологии и системы для автономной газификации домов с помощью сжиженного газа по своему экономичному эффекту и комфортабельности занимают второе место после газификации природным газом.

Осуществляется доставка сжиженного газа для отопления путем применения подземного резервуара — газгольдера, который устанавливается на участке дома. Заправка резервуара газом производиться несколько, а то и раз в год с помощью небольшого автомобиля для транспортировки газа.

Важно не только установить автономное газоснабжение, но и следить за техникой безопасности во время эксплуатации. Для этого нужно применять газоанализаторы – это приборы, которые анализируют газовые смеси. Используя их можно определить количественный состав и качество подаваемого газа.

Принцип действия газоанализаторов делиться на три типа:

Аппараты, которые благодаря своей работе, определяют давление, объем газовой смеси за счет отдельных компонентов газовой смеси, подвергая их химическим реакциям. При этом используются также и физические методы анализа в совокупности с вспомогательными химическими реакциями.
Газоанализаторы, измеряющие тепловой эффект путем реакции горения газа. Количественный показатель концентрации газовой смеси в процессе измерения определяется за счет использования электрохимических, термохимических и фотометрических реакций.
Приборы, обладают большой магнитной восприимчивостью и с помощью этого могут определить концентрацию кислорода в газовой смеси.

В зависимости от того, какие задачи для выполнения стоят перед газоанализаторами, они классифицируются по типам: газоанализаторы для определения рабочей зоны, для контроля за технологическими процессами и возможными газовыми выбросами, анализаторы горения, приборы для анализа и очистки воды и много других. При проведении новой гидроизоляции трубопровода или газопровода, они могут выявить утечку газа. Аппараты бывают портативные, стационарные и переносные. Они могут измерять показания как одного конкретного вещества, так и несколько веществ.

Благодаря своей разнообразности, сфера применения газоанализаторов достаточно широкая. Они используются при контроле и наладки работы газовых котлов отопления, печей, газовых турбин и горелок. В целом для всего оборудования, которое работает на сгорании топлива. Приборы также могут проводить анализ при выбросе серы, углеводородов или азота в атмосферу. За счет их способности отслеживать опасные газы при их утечке, можно вовремя выявить наличие таких паров или газов в помещении с газовым оборудованием, в рабочей зоне, а также в колодцах или коллекторах, вовремя устранив утечку.

Портативные и переносные газоанализаторы прекрасно выполняют эти функции. А стационарные газоанализаторы, за счет контроля аппаратами состава газа, целесообразнее использовать в промышленном производстве, например в металлургии или при изготовлении цемента, за счет измерения ими содержания кислорода, фреона, водорода метана и многих других веществ. Газоанализаторы производят как отечественные компании, так и зарубежные, например немецкие и итальянские компании.

Смотрите также:

Как работает метановое отопление?

Природный газ получают из животных и растений, которые нагреваются и находятся под давлением в слоях земли (поэтому его называют «ископаемым топливом»). Обычно он состоит из метана, этана, гексана, пропана, гептана, бутана и пентана; однако газовые компании очищают его до тех пор, пока не останется только метан. Таким образом, газ, используемый для отопления, горит чисто. Метан считается чистым топливом, потому что по сравнению с углем и нефтью он менее сложен в химическом отношении и при сжигании выделяет только диоксид углерода и водяной пар.Метан используется в вашем доме через печи, водонагреватели, печи и камины.

Преимущества метанового отопления:
• Поскольку это природный газ, он легко доступен в большинстве больших и малых городов. Также не стоит беспокоиться о том, что резервуар для снабжения на месте будет утомлять, потому что он подается по подземным трубопроводам.
• Он производит относительно небольшое количество загрязнения воздуха и практически не выделяет дыма.
Ограничения или недостатки метанового нагрева:
• Утечки могут вызвать вспышки пожара или взрывы.К счастью, метан имеет легко обнаруживаемый искусственный запах, который может предупредить людей о возможной утечке газа. Если вы считаете, что в вашем доме произошла какая-либо утечка газа, покиньте помещение и немедленно позвоните в пожарную службу.
• Его нелегко передать на аутсорсинг в сельские районы или менее развитые страны, потому что газопроводы не доступны для строительства.
• Природные запасы метана в мире ограничены и не возобновляются. (Однако метан может быть получен в результате определенных биологических процессов, и этот источник является возобновляемым).

Общий обогрев метаном считается одним из самых чистых методов обогрева. Однако по мере того, как ученые проводят больше исследований, они обнаруживают, что нефильтрованный газ метан, который просачивается из-под земли во время процесса выпуска, может быть весьма вредным для окружающей среды. Здесь начинается спор.
Продолжаем ли мы использовать нагревание на метане, потому что он горит чисто и более рентабельно, чем альтернативы? Или мы ищем альтернативные способы обогрева наших домов, даже если они могут быть дорогостоящими из-за рисков утечки метана? Оставьте комментарий ниже и расскажите нам, что вы думаете!

В: Обязательно к прочтению

Теги: «метановое отопление» метан возобновляемые источники энергии обогрев «натуральный газ» загрязнение
Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии от Disqus.комментарии в блоге на платформе

СУГ и СПГ для домашнего и коммерческого приготовления пищи

СПГ состоит в основном из метана, температура кипения которого составляет –164 ⁰ ° C, а для сжижения требуются криогенные изолированные резервуары при атмосферном давлении. Недавняя практика заключалась в сжижении газа, который обычно сжигается на нефтяных месторождениях в отдаленных районах, но его также можно получить из свалочного газа после очистки. СПГ составляет примерно 1/614 объема природного газа при стандартной температуре и давлении, что делает его гораздо более экономичным для транспортировки на большие расстояния, особенно там, где нет трубопроводов.Подобно LPG, эта портативность является важным преимуществом. СПГ используется на транспорте, в отоплении и приготовлении пищи, а также в промышленности и в качестве химического сырья.

Введение

Сжиженный нефтяной газ (СНГ) представляет собой смесь пропана и бутана, которые становятся жидкими под давлением и затем могут храниться в емкостях под давлением (Dell and Rand, 2004). Доля каждого газа варьируется в зависимости от источника и климата. Пропан предпочтителен в холодных климатических условиях, а бутан — в теплых.LPG имеет высокую энергию на единицу объема и удобен в использовании. Его теплотворная способность на единицу объема примерно в 2,5 раза больше, чем у природного газа (метана). Он используется для дорожного транспорта, приготовления пищи, отопления, охлаждения, кондиционирования воздуха и в аэрозольных баллончиках. Это портативный источник энергии, используемый для удаленных и развлекательных целей в ЕС, а также для приготовления пищи и транспорта в развивающихся странах. СУГ производится при переработке сырой нефти (40%) или из природного газа при добыче (60%).

Сжиженный природный газ (СПГ) состоит в основном из метана. Недавняя практика заключалась в сжижении газа, который обычно сжигается на нефтяных месторождениях в отдаленных районах, но его также можно получить из свалочного газа после очистки. СПГ составляет примерно 1/614 объема природного газа при стандартной температуре и давлении, что делает его гораздо более экономичным для транспортировки на большие расстояния, особенно там, где нет трубопроводов. Подобно LPG, эта портативность является важным преимуществом. СПГ используется на транспорте, в отоплении и приготовлении пищи, а также в промышленности и в качестве химического сырья.

Осуществимость технологий и производственные потребности

Надежность кухонных плит, работающих на сжиженном природном газе / сжиженном природном газе, обычно считается высокой, поскольку технология отработана и широко применяется во всем мире (ENTTRANS, 2008). То же самое можно сказать о цепочках поставок СПГ и СНГ, хотя транспортировка СПГ может быть уязвима по соображениям безопасности. Например, IEA (2006) подчеркивает проблемы с поставками из-за ураганов в Северной Америке. МЭА (2006) также указывает на то, что инфраструктура газоснабжения становится все более сложной и требуются дополнительные инвестиции, в частности, для повышения транспортных навыков и снижения инвестиционных затрат.Для импортеров необходимо развитие местной инфраструктуры распределения как для топлива, так и для новых печей и конверсии печей. Если СНГ или СПГ использовались в развивающихся странах, как в примерах из Китая и Бразилии ниже, то правительства в каждом случае субсидировали цену на газ и / или стоимость конверсии для сжигания СНГ или СПГ.

Хотя многие развивающиеся страны уже имеют доступ к СНГ и СПГ, применимость технологии для сельской бедноты затруднена необходимыми импортными мощностями и системами распределения, а также сложностями, связанными с низким качеством дорог и относительно высокими расходами на душу населения, плотность населения низкая.Другая основная проблема со сжиженным нефтяным газом и сжиженным природным газом заключается в том, что они могут быть дорогими по сравнению с другими видами топлива и, следовательно, менее привлекательными для бедных. Кроме того, цены на СНГ и СПГ могут быть более изменчивыми, чем цены на другие виды топлива и сырье для приготовления пищи. Например, в Китае, в провинции Фуцзянь, Peoples Daily (2006) сообщила, что люди переходят с печей на СПГ на электромагнитные печи, так как цены на СПГ были увеличены правительством. В Гуанчжоу, на юге Китая, рост цен на СПГ привел к тому, что некоторые жители стали использовать сотовые угольные брикеты для приготовления пищи.Такое возможное влияние на цены может негативно повлиять на доступность технологии и топлива СПГ / СНГ, в частности, для домашних хозяйств в сельской местности (IEA, 2006).

Состояние технологии и ее будущий рыночный потенциал

СНГ рассматривается МЭА как основное средство отказа от нерационального использования биомассы для приготовления пищи: цель, сформулированная в МЭА (2006), заключается в сокращении использования биомассы в кухонных плитах на 50% путем стимулирования 1,3 миллиарда человек к переходу от биомасса для сжиженного нефтяного газа.Таким образом, будущий рыночный потенциал сжиженного нефтяного газа может быть огромным. Однако другие технологии и виды топлива (например, этанол / метанол, печи для газификации биомассы, ICS, приготовление пищи на солнечной энергии) могут служить той же цели. Повышение цен на СНГ может сделать приготовление пищи на основе СНГ менее доступным для бедных, особенно в сельской местности. Таким образом, возможности использования СНГ / СПГ для приготовления пищи в развивающихся странах неясны, но, похоже, они будут сосредоточены на группах со средним и высоким доходом в городских районах.

Существующие горелки газовых плит могут быть легко адаптированы для сжигания СПГ и СНГ. Ниже приведены некоторые примеры применения СПГ / СНГ в развивающихся странах:

В Бразилии 98% домашних хозяйств имеют доступ к СНГ благодаря государственной политике по развитию необходимой инфраструктуры во всех городских и сельских регионах в сочетании с субсидией на СНГ. В последнее время из-за роста цен на сжиженный нефтяной газ жители начали снова переходить на древесное топливо (IEA, 2006).
В 2001 году 17,5% домохозяйств Индии (33,6 млн домохозяйств) использовали СНГ в качестве топлива для приготовления пищи. Примерно три четверти этих домохозяйств находились в городских районах; только 5.7% — сельские домохозяйства. Опять же, цена на LPG субсидируется государством. Повышение цен на СНГ политически чувствительно в Индии из-за его воздействия на средний класс, а недавнее повышение цен на СНГ привело к отказу от СНГ. Например, Climate Care поддерживает проект в Пенджабе по продвижению использования брикетов из растительных остатков биомассы в кухонных плитах. Эти кухонные плиты вдвое дешевле существующих газовых плит, а срок окупаемости за счет экономии составляет 18 месяцев.
В Китае 80 000 жилых комплексов в Шэньчжэне переведены на СПГ. Цена на природный газ была заявлена как более низкая и более стабильная, чем цена на СНГ, и не превышала 5 юаней / м ³ (0,43 евро / м ³). Вероятно, это результат сделки между Китаем и Австралией о ежегодном импорте 3,7 миллиона тонн СПГ с механизмом ценообразования, который гарантирует, что цена будет намного ниже, чем текущая цена на природный газ на мировом рынке. Однако цена на природный газ в Шэньчжэне будет выше, чем в Пекине и Шанхае из-за различий в источниках и качестве газа, закупочной стоимости, стоимости строительства и рабочей силы.Кроме того, правительство предоставляет субсидию на покупку нового оборудования для сжигания СПГ (Peoples Daily, 2006).

Как технология может способствовать социально-экономическому развитию и охране окружающей среды

В развивающихся странах основные преимущества СПГ / СНГ заключаются в том, что они помогают людям перейти от нерационального использования биомассы к чистому и безопасному топливу для приготовления пищи. Это обеспечивает огромную пользу для здоровья, помогая избежать 1,6 миллиона смертей в год от респираторных заболеваний, вызванных дымом и другими загрязнителями, выделяемыми в результате неэффективного сжигания биомассы в закрытых помещениях (Warwick and Doig, 2004).Это также освобождает женщин и детей от тяжелой работы по сбору дров и проблем со здоровьем, связанных с переносом тяжелых связок на большие расстояния. Есть также преимущества для местной экологии и биоразнообразия. Проект тысячелетия ООН рекомендует сократить вдвое к 2015 году количество домохозяйств, использующих неустойчивую биомассу для приготовления пищи.

СПГ и СНГ обеспечивают «чистое» сжигание с почти полным сгоранием топлива, так что выбросы загрязняющих веществ в виде NOx и очень низкие выбросы твердых частиц или других углеводородов.Нет количественных цифр для общего количества загрязнителей, сокращаемых с помощью СПГ и СНГ, но, учитывая 2,5 миллиарда человек, которые в настоящее время полагаются на топливо на основе биомассы в развивающихся странах, потенциал для сокращения местного дыма и загрязнения летучими органическими соединениями очень высок. большой.

Чтобы получить общее представление об экологических преимуществах СПГ / СНГ, необходима оценка всего жизненного цикла для рассмотрения цепочек поставок топлива. Цепочка поставок СПГ требует трубопроводов для газа, завода по сжижению газа, портовых сооружений и криогенных танкеров для транспортировки СПГ, если газ находится на суше.Если газ доставляется в море или где нет портовых сооружений, можно строить плавучие заводы по сжижению газа. Проектирование завода СПГ и отгрузка СПГ — другие ключевые звенья в этой цепи. СПГ загружается прямо на суда с производственной платформы.

Однако сжиженный нефтяной газ обычно не встречается в сельских районах, где использование биомассы обычно является самым высоким и где воздействие дыма на здоровье также является самым высоким. Тем не менее, он используется среди групп со средним или высоким доходом в городских районах развивающихся стран.Высокая начальная стоимость приобретения бытовых приборов и баллонов, относительно сложная технология, нерегулярность поставок и риск взрыва означают, что они не получили широкого распространения в большинстве бедных районов развивающихся стран (IEA, 2006). Цепочка поставок сжиженного нефтяного газа непрактична для бедных, поскольку баллоны обычно обмениваются на заправочных станциях. Поскольку их не так много в сельской местности и из-за плохого транспорта, доступ к СНГ очень затруднен.

В Индии в течение многих лет проводилась агрессивная кампания по продвижению сжиженного нефтяного газа, и в феврале 2010 г. она объявила, что будет программа по бесплатному предоставлению печей домохозяйствам, находящимся за чертой бедности (Energy for Development, 2010).

Климат

Общее воздействие на окружающую среду от перехода на СПГ / СНГ может быть положительным или отрицательным с точки зрения выбросов парниковых газов в зависимости от эффективности сгорания и экологичности используемого топлива. Однако ожидается, что ICS и более высокая эффективность сгорания в целом приведут к более значительным сокращениям (IEA, 2006).

Интересным примером изучения воздействия СПГ на окружающую среду является проект KOGAS Environmental Load, запущенный правительством Кореи в 2002 году для сбора информации о воздействии на окружающую среду по ряду промышленных химикатов. KOGAS, корейская компания по производству электроэнергии, также провела анализ жизненного цикла топливного цикла для СПГ, который она производила или импортировала, по сравнению с углем и нефтью для производства 1 ГВт-ч электроэнергии, чтобы соответствовать инициативе правительства и поддерживать ISO 14001. стандарты сертификации. Результаты относятся к топливному циклу и указывают на то, где могут возникнуть проблемы. Эти результаты показывают, что СПГ генерирует меньше CO ₂, как это было предсказано из-за низкого отношения углерода / водорода в топливе.Производство ХФУ также намного меньше, чем для других видов топлива. Точно так же подкисление из-за диоксида серы и эвтрофикация из-за уровней NOx являются самыми низкими для СПГ. Finnegan (2004) показывает, что добыча и переработка сжиженного нефтяного газа способствует выбросам SO ₂, NMHC, метана и NOx, тогда как транспортировка сжиженного нефтяного газа способствует выбросам окиси углерода и CO ₂. Рейно (2005) приводит цифры выбросов CO ₂ на заводах по переработке сжиженного нефтяного газа. В зависимости от местоположения НПЗ и конкретной конфигурации выбросы CO ₂, связанные с переработкой, равны 0.586-0,715 тCO ₂ / т СУГ.

Для расчета этих сокращений выбросов парниковых газов рекомендуется применять утвержденную методологию производства тепловой энергии с использованием электроэнергии или без нее (маломасштабные виды деятельности), которая была разработана в рамках Механизма чистого развития Киотского протокола РКИК ООН (МЧР). Эта методология помогает определить базовый уровень выбросов парниковых газов в отсутствие проекта (т. Е. При обычном ведении бизнеса), как можно рассчитать сокращения выбросов ниже этого базового уровня и как можно отслеживать эти сокращения.Общую информацию о том, как применять методологии CDM для учета парниковых газов, можно найти по адресу: http://cdm.unfccc.int/methodologies/PAmethodologies/approved.html.

Финансовые потребности и затраты

LPG и LNG уже ведут коммерческую деятельность. Как упоминалось выше, они используются в удаленных местах и для отдыха в ЕС.

Инициатива ПРООН «Энергия в сельских районах», посвященная сжиженному газу, направлена на то, чтобы сделать сжиженный нефтяной газ доступным. Это может включать инициативы микрофинансирования, чтобы сделать оборудование доступным в течение определенного периода времени или плату за услуги.Несмотря на это, стоимость топлива для бедных по-прежнему высока. Недавняя углеродная инициатива ПРООН «Цели развития тысячелетия» направлена на предоставление финансирования в знак признания необходимости борьбы с бедностью и смягчения последствий изменения климата (ПРООН, 2007).

Некоторые примеры затрат на использование СНГ / СПГ в развивающихся странах можно найти выше в разделе «Состояние технологии и ее будущий рыночный потенциал».

Ссылки

Dell, R.M. и Rand, D.A.J., 2004. Чистая энергия, Монографии RSC по чистым технологиям.
Энергия для развития, 2010. Приготовление пищи на сжиженном нефтяном газе: проблемы климата и бедности. Доступно по адресу: http://www.energyfordevelopment.com/2010/02/lpg-cooking-poverty-climate-change.html
ENTTRANS, 2008. Устойчивые низкоуглеродные технологии для потенциального использования в рамках МЧР — описание их экологических, экономических и энергетических аспектов, Гронинген, Нидерланды.
Finnegan, S., 2004. LCA альтернативных видов топлива. Доступно по адресу: http://www.ecotravel.org.uk/sf_work.html
МЭА, 2006.Перспективы развития мировой энергетики 2006, ОЭСР / МЭА, Париж, Франция.
Peoples Daily, 2006 г., выпуск от 12 января 2006 г. Доступно по адресу: http://english.people.com.cn/200601/12/eng20060112_234940.html
Reinaud, J., 2005. Европейская нефтеперерабатывающая промышленность в рамках схемы торговли выбросами ЕС, информационный документ МЭА.
ПРООН, 2007, Углеродный фонд ЦРТ: Использование углеродного финансирования для устойчивого развития. Доступно по адресу: http://www.mdgcarbonfacility.org/
Уорвик, Х. и Дойг, А., 2004. Дым: убийца на кухне, Загрязнение воздуха внутри помещений в развивающихся странах, ITDG Publishing, Лондон, Великобритания.

Как работает домашнее отопление | Понимание печей, котлов и масляных резервуаров

На северо-востоке США мы видим полный диапазон температур и все типы погоды в течение года. А в зависимости от зимы иногда даже наблюдаются отрицательные температуры. Если вы собираетесь купить дом на северо-востоке, вам нужно понять, как работает домашнее отопление.В этом посте мы поговорим о различных типах топлива, а также о различных типах систем отопления, которые вы можете найти в доме, поэтому читайте ниже!

Этапы процесса отопления дома

Чтобы отапливать дом, должны произойти три вещи. Для начала необходимо доставить в дом источник топлива. Ниже мы разберем плюсы и минусы наиболее распространенных типов топлива. Во-вторых, источник топлива необходимо преобразовать в тепло. Обычно это делается в котле или печи, но можно использовать и электрические радиаторы.Наконец, тепло необходимо передать по всему дому. Это может быть через теплый воздух, циркулирующий по воздуховодам, или через воду или электричество, которые нагревают радиаторы вдоль стен по всему дому. Мы также рассмотрим их подробнее ниже.

Для системы отопления дома должны быть выполнены три вещи. Топливо необходимо доставить в дом, преобразовать в тепло, а затем разнести по всему дому для обогрева воздуха.

Типы топлива для отопления дома

На северо-востоке есть несколько различных источников топлива, каждый со своими плюсами и минусами.Хотя каждый из них должен быть доставлен в дом, все они доставляются по-разному:

Мазут : Один из самых популярных видов топлива на северо-востоке. Мазут доставляется в дом грузовиком для доставки мазута. Топочный мазут хранится в масляном баке, который обычно находится в подвале дома, но иногда его можно найти снаружи или под землей. Самое приятное в топочном мазуте то, что он горит сильнее, чем природный газ или пропан, что делает его чрезвычайно экономичным выбором, особенно когда цены низкие, как в 2020 году.Как домовладелец, вы можете выбирать любого поставщика. Только не забудьте изменить заказ, потому что вы можете легко закончиться, если забудете! Для получения дополнительной информации прочтите, Как заправить домашний масляный бак.
Природный газ : Природный газ также является отличным выбором для отопления дома — если он доступен там, где вы живете. Природный газ подается под землю по трубопроводам и прямо с улицы в дом. Домовладельцу не нужно беспокоиться о поставке природного газа, который рассматривается как коммунальное предприятие — он просто поступает автоматически, и он должен оплатить счет.Однако недостатком является то, что вы не можете выбирать из нескольких поставщиков.
Пропан : Пропан, как и топочный мазут, доставляется в дом на грузовике. Он хранится в резервуаре — или резервуарах — за пределами дома. Хотя пропан обычно дороже природного газа или мазута, приятно то, что его также можно использовать для газовой плиты, камина или генератора. Для получения дополнительной информации прочтите «Топливное топливо против пропана».
Электричество : Поскольку практически в каждом доме есть электричество, иногда его можно использовать и для отопления.Электрическое отопление можно использовать в режиме ожидания, особенно в местах, где зимой не бывает слишком холодно, но, как правило, оно слишком дорогое, чтобы его можно было рассматривать в больших домах или местах с очень холодной зимой.

Мазут и пропан — это два вида топлива, которые необходимо доставить на дом. Природный газ подается прямо в дом по трубопроводу под улицей, а электричество также подается от линий электропередач на улице. После подачи мазута он хранится в резервуаре для мазута, как показано на рисунке.Обычно они располагаются в подвале, их также можно найти вне дома или под землей.

Преобразование источника топлива в тепло

Следующая часть процесса отопления дома включает преобразование источника топлива в тепло. Для пропана и природного газа используется горелка для легкого воспламенения топлива, когда оно выходит из входящих газовых линий. Горелка является либо частью котла, который нагревает воду, которая накачивается по всему дому, либо топкой, которая нагревает воздух, который накачивается по всему дому.

Топочный мазут немного отличается от пропана и природного газа, потому что на самом деле не горюч при комнатной температуре. Чтобы домашний мазут загорелся в горелке, его необходимо сначала нагреть до 140 ° F и распылить через сопло. Только после того, как мазут был нагрет и распылен, его можно зажечь в горелке.

Домашний мазут считается чрезвычайно безопасным, потому что он не воспламеняется при комнатной температуре. Топочный мазут необходимо нагреть до 140 ° F и распылить, прежде чем его можно будет зажечь.Здесь показана мазутная горелка Beckett. С левой стороны находится фильтр, через который масло проходит перед тем, как попасть в горелку.

Если в вашем доме есть электрическое отопление, то, скорее всего, во всем доме будут электрические радиаторы или тепловой насос. Тепловой насос — это система, которая устанавливается снаружи дома и нагревает ваш дом, отбирая тепло из внешнего воздуха и передавая его в дом. Одним из преимуществ теплового насоса является то, что он часто может работать как система кондиционирования воздуха в летнее время, отбирая тепло из дома и передавая его наружу.

Тепловой насос — популярный выбор для городских домов и кондоминиумов. Тепловые насосы питаются от электричества и работают, передавая тепло снаружи дома внутрь дома в зимнее время и наоборот, для охлаждения дома летом.

Распространение тепла по всему дому

Когда источник топлива доставлен в дом и преобразован в тепло, это тепло должно быть передано по всему дому.

Один из самых распространенных способов передачи тепла по дому — через бойлер.В котельной системе вода нагревается, а затем перекачивается через радиаторы, расположенные по всему дому. Иногда бойлер также отправляет горячую воду в теплообменник, где воздух нагревается и откачивается через вентилятор для обогрева других частей дома.

Радиаторы, подобные показанным ниже, также могут быть электрическими. Когда они электрические, они просто включаются и нагреваются, когда термостат требует тепла, а затем отключаются, когда в комнате становится тепло. Преимущество электрических радиаторов заключается в том, что нет необходимости в сложной водопроводной системе для подачи горячей воды в радиаторы.Обратной стороной является то, что обогрев большого дома электричеством может стать очень дорогим. Таким образом, электрическое отопление рекомендуется только для небольших помещений или мест с очень мягкой зимой.

Радиаторы для плинтусов, подобные показанному, очень распространены. Они часто являются частью котельной системы, которая направляет горячую воду за радиаторы для обогрева помещения. Они также могут быть электрическими, и в этом случае термостат в комнате будет использоваться для их включения или выключения.

Мой личный фаворит — это теплый пол.Здесь вместо радиаторов, расположенных вдоль стен, тепло излучает сам пол. В полу установлена сантехника, и в результате во всем доме теплые полы! Единственный недостаток лучистого теплого пола заключается в том, что для обогрева дома может потребоваться некоторое время. Это означает, что это может быть не лучший выбор для дома выходного дня, когда вы приезжаете в пятницу и вам нужно подождать несколько часов, чтобы в доме поднялась комфортная температура.

Наконец, возможно, наиболее распространенный способ обогрева дома сегодня — это так называемый «принудительный горячий воздух».Здесь печь используется для нагрева воздуха в подвале, а затем используется вентилятор для подачи горячего воздуха через воздуховоды в доме. Принудительный горячий воздух отлично подходит для быстрого изменения температуры в доме. Это также является предпочтительным, потому что те же воздуховоды часто могут использоваться для центрального охлаждения в летнее время.

В доме с принудительной подачей горячего воздуха в подвале есть печь, которая нагревает воздух в теплообменнике. Воздуходувка внутри печи направляет горячий воздух через каналы в доме и через вентиляционные отверстия, подобные показанным здесь.

Резюме: Как работает домашнее отопление

Если вы покупаете дом на северо-востоке, важно понимать, как работает домашнее отопление. Сначала вам нужно определить источник топлива для этого дома. Если в доме есть природный газ или электричество, у вас нет особого выбора, когда дело касается поставщика. Что касается пропана, вы обычно должны выбрать одного поставщика, который будет поставлять весь ваш пропан в течение года, и они часто также предоставляют резервуар. При использовании топочного мазута вы получаете максимальную гибкость и можете использовать такой сайт, как FuelSnap, для сравнения цен на мазут от нескольких дилеров в вашем районе, экономя сотни долларов в год по сравнению с автоматической доставкой топочного мазута на дом (когда одна компания предоставляет все ваше масло для год).Не забудьте также установить Smart Oil Gauge, чтобы в середине зимы у вас случайно не закончилось топочное масло!

Далее вы захотите понять, какая система отопления в доме. Если в доме есть принудительный горячий воздух, это означает, что в будущем будет очень легко добавить в дом центральное охлаждение. Лучшее из обоих миров: дом с лучистым теплом пола и принудительным горячим воздухом позволит вам быстро изменять температуру, сохраняя при этом хорошие теплые полы!

Счастливое отопление,

Стив

Сделайте генератор биогаза для производства собственного природного газа

Вы можете использовать многие домашние органические «отходы» для производства собственного природного газа для приготовления пищи, освещения, отопления помещений и воды.Этот газ, известный как «биогаз», также может заменить природный газ на основе ископаемого топлива в качестве топлива для двигателя или абсорбционной системы охлаждения, такой как газовый холодильник или чиллер. Некоторые бензиновые двигатели разработаны или могут быть модифицированы для использования с природным газом, пропаном или биогазом. Дизельные двигатели могут принимать до 80 процентов биогаза.

Биогаз представляет собой смесь в первую очередь горючих газов, в основном метана, и углекислого газа, который образуется везде, где органический материал разлагается анаэробно (без кислорода), например, в воде, глубоко на свалке или в кишечниках животных, включая вас.

Я предпочитаю термин «генератор» для системы, потому что он передает намерение произвести что-то. Построив домашний биогазовый генератор, вы сможете сделать достаточно топлива, по крайней мере, для получения энергии для приготовления пищи. Семье со скромными ежедневными потребностями в приготовлении пищи потребуется как минимум теплый, сытый генератор объемом 200 галлонов (27 кубических футов). Такое количество биогаза позволит ежедневно готовить на плите около часа. Начните с малого, чтобы получить представление о биогазе, сделав небольшой генератор из одной бочки емкостью 55 галлонов.Найдите планы в Справочнике домовладельца по энергетике.

Home Много энергии домашнего биогаза вы можете произвести?

Хорошо управляемый метановый реактор может производить примерно собственный объем биогаза каждый день. В любом месте от 10 до 60 процентов твердых веществ будут превращаться в биогаз во время сбраживания, поэтому ожидайте от 3 до 18 кубических футов доступной энергии биогаза на каждый фунт сухого материала.

Точный состав биогаза зависит от того, что вы подаете в варочный котел.Основным ингредиентом биогаза является метан. Метан (химически известный как Ch5) является основным компонентом обычного природного газа, обычно используемого для приготовления пищи и отопления, хотя биогаз не так энергоемок. Содержание метана в биогазе, вероятно, будет составлять от 50 до 80 процентов, по сравнению с примерно 70-90 процентами в природном газе, поставляемом коммунальными предприятиями. Природный газ содержит до 20 процентов других горючих газов, таких как пропан, бутан и этан, а биогаз — нет. Основными негорючими компонентами биогаза являются диоксид углерода, некоторое количество водяного пара, азот и, возможно, следы сероводорода.

Хорошим материалом для производства биогаза как с точки зрения производства, так и с точки зрения наличия, является свежесрезанная скошенная трава, из которой можно производить около 1–1⁄2 кубических футов биогаза на фунт. При такой скорости около 20 фунтов скошенной травы будут производить один час топлива для приготовления пищи (даже лучше силос из травы, для производства такого же количества биогаза требуется всего около 10 фунтов). Пищевые отходы могут давать немного большее количество биогаза на фунт, чем трава, но большинство людей будут иметь доступ к обрезкам травы в больших количествах (см. Слайд-шоу для сравнения различных материалов).Если у вас есть корова, свежий навоз хорошо подходит для производства метана на ферме, несмотря на его относительно низкий выход на фунт сухого веса. Одна корова будет производить около 140 фунтов (18 галлонов) навоза каждый день, что в конечном итоге может дать в среднем 85 кубических футов биогаза или около трех часов ежедневного топлива для приготовления пищи. (Имейте в виду, что навоз, производимый в те часы, когда ваша корова находится на пастбище, будет трудно собрать.)

Производство биогаза в метановом котле

Если вы можете компостировать его, вы сможете его переварить.Идеальные биогазовые ингредиенты — это те материалы, которых у вас есть в изобилии, удобные и постоянные запасы, поэтому вы можете производить стабильные и полезные количества биогаза. Практически любое сочетание овощей, пищевых отходов, обрезков травы, навоза, мяса, отходов скотобойни и жиров будет работать, если в вашем рецепте будет правильное соотношение углерода и азота. Избегайте использования слишком большого количества древесных продуктов, таких как древесная щепа и солома, которые содержат большое количество лигнина (часть стенок растительных клеток, устойчивых к микробному разрушению), который имеет тенденцию затруднять процесс пищеварения.

Генератор метана обычно содержит подающую трубку для заполнения емкости варочного котла, выпускное отверстие для сточных вод для удаления сброженных твердых и жидких веществ (называемое «дигестатом»), выпускное отверстие для газа и сборный резервуар для хранения биогаза.

Для производства биогаза в домашних условиях сначала смешайте воду с органическим материалом или «сырьем». Диапазон общего содержания твердых частиц в смеси для оптимального производства биогаза составляет от 2 до 10 процентов, что означает, что от 90 до 98 процентов материала внутри вашего генератора может быть водой, включая воду, которая является частью вашего сырья.Измельчите или измельчите твердый материал на кусочки размером 1 дюйм или меньше. Наличие большей площади поверхности, доступной для микробов, будет способствовать лучшему усвоению органического материала. Волокнистый материал может легче перевариваться, если он стареет в течение нескольких дней (позволяя грибкам и бактериям начать расщепление волокна) перед тем, как попасть в генератор.

После добавления сырья добавьте воды, достаточной для приготовления суспензии, а затем добавьте заквасочную культуру организмов, производящих метан. Эти микробы, известные как «метаногены», естественным образом присутствуют в навозе большинства животных, поэтому, если вы используете навоз, вам не нужно их добавлять.Но если вы хотите переваривать только пищевые отходы или траву, вам нужно будет засеять смесь, чтобы запустить биологические процессы (в идеале, вам нужно будет сделать это только один раз).

Поддерживайте температуру в контейнере, близкую к температуре тела, от 90 до 100 градусов по Фаренгейту, и вы должны будете производить биогаз примерно через неделю. Чтобы уменьшить количество необходимого внешнего тепла, поместите генератор на солнце или в теплицу. Для дополнительной изоляции оберните генератор тонкой, гибкой изоляцией из вспененного материала или даже пузырчатой пленкой, покрытой устойчивым к УФ излучению черным или прозрачным полиэтиленовым пластиком толщиной 6 мил.

Когда вы производите биогаз, направляйте его в простой контейнер для хранения, например, небольшую бочку, перевернутую в большую бочку, наполненную водой (см. Слайд-шоу). Можно использовать любой контейнер для хранения, который является воздухонепроницаемым и расширяемым при поступлении и выходе газа. Приложите внешний груз к контейнеру для хранения, чтобы добиться нужного давления, требуемого вашей газовой установкой.

Вы определите время удерживания — время, необходимое генератору для преобразования твердых веществ в биогаз — путем прямого наблюдения.После того, как ваш генератор загружен и заработает, следите за скоростью производства газа, наблюдая за расширением бочки для сбора газа. Когда расширение замедляется, производительность падает, и пора кормить. Возможно, вам потребуется кормить каждый день или раз в неделю, в зависимости от смеси материалов и условий внутри генератора. Кормить лучше всего по рецепту. (Узнайте о разработке рецептов в The Homeowner’s Energy Handbook.)

Effluent — это смесь компостируемых твердых веществ и богатой питательными веществами жидкости из вашего биогазового генератора со слабым запахом.Вы можете вносить сточные воды прямо в свой сад в качестве улучшения почвы, но разумно сначала слить сточные воды в компост, чтобы уничтожить любые патогены.

Температура биогазового генератора: наиболее важная деталь

В большинстве случаев материал, который вы помещаете в хорошо обслуживаемый метановый генератор, работающий в диапазоне температур от 70 до 105 градусов, будет достаточно хорошо перевариваться примерно через месяц (вы будете постоянно добавлять сырье по мере разложения материала). Условия, которые вы попытаетесь имитировать в генераторе, аналогичны тем, которые существуют в кишечнике животного.Биологическая активность в генераторе будет производить некоторое количество тепла, но в зависимости от вашего климата вам может потребоваться дополнительное тепло.

Для производства газа зимой в холодном климате вам потребуется дополнительный источник тепла. Более крупный генератор может производить достаточно газа, чтобы часть его могла непрерывно нагревать воду, которая может циркулировать по закрытым трубопроводам и действовать как теплообменник. Или вы можете обернуть внешнюю часть бочки гибкой трубкой, покрытой изоляцией, и прокачивать через нее горячую воду (узнайте, как построить солнечный коллектор).Другой вариант — это погружной электрический водонагреватель с термостатическим управлением, предназначенный для предотвращения замерзания поилок домашнего скота.

Оцените затраты на обеспечение теплом и преимущества добычи газа. Если вы живете в жарком климате, обеспечьте немного тени, чтобы температура внутри генератора не поднималась намного выше 105 градусов.

Меры безопасности

Никогда не производите биогаз в помещении или в закрытых помещениях. Метан — легковоспламеняющийся газ, который воспламеняется при смешивании с воздухом и под воздействием пламени.Генератор биогаза может взорваться, если давление упадет, и пламя будет возвращено через трубопровод. Риски такие же, как при обращении с обычным природным газом и его хранении.

Бесплатные планы

В Полном справочнике по биогазу вы можете найти в Интернете планы по созданию генераторов объемом до 2640 галлонов. Иметь биогазовый генератор — это все равно, что кормить еще одного рта, но при правильной настройке и стабильной поставке сырья вы сможете производить природный газ, не содержащий ископаемых углеводородов, для удовлетворения различных потребностей в энергии на своем участке.

Энергия биогаза из метана со свалок

Городские свалки твердых отходов составляют третий по величине источник выбросов метана в США. Но вместо того, чтобы выбрасывать метан в атмосферу, где он усугубляет изменение климата, его можно улавливать для производства электроэнергии. По данным Агентства по охране окружающей среды США, около 600 свалок в США улавливают метан для использования в различных целях, в том числе для обжига стеклодувных и гончарных изделий, обогрева теплиц и даже питания ледового катка.Другие запланированные проекты будут преобразовывать свалочный газ в метанол для использования в качестве альтернативного топлива для автомобилей. — Кале Робертс

Пол Шекель — практический, автономный поселенец, консультант по вопросам эффективности для коммунальных предприятий, домовладельцев и предприятий. Закажите его книгу The Homeowner’s Energy Handbook .

Утечки метана в водонагревателях высокие, но устранимые

Природный газ выходит из систем водяного отопления из-за утечек и потому, что некоторые из них не сгорают в горелке.Эти крошечные недостатки могут складываться: итоговые выбросы метана — мощного парникового газа — для водонагревателей в Соединенных Штатах потенциально более чем в три раза выше, чем ожидалось, согласно новому исследованию Стэнфордского университета. Однако хорошей новостью является то, что доступны простые исправления, которые можно применить в большинстве стран мира.

Штатный исследователь Стэнфордского университета Колин Финнеган делает записи о том, как Duct Blaster улавливает метан, выделяющийся из безбаквального водонагревателя на стене дома в исследовании.(Изображение предоставлено Робом Джексоном)

«Эти устройства пропускают менее 1 процента своего газа, но то же самое происходит с добычей природного газа на противоположном конце системы, а затем у нас есть все негерметичные трубопроводы и счетчики между ними», — сказал Роб Джексон, исследователь старший автор и профессор наук о Земле в Школе наук о Земле, энергии и окружающей среде Стэнфордского университета (Stanford Earth). «Устранение утечек газа — это итеративная задача. Что касается водонагревателей, мы знаем, что нам нужно делать.”

Системы природного газа, от кустов колодцев до плит, негерметичны. Газ, который выходит в атмосферу, будь то из-за сломанного клапана на трубопроводе или через секунды, когда горелка еще не загорелась запальной лампой, на 90 процентов состоит из метана. Метан во много раз более эффективен в улавливании тепла, чем углекислый газ, и отвечает за почти четверть потепления атмосферы Земли от всех парниковых газов. За последние пять-десять лет большая работа была направлена на поиск и устранение этих утечек.

«Отработанный природный газ из бытовых приборов в жилых и коммерческих зданиях, вероятно, является наименее понятной причиной изменения климата в результате использования природного газа», — сказал ведущий автор нового исследования Эрик Лебель, аспирант Стэнфордского факультета наук о системе Земли.

Исследователи сосредоточились на водонагревателях, потому что на нагрев воды приходится четверть потребления природного газа в среднем доме в США, где газ используется для горячего водоснабжения, приготовления пищи и отопления. 58 миллионов водонагревателей в США, которые используют природный газ, пропускают около 91000 тонн метана в год в виде несгоревшего газа.За 20 лет, учитывая, что метан гораздо более эффективен как парниковый газ, чем углекислый газ, 91 000 тонн согревают Землю на целых 7,8 миллиона тонн CO ₂.

«Это очень небольшая часть общих выбросов в США, но это эквивалент 1,7 миллиона автомобилей, работающих на бензине в течение года», — объяснил Джексон, который также является старшим научным сотрудником Стэнфордского института энергетики Precourt.

В рамках исследования проводился мониторинг водонагревателей в 64 домах в округах Санта-Клара и Сан-Матео в Калифорнии с июня 2018 года по ноябрь 2019 года.Хотя было проведено несколько исследований утечки метана бытовыми приборами, в одном исследовании рассматривались водонагреватели, работающие на природном газе в Калифорнии, и по оценкам, выбросы по всему штату составили около 5,4 миллиарда граммов. Новое исследование Стэнфордского университета, которое включает в себя больше измерений импульсов включения и выключения в новых типах водонагревателей без резервуаров и больше измерений эмиссии пилотного света от обычных водонагревателей, оценивает этот показатель для Калифорнии в 17,7 миллиарда граммов, что более чем в три раза. столько.

Резервуар для хранения и безбаковый

Исследование обнаружило очень значительную разницу в уровне выбросов между этими двумя основными типами водонагревателей, работающих на природном газе. Обычный водонагреватель, работающий на природном газе, хранит нагретую воду в баке. Другой, более новый тип нагревателя не имеет бака. При открытии крана с горячей водой безбаковый водонагреватель немедленно поджигает газ для теплой проточной воды. Очень небольшое, но постоянно растущее число водонагревателей в США работают без резервуаров. В Европе и Азии примерно каждая пятая система не хранит горячую воду.В глобальном масштабе безбаковые системы ежегодно растут более чем на 7 процентов.

Duct Blaster улавливает метан, выделяемый накопительным водонагревателем за пределами дома в кабинете. (Изображение предоставлено: Simone Speizer)

«Поскольку ожидается, что эта тенденция роста сохранится, мы сочли важным сравнить две модели», — сказал Лебель. «В среднем мы обнаружили примерно в два раза больше выбросов метана от безбаквальных водонагревателей, чем от накопительных водонагревателей».

Однако безбаковые нагреватели более эффективны.Они сжигают меньше природного газа на галлон горячей воды, чем обычные системы, и поэтому производят меньше углекислого газа. В целом, водонагреватели без резервуаров выделяют на 18 процентов меньше парниковых газов, чем водонагреватели накопительного типа.

К счастью, поскольку безбаквальные водонагреватели становятся все более популярными, особенно в Северной Америке, новые модели могут быть модернизированы для уменьшения утечки и несгоревшего природного газа. Любой, кто находился рядом с водонагревателем или обогревателем, когда он загорелся, слышал вспышку возгорания в начале цикла; это когда газ выходит несгоревшим.Метан также выделяется при выключении агрегата. Это актуально для обоих типов водонагревателей.

Но для безрезервуарных нагревателей импульсы включения / выключения составляют почти 60 процентов выбрасываемого метана. Модели без бака включаются и выключаются каждый раз при открытии и закрытии крана с горячей водой. Накопленная вода периодически нагревается или подогревается. Исследователи предполагают, что импульсы включения / выключения безбаквальных водонагревателей можно значительно снизить, чтобы уменьшить утечку метана без снижения их производительности.

«Мы также находим и другие довольно простые исправления дизайна», — сказал Джексон.«Для нагревателей с резервуарами большая часть выхода несгоревшего газа происходит от контрольной лампы, когда нагреватель не работает. Стандартные контрольные лампы следует заменить электронными воспламенителями ».

Исследование также показало, что следует пересмотреть растущую популярность смесителей с одной ручкой, независимо от типа нагревателя.

«В смесителях с одной ручкой люди неосознанно запускают забор горячей воды, перемещая ручку вверх, а затем в холодную сторону. Или они идут за горячей водой, но потом решают, что действительно не хотят ее ждать », — сказал Джексон.«Это простой, но бессмысленный источник выбросов как метана, так и CO ₂, который увеличивается каждый день».

Почему пропан хранится в бытовых резервуарах, а природный газ — нет?

Категория: Химия Опубликовано: 2 мая 2013 г.

Изображение из общественного достояния, источник: Кристофер С. Бэрд.

Чтобы получить полезное количество газообразного топлива в резервуар разумного размера, вы должны его сжижать. Некоторые виды топлива легче сжижать, чем другие.Согласно учебнику «Органическая химия» Джозефа М. Хорнбака, пропан имеет точку кипения -44 ° F (-42 ° C) при атмосферном давлении, а метан (природный газ) имеет точку кипения -260 ° F (- 162 ° C) при атмосферном давлении. Это означает, что метан необходимо охладить до гораздо более низкой температуры, чем пропан, чтобы превратить его в жидкость, которую можно хранить в резервуаре. Молекулы пропана состоят из трех атомов углерода, связанных в цепочку, с восемью атомами водорода, связанными с этими атомами углерода. Напротив, молекула метана — это всего лишь один атом углерода, связанный с четырьмя атомами водорода.Молекулы метана обладают высокой степенью симметрии. В результате у них нет постоянного электрического диполя. Связь между постоянными диполями является основным механизмом связи между молекулами, поскольку они сжижаются для многих веществ, таких как вода. Симметрия метана и, следовательно, отсутствие постоянного электрического диполя означает, что его молекулы могут связываться только посредством гораздо более слабого эффекта, известного как сила лондонской дисперсии или сила Ван-дер-Ваальса. В результате молекулы создают временные диполи друг в друге, и эти диполи затем связываются.Поскольку этот механизм связывания настолько слаб, молекулы метана необходимо охладить до низкой температуры, пока они не станут достаточными для связывания и образования жидкости. Напротив, пропан не требует такой низкой температуры для разжижения.

Но бытовой пропан обычно не сохраняется в жидком состоянии при низкой температуре. Вместо этого используется высокое давление. Чтобы пропан оставался жидким при комнатной температуре (70 ° F или 21 ° C), его необходимо держать в резервуаре под давлением около 850 кПа. Это можно сделать с помощью прочного металлического резервуара.Напротив, для того, чтобы метан оставался жидким при комнатной температуре, требуется резервуар, способный поддерживать давление около 32000 кПа. Бытовые металлические емкости не выдерживают такого давления. Короче говоря, метан не хранится в бытовых резервуарах, потому что симметрия его молекулы затрудняет его сжижение. В принципе, вы могли бы хранить метан в резервуаре в газообразном состоянии, но метан имеет настолько низкую плотность в газообразном состоянии, что вы не можете хранить полезное количество. Вместо этого природный газ обрабатывается и хранится на нефтеперерабатывающих заводах, а затем перекачивается в домохозяйства в газовом состоянии по трубам.Ниже приведены свойства различных основных видов топлива, которые хорошо демонстрируют тенденцию изменения давления жидкости при комнатной температуре. Обратите внимание, что давления являются приблизительными.

Топливо	Температура кипения (° C)	Давление пара при 21 ° C (кПа)
Метан CH ₄	–162	32000
Этан C ₂ H ₆	-89	3800
Пропан C ₃ H ₈	-42	850
Бутан C ₄ H ₁₀	0	230
Пентан C ₅ H ₁₂	36	60
Гексан C ₆ H ₁₄	69	17
Гептан C ₇ H ₁₆	98	5
Октан C ₈ H ₁₈	126	1

Темы: топливо, жидкость, метан, природный газ, фаза, фазовая диаграмма, давление, пропан, хранение пропана, пропановые баки, давление пара

Опасности, связанные с пропаном — общие причины и что делать после взрыва газа и пожара

в ожоговых травмах, травмах

Автор: адвокат по травмам Каламазу Стив Уэстон

Термин «природный газ» фактически охватывает несколько типов газов, включая пропан, бутан, этанол и метан.Пропан отделяется от этих других газов и продается для бытового и коммерческого использования. По своей природе он не имеет запаха и цвета и требует добавления одоранта, чтобы люди могли обнаружить его в случае утечки газа. Пропан находится под давлением до жидкого состояния для хранения и транспортировки, поэтому его называют «сжиженным пропаном» или LP. Из-за этого повышения давления даже небольшой выброс сжиженного пропана создает серьезную опасность воспламенения или взрыва. Хотя природный газ широко используется в качестве экономичного способа обогрева домов и предприятий, а также для отдыха на открытом воздухе, существует множество опасностей, связанных с пропаном.И, к сожалению, эти опасности могут привести к серьезным ожоговым травмам, которые могут повлиять на остальную жизнь пострадавшего.

Безопасен ли пропан для моего дома?

Хотя сжиженный газ является чистым источником топлива для дома, его использование сопряжено с некоторыми рисками. LP обычно используется в сельской местности и хранится под давлением в резервуаре емкостью 500 галлонов. Через несколько внешних регуляторов сжиженный пропан сбрасывается из резервуара в дом, чтобы его можно было использовать в небольших бытовых приборах.Хотя использование сжиженного нефтяного газа может быть относительно безопасным, существует несколько опасностей, связанных с использованием пропана и сжиженного нефтяного газа, включая, помимо прочего, следующее:

Хранение больших количеств сжиженного пропана под высоким давлением в открытом резервуаре рядом с домом.
Необходимость в периодическом отключении подачи сжиженного газа из баллона в дом при вызовах в службу технической поддержки или при отсутствии газа, что затем требует тщательного испытания на герметичность и испытания под давлением перед повторным вводом системы в эксплуатацию.
Транспортировка и доставка значительных количеств сжиженного газа в резервуары для хранения на открытом воздухе.
Риски неисправности или выхода регулятора из строя из-за возраста, повреждения, замерзания или коррозии, которые могут привести к небезопасному давлению, превышающему допустимое для бытовой техники без утечки.

Правила и меры безопасности по пропану

Поскольку сжиженный газ хранится под давлением в сжиженном состоянии, даже небольшая утечка может создать возможность значительного взрыва газа и пожара.Из-за неотъемлемых рисков, связанных с его доставкой, хранением и использованием, сжиженный пропан регулируется почти повсеместно принятыми стандартами и правилами безопасности в Соединенных Штатах.

Два основных кодекса и стандарта безопасности в США регулируются Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA) и известны как NFPA 54 — Национальный кодекс топливного газа и NFPA 58 — Кодекс сжиженного нефтяного газа. Оба эти кодекса приняты в штате Мичиган. Эти два кодекса регулируют практически все аспекты хранения, доставки, установки, создания давления, обслуживания, тестирования и использования систем сжиженного газа.

Оба кодекса также предоставляют надлежащие методы и шаги для проведения надлежащей проверки безопасности. Это важные правила безопасности, потому что невыполнение надлежащих испытаний на герметичность и испытание под давлением приводит к риску необнаруженных утечек и отказов системы, которые могут привести и действительно приводят к катастрофическим результатам.

На протяжении многих десятилетий наша фирма неоднократно представляла выживших после ожогов, пострадавших в результате взрыва бытового газа и пожара, вызванного тем, что испытания на утечку и давление либо никогда не проводились, либо проводились ненадлежащим образом.

Общие причины взрывов пропанового газа

Согласно нашему опыту работы со случаями взрыва сжиженного газа в жилых домах, наиболее частая причина взрывов, пожаров, серьезных травм и смертельных исходов возникает из-за того, что система сжиженного газа была введена в эксплуатацию без надлежащего испытания на давление и / или утечки. Практически в каждом таком случае правильно проведенное тестирование могло бы выявить проблему, а взрывов и пожаров, травм и смертей можно было бы вообще избежать.

Несмотря на то, что сжиженный газ смешан с одорантом для создания характерного запаха тухлого яйца, домовладелец часто не знает об утечке газа из-за:

Если утечка находится на участке трубопровода, частично или полностью покрытом землей.
Когда утечка происходит в незанятом и редко посещаемом пространстве под домом.
В местах, где вентиляция закрывает запах.
В случаях небольшой или постепенной утечки, приводящей к обонятельной усталости — это означает, что способность продавать одорант снижается или исчезает со временем.

Детекторы газа по всему дому имеют решающее значение по вышеуказанным причинам.

Меры предосторожности при использовании малых баллонов с пропаном

Пропан используется не только в 500-галлонных баках для отопления домов; Вы, вероятно, видели или использовали двадцатифунтовые небольшие баллоны с пропаном для уличных обогревателей, грилей и других развлекательных целей.Эти баллоны с пропаном или канистры также сопряжены со своими собственными рисками. Переполнение и ошибки транспортировки — две наиболее частые причины взрывов 20-фунтовых баллонов с пропаном.

Переполнение часто происходит из-за чрезмерного использования автоматических устройств, которые должны останавливать наполнение, когда баллон полон. Однако это не всегда работает по разным причинам, включая неправильное использование сотрудниками. При переполнении, даже незначительном, клапан давления на баллоне открывается, выпуская газ.Как указывалось ранее, даже небольшая утечка сжиженного нефтяного газа внутри замкнутого пространства, например, внутри транспортного средства, может привести к накоплению, которое достигает пределов взрываемости.

При транспортировке небольших баллонов с пропаном абсолютно необходимо, чтобы они во время транспортировки оставались в вертикальном положении. Лежание на боку или опрокидывание на бок может привести к утечке газа. Ранее мы представляли семью, четырехлетняя дочь которой была пассажиром на заднем сиденье автомобиля. Сотрудник газовой компании положил на бок небольшой баллон с пропаном, из-за чего он протек и заполнил багажник.Небольшая искра от мотора подъема антенны багажника воспламенила газ, что привело к серьезным ожогам ребенка на заднем сиденье.

К сожалению, это не редкость. Не забывайте всегда транспортировать небольшие баллоны с пропаном в вертикальном положении и закреплять их таким образом, чтобы избежать опрокидывания во время транспортировки.

Что делать после взрыва и пожара пропанового газа

Наша самая большая надежда состоит в том, что больше не будет серьезных травм и смертей в результате взрывов и пожаров сжиженного нефтяного газа.Однако в тех случаях, когда они все же происходят, защита прав потерпевшего на получение компенсации за свои травмы имеет важное значение. Расследование происхождения и причины пожара начнется практически сразу после взрыва газа и пожара, чтобы ответить:

Откуда произошел взрыв?
Что стало причиной взрыва?
Как произошел взрыв или пожар?

Поверенный и автор сообщения об ожогах Стив Уэстон

Пострадавшим в результате взрыва пропанового газа следует как можно скорее после аварии обратиться за помощью к опытному юристу.Опытные поверенные по несчастным случаям с ожогами будут иметь доступ к квалифицированно обученным источникам пожара и заставят экспертов, которые будут усердно работать от вашего имени, ответить на предыдущие вопросы.