Calefacción de gas autónoma para una casa particular: opciones de instalación y revisión de las mejores soluciones

Los sistemas de calefacción que utilizan gas como combustible se caracterizan por su alta eficiencia y fiabilidad. Los generadores de energía térmica en ellos tienen un impresionante rendimiento y son seguros de operar. Se puede organizar la calefacción de gas de una casa particular de varias maneras.

Hay soluciones tanto económicas en su ejecución como más costosas con la máxima eficiencia y estabilidad en el funcionamiento. Estamos listos para compartir con usted opciones probadas en la práctica para la instalación de un sistema de calefacción de gas. El uso de nuestras recomendaciones garantiza la construcción de una red segura y de funcionamiento sin fallos.

La información que presentamos se basa en las normativas de construcción. Los datos propuestos para su consulta se complementan con ilustraciones fotográficas, esquemas y videoguías.

¿Suministro de gas centralizado o autónomo?

Sin combustible quemado, cualquier variante de sistema de calefacción interior en versión autónoma será inútil. El gas es lo primero en lo que hay que pensar al planificar la calefacción de gas en una casa de campo.

No todas las localidades en Rusia están gasificadas. Sin embargo, el 'combustible azul' se puede obtener no solo de una tubería o de un cilindro de gas licuado, sino también de un gasómetro.

El gas natural, compuesto principalmente por metano, se suministra a las viviendas privadas a través de tuberías. Su versión licuada es una mezcla de propano-butano que, para su transporte y almacenamiento, se inyecta en tanques. La presión en dichas bombonas y gasodomésticos es de aproximadamente 15 a 18 atmósferas.

Al organizar la calefacción en una casa particular con tanques de botella de 50 litros, estos últimos deberán cambiarse cada 2-3 días durante el invierno. Si se elige un suministro de gas autónomo para una casa de campo, lo mejor es optar por un gasómetro, cuyo volumen puede ser de hasta 20 metros cúbicos.

La elección del tanque según su capacidad depende del nivel de consumo de gases licuados de petróleo (GLP). Aquí es necesario considerar no solo la caldera de agua caliente, sino también la chimenea y la cocina de gas, si se utilizan en la vivienda.

Para una casa de 150 m² se recomienda instalar un gasodoméstico con un volumen de 2000 a 3000 litros. Y para una vivienda rural de 300 m² se necesitará una opción de 8000 a 9000 litros.

En ausencia de una red de gas en la localidad, se puede utilizar la opción de suministro autónomo de combustible desde un gasodoméstico destinado al almacenamiento de gas en estado licuado.

En cuanto al costo de conexión, el gasoducto suele ser más ventajoso que un depósito subterráneo. Pero solo cuando la localidad ya está gasificada.

También son posibles situaciones en las que la instalación de un gasodoméstico resulte más económica que la conexión al gasoducto principal. Todo depende de las condiciones específicas de conexión en la región y de la distancia de la localidad al gran gasoducto.

Al usar un depósito de gas, no tendrá que preocuparse por la presión en la tubería. Es extremadamente sencillo de usar. Solo necesita llamar regularmente a especialistas para que verifiquen su seguridad y no olvide recargarlo. La instalación de todo el sistema no tomará más de tres días.

Si se elige la opción autónoma de gasificación, entonces se debe adquirir una caldera de gas diseñada para funcionar con GLP. Hay modelos disponibles diseñados para funcionar exclusivamente con gas natural de red.

Pero la mayoría de los generadores de calor a gas están adaptados para quemar ambas variedades de este combustible. Solo será necesario cambiar los inyectores y reajustar las válvulas y la electrónica a otro modo.

La principal desventaja del depósito de gas es que solo se puede instalar en un terreno amplio; según los requisitos de las normativas de construcción, el tanque debe estar al menos a 10 m de la casa.

Las reglas y particularidades de la gasificación de casas de campo se explican detalladamente en uno de los artículos populares de nuestro sitio web.

Selección de la caldera de gas para calefacción

El equipo moderno de generación de calor a gas cuenta con una variedad de automatismos y puede funcionar en varios modos. Puede ser de pie o de pared.

La segunda opción es más compacta, pero tiene limitaciones de potencia. Si se elige un modelo para una vivienda particular de gran superficie, será necesario adquirir un equipo potente de pie.

Las calderas de gas se clasifican según el tipo de montaje, el sistema de encendido, la eficiencia energética, el número de circuitos y el método de evacuación de los productos de combustión.

El principio de funcionamiento de la caldera de gas es muy simple: el combustible se enciende en el quemador mediante elementos piezoeléctricos o encendido electrónico; luego, como resultado de la combustión del combustible, se genera energía térmica que se transfiere al agua a través del intercambiador de calor.

Esta última se utiliza como refrigerante en el sistema de calefacción o se consume en el suministro de agua caliente sanitaria (ACS).

En cuanto a eficiencia, las calderas de gas de convección tradicionales pierden frente a las de condensación. El rendimiento de las primeras no supera el 90% del consumo energético. Los fabricantes de las segundas garantizan una eficiencia del 100%, y en algunos modelos prometen un 105% e incluso un 110%.

El intercambiador de calor en una caldera de gas puede estar fabricado en:

• acero (inoxidable);
• cobre;
• hierro fundido.

Las variantes de acero son las más comunes. Este metal es barato y dúctil, por lo que las grietas por calentamiento/enfriamiento constante aparecen con menos frecuencia.

Pero los elementos de acero, al interactuar constantemente con el agua de un sistema de calefacción de gas instalado en una casa de campo, comienzan a corroerse rápidamente.

El intercambiador de calor de hierro fundido es el más duradero, el de acero es más barato, y el de cobre es el más eficiente en términos de transferencia de calor al agua.

El hierro fundido es menos propenso a la corrosión, pero es bastante pesado. La mayoría de los modelos de calderas con intercambiadores de calor de hierro fundido son de suelo. Es problemático montar en la pared un equipo tan pesado y voluminoso.

Si se necesita un calentador compacto y extremadamente ligero, la mejor opción es uno con serpentín de cobre. Sin embargo, es el más caro entre los equivalentes de otros metales.

Para suministrar calor y agua caliente a la casa, se puede elegir un esquema con dos calderas de un solo circuito o una opción con una instalación de doble circuito.

El esquema de conexión y el principio de uso dependen de la cantidad de circuitos en la caldera de gas. Un intercambiador de calor está diseñado originalmente para organizar un sistema de calefacción de gas en una vivienda particular. Para el ACS (agua caliente sanitaria) es necesario instalar otra caldera o elegir directamente un modelo de doble circuito.

Lo mejor es calentar agua caliente para uso doméstico en un calentador de acumulación. Los modelos de paso son menos económicos. Consumirán más gas para calentar.

Las calderas de gas murales constituyen una sala de calderas miniatura completamente equipada. En su construcción incluyen su propia bomba de circulación, vaso de expansión y grupo de seguridad. La mayoría de los tipos de equipos murales sirven dos circuitos.

¿Qué cámara de combustión es mejor?

Para que el gas arda en el hogar de la caldera, necesita un suministro constante de oxígeno. Se toma directamente de la sala de calderas o se aspira desde el exterior. La primera opción implica una entrada de aire natural, y la segunda, forzada mediante un ventilador.

Las calderas de gas se equipan con cámaras de combustión de dos tipos:

1. Cerradas – el suministro de oxígeno se realiza a través del espacio entre tubos gemelos de diferentes diámetros. Los productos de combustión se evacuan por el canal interior.
2. Abiertas – el aire ingresa al hogar desde la habitación donde está instalado el equipo de calefacción a través de una válvula de admisión. Los productos de combustión se expulsan por un conducto de humos de sección circular.

La primera opción es independiente del área de la habitación. Es adecuada para habitaciones de cualquier tamaño. La salida del conducto de humos coaxial de la unidad con cámara de combustión cerrada se puede realizar a través de la pared o del techo superior con cubierta.

En el segundo caso, será necesario instalar una chimenea alta de 5 a 6 metros, de lo contrario, el tiro para aspirar los volúmenes necesarios de oxígeno a la cámara de combustión será insuficiente.

Pero las calderas de gas con quemador atmosférico no requieren conexión a la red eléctrica. No tienen ventilador, todo ocurre de forma natural sin circulación forzada.

Las calderas con cámaras cerradas y entrada de aire forzada, en comparación con las abiertas, tienen un mayor rendimiento, pero necesitan un suministro eléctrico constante para funcionar.

Se recomienda instalar los calentadores de agua a gas con cámara de combustión abierta en habitaciones especiales con buena ventilación. Si se instalan en salas de estar, reducirán considerablemente el volumen de oxígeno en ellas.

Aquí ya no se podrá prescindir de un sistema de ventilación forzada. Y esto supone gastos adicionales en la instalación y el posterior funcionamiento del equipo de ventilación del aire.

Características de los modelos de condensación

En las calderas de gas convencionales, el vapor de agua que se forma durante la combustión del gas sale por la chimenea. Durante el proceso de combustión se genera un poco, pero aún así contiene una cantidad bastante significativa de energía térmica. Para no desperdiciar este calor, se desarrollaron las calderas de condensación.

Los gases de combustión en la caldera de condensación, antes de salir al conducto de humos, pasan por un intercambiador de calor secundario, donde calientan ligeramente el agua fría que ingresa a la unidad.

El principio de funcionamiento de estas instalaciones se basa en que, al enfriarse, el vapor de los gases de escape cede calor al agua de retorno del sistema de calefacción. La temperatura del refrigerante aumenta ligeramente, pero como fuente adicional de energía térmica, el recuperador es perfectamente adecuado.

El agua condensada de la caldera de condensación se desvía a través de un conducto especial hacia el alcantarillado o un depósito aparte. Aquí hay que tener claro un detalle: el condensado que se forma es en realidad un ácido débilmente concentrado. Además, pueden acumularse hasta 4–6 litros por hora.

Si se vierte este líquido en una fosa séptica, todos los microbios que viven en ella serán destruidos. Si en la casa rural hay una estación depuradora, no se debe verter el condensado de la caldera en el sistema de alcantarillado. Con la estructura de la chimenea es más sencillo, basta con elegir la diseñada para calderas con cámara cerrada.

Chimenea para calefacción de gas del hogar

En cuanto al costo del equipo, las chimeneas de gas son comparables a las eléctricas o de leña. Pero el combustible de gas es significativamente más barato.

Y, a diferencia de la leña, la calefacción de gas mediante una chimenea en una casa de campo supone la ausencia de problemas con la ceniza. Además, no tendrá que estar pendiente constantemente del funcionamiento del hogar ni preocuparse por partir leños.

Las chimeneas que convierten el gas en energía térmica se utilizan en sistemas de calefacción, ya que no están equipadas con los dispositivos necesarios para el mantenimiento de dos circuitos.

Según el tipo de instalación, las chimeneas de gas pueden ser:

• de pared;
• isla;
• empotrables.

Por su construcción general y contenido interno (quemadores, automatización, disposición de las cámaras de combustión) replican completamente a las calderas de gas. En ambos casos, la tecnología de conexión a las redes es idéntica. Las diferencias existen solo en el principio de calefacción de los espacios.

Por el principio de conexión y organización del sistema de calefacción, las chimeneas de gas son similares a las calderas de calefacción de suelo.

La caldera de agua caliente está diseñada originalmente para calentar agua, mientras que una chimenea normal está diseñada para la convección de aire desde el cuerpo y la pantalla frontal, detrás de la cual ocurre la combustión del combustible.

Esquemas de organización de la calefacción por agua

Para la calefacción de casas de campo se instalan sistemas de calefacción con agua como refrigerante, que constan de:

• caldera de agua caliente (de un solo circuito o de doble circuito);
• tuberías y accesorios (metálicos o de polipropileno);
• bypass que permiten desconectar calefactores individuales de la red;
• radiadores (de hierro fundido, aluminio, acero y bimetálicos);
• vaso de expansión.

Los equipos de calefacción de gas están equipados con un sistema de seguridad específico que incluye una válvula electromagnética y un termopar. Los dispositivos están conectados entre sí mediante cables.

Si el equipo de calefacción funciona normalmente, la unión del termopar se calienta con el piloto. En ese momento, la corriente fluye libremente a través del devanado de la electroválvula, lo que asegura la posición abierta de la válvula.

Cuando el termopar se enfría, el acceso de gas se cierra mediante la válvula electromagnética.

Según el esquema de conexión de radiadores, estos pueden ser monotubo o bitubo. En el primer caso, el agua se suministra y se retorna del radiador mediante una sola tubería. En el segundo, el radiador se conecta a dos circuitos de tuberías separados (de ida y retorno).

Los tubos de calefacción pueden conectarse a los radiadores según un esquema inferior, superior, lateral o diagonal.

Los circuitos de calefacción, según el principio de movimiento del agua en las tuberías, pueden ser con circulación natural y forzada. Al implementar la segunda opción, el fluido caloportador circula en el sistema por convección y gravedad. Y el esquema forzado supone la instalación de una bomba de circulación.

Para garantizar el funcionamiento normal de un sistema con dos o más circuitos conectados al colector, se prevé la instalación de una flecha hidráulica. La flecha hidráulica elimina las diferencias de presión y la probabilidad de golpe de ariete.

El depósito de expansión puede ser abierto o cerrado (dividido internamente en dos partes por una membrana hermética). Para los sistemas de calefacción por gravedad, será suficiente la opción abierta. El depósito cerrado está destinado a circuitos con circulación forzada.

Al usar un depósito de expansión abierto, el agua se satura de aire; para que esto no sea un problema, el sistema debe complementarse con un circuito de eliminación del mismo.

Para casas pequeñas, será suficiente el principio natural de movimiento del agua. Sin embargo, si la vivienda tiene dos o tres pisos, no se puede prescindir de una bomba. La longitud del circuito de circulación en el primer esquema está limitada a 30 metros. A mayor distancia, la caldera no podrá 'empujar' el agua.

En la circulación natural del refrigerante en el esquema de calefacción a gas de una casa particular, no hay bomba. Si la caldera es no volátil, todo el sistema de calefacción resulta independiente del suministro eléctrico. Simplemente no hay elementos que consuman electricidad.

Por un lado, es más estable en funcionamiento, pero por otro, la calidad de la calefacción es menor (el agua llega muy fría a los radiadores más alejados del calentador de agua).

Esto último se aplica especialmente a las tuberías y radiadores de acero o hierro fundido. Estos materiales tienen una alta resistencia hidráulica, que reduce el flujo del refrigerante.

Además del uso de radiadores estándar, en una casa de campo se puede organizar la calefacción a gas mediante 'suelo radiante'.

También es posible la opción de un sistema de calefacción combinado. En este, la bomba de circulación se conecta a la tubería principal a través de un bypass. Si es necesario calentar rápidamente el aire de las habitaciones, se enciende para acelerar la circulación del agua.

Y en otros casos se desconecta de la tubería principal mediante válvulas de cierre, mientras el sistema continúa funcionando en modo natural (gravitacional).

Reglas para la instalación de calefacción de gas

La gasificación y la construcción de un sistema de calefacción basado en gas en una casa particular se realiza en varias etapas:

1. Preparación y posterior aprobación del proyecto de calefacción a gas ante las autoridades de supervisión.
2. Adquisición de materiales consumibles, caldera y demás equipos.
3. Conexión de la casa a las redes de gas del pueblo.
4. Instalación del equipo de gas y del sistema de tuberías con radiadores.
5. Llenado de las tuberías con el fluido caloportador.
6. Verificación del funcionamiento mediante una prueba de puesta en marcha.

No es posible preparar por sí mismo un proyecto de calefacción de gas para su casa de campo con todos los esquemas y cálculos sin tener un título de ingeniero térmico.

Además, la documentación generada aún debe ser aprobada por los especialistas en gas. Lo mejor es confiar todos estos procedimientos a los empleados de la organización de diseño e instalación correspondiente.

El esquema de instalación de calefacción de gas en una casa particular debe calcularse al detalle. Si se elige una caldera demasiado potente, quemará combustible de más. Y si la potencia es insuficiente, la unidad tendrá que trabajar al límite de sus capacidades, lo que provocará que se averíe antes de tiempo.

Para obtener el permiso de conexión a la red centralizada y para el uso de equipos de gas licuado, se requiere obtener un paquete de documentos diferente. Antes de tomar una decisión sobre la instalación de un sistema de gas, es necesario estudiar no solo estos, sino también sopesar todos los “pros y contras”, para decidir la mejor opción.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Vídeo #1. Detalles de la organización de la calefacción de gas en una casa de campo:

Vídeo #2. Principios de circulación del fluido caloportador en el sistema de calefacción de una casa particular:

Vídeo #3. Montaje independiente de varios sistemas de calefacción para casas de campo:

Solo un ingeniero térmico experimentado puede preparar correctamente los cálculos y esquemas para la organización de la calefacción de gas en una casa particular.

Lo mejor es confiar la elaboración de la documentación del proyecto y su aprobación a profesionales. Sin embargo, la instalación posterior del sistema de calefacción se puede realizar por sí mismo. Aquí solo se necesitarán habilidades de trabajo de instalación, así como un seguimiento claro de las instrucciones y el proyecto.

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