Типы газовых котлов и их отличия. Природный и сжиженный газ: описание и чем они отличаются

Газ существует в различных формах, каждая из которых нашла применение в промышленности. Природный газ, подготовленный для успешного и безопасного использования в виде топлива, становится сжиженным. Именно этот факт и способствует основному, самому большому, разделению вещества. Однако в чем же заключаются отличия и на что следует ориентироваться?

Традиционный природный газ: что это?

Природный газ – это любой газ, который может использоваться в виде топлива. При этом предполагается добыча полезного сырья из земли. Если же ориентироваться на узкое понятие, предполагается газ, который обладает максимально похожими характеристиками к тому сырью, которое извлекается из недр грунта. Такое топливо не обрабатывается, поэтому оно может успешно транспортироваться только по специально созданным и спроектированным трубам.

Самый распространенный тип газа – метан

Среди преимуществ топлива нужно отметить возможность сохранять оптимальные физические параметры при транспортировке к потребителю. Чаще всего природный газ сохраняет свое газовое состояние. Для хранения используются специальные объекты инфраструктуры, благодаря которым можно рассчитывать на успешное использование газа. В дальнейшем для перемещения топлива к его пользователям используются правильно спроектированные трубы.

Сжиженный газ: что это?

Сжиженный газ бывает следующим:

• Видоизмененное состояние природного газа, которое предполагает форму жидкости. Предполагается образование путем охлаждения газообразного топлива.
• Газы, в составе которых присутствует углеводород. Предполагается возможность сжатия подобных веществ;
• Газ, который прошел компримирование.

Сжижение газа требуется для удобной транспортировки, если полноценное использование труб оказывается невозможным или невыгодным. Более того, присутствует возможность для успешного хранения ценного голубого топлива.

Сжиженный газ природного происхождения – это специальная жидкость, которая обладает вдвое меньшим весом, чем обычная вода. Предполагается возможность закипания при температуре, по крайней мере, минус 158 градусов. Однако закипание может происходить и при меньшей температуре! Прежде всего, топливо своим химическим составом напоминает метан. Для его хранения используются специальные резервуары, позволяющие гарантировать безопасную транспортировку жидкой версии природного газа. Для успешного перемещения принято использовать криоцистерны, в которых поддерживается оптимальный температурный режим.

Для превращения классического газа в сжиженный требуется сразу несколько этапов . Изначально природный газ нужно сжать под определенным давлением, а затем – охладить. Объем уменьшиться приблизительно в шесть сотен раз.

Присутствует возможность проведения обратной реакции, когда сжиженный газ превращается в обычное физическое состояние. Для этого обязательно задействуют регазификационное оборудование.

Для сжижения начального газа, который был добыт в недрах земли и впоследствии его регазификация, требуют обязательных энергетических затрат, которые могут быть существенными. В результате себестоимость выпуска сжиженного газа в расчете на один кубический метр топлива, который можно использовать, оказывается существенно выше стоимости, характеризирующей получение традиционного газа и его использования без дополнительных мер.

Сжиженные углеводородные газы чаще всего представлены пропаном и бутаном . По физическим и химическим параметрам оба вещества кардинально отличаются от метана. Например, сжижение можно проводить без высокой температуры. В результате пропан и бутан можно использовать для зажигалок, баллонов, отопительного автомобильного оборудования. Нужно понимать, что бутан и пропан редко поставляются по магистральным трубопроводам, ведь они обладают высокой себестоимостью в расчете на 1 кубический метр, по сравнению с природным газом, выпускаемым в виде метана.

К сжиженным газам также принято относить компримированный природный газ. Он традиционно представлен метаном, но в жидкость он превращается только под очень большим давлением. Для хранения традиционно используют специальное оборудование, давление в котором составляет около двухсот бар. Чаще всего компримированный природный газ используют для заправки автомобилей, ведь он радует максимальной выгодой, по сравнению с углеводородными газами.

В чем же кроется разница?

Основное отличие – состояние газа:

• природный газ пребывает в первоначальном, газообразном, состоянии. Температура приблизительно соответствует окружающей среде. Кроме того, предполагается минимальное давление;
• сжиженный газ – переводится в состоянии жидкости. При этом требуется обязательное влияние холодного воздуха или компрессии.

В результате предполагается разница в способах транспортировки и хранения газа. Традиционный газ можно доставлять только с помощью трубы, но без дополнительной обработки, если соблюдаются строгие требования к условиям транспортировки. Сжиженный газ нужно регазифицировать или извлечь из баллона с обязательным превращением в стандартное состояние.

Природный газ обычно стоит дешевле, сжиженный – дороже. К такой разнице в стоимости приводит необходимость обработки сжиженного газа.

Общее – сжиженный газ до своей обработки представлял собой природный. После этого он меняет свои характеристики под влиянием криобработке или сжатия для приведения в жидкое состояние. Правильная эксплуатация газа обязательна для промышленности.

Из-за дороговизны горюче-смазочных материалов многие автолюбители задумываются о необходимости экономить на топливе, а порой и вообще на езде. Но если вам всегда необходимо быть за рулем, и вы не представляете себе другого способа передвижения, то вы несомненно хотели бы немного сэкономить.

Некоторые автолюбители решили перейти на газ, как топливо для автомобиля, а кто-то, наоборот, критически относится к этой альтернативе бензину. Давайте рассмотрим, чем отличается газ от бензина, какие существуют преимущества и недостатки газа, как топлива, и что же все-таки экономнее и практичнее?

Преимущества газа, как топлива

1. Прежде всего, использование газа – это экономия средств. Вначале вам придется потратиться на установку ГБО (газобаллонное оборудование) , но вы очень быстро вернете свои деньги. В зависимости от того, как и сколько вы ездите, конечно. Если вы за год сделаете пробег около 15 тыс. км, вы сможете приблизительно окупить установку газового оборудования. Кроме того, будет экономия средств при заправке.

2. Газ расходуется экономнее, чем бензин. Все просто. Для того, чтобы проехать 100 км, вам потребуется значительно меньше газа, чем бензина. Получается, вы экономите, потому что газ стоит дешевле и заправляться надо реже.

3. Использование газа положительно сказывается на износе и сроке службы двигателя и его составных частей. Например, при впрыске бензина в цилиндр смывается масляная пленка. С газом такого не происходит, наоборот, он лучше смешивается с воздухом, что обеспечивает более равномерное сгорание. Кстати, масло можно менять реже, поскольку увеличивается его срок службы.

4. Двигатель на газе работает значительно тише. Это происходит потому, что пропан-бутан имеет более высокое, в отличие от бензина, октановое число – 105. Поэтому уменьшается и нагар на свечах зажигания, что, в свою очередь, увеличивает их ресурс почти в два раза.

5. Газ экологически чище, не имеет вредных выхлопов, практически безвреден для окружающей среды.

Недостатки газа, как топлива

1. Газовый баллон занимает место в багажнике. Нельзя назвать это большим недостатком, но нужно быть готовым к тому, чтобы оссвободить для него место. Помимо этого, вес машины станет на 20-40 кгтяжелее.

2. Главная проблема автомобилей на газу – это запуск двигателя. Инжекторный двигатель всегда заводится на бензине. А карбюраторные двигатели имеют свои особенности. Если на улице плюсовая температура, то с пуском двигателя на газу проблем не возникнет. Зимой перед тем, как поставите машину в гараж или на стоянку, лучше перевести ее на бензин, чтобы утром легко завести.

3. За счет особенностей газовых смесей на 7-10% снижается мощность двигателя и ухудшается динамика разгона. Однако при нормальной (не спортивной) езде такие потери не очень заметны.

Есть определенные преимущества газа, как топлива, но есть и небольшие «минусы». Но можно сказать точно, что используя газ, вы значительно экономите средства. Поэтому, прочитав нашу статью и посоветовавшись с опытными специалистами, вы сможете принять правильное решение.

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

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

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

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

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

Оба газа схожи между собой по нескольким параметрам:

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

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

Отличия сжиженных газов СУГ и СПГ

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

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

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

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

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

Общее описание

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

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

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

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

Достоинства и недостатки АГВ

Перечень положительных качеств АГВ выглядит следующим образом:

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

Недостатки АГВ сводятся к следующему списку:

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

Принцип работы АГВ

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

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

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

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

Сразу за АГВ последовательно устанавливаются следующие элементы отопительной системы:

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

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

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

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

Модификации АГВ

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

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

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

АГВ зарубежного производства

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

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

Особенности эксплуатации

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

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

Заключение

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

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

Что представляет собой традиционный природный газ?

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

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

Что представляет собой сжиженный газ?

Под сжиженным газом понимаются:

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

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

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

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

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

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

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

Сравнение

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

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

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

Таблица