Теплотворная способность различных видов топлива: дров, угля, пеллетов, брикетов

Чем топить самовар лучше всего — раскрываю забытое знание

Лучшее топливо для самовара со времени его изобретения — это древесный уголь. Да, да, лучше всего топить самовар тем самым углём, который вы покупаете для мангала и барбекю.

Как горит древесный уголь в топке самовара (Осторожно, много умных слов!)

Если вам неохота вникать во все эти умные слова, просто примите к сведению, что топить самовары древесным углём предпочитали ещё при царе Горохе Николае и Александре. Немного интересных фактов про уголь дальше, но сперва закончим с топкой самовара.

Древесный уголь из берёзы — лучшее топливо для самовара. Делает Леспром, но вы и сами можете.

Основным горючим элементом которого является углерод, его содержание превышает 95%. Количество сгоревшего углерода, а следовательно, и выделившегося тепла пропорционально расходу кислорода. Это дает возможность регулировать процесс топки подачей воздуха. У самовара ее ограничивают, главным образом, проходные сечения прорезей в решетке и сопротивление слоя топлива. Их подбирают так, чтобы горение не было чересчур интенсивным, иначе возрастают теплопотери. По мере выгорания топлива толщина пласта уменьшается, что приводит к снижению сопротивления тракта движению газового потока, и интенсивность горения возрастает. Древесный уголь горит коротким пламенем красноватого оттенка. После сгорания древесного угля образуется сравнительно немного золы. Плавится она при температуре 1400С, которая в топке самовара недостижима, так что получается легко удаляемый порошок.

Почему самовар лучше топить древесным углём

Быстрее всего самовар закипает на углях

Распределение температур по высоте жаровой трубы при работе самовара на древесном угле таково: самая высокая температура в области очага горения, то есть внизу. А верхняя часть жаровой трубы нагрета меньше. Для нагрева и кипячения воды такое распределение температуры по высоте оптимальное. Более горячая и поэтому более легкая вода поднимается вверх, в полном соответствии с законом Архимеда, а ее место занимает холодная и более тяжелая, из верхних слоев резервуара. Таким образом, благодаря естественной конвекции жидкость интенсивно циркулирует, перемешивается и равномерно прогревается по всему объему. Коэффициент полезного действия самовара на угле довольно высокий, не менее 70%.

Что лучше, уголь или газ?

Принято считать, что наиболее выгодным вариантом для отопления является магистральный газ.

Однако, узнав стоимость подведения и подключения, многие жители ищут пути альтернативного отопления. Сравнивать эти виды топлива лучше по трем критериям:

  • Энергетический. При сжигании 1 м 3 (0.62 кг) природного газа вы получите 9.45 кВт/ч тепла без учета КПД котла. Килограмм антрацита даст 7.16 кВт/ч.
  • Экономический. Учитываются тарифы для населения на поставку газа, а также стоимость транспортировки угля и КПД котлов.
  • Удобство использования. Во всех случаях потребуется обустройство дымохода и вентиляции. Для хранения угольного топлива необходимо пространство, его закладку придется производить вручную, тогда как газ подается по трубопроводу.

Справка. Если дом уже подключен к газовой магистрали, то более выгодный способ обогрева можно не искать. При отсутствии подключения лучший вариант — угольные котлы, работающие в автоматическом режиме.

Параметры жидких веществ

Жидкие материалы, как и твердые, раскладываются на следующие составляющие: углерод, водород, серу, кислород, азот. Процентное соотношение выражается по массе.

Из кислорода и азота образуется внутренний органический балласт топлива, эти компоненты не горят и включены в состав условно. Внешний балласт формируется из влаги и золы.

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Похожие показатели удельной теплоты сгорания определяются и у авиационного керосина – 42,9 МДж. В категорию лидеров по значению теплотворной способности попадает и дизельное топливо – 43,4-43,6 МДж.

Относительно низкими значениями ТСТ характеризуются жидкое ракетное горючее, этиленгликоль. Минимальной удельной теплотой сгорания отличаются спирт и ацетон. Их показатели существенно ниже, чем у традиционного моторного топлива.

Рекомендации по растопке

Во-первых, необходимо начать с того, что для твердотопливных котлов требуются хорошо высушенные дрова

Это самое важное правило. Все дело в том, что влажность в дровах начинает испаряться и конденсировать на внутренних поверхностях топки и дымохода и совместно с дымом и угарными газами образует деготь

Это снижает срок эксплуатации котла, уменьшает размеры и топки, и дымоходной трубы, а, значит, проходимость отводящих газов. К тому же деготь придется удалять. И, скажем прямо, процесс этот малоприятный.

Обязательно обратите внимание на исправность всех элементов отопительного агрегата. Просто укажем на один пример, который подтвердит наши опасения

Небольшая трещина в заслонке, равная двум миллиметрам, за один час вытравит из котла 15 м³ теплого воздуха. А это тепловые потери. Так вот, если котел нагревается до 100°С, эти потери могут составить до 10% от всей выработанной тепловой энергии. Это опять-таки перерасход дров.

Растопка котла

Последовательность растопки

  • Сначала надо растопить котел, чтобы прогрелись и камера сгорания, и дымоход. Если этого не сделать, часть дыма будет просачиваться в помещения. Поэтому делается половинчатая закладка, то есть, 50% от всего объема.
  • Для этого используются поленья меньшего размера.
  • Сначала под них укладывается бумага, затем стружка или лучины, далее мелкие ветки деревьев и последними сами дрова.
  • Между поленьями необходимо оставить зазоры, чтобы воздух снабжал огонь кислородом.
  • Если бумаги и щепок под руками не оказалось, разжигать дрова можно хвойными лапами. В хвое содержатся масла, которые прекрасно горят.

Дровяной котел

Теперь обратите внимание, насколько хорошо прогрета сама камера сгорания. Если все нормально, то можно делать закладку полностью

Вторая закладка дров производится по-другому.

Сначала очищается топка и зольник от сажи и пепла. Это надо делать перед каждой новой закладкой дров.
Затем закладываются лучины, а поверх поленья
Обратите внимание на раскладку дров

Здесь важно, чтобы между ними оставались зазоры, но не очень большие
Это первое. Второе – есть два способа укладки: порядно и в виде колодца

Первый вариант проще. Третье – нельзя закладывать дрова до потолка топки, необходимо оставить промежуток в 20 см. Это делается для того, чтобы пламя не попадало сразу в дымоход.

Желтое пламя огня

Характеристика дров как топлива

Отопление дровами в частном доме имеет ряд преимуществ, которые сложно недооценить

И самое важное достоинство заключается в его невысокой стоимости. Если закрыть глаза на цену природного газа для жителей России, то древесина и древесные отходы стопроцентно займут первое место по этому критерию

К тому же стоит помнить, что некоторая часть населённых пунктов и домов России не имеют газификации.

Безусловное преимущество отопления на дровах заключается в экологичности и ощущении комфорта, которое оно создаёт, выделяя приятный запах от свежей и сжигаемой древесины. У владельца есть возможность наблюдать за пламенем в камине или печи с прозрачным панорамным экраном, что встроен в загрузочную дверцу.

Дрова для отопления стоят недорого, однако за это владельцу придётся расплатиться личным временем и физическим трудом.

И основной недостаток заключается как раз в этом: придётся потрудиться и заготовить твёрдое топливо, растопить печь или котёл, поддерживать их работу, своевременно подбрасывая поленья. В случае только печного обогрева сложновато обогреть отдалённые комнаты, необходимо в любом случае использовать батареи. Установка котла на дровах является не дешёвой процедурой, так как его требуется правильно обвязать и провести монтаж дополнительных устройств.

Если вам понадобилось установить батареи для печи, вы можете выбрать подходящие радиаторы прямо у нас.

На что надо обратить внимание

Работа любого отопительного прибора на угле, дровах и других топливных полуфабрикатах неразрывно связана с системой вентиляции. От качества вентиляции и состояния дымохода зависит эксплуатационные характеристики нагревательного оборудования, технологические параметры всей системы отопления в доме.

Вытяжка должна работать в соответствии с установленными нормами пожарной безопасности.

Правильно сделанный дымоход, чистка нагревательного прибора обеспечат длительную работу твердотопливного котла на оптимальных режимах работы. Частая смена одного вида топлива на другой может стать причиной нестабильной работы отопительного агрегата, сбоев в системе ГВС и теплоснабжения. У каждого агрегата должно быть одно, основное топливо, тогда как другие виды могут использоваться кратковременно, по необходимости.

Виды угля для отопления

Чтобы понимать, какой лучше уголь для отопления дома, важно разбираться во всех типах топлива:

  1. Каменный длиннопламенный. Вид популярный и применяемый для решения задач по отоплению частных жилых строений. Ископаемый продукт подходит практически для всех видов котлов, печей, бывает рядовым и сортовым (по размеру фракций). Преимущества в длительности горения, высокой теплоотдаче. В процессе горения топливо не требует поддува, а для розжига нужно минимальное количество дров.
  2. Каменный слабоспекающийся. Относится к коксующимся типам с высоким уровнем метаморфизма. Уголь стоит дорого, поэтому для частных домов практически не применяется, а используется для отопления масштабных объектов, школ, больниц, котельных, электростанций. Длительный процесс розжига – минус, огромная теплоотдача – плюс. При горении тип угля не выделяет огня, дыма, слабоспекающиеся фракции очень долго тлеют, выделяя тепло, что объясняет большой временной промежуток поддержания заданной температуры в помещении. Применение этого типа угля позволяет неплохо экономить на объеме топлива, но придется потратиться на закупку сырья.
  3. Антрацит. По мнению специалистов, это лучший уголь для котла частного дома. Отличить сорт можно по цвету – серо-черный оттенок с металлическим отблеском. Куски отличаются повышенной прочностью, напоминают камень. Уровень углефикации более 95%, то есть содержание углерода настолько высокое, что сгорает топливо практически без остатка, без дыма, запаха, оставляя минимальное количество золы. Несмотря на высокие положительные качества, стоимость топлива невысокая – плюс для хозяев частных домов.

Специалисты выделяют отдельно торфяной уголь – это также природное ископаемое, образовавшееся в процессе гниения остатков растений, соединения их с битумными массами. Торфяной уголь (брикеты) отличаются невысокой калорийностью до 6000 ккал, что ниже, чем у антрацита, немного сниженной теплоотдачей. Плюсы – низкая пыльность топлива, невысокая стоимость. Торф хорошо и жарко горит, но требует более частых закладок порций.

Бурый уголь – еще одна разновидность топлива, которая находится на второй стадии метаморфизма. То есть это переходное звено между малокалорийным торфяным топливом и высококалорийным антрацитом.

Чем грозит применение несортированного угля

Использование такого вида топлива в ТКДГ может привести к выходу оборудования из строя. В несортированном угле много пыли, а эффективность ее горения небольшая.

Кроме того, часто встречаются крупные куски. При использовании автоматической подачи топлива их попадание в механизм приводит к его заклиниванию и поломке.

Чаще всего это антрацит, но он имеет высокую теплотворность и температуру горения, в результате чего оборудование часто выходит из строя.

Применение в ТКДГ угля мелкой фракции приведет к следующим результатам:

  • не дожигается топливо, его придется просеивать и использовать повторно;
  • снижается номинальная мощность (например, в технических характеристиках оборудования она составляет 25 кВт, но агрегат сможет вырабатывать не более 15 кВт).

Какой уголь лучше для твердотопливного котла? Для эффективного функционирования агрегата с автоматической подачей рекомендуют использовать длиннопламенный уголь. В России производят такое сырье с фракцией 13-50 мм, тогда как для этого оборудования допускается, чтобы размер отдельных кусков не превышал 30 мм.

Плюсы и минусы топливных брикетов

Теперь рассмотрим евродрова. Топливные брикеты делают из отходов деревообрабатывающих и мебельных предприятий. Стружку или опилки обычно дробят. Затем полученную древесную муку прессуют под большим давлением и на выходе получаются «кирпичи», «цилиндры», «таблетки», склеенные лигнином — природным полимером.

Преимущества древесных топливных брикетов:

  • Высокая удельная теплота сгорания – 4500 — 5000 ккал (5.2 – 5.8 кВт*ч с 1 кг)
  • Небольшой процент влажности – 8 — 10%.
  • Низкая зольность – 1%.

Практика показывает, что топливные брикеты имеющие более высокую плотность (около 1000 кг/м 3 ) и меньшую влажность, горят дольше и лучше, чем дрова.

Как посчитать расход угля

Чтобы рассчитать объем закупки топлива следует определить площадь дома, степень утепления, принять в расчет температурные показатели региона и тип котла (печи). Больше всего требуется угля для отопления кирпичного дома. В сравнении с деревянным домом аналогичной площади в кирпичный придется покупать топлива на 30-35% больше. Чтобы сохранять тепло в шлакобетонном строении с толщиной стен в 450 мм площади в 90 м2 нужно 2,5-3,5 т угля, расчет приведен для печного отопления. Прочие строения подобной площади потребляют до 7-8 тонн угля за зиму, но для регионов с мягкими зимами объем снижается почти на треть.

Для примера: в Красноярске, Омске для отопления деревянного дома площади до 40 м2, хорошо утепленного, на сезон с сентября по май требуется 5-7 тонн угля ДПК марки орех, кулак, полукулак. Это фракции до 100 мм длиннопламенные. Учитывая средние показатели температуры зимой в -30 С, стоимость отопления значительно ниже, чем при обустройстве газовых и других систем.

Чтобы определить, сколько нужно угля для нового дома, специалисты рекомендуют купить несколько мешков выбранных марок топлива, протопить котел или печь с замером временного промежутка на сгорание, учетом температуры в доме. В расчет нужно брать показатели термометра за окном, тягу в дымоходе, исправность работы системы (если это печное-водяное отопление).

Комфортной считается температура в комнате от +18 С. Если на улице до -0 С, то период нагревания дома до +18 С нужно умножить на 3. То есть, когда при температуре -5 С дом прогревался до +18 С в течение 15-20 минут, то при показателях уличной температуры в -25 С ему потребуется до 60 минут, чтобы достичь тех же показателей.

Средние расчеты для твердотопливного котла для отопления дома площади 100 м2 по сезонным показателям:

  1. С сентября по октябрь 1 ведро за 12 часов. В ночь температура в помещениях будет немного понижена.
  2. С ноября по февраль до 3,5 ведер в сутки. По килограммам получается примерно 63-65 кг.
  3. С марта по апрель до 2-х ведер в сутки.
  4. В период весенних заморозков можно обойтись 1 ведром в сутки или за 12 часов.

Учитывая вес ведра в 18-20 кг, примерный расход за сезон отопления составляет не более 10 тонн, в зависимости от степени утепления строения, суровости зим, требуемой температуры в помещении

Очень важно правильно выбрать уголь, чтобы не оказаться с малокалорийным топливом в самые холодные периоды

Разновидность автоматических твердотопливных котлов

  • Традиционный тип. Это обычные котлы, работающие на твердом топливе, автоматика которых настраивается вручную. Подача воздуха в камеру сгорания регулируется с помощью шибера, то же самое можно сказать и подаче топлива, температурный режим выставляется вручную. У этих котлов есть большой плюс – работать они могут на любом виде твердого топлива.
  • Комбинированный вариант. В данной конструкции устанавливаются разные приспособления, которые поддерживают режим горения того или иного вида топлива. В некоторых моделях для каждого вида топлива устанавливается своя камера сгорания, в других придется видоизменять топку. К примеру, устанавливать горелку.
  • Пиролизные отопительные приборы – это уникальная конструкция, в которой используется технология отбора тепловой энергии не только от сжигания топлива, но и от отводящего в процессе горения газа. По сути, это автоматические твердотопливные котлы длительного горения, где твердое топливо не горит, а тлеет. Это на сегодняшний день самые дорогие, но очень востребованные отопительные приборы. У них достаточно высокий коэффициент полезного действия  — 90%. Единственное, что иногда отталкивает потребителей – это энергозависимость котла. Зато его функциональность на самом высоком уровне, все процессы производятся в автоматическом режиме. Можно сказать так, что пиролизные котлы – это современный подход к решению задач, связанных с отоплением частного дома, путем автоматизации контроля и регулирования процессов горения.

Монокотел со встроенным бункером

В настоящее время в специализированных магазинах потребители могут выбрать агрегаты, разные по мощности. Этот показатель варьируется в пределах 10-250 кВт. То же самое о разнообразии можно сказать и о топливе. Здесь и пеллеты, и угольный гранулят разных размеров, и опилки, и лучина, и прочее.

Принцип работы котла

Автоматический котел на твердом топливе – это все тот же обычный котел с небольшим дополнением в виде бункера, который является своеобразным складом, откуда в автоматическом режиме топливо подается в топку отопительного агрегата

Поэтому специалисты обращают особе внимание на процесс установки всех частей. Необходимо полное и точное соответствие, обусловленное инструкцией

Если монтажный процесс будет проведен на высочайшем уровне, то можно говорить о качественной долгосрочной эксплуатации автоматического твердотопливного котла.

Принцип работы

Понятно и без слов, что через бункер можно подавать в камеру сгорания только гранулированные виды твердого топлива. Дрова тут явно использовать будет невозможно. Но и это не проблема. Стоят древесные гранулы недорого, найти их можно сегодня практически во всех магазинах. Хотя во многих моделях автоматических твердотопливных котлов можно использовать мелкие древесные отходы в виде щепы или опилок. Но будьте внимательны, в паспорте изделия указывается – можно ли использовать их или нельзя. Потому что производители выдвигают свои особые требования к каждой модели.

Почему требования разные? Все дело в том, что размер подаваемых частиц топлива, а также их технические характеристики (влажность, плотность), играют свою особую роль. Некоторые автоматические модели спокойно принимают даже самые маленькие кусочки древесины, в некоторых можно использовать средние размеры. Это важная составляющая эффективной и долгосрочной работы котлов.

Подача топлива в камеру сгорания происходит с помощью шнека, который вращается небольшим электродвигателем. Бункер может располагаться, как отдельно стоящая единица, или быть единым в одном корпусе с котлом. Самый распространенный в настоящее время агрегат – это твердотопливный котел на пеллетах.

Что такое пеллеты

Это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов древесины, торфа, сельскохозяйственной продукции (соломы, кукурузных початков, куриного помета и прочего). Это измельченные вышеописанные материалы, которые прессуются в цилиндрические гранулы определенного размера. Размер пиллет определяет возможность прохождения их через шнековое отверстие в топку котла.

Пеллеты

Кстати, для информации: чтобы изготовить одну тонну гранулированных пеллет, необходимо переработать от 2,3 до 2,6 м³ древесины. Плюс сам процесс производства требует тепловой энергии, которая выделяется путем сжигания еще одного кубометра опилок. Пеллеты фасуются в бумажные мешки, объем мешков может быть разным от 2 до 20 кг.

Чем пеллеты отличаются от обычных дров? Их влажность 8-12%, у дров она минимум 15%. Плотность раза в полтора выше. Все это обеспечивает высокую теплоотдачу топлива, даже, если оно не горит, а тлеет.

Устройство твердотопливного котла

Приблизительный расход твердого топлива для отопления частного дома

Все мы не раз видели, как уголь для котла или для печи переносят из отдельного помещения к, собственно, топке, в обычных десятилитровых ведрах. Этот незаменимый предмет домашнего обихода и станет мерой объема угля для котла на весь отопительный период. Такое ведро вмещает в себя до восемнадцати килограммов угля для котла.

Расход угля в ведрах

Сентябрь и октябрь — по одному ведру в сутки. С ноября по февраль — до десяти ведер. В марте и апреле — одно — два ведра в сутки. Далее произведем нехитрые арифметические действия. Чтобы получить конечный результат по расходу угля для котла, используемого для отопления дома.

Всего понадобится порядка пятисот восьмидесяти ведер угля, или десять с половиной тонн. Этот результат нельзя брать за окончательный вариант, ведь нужно учитывать местонахождение дома, климатические условия региона. А также такие факторы, как количество окон и степень утепления стен.

В зависимости от данных характеристик, вполне возможно, придется купить уголь в большем или меньшем количестве.

Достоинства использования угля для котла

К несомненным преимуществам подобного способа отопления жилых помещений, относятся:

  1. Экономичность, сравнительно небольшие финансовые вложения в покупку оборудования и угля для котла;
  2. Доступность данного вида топлива, на данный момент найти поставщика угля не представляет особых трудностей;
  3. Для транспортировки и хранения угля для котла, в отличие от жидкого или газообразного топлива, не требуются специальные цистерны и резервуары. Можно купить уголь в мешках или пакетах. Также большой популярностью пользуется уголь для котла в брикетах, что облегчает как его транспортировку, так и хранение;
  4. Современное оборудование позволяет сжигать вместе с углем для котла различный бытовой мусор. Который, благодаря высокой температуре горения, тоже не оставит после себя шлаков или золы;
  5. В отличие от установки газового оборудования для отопления, не нужно получать разрешительных документов. А также подводить к дому дополнительные коммуникации;
  6. Используя качественный каменный уголь или дорогой уголь антрацит, можно значительно сэкономить на расходе топлива, благодаря высокой теплоотдаче.

Недостатки использования угля для котла

К недостаткам отопления жилых помещений с помощью твердотопливного оборудования и угля для котла можно отнести:

Контроль непрерывной работой системы, необходимо постоянно следить за количеством угля для котла в бункере или топке, закладывать топливо два — три раза в сутки;
Регулярное обслуживание угольного оборудования. Что включает в себя периодическое удаление золы и шлаков один раз за двое суток и, как минимум, один раз в неделю полностью очищать камеру сгорания;
Следить за техническим состоянием дымохода. Чтобы выделяющиеся при сгорании угля для котла вредные газы не попадали в жилые помещения;
В отличие от дров, которые делают процесс сгорания приятным для обоняния. Уголь при горении выделяет запах, который некоторым потребителям кажется неприятным.

Пеллеты — альтернативный вид топлива

Пеллеты можно хранить во дворе, даже в дождливую или снежную погоду.

Если использование угля для котла в качестве топлива, по каким-либо причинам оказывается невозможным, стоит обратить на топливные пеллеты, которые прессуются из гранулированных смесей торфа и древесных стружек. Этот вид топлива делятся на два вида: обычные белые и торрифицированные черные.

Торрифицированные пеллеты становятся черными и приобретают ряд преимуществ благодаря обжигу при температуре в триста градусов в специальных вакуумных камерах. Благодаря такой обработке, пеллеты становятся влагоустойчивыми и не требуют для хранения особых помещений.

  Черные пеллеты не подвержены гниению, а благодаря высокому коэффициенту полезного действия при сгорании, который можно сравнить с теплоотдачей угля для котла, получили название био-уголь.

Подведем итоги

Зольность топливных пеллет не превышает трех процентов, что делает его экологически чистым топливом. Однако, при ограниченных финансовых возможностях, лучше использовать уголь для котла марки ДПК, как мы уже писали раньше, ведь по сравнению с топливными брикетами, его стоимость значительно ниже, а расход топлива почти одинаков.

Вернуться в раздел ВСЕ ОБ ОТОПЛЕНИИ

Оцените статью
alpha-house.ru
Добавить комментарий