Расход угля в твердотопливном котле

Отопление современного дома углём — это не возврат в позапрошлый век, а новые критерии удобства

Горение каменного угля превращает в тепло накопленную в нем энергию

Еще не все регионы России охвачены сетью газопроводов, и для многих жителей отопление коттеджа углем остается единственно возможным вариантом. Использование дешевого и доступного угольного топлива теперь не связывается с устаревшими представлениями о нем. Современные твердотопливные котлы удобны в обращении, надежны и не загрязняют дымом атмосферу. Наша статья поможет понять, какие особенности имеет отопление в частном доме на угле и в чем его преимущества.

Свойства угля как вида топлива

Сегодня безопасность отопления жилища углём поднялась на новый уровень, и эксплуатация твердотопливных котлов больше не доставляет хлопот домовладельцам, как бывало раньше. Даже при том, что сжигание любых видов угля для отопления вызывает неодобрение экологов, популярность его не снижается, а только возрастает.

Потребительские качества угля для отопления дома выгодно отличаются от свойств других видов топлива:

• высокая теплоотдача каменного угля обеспечивает больше тепла на единицу отапливаемой площади;
• использование твердотопливных агрегатов позволяет устроить независимое от газопровода отопление на угле в частном доме или коттедже;
• для хранения угля не нужно устанавливать дома герметичные резервуары;
• каменный уголь, в отличие от дров, не боится сырости;
• удобная упаковка делает возможным транспортировать купленный уголь для отопления как в черте города, так и на дачу;
• установка котлов или печей на твердом топливе не требует специального разрешения, как в случае с газовым отоплением.

Виды угля для отопления

Антрацит по праву считают лучшим углём для отопления

Поступающий в продажу уголь для отопления делится на следующие категории с буквенными обозначениями:

Классификация по размеру кусков сортированного угля:

Все виды угля для отопления отличаются разной степенью теплоотдачи, и в ходе сгорания образуют неодинаковое количество побочных продуктов. В частности, сжигание газового угля и длиннопламенного сопровождается большим выделением печного газа и дыма. Антрацит, напротив, содержит более значительный процент углерода, горит почти без дыма, и после его сгорания остается мало золы и шлака.

Какой из сортов данного топлива лучше? Сколько понадобится угля для отопления дома, чтобы хватило до весны? Среди потребителей, использующих отопление углём отзывы подтверждают мнение, что лучшим углем считается антрацит «орешек». На отопительный сезон его нужно гораздо меньше по массе, чем других сортов. Поэтому и стоимость антрацита вдвое выше, чем длиннопламенного.

Следует упомянуть, что расфасованный в мешки сортовой уголь стоит дороже, чем тот, который продается «навалом». Разница в том, что в фасованном угле отсутствует пыль, которая мешает нормальному горению. Кроме того, при продаже угля в мешках можно более точно проконтролировать его реальный вес.

Поскольку шлак после сгорания угля приходится куда-то утилизировать, одним из вариантов может стать изготовление шлакоблоков для строительства надворных построек.

Угольное отопительное оборудование

Угольные печи

Обычная печь может обогреть только одну-две комнаты, даже если использовать не дрова, а уголь для отопления дома. Правда, ее можно усовершенствовать, вмуровав внутрь кирпичной кладки теплообменник для водяного отопления. Печь по-своему хороша, но порой бывает опасной из-за того, что провоцирует отравления угарным газом.

Важно. Задвижку печного дымохода можно закрывать только после того, как уголь полностью сгорит, и в топке исчезнут язычки пламени.

Для отопления углем коттеджа гораздо более эффективен, надежен и безопасен такой отопительный агрегат, как котёл.

Угольные твердотопливные котлы отопления

Схема демонстрирует устройство усовершенствованного угольного котла

По конструкции котёл отопления на угле несложен, но весьма эффективен. Его чугунный теплообменник и мощная колосниковая решетка устойчивы к прогоранию и коррозии. Даже самые простые из этих устройств исправно обогревают дома на протяжении многих десятков лет. Но все же котлы старого образца уступают по производительности и теплоотдаче своим нынешним конкурентам.

Принцип работы отопительного котла выглядит так:

• как только в топке зажигают огонь, в дымоходе создается тяга и воздух затягивается в топливную камеру;
• уголь накаляется и частично сгорает;
• газообразные продукты горения угля смешиваются с подаваемым внутрь вторичным воздухом и окончательно сгорают;
• образовавшиеся газы отдают свою температуру теплоносителю, а затем выводятся через дымоход.

Современные котлы отопления на угле стабильно отапливают жилые помещения и хозяйственные пристройки. Они расходуют топлива в 2 раза меньше по сравнению с устаревшими моделями. Передовые технологии усовершенствовали не только конструкцию и дизайн отопительных агрегатов, но и сам принцип сжигания топлива. В результате теперь домовладельцу не приходится по нескольку раз в сутки загружать в котел очередную порцию угля и удалять скопившийся шлак.

Увеличенная камера горения рассчитана на единовременную загрузку большого количества угля, который постепенно сгорает в течение 6–12 часов. Принудительный наддув воздуха способствует максимально полному сгоранию топлива. Благодаря этому заметно уменьшается расход угля на отопление дома.

Специально для автоматических моделей отопительного оборудования рекомендуется приобретать уголь сорта «эко-горошек», имеющий оптимальные размеры и очищенный от примеси пыли.

Большой бункер автоматизированного отопительного котла обеспечивает длительное горение угля

Автоматизированная подача топлива из бункера в котел «освобождает руки» пользователю. Он становится свободным от обязанности постоянно следить за работающим отопительным прибором. Вместимости бункера хватает для безостановочного горения угля в течение недели.

Отзывы об отоплении углём демонстрируют, насколько довольны пользователи практичностью автоматизированных угольных котлов. Это очень удобно — в начале отопительного сезона запустить котел в действие, и всю зиму только добавлять уголь в бункер по мере его опорожнения. Удалять золу и шлак тоже не приходится слишком часто, всего пару раз в месяц.

Разжечь в котле уголь для отопления, особенно антрацит, для непривычного человека бывает непросто. Вначале котел растапливают дровами или специальной смесью, а затем понемногу добавляют мелкий уголь. Когда горение станет стабильным, можно засыпать антрацит большими порциями. Сколько именно и как часто — будет зависеть от модели котла и точнее определится в практике его использования.

Нельзя применять бензин для розжига угля в отопительном котле!

А что делать, если в доме отключится электричество? В таком случае приостановится автоматическая подача угля в топливную камеру котла. Одновременно с этим перестанет действовать циркуляционный насос, и вода будет застаиваться в теплообменнике. Но закипания котла не случится, потому что горение угля перейдет в слабый режим. Затем, когда электроснабжение восстановится, уголь вновь разгорится.

Обслуживание твердотопливного котла

Меры по обслуживанию котла сводятся к необходимости чистить теплообменник и дымоотводящие каналы. На их поверхностях оседает сажа, и это явление снижает эффективность работы отопительного агрегата на 15%. Периодичность чистки котла отопления на угле может варьироваться: старые чугунные модели приходится чистить 2–3 раз за сезон, а современные 1 раз в 2 года.

Для беспрепятственного обслуживания котла должен быть свободным доступ к нему в том помещении, где он установлен.

Расчет мощности угольного котла для отопления дома

Большое разнообразие типов и моделей котлов на угле облегчает задачу правильного выбора

Мощность водонагревательного котла — это один из важнейших показателей работы всей отопительной системы. Хотя большинство современных твердотопливных котлов выдают КПД не менее 80–90%, все же не каждая из моделей в состоянии справиться с обогревом значительного объема помещений. От мощности отопительного агрегата также зависят среднегодовые показатели расхода угля на отопление дома. Рассчитать необходимую в конкретных условиях мощность котла сможет специалист, который примет во внимание средние температуры в регионе и площадь отапливаемого дома.

Выбрать мощность котла при его покупке можно по такому правилу: для отопления 100 м² жилого дома необходимо 10 кВт теплоэнергии в час.

Например, для отопления загородного дома площадью 200-250 м² (плюс бассейн и гараж) будет достаточно котла мощностью 40 кВт. Ошибка в выборе мощности может в дальнейшем плохо отразиться на расходе угля на отопление дома и комфортности отопления. При недостаточной мощности в помещениях будет холодно, а при чрезмерной — получится перерасход топлива.

Расчет расхода угля на отопительный сезон

Диаграмма показывает сравнение затрат энергии других видов топлива по сравнению с углем

Инженеры вычислили, что для получения 10 кВт тепловой энергии нужно сжечь 2 кг угля. Однако, предварительные расчеты, сколько надо угля для отопления дома, могут оказаться неточными. Реальный расход топлива выяснится лишь по окончании отопительного сезона. Погрешность возникает из-за влияния многих факторов: вид угля для отопления, климатическая зона, расположение дома, утепление стен, количество окон и др.

Отзывы использующих отопление углём своих домов свидетельствуют, что, когда температура на улице выше нуля, у них в среднем в день сгорает 1 ведро угля. В мороз — 2–3 ведра, а в сильную стужу приходится отапливать дом 10-ю ведрами угля в сутки. Только нужно смотреть, уточняют они, чтобы это был хороший уголь, а не пустая порода и не пыль.

По опыту домовладельцев, для отопления дома 65 м² в Волгоградской области требуется 4 тонны угля для отопления дома. А хозяину дома площадью 200 м² на Среднем Урале, где морозы бывают ниже 30 градусов, приходится запасать на зиму целый «Камаз» антрацита.

Производя расчеты, сколько угля нужно для отопления дома, учитывайте, что самую низкую теплоотдачу имеет бурый уголь, а наиболее высокую — антрацит.

На предлагаемом видео вы сможете ознакомиться с методами использования твердотопливного котла в системе отопления.

В нынешнее время, когда на рынке энергоносителей главенствуют природный газ и нефтепродукты, отопление собственного коттеджа углём ни в коей мере не теряет актуальности. Надеемся, что после прочтения нашей статьи вы узнали, как устроить отопление в частном доме на угле. И теперь, обогатившись теоретическими знаниями, вы сможете приступить к воплощению их в реальность у себя дома.

Расход твердого топлива в твердотопливных бытовых котлах

Центральное и индивидуальное отопление для климатических условий Российской Федерации является обязательным и жизненно необходимым. В былые времена, а кое-где и сегодня, для этих целей использовались печи.

Однако в связи с тем, что технический прогресс на стоит на месте, практически везде их заменили на индивидуальные отопительные установки – газовые котлы .

В то же время, на сегодняшний день огромное количество нацеленных пунктов России не газифицировано и не планируется газифицировать. Поэтому жителям таких поселков, деревень и сел приходится искать альтернативу газовому отопительному оборудованию.

Оптимальным решением данного вопроса можно считать покупку и установку в загородном (дачном) доме или коттедже твердотопливного котла. Соответственно, потенциальных покупателей твердотопливных котлов интересует каким будет расход твердого топлива.

От этого зависят не только прямые затраты на отопление, но и площадь выделяемая под склад твердого топлива и транспортные расходы на его доставку.

Виды твердого топлива, используемые в современных твердотопливных котлах

• Дрова.
• Пеллеты. Достаточно новый вид твердого топлива известный еще как «биогранулы». Изготавливается методом экструзии из соломы, лузги подсолнечника, древесных опилок, торфа, скорлупы ореха и других «массовых» горючих материалов.
• Каменный и бурый уголь.

Основное отличие указанных видов топлива – калорийность. От калорийности топлива зависит количество тепловой энергии, которая выделяется при сжигании единицы объема (массы) и соответственно нормы расхода твердого топлива необходимые для отопления единицы площади помещения.

В связи с этим необходимо знать, что при сжигании менее калорийного топлива, которое рекомендовано производителем оборудования, возможно существенное падение тепловой мощности – до 30% (при рекомендованной влажности) и еще больше при естественной влажности.

Например, если в эксплуатационной документации на котел в качестве основного топлива указан каменный уголь, то для того чтобы получить номинальную тепловую мощность (основной фактор при покупке котла) следует топить его каменным углем, а угольную пыль или мелкозернистую фракцию добавлять небольшими порциями на раскаленный слой.

Пеллеты могут быть изготовлены из соломы, древесных опилок, древесной пыли и других отходов. Их можно использовать в твердотопливных котлах любой конструкции, однако основное их предназначение – топливо для пеллетных котлов с автоматической бункерной загрузкой.

Расход дров в твердотопливном котле будет тем меньше, чем суше дрова. Рекомендованная влажность дров – не более 15-20%. От уровня влажности дров зависит не только тепловая мощность котла, но и срок его службы.

Другие факторы, влияющие на расход топлива

• Климатические условия конкретной местности.
• Материалы, из которых построены стены, перекрытие и крыша здания.
• Деревянные окна или окна ПВХ.
• Количество этажей.
• Год постройки.
• Роза ветров.

То есть факторы, от которых зависит коэффициент теплопередачи и тепловые потери через конструктивные элементы здания: стены, потолок, крышу, окна и входные двери.

Ориентировочный расчет популярных видов твердого топлива для отопления здания твердотопливными котлами

Исходные данные для расчета

• Площадь отапливаемых помещений 1000 м2.
• Высота потолка 2,5-3 метра.

Расчет расхода дров (дуб)

Для того чтобы поддерживать комфортную температуру во внутренних помещениях, потребуется затратить 100 кВт тепловой мощности в час. Средняя теплота сгорания 1 кг дров – 3,4 кВт/ч.

Соответственно для выработки 100 кВт/ч потребуется сжечь 30 кг дров или 360 кг в сутки (так как дрова не горят непрерывно, усреднено взята непрерывная работа котла в течение 12 часов в сутки, при условии, что твёрдотопливный котел оборудован системой автоматики). Далее обычная арифметика – по месяцу необходимо 10,8 тонны дров.

Расчет расхода пеллет

Средняя теплота сгорания 1 кг пеллет – 4,2 кВт/ч. Соответственно для выработки тех же 100 кВт/ч требуется 23,8 кг пеллет или 215 кг в сутки или 6,5 тонны в месяц. Усредненная работа котла принята в течение 8-9 часов в сутки при условии что это «пеллетный» котел.

Расчет расхода каменного угля (антрацит)

Средняя теплота сгорания каменного угля – 7,75 кВт/ч. Для выработки 100 кВт/ч требуется 13,35 угля или 160 кг в сутки или 4,8 тонны в месяц.

Какое твердое топливо принимать как «самое эффективное»?

Обычно, выбор основного топлива зависит от местности, в которой расположен дом. Если это лесистая местность, то, конечно же самым дешевым видом твердого топлива будут дрова и древесные отходы.

Если здание расположено в степной полосе – экономичнее использовать каменный уголь. Если же в вашей местности в равной доступности любые виды твердого топлива – в качестве основного топлива следует принимать самое калорийное.

Случайные материалы:

Твердотопливные котлы на угле – это не шаг во вчерашний день, а новые возможности

Проведение газификации в нашей стране еще не окончено, поэтому многие люди обогревают свои дома углем. Применение недорого угольного топлива больше не означает возврат в прошлое, поскольку сегодня твердотопливные котлы на угле просты в эксплуатации, выносливы и экологичны. Обогрев индивидуального жилого дома имеет свои нюансы.

Рис. 1 Перерождение тепла в накопленную энергию

Качества угля

Отапливать жилые помещения углем в наши дни безопасно, использование твердотопливных котлов значительно упростилось, поэтому уголь, как топливо, максимально востребован.

Потребительские свойства угля весьма привлекательны:

• Огромная теплоотдача дает больше тепла на единицу площади.
• Исключается зависимость от наличия газопровода и возможности подключения к нему.
• Для хранения этого топлива не нужно сооружать особые герметичные емкости.
• Каменный уголь не теряет своих потребительских свойств под воздействием воды.
• Обустройство котельной с твердотопливным отопительным прибором не зависит от согласия специальных государственных органов.
• Наличие удобной упаковки обеспечивает перевозку в любое место.

Категории угля

Имеющийся на реализации уголь для твердотопливных котлов классифицируется следующим образом:

• Антрацит.
• Длиннопламенный.
• Длиннопламенный газовый.

По размеру кусков топливо делится на:

• Крупный или «кулак» 50-100 миллиметров.
• Средний или «орех» 25-50 миллиметров.
• Мелкий или «семечко» 10-25 миллиметров.

Все сорта угля, пригодного для отопления, обладают разной теплоотдачей и оставляют после сгорания разное количество отходов. Длиннопламенный и газовый уголь при горении образуют печной газ и дым в больших количествах. Антрацит сгорает без дыма, оставляет минимальное количество золы.

Рис. 2 Антрацит – лидер среди марок угля

Лучшим углем для отопления частных домов является антрацит средний, его расход минимален, поэтому цена почти вдвое выше стоимости остальных сортов.

Виды отопительных приборов

• Печи. Мощность печи позволяет обогреть несколько комнат. Модернизировать ее можно, снабдив теплообменником для водяного отопления. Опасна печь высокой вероятностью отравления угарным газом.
• Твердотопливные котлы. Их конструкция проста, но эффективна. Теплообменник из чугуна и массивная колосниковая решетка не подвержены прогоранию и коррозии. Простейшие котлы можно успешно эксплуатировать десятилетиями. Однако, у самых современных моделей котлов производительность и теплоотдача значительно выше по сравнению со старыми образцами, расход топлива более экономичен.

Все твердотопливные конструкции функционируют аналогично:

• После розжига огня в топке, в дымоходе появляется тяга, воздух поступает в топливную камеру.
• Уголь разлагается в процессе горения.
• Газы, образовавшиеся в процессе горения, соединяются с поступающим внутрь воздухом и полностью выгорают. Для их применения как вторичного топлива котлы оснащаются специфическими топками с двумя камерами. В первой камере сгорает уголь при огромной температуре и отсутствии кислорода, при этом вырабатывается особый пиролизный газ. Во второй камере имеется горелка, через которую пропускается этот самый газ. Сгорая, он передает тепло теплообменнику.
• Газы, передав свой жар теплоносителю, уходят посредством дымохода.

В зависимости от модификации теплообменник может быть в форме:

• Скрученной в спираль трубы.
• Скрепленных параллельно труб, за счет которых расширяется площадь поглощения тепла.
• Водяного контура, окружающего топку. Как правило, стенки у топки двойные, между ними циркулирует теплоноситель.

После воспламенения топлива активизируется система автоматической загрузки угля из бункера, который бывает отдельно стоящий либо встроенный. Отопительный прибор обустроен особым транспортером, сводящим к нулю риск попадания огня в бункер и воспламенения всего запаса топлива. Топка котла весьма герметична, обустроена системой вентиляции, корректирующей силу горения угля и степень нагрева.

Зола и пепел оседают через дно топки, оборудованное в виде чугунной решетки, в нижней части отопительного прибора, именуемой зольником. За время эксплуатации угольных котлов изменился не только их внешний вид, но и технические характеристики, способ сжигания, расход топлива.

Современные котлы требуют расхода гораздо меньшего количества угля по сравнению с аналогичными старым моделями.

В наши дни хозяину дома не нужно несколько раз в сутки засыпать уголь в топку котла или вычищать образовавшийся шлак. Поскольку котел оснащен большой камерой горения, в которую можно засыпать сразу большое количество угля, и он будет гореть на протяжении 10-12 часов. Принудительная подача воздуха обеспечивает максимальное выгорание топлива, что позволяет снизить расход угля на обогрев помещения.

Рис. 3 Просторный бункер для загрузки угля

Уголь из бункера в твердотопливный котел поступает автоматически, размеры этого бункера рассчитаны на непрерывное горение угля на протяжении недели. Очищать котел от шлаков необходимо пару раз в месяц.

Для розжига угольного котла используют дрова либо специальную горючую смесь, после чего мелкими порциями добавляют некрупный уголь. Когда котел раскочегарится, можно загружать большое количество антрацита. Для розжига категорически запрещается использовать бензин.

Современный твердотопливный котел зависим от бесперебойной подачи электроэнергии, поскольку вся его автоматика работает на электричестве. В случае отключения электроэнергии не будет автоматически загружаться уголь в топку, не будет работать насос, вода перестанет циркулировать через теплообменник. Однако, котел не выйдет из строя, он просто будет функционировать в слабом режиме.

Техническое обслуживание твердотопливного котла

Профилактика и техническое обслуживание твердотопливного котла включают в себя очищение теплообменника и дымоходов. На их стенках накапливается сажа, что способствует уменьшению эффективности работы котла минимум на 15%. Старое оборудование необходимо чистить 2-3 раза за сезон, современные котлы в среднем 1 раз в 2 года.

Для того чтобы было удобно обслуживать котел, его необходимо установить в доступном месте.

Как рассчитать мощность отопительного прибора на угле

От мощности котла напрямую зависит расход угля на обогрев дома. При расчете требуемой мощности следует учесть площадь помещения, климатические особенности. Для ее определения можно воспользоваться помощью специалиста, специальной программой либо таким правилом: для обогрева 100 квадратных метров дома нужно 10 кВт теплоэнергии в час.

То есть, для отопления дома площадью 200 квадратных метров с гаражом потребуется котел мощностью 40 кВт. При малой мощности отопительного прибора в доме будет холодно и не комфортно, при избыточной – произойдет чрезмерный расход угля.

Как определить количество угля на период отопления

По техническим нормам для выработки 10 кВт теплоэнергии идет в расход 2 килограмма угля. Но абсолютно точно рассчитать расход топлива невозможно. Возникают погрешности из-за ряда причин: качества угля, специфики модели котла, сноровки истопника, климатических особенностей, нахождения дома относительно частей света, числа окон и дверей, качества утепления помещений.

При проведении подсчетов следует иметь в виду, что антрацит имеет самую высокую теплоотдачу, а уголь бурый самую низкую.

Источники: http://strojdvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/otoplenie-sovremennogo-doma-uglyom-eto-ne-vozvrat-v-pozaproshlyj-vek-a-novye-kriterii-udobstva/, http://pro-teplo.info/tverdotoplivnye-kotly/raskhod-tverdogo-topliva-v-tverdotoplivnykh-bytovykh-kotlakh.html, http://kotlomaniya.ru/tverdotoplivnye/tverdotoplivnyj-kotel-na-ugle.html

Как вам статья?