Кпд угля и дров – какой вид топлива выгоднее для современных котлов?

Содержание

какой вид топлива выгоднее для современных котлов?

В современных твердотопливных котлах используются различные виды топлива: дрова, пеллеты и каменный уголь. Их основное отличие – в количестве тепловой энергии, выделяемой при сжигании единицы объёма (массы), то есть в калорийности. Чем выше калорийность твёрдого топлива, тем меньше его расход в отопительных целях.

В таблице приведена теплоотдача альтернативных источников энергии

Вид топлива Ккал/кг
Дрова, влажность 50%2 800
Дрова, влажность 30%3 000
Дрова, влажность 20%3 300
Торф3 500
Торфяные брикеты4 000
Бурый уголь4 500
Каменный уголь (среднего качества)6 000
Антрацит7 000
Нефть7 500
Природный газ8 300
Мазут8 500
Дизельное топливо10 000

Преимущества угля для котлов и печей перед дровами очевидны. Низшая теплота сгорания каменного угля в среднем достигает 6000 ккал/кг, тогда как среднее значение дров держится на уровне 3000 ккал/кг при условии хорошо просушенного дерева. Соответственно, чтобы достичь желаемой температуры, угля необходимо сжечь в разы меньше, чем дров. При сжигании менее калорийного топлива, указанного производителем оборудования, тепловая мощность может упасть до 30% при рекомендованной влажности и ещё больше – при естественной. Например, если в инструкции по эксплуатации котла в качестве основного топлива указан каменный уголь, то для получения номинальной тепловой мощности следует топить его каменным углем.

С увеличением влажности уменьшается теплота сгорания рабочего топлива. Теплотворная способность дров зависит от степени их сырости. Рекомендованная влажность для них – не более 15-20%. Расход дров в твердотопливном котле будет тем меньше, чем суше дрова. Так, дрова с 40% влаги дают только 61% того количества теплоты, какое дают те же дрова с 10% влаги, а дрова с 50% влаги – всего 51%. От уровня влажности дров зависит не только тепловая мощность котла, но и срок его службы. При влажности твёрдого топлива выше 60% сжигание его в большинстве случаев становится невозможным, так как количество выделенного тепла не может нагреть продукты горения даже до температуры 900 °С, при которой ещё возможен устойчивый топочный процесс. Повышенная влажность топлива приводит к коррозии водяных экономайзеров и воздухоподогревателей, а также к их засорению вследствие прилипания к этим поверхностям нагрева влажной золы.

На расход топлива влияют и другие факторы: климатические условия местности, материал стен, перекрытий и крыши здания, материал изготовления окон, количество этажей, год постройки и роза ветров.

Очевидно, что отопление дома угольным топливом наиболее выгодно как с экономической точки зрения, так и с точки зрения трудозатрат. В современных котлах расход угля намного экономичнее по сравнению со старыми аналогами. Поскольку котёл оснащён большой камерой горения, в которую можно засыпать сразу большое количество угля, он будет гореть на протяжении 10-12 часов. Принудительная подача воздуха обеспечивает максимальное выгорание топлива, что позволяет снизить расход угля на обогрев помещения.

uuct.ru

Сравнение теплоотдачи дров и угля. Плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов: древесина и её производные

Как перевести тн угля в Гкал? Перевести тн угля в Гкал не сложно, но для этого давайте сначала определимся с тем, для каких целей нам это необходимо. Существуют как минимум три варианта необходимости в расчете перевода имеющихся запасов угля в Гкал, это:

В любом случае, кроме исследовательских целей, где необходимо знать точную калорийность угля, достаточно знать, что при сгорании 1 кг угля со средней теплотворной способностью выделяется примерно 7000 ккал. Для исследовательских целей необходимо знать ещё и откуда, или из какого месторождения, нами получен уголь.
Следовательно, сожгли 1 тн угля или 1000 кг получили 1000х7000=7 000 000 ккал или 7 Гкал.

Калорийность марок каменных углей.

Для справки: калорийность каменных углей колеблется в пределах 6600-8750 калорий. У Антрацита она достигает 8650 калорий, а вот калорийность бурых углей колеблется от 2000 до 6200 калорий, при этом бурые угли содержат до 40% несгораемого остатка – шлама. При этом антрацит плохо разгорается и горит только при наличии сильной тяги, а вот бурый уголь напротив, хорошо разгорается, но дает мало тепла и быстро прогорает.

Но здесь, и в любом из последующих расчетов, не забывайте, что это тепло выделяемое при сгорании угля. А при отоплении дома, в зависимости от того, где у нас сжигается уголь в печи или котле, тепла вы получить меньше, за счет так называемого КПД (коэффициента полезного действия) отопительного устройства (читайте котла или печи).

Для обычной печи этот коэффициент не более 60%, как говорят, тепло улетает в трубу. Если у вас котел и водяное отопление в доме, КПД может достигать у крутых импортных, читайте современных котлов 92%, обычно для отечественных котлов, работающих на угле, КПД не более 70-75%. Следовательно, загляните в паспорт котла и умножьте полученные 7 Гкал на КПД, как раз и получите искомую величину – сколько Гкал вы получите, израсходовав на отопление 1 тн угля или что тоже самое как перевести тн угля в Гкал.

Израсходовав 1 т угля на отопление дома с импортным котлом, мы получим приблизительно 6,3 Гкал, а вот с обычной печью всего 4,2 Гкал. Пишу с обычной печью, потому, что существует много конструкций экономных печей, с повышенной теплоотдачей или высоким КПД, но, как правило, они имеют большие размеры и не каждый мастер берется за их кладку. Причина в том, что при неправильной кладке или даже при небольшой неисправности экономной печи, в определенных условиях возможно ухудшение или полное отсутствие тяги. В лучшем случае это приведет к плачу печи, ее стены будут сырые от конденсата, в худшем отсутствие тяги может привести к угоранию хозяев от угарного газа.

Какой запас угля необходимо сделать на зиму?

Теперь остановимся на том, что мы все эти расчеты делаем для того, чтобы знать, какой запас угля необходимо сделать на зиму. В любой литературе, кстати, и у нас на сайте, вы можете прочитать, что например, для отопления дома площадью 60 квадратных метров, вам потребуется приблизительно 6 кВт тепла в час. Переведя кВт в Гкал получим 6х0,86 = 5,16 ккал/час, откуда мы взяли 0,86 .

Теперь, казалось бы, все просто, зная количество тепла, необходимое на отопление в час, умножаем его на 24 часа и количество отопительных дней. Желающие проверить расчет получат, казалось бы, неправдоподобную цифру. На 6 месячное отопление довольно небольшого домика в 60 квадратных метров нам необходимо потратить 22291,2 Гкал тепла или запасти 22291,2/7000/0,7=3,98 тонны угля. С учетом наличие несгораемого остатка в угле эту цифру необходимо увеличить на процент примесей, в среднем это 0,85 (15% примесей) для каменных углей и 0,6 для бурых. 3,98/0,85=4,68 т каменного угля. Для бурого эта цифра вообще будет астрономической, поскольку тепла он дает почти в 3 раза меньше и содержит очень много негорючей породы.

В чем же ошибка, да в том, что 1 квт тепла на 10 м квадратных площади дома мы тратим только в морозы, для Ростовской области, например это -22 градуса, Москвы -30 градусов. На эти морозы и рассчитывается толщина стен жилых домов, а, сколько дней у нас в году бывают такие морозы? Правильно, максимум 15 дней. Как же быть, для упрощенного расчета, собственных целей, Вы можете просто умножить полученное значение на 0,75.

Коэффициент 0,75 выведен на основании усреднения более точных расчетов, применяемых при определении потребность в условном топливе для получения лимитов на это самое топливо в органах власти промышленными предприятиями (горгазы, регионгазы и т.д.) и естественно официально ни где, кроме собственных расчетов использовать нельзя. Но приведенная выше методика перевода тн угля в Гкал, а затем определения потребности угля для собственных нужд довольно точна.

Конечно, можно привести и полную методику определения потребности в условном топливе , но выполнить такой расчет без ошибок довольно сложно, и в любом случае официальные органы его примут то

tehnashop.ru

Сравнение теплоты сгорания, коэффициента утилизации тепла и КПД при отоплении газом, жидким и твёрдым топливом

Особенности конструкции котлов объясняют, почему сжиженный газ лучше подходит для отопления частного дома, чем дизельное топливо, уголь, пеллеты или дрова.

  • Жидкотопливные (например, дизельные) и твердотопливные (например, угольные и использующие дрова и пеллеты) котлы используют естественную тягу. Газовые котлы могут использовать искусственную тягу.
  • Среднегодовой КПД жидкотопливных и твердотопливных котлов с естественной тягой не поднимается выше 85%. Для газовых котлов с искусственной тягой этот показатель составляет 97-98%. Относительный КПД газовых конденсационных котлов может превышать 100%.
  • Коэффициент утилизации теплоты сгорания твёрдого топлива (уголь, дрова, пеллеты) составляет лишь 68%. Жидкое топливо используется не более чем на 77%. Современные газовые котлы обеспечивают коэффициент утилизации теплоты до 98%.

Теплота сгорания

Топливо Wв, МДж/кг Wн, МДж/кг
Антрацит (марки А) 32-34 19-27
Бурые угли 25-29 10-17
Древесный уголь 30 -
Дрова 19  
Каменные угли длиннопламенные (Д) 31-32 21-24
Торф 22-25 8.4-11
Природный газ 38.23  
Пропан-бутан   42.16
Дизельное топливо 42.7  
Пеллеты 19  

Теплоту сгорания, определяемая без учета потерь на испарение воды, которая содержится в топливе и продуктах сгорания, называют высшей теплотой Wв. Теплота сгорания с учётом потерь на испарение воды - называется низшей теплотой Wн.

При расчёте производительности современных котлов на газообразном топливе используется высшая удельная теплота сгорания топлива. Жидкотопливные и твердотопливные котлы рассчитываются по низшей удельной теплоте сгорания топлива.

Дело в том, что в связи с высокой температурой процесса горения топлива и сложностью регулировки тепловой реакции жидкотопливных и твердотопливных котлов используются процессы с естественной дымовой тягой. Для горения газового топлива применяются процессы с искусственной тягой.

При работе атмосферных котлов (то есть котлов с естественной тягой) принято выбрасывать в атмосферу дымовые газы вместе с парами воды при температуре выше 100°С. В таких случаях теплоту парообразования считают паразитной, так как она не используется в теплообменных процессах.

Именно поэтому для тепловых расчетов котлов, в которых не используется теплота конденсации пара, содержащегося в продуктах сгорания, учитывается только низшая теплота сгорания топлива.

КПД котла

Максимального КПД атмосферные котлы, использующие жидкое и твёрдое топливо, достигают при температурах теплоносителя выше 100°. При этом коэффициент утилизации тепла остается низким из-за высокой температуры дымовых газов.

Поскольку теплоносители (вода, антифриз) закипают при температурах выше 100°, теплоноситель не нагревается выше 90°. При рабочих температурах теплоносителя 40°-80°, среднегодовой КПД атмосферных котлов не превышает 85%.

Современные газовые котлы с принудительной тягой (вентиляторные, конденсационные) не нуждаются в поддержании тяги, поэтому достигают максимального КПД 97-98% при любых температурах теплоносителя.

Конденсационные котлы используют температуру конденсации пара для нагрева теплоносителя, и достигают максимального относительного (относительно котлов не использующих процесс конденсации пара) КПД до 110%, при низких температурах теплоносителя (40°).

Коээфициент утилизации тепла

Коэффициент утилизации тепла – отношение количества теплоты, воспринятой котлом-утилизатором, к теплу топлива, сожженного в печи.

Коэффициент утилизации тепла современных газовых котлов с закрытой камерой сгорания, с регулируемой процессором подачей газа и воздуха превышает 99%.

Коэффициент утилизации тепла всех атмосферных котлов не превышает 90% в связи с тем, что в процессе сгорания в атмосферных котлах не используется часть теплого воздуха, который забирается из помещения, нагревается в топке выделяемой топливом энергией до температуры, превышающей 100° и выбрасывается в дымовую трубу.

Коэффициент утилизации тепла твердотопливных котлов не превышает 80% в связи с высокой температурой в реакторе (топке) и сложностью её регулировки.

Таким образом, коэффициент использования теплоты сгорания газообразного топлива в современных котлах с закрытой камерой сгорания достигает 98%, причем рассчитывается по высшей теплоте сгорания (если используется котел конденсационного типа). Жидкое топливо используется не более чем на 77%, а твердое всего лишь на 68%.

Читайте также: Сравнение расходов на отопление дома при помощи газа и других видов топлива.

www.avtonomgaz.ru

Чем лучше топить котел дровами или углем: сравнение и особенности

Планируя тип отопления частного дома, многие отдают предпочтение твердотопливным котлам длительного горения. Следующим, после приобретения котла, становится вопрос о типе твердого топлива, которое будет использоваться в процессе эксплуатации.

Сегодня самыми эффективными видами топлива являются дрова и уголь. Они доступны, недороги, просты в использовании. Но почему одни выбирают одно, а другие предпочитают другое? Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим основные преимущества и недостатки обоих видов.

Дрова

Древесина – экологически чистый и самый доступный тип топлива. Ее используют как в частных домах, так и в больших городских котельных. В зависимости от широты, климатических условий, в регионах распространены разные породы древесины. Из хвойных чаще всего используют сосну, ель. Среди лиственных лучше всего себя проявляют дуб, береза.

Растопка дровами

Для использования древесины в котлах, важно знать основные показатели теплоотдачи разных пород, степень выделения дыма и сажи. От этого зависит как сам процесс отопления, так и обслуживание котла и дымохода.

Основные породы и их особенности:

  • Дуб. Благодаря своей плотности, является лидером по теплоотдаче и продолжительности горения. При сгорании выделяет мало дыма и сажи. Среди недостатков можно отметить труднодоступность в северных широтах, где преобладают хвойные породы. Также, из-за высокой плотности, заготовка таких дров довольно трудоемка.
  • Береза. Одна из самых популярных лиственных пород. Имеет высокую теплоотдачу, выделяет мало дыма. Приятный плюс этого дерева – кора, которую очень удобно использовать для растапливания.
  • Осина. В отличие от предыдущих пород, выделяет значительно меньше тепла. Но образует очень мало сажи. Достоинством является то, что эту осину часто используют для очистки дымохода. Лучше всего ее кидать в топку с другими, более теплоемкими породами.
  • Сосна. Наиболее распространена в северных регионах. Хорошо просушенные поленья отдают много тепла, но очень быстро прогорают. Существенным недостатком является смолистость. Из-за смолы, в процессе сжигания выделяется много едкого дыма и сажи. Придется уделять много внимания очистке дымохода и самого котла.
  • Ель. Быстро прогорает, но выделяет значительно меньше дыма, чем сосна. Имеет невысокие показатели теплоотдачи. Также ель при горении сильно трещит, разбрасывая искры. Поэтому, при добавлении поленьев в топку, нужно быть осторожнее.

Дрова и котел

При выборе древесины, очень важно подготовить место для ее хранения. Дерево хорошо впитывает влагу и долго сушится. Поэтому заниматься заготовкой следует заблаговременно, а хранить в хорошо проветриваемом, защищенном от дождя помещении.

Уголь

Этот вид топлива используется очень давно и является одним из первых полезных ископаемых. Он доступный, недорогой, выдает отличные показатели теплоотдачи и длительности горения, безопасен, не требует специального помещения для хранения, устойчив к любым погодным условиям.

Уголь в котле

Важно помнить, что не все отопительные котлы приспособлены к работе на угле. Если планируется его использование, то при выборе модели котла следует тщательно смотреть характеристики.

Растопка углем

Распространенные виды и их особенности:

  1. Антрацит. Является лучшим сортом для отопления частных домов. Очень плотный, имеет высокие показатели теплоотдачи, выделяет минимум дыма, огня и запаха.
  2. Слабоспекающийся. Характерная особенность этого типа – долгий розжиг. Но несмотря на это, выделение тепла и продолжительность сгорания остаются на высоком уровне. Как и антрацит, выделяет очень мало огня и дыма.
  3. Длиннопламенный. Самый распространенный вид в бытовом использовании. Получил свое название из-за характерной особенности – дает высокое пламя при сжигании. В этом его можно сравнить с дровами, но по времени сгорания, он значительно превосходит древесину.

Среди недостатков можно отметить загрязненность. Хотя уголь не требует специальных условий хранения, место для него лучше подобрать подальше от часто используемых чистых помещений, а также следует позаботиться об отдельной рабочей одежде для загрузки и транспортировки.

Сходства

Оба типа топлива имеют ряд схожих характеристик. Выделим основные:

  • Достойно справляются со своей задачей.
  • Невысокая цена.
  • Подходят для большинства твердотопливных котлов.

Различия

К главным отличиям можно отнести:

  1. Условия хранения. Дрова требуют сухого помещения, боятся влаги. Уголь можно хранить в открытом виде, не опасаясь потери качества.
  2. Длительность горения и теплоотдача. У угля эти показатели значительно выше.
  3. Загрязнение помещения. Дрова оставляют значительно меньше грязи.
  4. Доступность. В отдельных регионах уголь не всегда доступен.
  5. Эффективность разных пород. Практически все виды угля имеют высокую теплоотдачу. Дрова же, в зависимости от породы, проявляют себя по-разному. Одни хорошо отдают тепло, другие имеют высокое выделение дыма, третьи способствуют очистке дымохода.

Когда и какое топливо лучше

Прежде всего, выбор зависит от самого котла и от возможностей владельца.

Древесина прекрасно подходит для тех, кто имеет силы, время и средства для организации ее хранения. Процесс заготовки довольно трудоемкий. Если закупать бревна, то их нужно распилить, расколоть, убрать в помещение. С готовыми поленьями проще, но стоить они будут значительно дороже. Зато можно быть уверенным, что такое топливо доступно практически в любом населенном пункте.

Уголь, благодаря своей неприхотливости, подойдет для тех, кто любит экономить свое время. Его можно высыпать на отдельную площадку, накрыть каким-либо материалом, не беспокоясь о его состоянии. Достаточно будет прийти, взять необходимое количество и загрузить в котел. А продолжительность горения исключает необходимость слишком частого контроля за процессом отопления.

Каждый из этих видов топлива хорош по-своему. Главное стоит помнить о технических возможностях и условиях эксплуатации. Тогда в отапливаемом помещении всегда будет тепло и уютно.

vchemraznica.ru

Теплотворная способность дров: сравнительная таблица разных пород

Древесина является довольно сложным материалом по своему химическому составу.

теплотворная способность дровтеплотворная способность дров

теплотворная способность дров

Почему нас интересует химический состав? Да ведь горение (в том числе и горение дрова в печи) представляет собой химическую реакцию материалов дерева с кислородом из окружающего воздуха. Именно от химического состава той или иной породы древесины и зависит теплотворная способность дров.

Основными связующими химическими материалами в древесине являются лигнин и целлюлоза. Они образуют клетки – своеобразные емкости, внутри которых находится влага и воздух. Также в древесине присутствуют смола, белки, дубильные вещества и другие химические ингредиенты.

От чего зависит теплотворная способность дров?

Химический состав подавляющего большинства пород дерева практически одинаковый. Небольшие колебания химического состава различных пород и определяют различия в теплотворной способности различных пород дерева. Теплотворная способность измеряется в килокалориях – то есть вычисляется количество тепла, получаемое при сжигание одного килограмма дерева той или иной породы. Принципиальных различий между теплотворными способностями различных пород древесины нет. И для бытовых целей достаточно знать усредненные значения.

теплотворность различных породтеплотворность различных пород

теплотворность различных пород

Различия между породами в теплотворной способности выглядят минимально. Стоит отметить, что исходя из таблицы может показаться, что выгоднее покупать дрова, заготовленные из древесины хвойных пород, ведь их теплотворность больше. Однако, на рынке дрова поставляются по объему, а не по массе, так что в одном кубометре дров, заготовленных из древесины лиственных пород дерева их будет просто больше.

Вредные примеси в древесине

В ходе химической реакции горения древесина сгорает не полностью. После сгорания остается зола – то есть не сгоревшая часть древесины, а в процессе горения из древесины испаряется влага.

Меньше влияет на качество горения и теплотворность дров зола. Ее количество в любой древесине одинаково и составляет около 1 процента.

А вот влага, находящаяся в древесине может доставить немало проблем при их сжигании. Так, сразу после рубки древесина может содержать до 50 процентов влаги. Соответственно при горении таких дров – львиная доля энергии, выделяющейся с пламенем может уходить просто на испарение самой древесной влаги, не совершая при этом никакой полезной работы.

расчет теплотворной способностирасчет теплотворной способности

расчет теплотворной способности

Влага, имеющаяся в древесине резко снижает теплотворную способность любых дров. Сгорающие дрова не просто не выполняют свою функцию, но и становятся неспособными поддерживать необходимую температуру при горении. При этом органика, находящаяся в дровах сгорает не полностью, при горении таких дров выделяется повешенное количество дыма, который загрязняет как дымоход, так и топочное пространство.

Что такое влажность древесины, на что она влияет?

Физическая величина, описывающая относительное количество воды, содержащееся в древесине называется влажностью. Измеряют влажность древесины в процентах.

При измерениях может учитываться два вида влажности:

  • Влажность абсолютная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к полностью высушенному дереву. Такие измерения проводятся обычно в строительных целях.
  • Влажность относительная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к ее собственному весу. Такие расчеты производятся для древесины, используемой в качестве топлива.

Так, если написано, что древесина имеет относительную влажность в 60%, то её абсолютная влажность выразится в показателе 150%.

Чтобы рассчитать теплотворную способность дров при известной влажности – вы можете использовать следующую формулу:

Анализируя эту формулу можно установить, что дрова, заготовленные из хвойных пород дерева с показателем относительной влажности в 12 процентов при сжигании 1 килограмма выделят 3940 килокалории, а дрова, заготовленные из лиственных пород при сопоставимой влажности выделят уже 3852 килокалории.

Чтобы понять, что представляет собой относительная влажность в 12 процентов – поясним, что такую влажность приобретают дрова, которое длительное время сушатся на улице.

Плотность древесины и ее влияние на теплотворность

Кроме содержания влаги, на теплотворную способность дров влияет и другой фактор, а именно – плотность. Это обычная физическая величина, показывающая, какой вес вещества приходится на стандартный объем (обычно на один кубометр).

Чтобы оценить теплотворность, нужно использовать немного другую характеристику, а именно удельную теплотворность, представляющую собой величину, производную от плотности и теплотворности.

Экспериментальным путем были получены сведения об удельной теплотворности тех или иных пород древесины. Сведения даны для одинакового показателя влажности в 12 процентов. По результатам эксперимента была составлена вот такая таблица:

удельная теплотворностьудельная теплотворность

удельная теплотворность

Используя данные из этой таблицы вы легко сможете сравнить теплотворную способность различных пород древесины.

Какие дрова можно использовать в России

Традиционно, самой любимой породой дров для сжигания в кирпичных печах в России является береза. Хотя по сути береза представляет собой сорняк, семена которого легко зацепляются за любую почву – оно чрезвычайно широко используется в быту. Неприхотливое и быстро растущее дерево верой и правдой служило нашим предкам уже множество веков.

Березовые дрова имеют сравнительно хорошую теплотворность и горят достаточно медленно, ровно, не накаляя чрезмерно печь. Кром того, даже сажа, получаемая при сгорании березовых дров идет в дело – она включает в себя деготь, который используется как в бытовых, так и в лечебных целях.

Кроме березы, из лиственных пород дерева в качестве дров используется древесина осины, тополя и липы. Качество их по сравнению с березой, конечно же не очень, но при неимении других вполне можно пользоваться и такими дровами. Кроме того, липовые дрова при сгорании выделяют особый аромат, который считается полезным.

Дрова из осины дают высокое пламя. Их можно использовать на заключительном этапе топки, чтобы выжечь сажу, образовавшуюся при сжигании других дров.

Также довольно ровно горит ольха, и после сгорания она оставляет небольшое количество золы и сажи. Но опять же по сумме всех качество ольховые дрова не могут составить конкуренцию березовым. Но с другой стороны – при использовании не в бане, а для приготовления пищи – ольховые дрова очень даже неплохи. Их ровное горение помогает качественно готовить пищу, особенно выпечку.

Дрова, заготовленные из плодовых деревьев встречаются довольно редко. Такие дрова, а особенно клен горят очень быстро и пламя при горении достигает очень высокой температуры, что может негативно сказаться на состоянии печи. К тому же вам всего лишь нужно нагреть в бане воздух и воду, а не плавить в ней металл. При использовании таких дров их необходимо перемешивать с дровами с низкой теплотворной способностью.

Дрова из хвойных пород дерева используются довольно редко. Во-первых, такая древесина очень часто используется в строительных целях, а во-вторых – наличие большого количества смолы в хвойных деревьях загрязняет топки и дымоходы. Топить печку хвойными дровами имеет смысл только после длительной сушки.

Как заготавливать дрова

Заготовка дров начинается обычно в конце осени или в начале зимы, до установления постоянного снежного покрова. Срубленные стволы оставляются на делянах для первичной сушки. По прошествии некоторого времени, обычно зимой или в начале весны дрова вывозятся из леса. Это связано с тем, что в этот период не проводится аграрных работ и замерзшая земля позволяет нагружать больший вес на транспортное средство.

Но это традиционный порядок. Сейчас, в связи с большим уровнем развития техники дрова можно заготовлять круглый год. Предприимчивые люди могут привести вам уже попиленные и поколотые дрова в любой день за разумную плату.

Как пилить и колоть дрова

Распилите привезенное бревно на отрезки, подходящие по размеру вашей топки. После полученные колоды раскалываются на поленья. Колоды с сечением более 200 сантиметров колются колуном, остальные – обычным топором.

Колоды колются на поленья так, чтобы сечение получившегося полена составляло около 80 кв.см. Такие дрова будут довольно долго гореть в банной печи и выделять больше жара. Поленья меньшего сечения используются для растопки.

поленницаполенница

поленница

Нарубленные поленья складываются в поленницу. Она предназначается не просто для накопления топлива, но и для просушки дров. Хорошая поленница будет располагаться на открытом пространстве, продуваемом ветром, но под навесом, защищающим дрова от атмосферных осадков.

Нижний ряд бревен поленницы укладывается на лаги – длинные жерди, которые предотвращают контакт дров с влажной почвой.

Сушка дров до приемлемого значения влажности происходит примерно за год. К тому же древесина в поленьях сохнет гораздо быстрее, чем в бревнах. Нарубленные дрова достигают приемлемого значения влажности уже за три месяца лета. При годовой сушке дрова в поленнице получат влажность в 15 процентов, которая идеально подходит для сгорания.

Теплотворная способность дров: видео

kamin-expert.ru

Таблица теплоты сгорания дров в котлах и печах

таблица теплоты сгорания дровДля тех хозяев, что решили отапливать свой дом твердым топливом, предназначен этот материал. Не сразу удается разобраться, каким топливом отапливать дом дешевле, каким комфортнее. Часто хозяева частных домов идут на поводу у консультантов из магазина, торгующего котлами и печами, и покупают то, что посоветовали им в магазине.

Но консультанту из магазина не жить в вашем доме, ему не придется каждый день топить ваш котел и выслушивать жалобы домашних на холод и сырость в помещениях. А потому консультантов можно причислить к лицам заинтересованным и слушать их доводы через раз.

А для себя раз и навсегда уяснить один момент – только хозяин частного дома один «за себя». Все остальные «против него» — шабашники, производители строительных материалов, производители и продавцы котлов и печей, Газпром, РАО ЕЭС и прочая и прочая.

Так что слушать кого бы то ни было нужно аккуратно, лучше читать обширные темы на всеми уважаемых строительных форумах и выбирать оттуда, пусть и по крупице, необходимые знания.

Даже среди флуда и взаимных оскорблений на строительном форуме вам удастся почерпнуть больше практических знаний, нежели из рекламного буклета производителя или из консультаций продавца в магазине.

Одним из таких камней преткновения, который весьма по своему толкуют производители твердотопливных котлов и печей и консультанты в специализированных магазинах и фирмах – это показатель КПД котла или печи.

Некоторые производители заявляют на свои котлы КПД в 85-90 процентов, хотя предлагают топить свои теплогенераторы углем и дровами. Некоторые производители предлагают потребителю котлы с КПД выше 100 процентов, аргументируя это процессами генерации газа из древесины и пиролизным горением.

А некоторые пишут, что в их печах прямого горения дрова горят до 6-8 часов и могут обогреть чуть ли не дворец в 3 этажа и в несколько десятков комнат.

Поверив, потребитель покупает котел или печь с маркировкой 15 квт, надеясь при помощи этого теплогенератора отопить дом площадью 150 квадратных метров. Пускай его дом нормального утеплен, и по СНиП должно хватать 1 квт тепловой мощности печи или котла на 10 кв.м. дома.

Потребитель начинает топить свой котел дровами, но температура в системе отопления не желает подниматься даже до заветных +65С, не то что до +90С. Дрова летят и летят в топку котла, а дом понемногу замерзает. В чем же дело?

Причин такой ситуации может быть несколько, и со временем мы их все разберем. А пока, вот вам самая первая причина.

Производитель «слегка» лукавит, указывая мощность своего котла или печи в 15 квт при топке «идеальными» дровами – дровами с высокой теплотворной способностью.

А, как известно, древесина разных пород имеет разную теплотворную способность. Посмотрите на представленную ниже таблицу теплоты сгорания дров:

Теплотворность дров в зав. от влажности

Даже если принять как данность, что все породы древесины в дровах будут использоваться при топке одинаковой влажности, то посмотрите, что получается:

  • Бук или дуб почти в 1,5 раза дают больше тепла при топке, чем «слабые» породы дерева – верба, ива и тополь.
  • Хвойные породы, находясь в «середнячках», тем не менее, на 40-50 процентов дают меньше тепла при топке.

Производитель, указав мощность в 15 квт для теплотворности высококалорийных дров, заранее ставит потребителя в невыгодное положение, если тот не имеет возможности такие дрова покупать или заготавливать.

Смотрите на таблицу теплоты сгорания дров и понимайте, что если вы топитесь обрезками тополя или остатками досок от строительства, то ТТ котел или печь вам придется выбирать с номиналом в 1,5 раза выше от того, что написано у производителя.

То есть, для того, чтобы отопить дом в 150 кв.м. тополем или сосновыми дровами, вам придется выбрать котел или печь мощностью в 20-23 квт.

таблица теплоты сгорания дров 2

Будут вопросы, задавайте их мне, контакты есть на сайте.

С уважением, Сергей Ивашко.


kotlobzor.ru

Температура горения дров. Какие дрова лучше выбрать

Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать

Содержание:

 

 

Дрова являются традиционным видом твердого топлива, которое издавна использовалось в регионах, где есть большое количество доступной древесины. От того, насколько высока температура горения дров в печке, зависит не только скорость прогрева дома, но и эффективность применения топлива, а значит, и размер финансовых затрат. Об основных характеристиках древесины, а также факторах, влияющих на количество выделяемой дровами тепловой энергии, и пойдет речь в статье ниже.

Температура горения дров

 

 

 

 

Температурный порог горения древесины различных пород

В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол, зависит температура горения дров, их теплотворность, а также свойства пламени.

Если дерево пористое, то гореть оно будет очень ярко и интенсивно, однако высоких температур горения оно не даст – максимальный показатель составляет 500 ℃. А вот более плотная древесина, как, например, у граба, ясеня или бука, сгорает при температуре около 1000 ℃. Чуть ниже температура горения у березы (около 800 ℃), а также дуба и лиственницы (900 ℃). Если речь идет о таких породах, как ель и сосна, то они загораются примерно при 620-630 ℃.

Использование древесины исходя из ее теплоемкости

При выборе разновидности дров, стоит учитывать соотношение стоимости и теплоемкости той или иной древесины. Как показывает практика, оптимальным вариантом можно считать березовые дрова, у которых эти показатели сбалансированы лучше всего. Если закупать более дорогие дрова, затраты будут менее эффективными.

Для отопления дома твердотопливным котлом не рекомендуют использовать такие виды дерева, как ель, сосна или пихта. Дело в том, что в данном случае температура горения дров в котле будет недостаточно высокой, а на дымовых трубах будет скапливаться много сажи.

дымовых трубах будет скапливаться много сажи

 

Низкие показатели теплоэффективности также и у дров из ольхи, осины, липы и тополя из-за пористой структуры. Кроме того, иногда в процессе горения ольховые и некоторые другие виды дров выстреливают углями. В случае открытой топки печи такие микро взрывы могут привести к пожарам.

Стоит отметить, что какой бы ни была древесина, если она сырая, то горит хуже сухой и сгорает не до конца, оставляя много золы.

Теплоотдача при сгорании дров в печи

Существует прямая взаимосвязь между температурой горения дров в печи и теплоотдачей – чем жарче пламя, тем больше тепла оно выделяет в помещение. На количество генерируемой тепловой энергии влияют различные характеристики дерева. Расчетные величины можно найти в справочной литературе.

Стоит отметить, что все нормативные показатели рассчитывались в идеальных условиях:

  • древесина хорошо просушена;
  • топка печи закрыта;
  • кислород подается четко дозированными порциями для поддержания процесса горения.

таблица теплоты сгорания дров,теплотворная способность древесины,тепло от разных видов дерева

Естественно, что в домашней печи создать такие условия невозможно, поэтому тепла будет выделяться меньше, чем показывают расчеты. Поэтому нормативы будут полезны лишь для определения общей динамики и сравнения характеристик.

Что собой представляет процесс горения

Изотермическая реакция, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии и называется горением. Эта реакция проходит несколько последовательных стадий.

На первом этапе древесина разогревается внешним источником огня до точки воспламенения. По мере нагрева до 120-150 ℃ древесина превращается в угли, которая способна самовоспламеняться. По достижении температуры в 250-350 ℃ начинают выделяться горючие газы – этот процесс называется пиролизом. Одновременно происходит тление верхнего слоя древесины, которое сопровождается белым или бурым дымом – это смешанные пиролизные газы с водяным паром.

На втором этапе в результате разогрева пиролизные газы загораются светло-желтым пламенем. Оно постепенно распространяется на всю площадь древесины, продолжая нагрев древесины.

процесс горения

Следующая стадия характеризуется воспламенением древесины. Как правило, для этого она должна разогреться до 450-620 ℃. Чтобы дрова воспламенились, необходим внешний источник тепла, который будет достаточно интенсивным для резкого нагрева дерева и ускорения реакции.

Кроме того, на скорость воспламенения дров влияют такие факторы, как:

  • тяга;
  • влажность древесины;
  • сечение и форма дров, а также их количество в одной закладке;
  • структура древесины – рыхлые дрова загораются быстрее, чем плотные;
  • размещение дерева относительно потока воздуха – горизонтально или вертикально.

 

Проясним некоторые моменты. Поскольку влажное дерево при горении в первую очередь испаряет лишнюю жидкость, то разжигается и сгорает оно намного хуже, чем сухое. Форма также имеет значение – ребристые и зазубренные бревна воспламеняются легче и быстрее, чем гладкие и круглые.

Тяга в дымоходе должна быть достаточной, чтобы обеспечить приток кислорода и рассеять внутри топки тепловую энергию на все находящиеся в ней объекты, но не задуть при этом огонь.

Четвертая стадия термохимической реакции – устойчивый процесс горения, который после вспышки пиролизных газов охватывает все находящееся в топке топливо. Горение проходит две фазы – тление и горение пламенем.

температура горения дров

В процессе тления сгорает образовавшийся в результате пиролиза уголь, при этом газы выделяются довольно медленно и не могут воспламениться по причине малой концентрации. В результате конденсирования газов по мере их охлаждения образуется белый дым. Когда древесина тлеет, внутрь постепенно проникает свежий кислород, что приводит к дальнейшему распространению реакции на все остальное топливо. Пламя возникает в результате сгорания пиролизных газов, которые перемещаются вертикально по направлению к выходу.

Пока внутри печи поддерживается необходимая температура, подается кислород и есть не сгоревшее топливо, процесс горения продолжается.

Если такие условия не поддерживаются, то термохимическая реакция переходит в финальную стадию – затухание.

Как определить температуру горения в печи на дровах

Измерение температуры горения дров в камине можно выполнять только пирометром – никакие другие измерительные приборы для этого не годятся.

Если же такого прибора у вас нет, можно визуального определить примерные показатели, исходя из цвета пламени. Так, пламя низкой температуры имеет темно-красную окраску. Желтый огонь свидетельствует о слишком высокой температуре, получаемой с помощью усиления тяги, однако в этом случае большее количество тепла сразу улетучивается сквозь дымовую трубу. Для печи или камина наиболее подходящей будет температура горения, при которой цвет пламени будет желтым, как, например, у сухих березовых дров.

 

Современные печи и твердотопливные котлы, а также камины закрытого типа, оборудованы системой контроля подачи воздуха, чтобы корректировать теплоотдачу и интенсивность горения.

Жаропроизводительность древесины

Помимо значения теплотворности, то есть количества выделяемой тепловой энергии при сгорании топлива, есть еще понятие жаропроизводительности. Это та максимальная температура в печи на дровах, которой может достигать пламя в момент интенсивного горения древесины. Данный показатель также полностью зависит от характеристик древесины.

 

В частности, если дерево имеет рыхлую и пористую структуру, оно сгорает на довольно низких температурах, образуя светлое высокое пламя, и дает довольно мало тепла. А вот плотная древесина, хоть и гораздо хуже разгорается, даже при слабом и низком пламени дает высокую температуру и большое количество тепловой энергии.

Влажность и интенсивность горения

Если древесина была срублена недавно, то в ней содержится от 45 до 65 % влаги в зависимости от времени года и породы. У таких сырых дров температура горения в камине будет невысокой, поскольку большое количество энергии будет затрачиваться на испарение воды. Следовательно, теплоотдача от сырых дров будет достаточно низкой.

Достигнуть оптимальных показателей температуры в камине и выделения достаточного для прогрева количества тепловой энергии можно несколькими способами:

 

  • Сжигать за один раз в 2 раза больше топлива, чтобы обогреть дом или приготовить еду. Такой подход чреват существенными материальными затратами и усиленным накоплением сажи и конденсата на стенках дымоотвода и в ходах.
  • Сырые бревна распиливают, колют на небольшие поленья и размещаются под навесом для просушки. Как правило, за 1-1,5 года дрова теряют до 20 % влаги.
  • Дрова можно закупить уже хорошо просушенными. Хотя они несколько дороже, зато теплоотдача от них намного больше.

Хранение дров

зависимость теплотворности от влажности

 

Стоит отметить, что совершенно непригодна для использования в качестве топлива древесина сырого срубленного тополя и некоторых других пород. Она рыхлая, содержит очень много воды, поэтому при горении дает очень мало тепла.

В то же время, у березовых сырых дров наблюдается достаточно высокая теплотворность. Кроме того, пригодны для использования сырые поленья из граба, ясеня и прочих пород дерева с плотной древесиной.

Как тяга в печке влияет на горение

Если в топку печи поступает недостаточное количество кислорода, то интенсивность и температура горения древесины снижается, а вместе с тем сокращается и ее теплоотдача. Некоторые предпочитают прикрывать поддувало в печке, чтобы продлить время горения одной закладки, однако в результате топливо сгорает с более низким КПД.

Если дрова сжигают в открытом камине, то в таком случае кислород свободно поступает в топку. В данном случае тяга зависит главным образом от характеристик дымовой трубы.

В идеальных условиях формула термохимической реакции выглядит примерно так:

C+2H2+2O2=CO2+2H2O+Q (тепловая энергия).

Это значит, что при доступе кислорода происходит сгорание водорода и углерода, что в результате дает тепловую энергию, водяной пар и углекислый газ.

Для максимальной температуры сгорания сухого топлива в топку должно поступать около 130 % кислорода, необходимого для горения. Когда входные заслонки перекрывают, образуется избыток угарных газов, вызванных недостатком кислорода. Такой недожженный углерод улетучивается в дымоход, однако внутри топки падает температура горения и сокращается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные котлы очень часто оборудованы специальными теплоаккумуляторами. Эти устройства накапливают излишнее количество тепловой энергии, генерируемой в процессе горения топлива при условии хорошей тяги и с высоким КПД. Таким способом можно экономить топливо.

В случае с печами на дровах возможностей экономить дрова не так уж и много, поскольку они сразу же отдают тепло в воздух. Сама печка способна сохранять лишь небольшое количество тепла, а вот железная печь и вовсе на такое не способна – из нее лишнее тепло сразу же уходит в трубу.

Так, при увеличении тяги в печи можно добиться усиления интенсивности горения топлива и его теплоотдачи. Однако в таком случае существенно возрастают теплопотери. Если же обеспечить медленное сгорание дров в печи, то их теплоотдача будет меньше, а количество угарного газа – больше.

Обратите внимание, что КПД теплогенератора напрямую влияет на эффективность сжигания дров. Так, твердотопливный котел может похвастаться 80 % эффективности, а печь – всего 40 %, причем имеет значение ее конструкция и материал.

Выводы

Таким образом, наилучшим вариантом с точки зрения экономии средств, а также эффективности сгорания и теплоотдачи, можно считать дрова из березы. Поскольку твердые породы древесины с высокой жаропроизводительностью стоят существенно дороже, они используются в качестве дров намного реже.

 

 

www.odrova.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *