Как делают древесный уголь
До 20 века древесный уголь получали, сжигая древесину в ямах или кучах специальной формы. В них укладывали древесину, засыпали ее землей, поджигали через проделанные специальные отверстия. Такая технология общедоступна и по сегодняшний день используется в некоторых странах. Но имеет она малую эффективность: на 1 кг угля уходит до 12 кг древесины, к тому же невозможно контролировать качество получаемого древесного угля. Следующим этапом развития углежжения стало использование в земляных печах трубы. Такое усовершенствование подняло эффективность процесса: на килограмм уходило 8 кг леса.
Простейший способ получения древесного угля — в ямах или кучах
В современных углевыжигательных аппаратах на килограмм продукта затрачивается 3-4кг сырья
При этом обращается большое внимание на экологичность процесса: при производстве древесного угля в атмосферу выделяется много дыма, сажи и вредных газов. Современные установки выделяемые газы улавливают, направляют в специальные камеры, где он используется для нагревания печи до температуры коксования
Преобразование древесины в древесный уголь происходит в бескислородной атмосфере при высокой температуре (реакция пиролиза). Весь процесс поделен на три этапа:
- при 150оС происходит удаление из древесины влаги;
- при 150-350оС выделение газов и образование органических продуктов;
- при 350-550оС отделяют смолы и неконденсируемые газы.
Согласно ГОСТу древесный уголь делят на несколько марок в зависимости от типа использованной древесины:
- А — твердолиственные породы;
- Б — твердо- и мягко- лиственные, хвойные породы (о производстве древесного угля читайте тут).
Древесный уголь продают в мешках
Применение древесного угля
Этот вид относят в отдельную группу, его используют уже несколько тысяч лет. Древесину часто добавляют в мангал, она идеально подходит для камина. Органический материал долго горит и дает большое количество тепла. Древесный вид используют в качестве удобрения. Он улучшает состав почвы и насыщает растения ценными веществами. Зола применяется в промышленности, из нее делают качественные составы для агротехнических культур.
Вид часто используют для производства чугуна. Он прочный и очень устойчив к коррозии. Древесина — альтернатива топливу. Ее ценят за экономичность и ценовую доступность.
Читать так же: брикетирование древесного угля.
Из угля делают брикеты
Процесс розжига твёрдотопливного котла отопления
Технология розжига твердотопливного котла ничем не отличается от процесса розжига котла дровами. Просто здесь имеются свои нюансы. Первый нюанс состоит в том, что в нижней части топки должна быть установлена специальная решетка для угольного топлива. Назначение этой решетки заключается в том, что она позволяет во время горения осуществлять перемешивание углей. Она изготавливается в виде массивной чугунной отливки с расстоянием между колосниками 1,5-2 см. Эта решетка устанавливается в нижней части топки вертикально, при этом закрывается дверкой подувала с шибером, регулирующим подачу кислорода.
В нижнюю часть закладывается бумага, поверх которой укладывается щепа. Следующим слоем идут лучины и мелкие поленья для розжига активного пламени. Сверху закладывается 4-5 крупных поленьев. Верхний слой укладывается так, чтобы на него можно было засыпать уголь, и при этом, топливо не просыпалось в подувало.
Для растопки берется щепа из хвойных пород, она быстро вспыхивает, поддерживая горение, создавая достаточную температуру для того, чтобы следом разожглись поленья из твердых пород дерева. В качестве дров используются дрова твердых пород – дуб, береза, граб, они создают необходимую температуру для того чтобы разжечь уголь.
Для первой закладки используется уголь мелкой фракции – диаметром 3-4 см, идеальным вариантом здесь может служить газовый уголь или горючка.
Важно помнить, что для розжига используется сухие дрова. Ни в коем случае нельзя использовать горючие смеси и жидкое топливо
Если в топку влить бензин, биотопливо или дизель велика вероятность того, что оно прольется в подувало и даже вытечет на пол. В таком случае пожара не избежать. Лучше положить на дно больше смятой бумаги, чем подлить хотя бы каплю бензина.
Зажечь огонь можно спичкой, или зажигалкой, разницы нет, главное чтобы огонь как можно быстрее охватил щепу и верхние поленья.
Очистка котлоагрегата от сажи
В процессе горения нижний отсек – зольник, будет постепенно наполняться отходами, ввиду чего потребуется производить регулярную очистку отделения. Сделать это предельно просто: потребуется лишь дождаться полного остывания прибора, открыть дверцу зольника и удалить его содержимое при помощи совка.
А вот прочистить внутренности котла от сажи уже сложнее: проблема заключается в том, что за время горения минеральный остаток превращается в спёкшуюся твёрдую массу. Чистка теплообменника и колосников выполняется инструментом похожим на изогнутое шило – им все наплывы просто соскребаются.
Специальный жесткий ёршик для чистки твердотопливных котлов. Часто идет в комплекте с котлоагрегатом.
Механическая чистка дымохода осуществляется путём пропускания через него ёршика с гибкими пластиковыми прутьями
Процесс очистки выполняется с крыши, при этом наибольшее внимание уделяется поворотам и местам соединения. Сажа и весь остальной мусор удаляется через специальные ревизионные колодцы
В заключении хотелось бы отметить, что, несмотря на столь подробные рекомендации, итоговый выбор всё равно нужно подстраивать под имеющиеся обстоятельства, ведь иногда даже идеальное по соотношению цена-качество сырьё оказывается невыгодным с учетом доставки в отдаленные от мест добычи районы.
Принцип функционирования котла на угле
Котлы на угле обладают немного иным процессом горения, чем в других системах. Внутри устройства огонь горит не снизу вверх, а наоборот. Благодаря этому увеличивается время горения одной партии угля и обеспечивается максимально полное его сгорание.
В котле происходит практически такой же процесс, как и горение обычной свечи. Уголь горит долго, тепло, которое при этом получается, — идет в теплообменник. При горении воздух приходит сверху с помощью специального вентилятора. Топочная камера в котле, который использует отопление углем в частном доме, может быть довольно больших размеров и доходить объемом до 500 литров. Это значит, что за один раз можно загрузить много разного топлива, которое будет греть дом несколько дней.
Твердотопливный котел длительного горения
В таких котлах также предусмотрены датчики регулирования температуры. Применение каменного угля позволит уменьшить количество вредных веществ, которые появляются в результате сгорания. Котлы для угля состоят из топки, где и происходит этот процесс, теплообменника для нагрева угля, колосника. Теплообменник может быть из стали или чугуна. Стальные котлы для угля – немного дешевле, а чугунные – прослужат больше времени.
И один из важнейших вопросов в обустройстве системы отопления – это стоимость оборудования. К сожалению, многим стоимость устройства покажется довольно высокой – ведь даже самые дешевые модели котлов стоят не менее 20 000 рублей.
Для тех, у кого небольшие дачные домики и другие сооружения, которым необходим обогрев, – подойдут отечественные модели котлов на угле небольшой мощности.
Отечественный твердотопливный котел
Выбор разновидности твердого топлива для отопления
Теперь поговорим о том, как выбрать уголь для отопления частного дома. Для обогрева индивидуальной постройки большой площади лучше всего подходит антрацит. Это горючее имеет минимальный расход при максимальной теплоотдаче, равномерно и длительно горит, а также не оставляет много шлаков. Еще одно преимущество использования этого топлива в том, что оно не засоряет дымоход, способствуя более длительной эксплуатации системы.
Недостатки использования антрацита заключаются в его дороговизне и сложном розжиге. Для уменьшения расходов на покупку горючего можно покупать длиннопламенную разновидность. Этот вид подходит для использования в любом нагревательном оборудовании, работающем на твердом топливе. Длиннопламенный уголь легко и быстро разжигается, хорошо и длительно горит. Одной закладки хватает на 10-12 ч работы оборудования. Для хорошего горения обеспечивается минимальный поддув.
4 Достоинства материала
Котлы можно установить в любом частном доме или коттедже. У угольного топлива есть несколько преимуществ перед другими материалами:
- топливо добывается на территории Российской Федерации, поэтому цены на него практически не изменяются;
- нет необходимости устанавливать газопроводы;
- газ и жидкое топливо стоят намного больше;
- уголь легко транспортировать и хранить, нет нужды расширять котельную или строить дополнительное помещение;
- тепло сохраняется даже в момент тления;
- высокая теплоотдача.
Хранить топливо можно даже в комнате с повышенным уровнем влажности, он не портится под её воздействием. Воздух прогревается быстро и остаётся тёплым даже после того, как уголь угаснет. Даже во время сильных морозов материал подкладывают в котёл небольшими порциями, и это позволит постоянно поддерживать температуру на одном уровне.
Как посчитать количество угля на зиму
Количество угля, необходимого на обогрев дома, зависит от многих параметров:
- от отапливаемой площади и от материала, из которого построен дом;
- от того, как он утеплен и какие стоят окна, насколько плотно пригнаны двери;
- от типа отопления и вида котла, типа угля;
- от суровости зим в вашем регионе и их средней продолжительности и т.п.
Все эти «мелочи» очень важны. Так больше всего угля понадобится для отопления кирпичного дома – на 30-35% больше, чем для деревянного аналогичной площади или дома из газобетонных блоков. На отопление хорошо утепленного дома из шлакобетона (толщина стен 45 см) площадью 90 м 2 хозяева расходуют 2,5-3,5 тонны угля (1 т антрацит «орех» и две «семечко»). Отопление печное. У других на дом такой же площади, но без утепления уходит порядка 6-7 тонн.
Сколько угля нужно на зиму? Зависит от площади дома, из чего он построен, как утеплен, от типа котла и еще от многих факторов
Хозяева 2-3 комнатных квартир в том же регионе на «прокорм» твердотопливным котлам покупают 1,5-2 тонны. В другом регионе для отопления деревянного дома 80 м 2 из бруса покупают по 5 тонн угля и дров, но зимы у них суровые – до -40 о С полтора месяца и остальное время -20 о С.
Чтобы определиться, на сколько хватит тонны угля именно вам, рекомендуют купить несколько мешков выбранной марки (причем в том месте, где планируете закупать) и смотреть, сколько его требуется в сутки для поддержания комфортной температуры. Учтите «забортную» температуру и сравните ее со средней на протяжении зимы. По результатам делайте выводы. Если топите вы первый год, постарайтесь взять с некоторым запасом. Если останется – не беда, он не теряет своих свойств (если только вы не купили бурый уголь), а вот если не хватит – это уже неприятно.
Уголь
Уголь — традиционное сырье для твердотопливных котлов. Он долго горит и имеет хорошую теплоотдачу, но только при условии правильной закладки в камеру топки, грамотного розжига и последующей поддержки.
Выбор угля
Чтобы повысить КПД котла и продлить его срок службы, необходимо учитывать рекомендации производителя по выбору марки угля. Обычно название марки и ее фракция указывается в техническом паспорте устройства. Каждая из марок имеет разное соотношение углерода и примесей, разную влажность, структуру, прочность и возраст образования.
Наиболее популярные сорта угля для твердотопливных котлов:
- Каменный уголь. Теплоотдача топлива составляет 5500 ккал/кг. Среднее процентное соотношение углерода и золы — 75%/3%. Подходит для розжига большинства классических моделей котлов.
- Антрацит. Показатели удельной теплоты — 9000 ккал/час. Процентное содержание углерода — не более 7%. Недостаток сорта — трудности в розжиге и предельно высокая температура сгорания.
Наиболее востребованным и удобным для розжига является каменный уголь длиннопламенной категории. Это универсальное топливо для всех типов котлов быстро разжигается, долго горит и отдает большое количество энергии.
В продаже можно встретить бурый уголь и лингит. Однако эти сорта рекомендуется использовать лишь в промышленных масштабах из-за большого количества зольного остатка и высокого уровня влажности.
Как топить котел углем
Установка на твердом топливе состоит из двух основных камер: верхняя служит для закладки топлива, а нижняя (зольник) — для сбора золы и шлаков. По мере сгорания топлива в основной камере продукты горения постепенно осыпаются в зольник, откуда извлекаются вручную.
Прежде чем начинать растапливание, необходимо подготовить установку к работе. Для этого из зольника удаляются твердые продукты горения, протираются стенки топочной камеры и очищаются каналы дымохода.
Как только подготовительные работы завершатся, можно приступать к загрузке топлива и к поджигу.
- На решетку основной камеры выложить сухую бумагу. Ее рекомендуется предварительно скомкать — так она зажжется быстрее.
- Сверху равномерно уложить щепки, хворост — в форме колодца или шалаша.
- Поджечь спичку и поднести ее к бумаге с разных сторон — бумага равномерно разгорится, вовлекая в процесс щепки.
- Дверцу топки закрыть, задвижку зольника открыть для поступления кислорода. На этом этапе придется следить за процессом сгорания щепы. Регулировать интенсивность можно при помощи дверцы зольника (поддувала).
- Как только щепа разгорится полностью, поверх насыпать небольшой слой мелкой фракции угля. Его количество не должно превышать треть топочной камеры.
- После загрузки первой партии угля дверцу вновь закрыть для достижения максимальной температуры горения. Обычно на это уходит около
- Когда первый слой топлива полностью охватит пламя, досыпать остатки угля — до верхней границы дверцы. Предварительно рекомендуется слегка пошевелить горящий уголь.
- Дверцу поддувала прикрыть наполовину. Если наблюдается сильное дымление, оставить небольшую щелку.
По мере сгорания топливо небольшими порциями добавляют в основную камеру, при этом каждый раз закрывая заслонку зольника. Не следует закладывать сразу большое количество угля — это приведет к застыванию топлива на колоснике и преждевременной его порче.
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
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.
Особенности использования
Популярным является вопрос, какой уголь лучше для отопления дома. Специалисты в данной сфере заявляют – антрацит либо каменный уголь. Антрацит в силах обеспечить продолжительное и равномерное сжигание партии загруженного в котёл угля, наивысшую тепловую отдачу и небольшое количество отходов. Востребованной разновидностью каменного угля, что предназначена для горения в маломощных котлах, считается уголь длиннопламенный рядовой, семечко, орех.
В последние годы антрацит приобретает всё большую популярность из-за небольшого содержания в нём серы (до 1 %) и пепла (до 10 %). Вследствие небольшого серного содержания, в составе продуктов горения, образующихся в процессе сжигания антрацита , содержится меньше двуокиси серы. Кроме пользы для окружающей среды, это благоприятно влияет на срок эксплуатации деталей котла и дымоходных труб, на которые воздействует наименьшее количество сернистой и серной кислоты, что появляются в результате взаимодействия серы и паров воды.
Если вы решили приобрести уголь для котла отопления, возьмите на заметку, что количество топлива будет напрямую зависеть от его качественных характеристик. Поэтому совершайте покупку лишь у производителей, которые имеют соответствующие документы по качеству.
На что обратить внимание при выборе угля
Есть много тонкостей, которые относятся к конкретным моделям котлов. Например, не рекомендуется постоянно использовать длиннопламенные марки «крупный орех» и «мелкий орех» в котлах ZEUS-TURBO. Это может привести к тому, что мелкие фракции перекроют доступ воздуха через колосниковую решетку, а крупные – зависнут в загрузочной камере.
Ассортимент котлов слишком велик, чтобы описывать конструктивные особенности каждого из них
Поэтому мы не будем касаться этого вопроса, а расскажем, что важно учесть при выборе угля. Тем не менее, настоятельно рекомендуем внимательно изучить инструкцию конкретно к вашему котлу, прежде чем приобретать топливо
Выделим основные показатели, которые нужно учитывать при выборе каменного угля:
- Теплота сгорания
- Зольность
- Влажность
Ниже рассмотрим их по отдельности.
Теплота сгорания
Этот показатель говорит о количестве тепла, которое выдает уголь при горении. Его обозначают в ккал/кг. Самое низкое значение у бурых углей – не более 4500 ккал/кг, а максимальное у каменных и антрацитов – до 8500 ккал/кг. Чем оно выше, тем теплее будет в доме. У нашего угля показатель теплоты сгорания варьируется от 6024 до 7393 ккал/кг. Соответственно, он дает много тепла. Если, к примеру, сравнивать с дровами, у которых это значение составляет в среднем 3000 ккал/кг, то уголь даст больше тепла при одинаковых условиях.
К тому же, длительность горения у угля значительно выше, и если дрова придется подкидывать чуть ли не каждый час, то уголь достаточно будет загрузить один-два раза в сутки. К примеру, если в холодную зиму с вечера затопить котел дровами, то к утру он уже почти остынет. С углем такого не произойдет.
Зольность
Этот показатель считается одним из важнейших для каменного угля. Он говорит о количестве примесей, которые не сгорают. Чем их больше, тем соответственно, больше золы, и меньше тепла выдает топливо. Кроме того, уголь с высокой зольностью быстрее забивает дымоход, соответственно и чистить его придется чаще.
Зольность указывают в процентах. Каменный уголь высокой сортности имеет показатель до 25%, а низкой – от 40%. У длиннопламенного сорта он не должен превышать 12%, а у нашей продукции он составляет 2,1%. Это сильно ниже нормы, что говорит о том, что отходов после сгорания остается немного.
Но тут мы должны предупредить вас об одном недостатке каменного угля. Зола, остающаяся после его горения, имеет очень малый вес и легко поднимается в воздух. Из-за этого при чистке котла все вокруг покрывается ей
Чтобы не допустить распространения золы, рекомендуем оградить котел, а перед очисткой топки очень осторожно заливать ее небольшим количеством воды. Так остатки угля превратятся в своеобразную кашу
Процесс чистки будет грязнее, зато зола не распространится по помещению.
Влагоемкость
Она бывает внутренней и поверхностной. В первом случае влага устраняется в процессе сгорания, а во втором – при выветривании на улице. Чем больше влажность, тем меньше тепла будет уходить на отопление помещения. Высушивание требует больших затрат энергии. По ГОСТу, длиннопламенный уголь должен иметь влажность не больше 18-20%. Наш уголь имеет показатель в 12,1%. Таким образом, он маловлажный, соответственно, и тепла выдает много.
Мы можем дать совет по визуальному определению влажности: если мелкие куски слежались или слиплись, уголь смерзся, значит, воды много.
Как получить максимальную пользу?
Чтобы топливо удерживало теплотворность, его нужно правильно хранить. Хоть и выгодно закупать уголь крупными партиями, не стоит делать это на несколько лет вперед. Самый нестойкий к хранению — бурый, он пролежит без потери свойств до полугода, дольше всего хранится антрацит до полутора лет.
Для хранения угля выбирают темное, хорошо проветриваемое и защищенное от влажности место в подвале или сарае. Топливо складывают в специально сколоченные деревянные ящики или хранят в мешках.
Фото 4. Мешок с каменным углём. В такой упаковке лучше всего хранить угольное топливо.
Угольные запасы не боятся осадков, поэтому их можно оставить во дворе. Для такого хранения выбирают утрамбованную площадку, насыпают на нее уголь, уплотняют, чтобы снизить содержание воздуха, способствующее окислению.
