Ciepło właściwe spalania paliwa: węgla, drewna opałowego, gazu

Niektóre kotły na paliwo stałe mogą pracować na dowolnym paliwie, ale nie na każdym. Dlatego przed zakupem węgla spójrz na paszport swojej jednostki. Należy tam wskazać marki, dla których obliczono kocioł. Jeśli nie ma takich informacji, możesz skorzystać z metody próbnej. Większość firm sprzedających tego typu paliwo ma węgiel workowany. Będziesz musiał wziąć torbę różnych klas i frakcji i na przemian utopić się z każdym z nich. Spróbuj użyć tej samej ilości węgla i oceń następujące parametry: ilość ciepła, czas spalania i ilość pozostałości popiołu.

Drewno kominkowe

Są to przetarte lub posiekane kawałki drewna, które spalane w piecach, kotłach i innych urządzeniach wytwarzają energię cieplną.

Dla wygody załadunku do paleniska materiał drzewny tnie się na osobne elementy o długości do 30 cm Aby zwiększyć efektywność ich wykorzystania drewno powinno być jak najbardziej suche, a proces spalania stosunkowo powolny. Pod wieloma względami drewno opałowe z twardego drewna, takiego jak dąb i brzoza, leszczyna i jesion, głóg, nadaje się do ogrzewania pomieszczeń. Ze względu na dużą zawartość żywicy, zwiększoną szybkość spalania i niską wartość opałową, drzewa iglaste są pod tym względem znacznie gorsze.

Jak porównać koszt brykietu opałowego z kosztem drewna opałowego?

Jak wiadomo, drewno opałowe jest najczęściej sprzedawane luzem lub układane w stosy. Jeśli dostarczyłeś drewno opałowe na paletach w stosach, to metr sześcienny takiego drewna opałowego odpowiada 0,7 metra sześciennego w przeliczeniu na gęstość drewna. Jeśli drewno opałowe zostało dostarczone do ciebie luzem z tyłu ciężarówki, to przy długości drewna opałowego 30-35 cm metr sześcienny będzie zawierał tylko 52% gęstego drewna.

Innymi słowy, aby porównać koszt drewna opałowego luzem dla drewna litego z kosztem brykietów paliwowych, koszt drewna opałowego powinien zostać podwojony.

Porównajmy więc ceny. Masowe drewno opałowe w obwodzie leningradzkim kosztuje 1500-1600 rubli. za metr sześcienny. Pod względem gęstego drewna metr sześcienny drewna opałowego będzie kosztował 3000-3200 rubli. W sąsiednich obszarach drewno opałowe może kosztować około półtora raza taniej. Tak więc metr sześcienny brykietów paliwowych typu Ruf kosztuje kupującego, w zależności od obszaru, 2-3 razy drożej niż drewno opałowe.

Postanowiliśmy sprawdzić, czy taka różnica w cenie jest warta deklarowanych zalet reklamowych brykietów opałowych w postaci wygody, zwiększonej wymiany ciepła i wydłużonego czasu spalania brykietów opałowych. Przeprowadzono amatorski eksperyment, który choć nie twierdzi, że jest naukowo wiarygodny, może wyjaśnić niektóre aspekty stosowania brykietów paliwowych zamiast drewna opałowego.

Odnośnik według tematu: Rodzaje systemów grzewczych i ich rozmieszczenie w wiejskim domu - jaki projekt wybrać

Węgiel

Jest to naturalny materiał roślinny wydobywany ze skał osadowych.

Ten rodzaj paliwa stałego zawiera węgiel i inne pierwiastki chemiczne. Istnieje podział materiału na rodzaje w zależności od wieku. Za najmłodszy uważany jest węgiel brunatny, następnie węgiel kamienny, a antracyt jest starszy od wszystkich innych gatunków. Wiek substancji palnej determinuje również jej wilgotność, która jest bardziej obecna w młodym materiale.

W procesie spalania węgla dochodzi do zanieczyszczenia środowiska, a na rusztach kotła tworzy się żużel, co w pewnym stopniu utrudnia normalne spalanie. Obecność siarki w materiale jest również niekorzystnym czynnikiem dla atmosfery, ponieważ pierwiastek ten w powietrzu przekształca się w kwas siarkowy.

Jednak konsumenci nie powinni martwić się o swoje zdrowie.Producenci tego surowca, dbając o klientów prywatnych, dążą do obniżenia w nim zawartości siarki. Ciepło spalania węgla może się różnić nawet w ramach tego samego typu. Różnica zależy od cech podgatunku i zawartości w nim minerałów, a także od geografii wydobycia. Jako paliwo stałe znajduje się nie tylko czysty węgiel, ale także nisko wzbogacony żużel węglowy, sprasowany w brykiety.

Odmiany węgla i ich charakterystyka

Ekonomiczność i wydajność pracy kotła na paliwo stałe zależy bezpośrednio od rodzaju zastosowanego paliwa. Oprócz odpadów drzewnych głównym źródłem energii są często różne rodzaje węgla. Dlatego ci, którzy używają go jako głównego paliwa, muszą znać jego konkretną wartość opałową.

Po pierwsze, węgiel wyróżnia się pochodzeniem... Zawiera różne pozostałości starożytnych roślin i mas bitumicznych, które podczas zanurzania ulegały specyficznym przemianom. Przekształcenie wszystkich tych substancji w wydajne paliwo nastąpiło w wysokich temperaturach i przy braku tlenu. Eksperci zauważają, że paliwa kopalne obejmują węgiel bitumiczny i brunatny, a także antracyt.

W tym filmie poznasz proces spalania węgla brunatnego:

Kamień naturalny

Ten rodzaj paliwa pojawił się znacznie wcześniej niż węgiel brunatny. Duże warstwy materiału znajdują się pod ziemią na głębokości 3 kilometrów. Jego skład zawiera do 97% czystego węgla, ale ilość lotnych zanieczyszczeń mieści się w granicach 35%. Jeśli chodzi o wilgotność, w węglu nie przekracza 15%. A to ma pozytywny wpływ na sprawność cieplną skamieniałości.

W idealnych warunkach ciepło właściwe spalania węgla mieści się w przedziale 2100 ° C. Ale w konwencjonalnym piecu grzewczym taki materiał jest spalany maksymalnie w 1000 ° C.

Poziom wymiany ciepła waha się w granicach 7 tysięcy kcal / kg. Należy zauważyć, że ten rodzaj paliwa trudne do zapalenia, ponieważ do tych celów konieczne jest podgrzanie piekarnika do 400 ° C.

Ten materiał nie nadaje się do rozpałki

Jak pokazuje praktyka, to węgiel jest najczęściej używany przez zwykłych obywateli do ogrzewania domów, domków letniskowych i budynków do innych celów.

Uniwersalny brązowy wygląd

Spośród wszystkich istniejących węgli kopalnych gatunek ten uważany jest za najmłodszy. Paliwo zawdzięcza swoją nazwę specyficznej brązowej barwie. Wśród jego głównych cech można zauważyć, że zawiera wiele lotnych zanieczyszczeń i wilgoci - ponad 40%. Mimo to ilość czystego węgla może sięgać 75%. Ponieważ węgiel brunatny zawiera dużo wilgoci, ma niska temperatura spalania i niewielki procent wymiany ciepła... Paliwo zaczyna się zapalać już przy 260 stopniach, ale temperatura spalania może sięgać 2000 ° C. Jeśli chodzi o wartość kaloryczną, liczba ta wynosi 3600 kcal / kg.

Oczywiście, jako główne źródło energii, węgiel brunatny jest znacznie gorszy od zwykłego drewna opałowego, dlatego rzadko jest stosowany w kotłach i piecach na paliwo stałe, które znajdują się w prywatnych domach.

To interesujące: właściwości olchy drewna opałowego.

Ten materiał zawiera dużo wilgoci.
Ale brykietowana forma tej skamieliny, która przeszła specjalne szkolenie w produkcji na dużą skalę, jest bardzo popularna. W sztucznych warunkach producenci zmniejszają zawartość wilgoci, tym samym znacznie zwiększając efektywność energetyczną. Należy zaznaczyć, że przenoszenie ciepła brykietowanego węgla brunatnego to aż 5 tys. Kcal / kg.

To jeden z najstarszych minerałów, który praktycznie nie zawiera lotnych zanieczyszczeń i wilgoci. Ale ilość węgla przekracza 95%.Badania wykazały, że ciepło właściwe spalania węgla zawiera się w przedziale od 8500 do 9 tys. Kcal / kg - jest to najwyższy wskaźnik spośród wszystkich istniejących węgli. W idealnych warunkach takie paliwo pali się w 2250 ° C, ale zapala się w 600 ° C. Należy zauważyć, że wskaźnik ten jest typowy dla gatunków o najniższej kaloryczności. Aby zapalić antracyt, należy użyć suchego drewna, ponieważ konieczne jest zapewnienie pewnego ogrzewania kotła lub pieca.

Ten materiał kopalny jest klasyfikowany jako paliwo przemysłowe. Używaj go w zwykłym bojlerze lub piekarniku bardzo drogie i nieopłacalne... Pomimo tego, że antracyt wypada korzystnie na tle swoich odpowiedników o niskim zadymieniu i niskiej zawartości popiołu.

Poza tym taki materiał jest drogi.

Pellets

Pellety (pelety opałowe) to paliwo stałe produkowane przemysłowo z drewna i odpadów roślinnych: wiórów, kory, tektury, słomy.

Rozdrobniony do stanu pyłowego surowiec jest suszony i wsypywany do granulatora, skąd wydostaje się w postaci granulek o określonym kształcie. W celu zwiększenia lepkości masy stosuje się polimer roślinny, ligninę. Złożoność procesu produkcyjnego i duży popyt wpływają na koszt pelletu. Materiał jest używany w specjalnie wyposażonych kotłach.

Wartość opałowa drewna opałowego

Ilość ciepła wytwarzanego podczas spalania drewna zależy od rodzaju drewna i wilgotności drewna. Wilgotność obniża wartość opałową drewna opałowego, ponieważ odparowana woda przenosi część energii cieplnej. Straty spowodowane wilgocią zależą w niewielkim stopniu od początkowej temperatury drewna opałowego (a dokładniej od zawartej w nim wody) i wynoszą 0,63 kWh na kilogram wody.

Absolutnie suche liściaste drewno opałowe wytwarza około 5 kWh ciepła na kilogram drewna opałowego. Absolutnie suche drewno iglaste daje około 5,2 kWh ciepła na kilogram drewna opałowego ze względu na chemiczną różnicę między ich drewnem.

W warunkach rzeczywistych niemożliwe jest osiągnięcie idealnej suchości, dlatego poniższa tabela przedstawia wartość opałową drewna opałowego z różnych gatunków drewna przy wilgotności 15% oraz dla porównania innych rodzajów opału:

Chociaż masowa wartość opałowa drewna iglastego jest wyższa niż drewna liściastego, ze względu na mniejszą gęstość drewna, wartość opałowa właściwa objętościowa drewna iglastego jest niższa niż drewna liściastego. Drewno iglaste zajmuje więcej miejsca i spala się szybciej.

Metr sześcienny suchego liściastego drewna opałowego może zastąpić 200 litrów oleju, 200 metrów sześciennych gazu ziemnego. Energia pozyskiwana z drewna również pochodzi ze słońca. Ale jednocześnie, w przeciwieństwie do ropy, węgla i gazu, drewno jest zasobem odnawialnym. Drewno opałowe jako rodzaj biopaliwa jest źródłem energii odnawialnej.

Brykiety

Brykiety to paliwa stałe, podobne pod wieloma względami do peletów. Do ich produkcji używane są identyczne materiały: zrębki, wióry, torf, łuski i słoma. W procesie produkcyjnym surowiec jest kruszony i prasowany w brykiety. Materiał ten jest również klasyfikowany jako paliwo przyjazne dla środowiska. Wygodne jest przechowywanie go nawet na zewnątrz. Płynne, równomierne i powolne spalanie tego paliwa można zaobserwować zarówno w kominkach i piecach, jak iw kotłach grzewczych.

Omówione powyżej rodzaje przyjaznych dla środowiska paliw stałych stanowią dobrą alternatywę dla wytwarzania ciepła. W porównaniu z kopalnymi źródłami energii cieplnej, które podczas spalania oddziałują niekorzystnie na środowisko, a ponadto nie są odnawialne, paliwa alternatywne mają wyraźne zalety i stosunkowo niski koszt, co jest istotne dla konsumentów niektórych kategorii.

Jednocześnie zagrożenie pożarowe takich paliw jest znacznie większe. Dlatego konieczne jest podjęcie pewnych środków bezpieczeństwa dotyczących ich przechowywania i stosowania na ściany materiałów ognioodpornych.

Zastosowanie węgla drzewnego

Produkcja węgla drzewnego to obiecujący kierunek. Jego konsumpcja stale rośnie i jest wykorzystywana zarówno do produkcji, jak i do celów domowych. Zastosowanie w życiu codziennym jest znane każdemu: gotowanie na grillu i na grillu dzisiaj praktycznie nie może obejść się bez węgla drzewnego. Wiele osób woli układać w kominkach węgiel drzewny: paliwo to nie dymi, nie wydziela gazów (w szczególności tlenku węgla) i ma wysoką wartość opałową.

Produkcja węgla drzewnego to obiecujący kierunek

W przemyśle węgiel drzewny stosuje się w hutnictwie (w naszym kraju praktycznie nie jest to praktykowane), do produkcji filtrów o różnym przeznaczeniu. Jest używany do wytapiania niektórych cennych metali, krystalicznego krzemu, węgla aktywnego. Znajduje zastosowanie w rolnictwie i medycynie.

Możesz również użyć węgla drzewnego do ogrzewania. Osobliwością jego spalania jest to, że nie ma wysokich języków płomienia. Ale jest równomierne, stałe ciepło. Temperatura spalania węgla drzewnego zależy od kilku czynników: od gęstości (różne rodzaje drewna produkują węgiel o różnej gęstości), od jego jakości (warunki spalania) oraz od ilości tlenu dostarczanego podczas spalania. W zwykłym otwartym palenisku temperatura może wahać się od 400 ° C do 900 ° C, ale w specjalnych warunkach możliwe jest osiągnięcie 1200 ° C (kucie). Jeśli mówimy o wartościach średnich, to za wartość opałową węgla drzewnego uważa się 30 MJ / kg.

Jak widać ze stołu, węgiel drzewny wydziela ciepło co najmniej nie mniej niż węgiel i prawie dwa i pół razy więcej niż najlepsze drewno opałowe. Dlaczego prawie nigdy nie jest używany do ogrzewania? Po pierwsze, w naszym kraju węgiel drzewny jest produkowany w bardzo małych ilościach (świat produkuje 9 milionów ton rocznie, Rosja to 100 tysięcy ton) i ma wysoką cenę. Nawet jeśli kupisz go od producentów, to przy zakupie do 5 ton proszą o 180 rubli za 10 kg (18000 za tonę). Nawet przy ekonomicznym wydatku okazuje się dość drogi. Jeśli mieszkasz w miejscu, w którym występuje duża liczba lasów, w których zawsze jest wystarczająco dużo martwego drewna, to zabezpieczenie określonej ilości węgla drzewnego nie jest trudne nawet bez sprzętu. Można zastosować tradycyjne technologie węglowe, które do procesu wymagają jedynie metalowej beczki, a nawet wtedy nie jest to konieczne. Oczywiście nie można w ten sposób zaopatrzyć się przez całą zimę, ale można je spalić, aby na noc wlać pewną ilość do bojlera, aby utrzymać komfortową temperaturę.

Wartość opałowa węgla drzewnego jest nieco wyższa niż wartość opałowa węgla wysokiej jakości