Отопление угольным котлом, характеристики углей, выбор котлов под уголь

Чтобы узнать, каким углем лучше топить твердотопливный котел в доме, нужно найти соответствующую информацию в его инструкции по эксплуатации. Если документ отсутствует, то рекомендуется пойти путем проб: использовать разные фракции и марки угля. Затем, сравнив результат, остановить свой выбор на приемлемом варианте.

Показатели качества угля

Данный вид топлива имеет множество характеристик, по совокупности которых определяется его сорт и марка.

Но для правильной эксплуатации котла достаточно знать основные:

1. Читайте также:  Установка насосов в системе отопления многоквартирного дома

   Калорийность (теплота сгорания). Это свойство показывает количество энергии, выделяемой при сжигании единицы топлива, — измеряется в ккал/кг. Коксующиеся угли дают наибольший выход тепла — до 8700. Антрациты близки к ним по калорийности — до 8600. Бытовые твердотопливные котлы чаще не предназначены для использования в них коксующихся углей: конструкция колосника может пострадать (подплавиться) из-за высоких температур.

2. Зольность. Этот показатель важен при определении качества угля. Данный вид топлива в своем составе имеет негорючие вещества: они остаются в виде зольного остатка после сжигания. Качественный уголь характеризует низкий % компонента при большем выделении теплоты. При повышенном количестве золы выделяется меньше жара — такой уголь считается второсортным. Хороший показатель компонента — < 25 % от массы топлива; низкий — 40 % и более. Уровень зольности также влияет на частоту очистки котла (или печи) и дымоотводных труб.
3. Влажность. При ее меньшем процентном содержании больше выделяется тепла. Влажность бывает 2-х видов: поверхностная и внутренняя. Первая удаляется методом просушивания угля на воздухе, а вторая — только при сгорании в топке. В таком случае большое количество энергии уходит на побочные процессы просушки. В данной ситуации качество отопления и обогрева ухудшается. Интервал 3-15% считается нормой по содержанию воды в угле. Первый признак повышенной влажности в топливе — его смерзание в холодное время года или слипание в другие сезоны.

Итоги

Отопление дома углем – это хорошее решение, в совокупности с которым можно применять еще и угловые радиаторы отопления. За теплопотери при такой системе опасаться не нужно, такие устройства ставятся в углы, даже за котлом.

Уже не одно десятилетие котлы на угле показывают, что они достойны и состоятельны как отопительная система.

К тем неоспоримым достоинствам, которые обусловливают популярность котлов на угле, относится, несомненно, то, что здесь можно использовать не только уголь, но и другие виды топлива – древесину твердых пород, брикеты, торф, опилки и др. Котлы на угле – экономичны и имеют высокую теплоотдачу, горение – длительное, а сам котел можно использовать весь сезон отопления без затухания.

Среди недостатков отопления на угле – необходимость постоянно закладывать топливо и утилизировать отходы. Также везде будет угольная пыль, даже если работать аккуратно. Уголь приходится заготавливать.

Способы расчета количества угля на зиму

Большинство хозяев частных домов предпочитают делать заготовки на весь отопительный сезон.

В европейской части России он длится с сентября по апрель. В зависимости от климатических условий в разные месяцы тратиться отличительное количество угля.

Другие факторы, влияющие на расход твердого топлива:

• марка и конструкция котла;
• вид отопления;
• сорт угля;
• технические характеристики строения и т.п.

3 распространенных способа расчета расхода угля, применяемые хозяевами частных домов:

1. Практический. Его применяют, если на котел нет технической документации и нужно экспериментально определить расход угля за условный период. Для этого рекомендуется купить 100-150 кг (несколько мешков) топлива и посмотреть, сколько его тратится для поддержания комфортной температуры в доме за 1 сутки в течение недели. На основании полученного результата можно рассчитать расход на месяц или весь сезон.
2. Примерный. Он заключается в знании средней, экспериментально установленной нормы потребления угля в европейской части России. Например, для отопления дома площадью 100 м² нужно: в сентябре и апреле 1 ведро (8 кг); декабре, январе, феврале — 3-4; в марте и октябре — 1-1,5. Произведя умножение нормы на количество дней в каждом месяце и суммировав результаты, можно получить количество угля на весь период отопления.
3. По мощности котла. Он основывается на стандартной формуле — на обогрев 10 м² площади нужно использовать 1 кВт. На практике этот показатель достигается в сильные морозы. При средней сезонной температуре топлива расходуется меньше. Например, дом площадью 150 м² нуждается в котле на 15 кВт. Для поддержания комфортной температуры в течение суток нужно расходовать 15 х 24 = 360 кВт энергии. 1 кг каменного угля дает 7,5 кВт. На обогрев дома нужно (в сутки) 360 / 7,5 = 48 кг. Сделав поправку на паспортный КПД устройства, можно получить более точный результат.

В апреле, сентябре расчетный показатель расхода угольного топлива уменьшается на 50-75 % от пиковых зимних месяцев; в марте, октябре на — 30-50%.

Теплотехники называют последний способ расчета условным и способным дать погрешность до 15-20 %.

Бурый уголь

Бурый уголь – самая молодая твёрдая горная порода, которая образовалась около 50 млн лет назад из торфа или лигнита. По своей сути, это «недозревший» каменный уголь.

Это полезное ископаемое получило своё название из-за цвета – оттенки варьируются от буро-рыжего до чёрного. Бурый уголь считается топливом низкой степени углефикации (метаморфизма). Он содержит в себе от 50% углерода, но также много летучих веществ, минеральных примесей и влаги, поэтому гораздо легче горит и даёт больше дыма и запаха гари.

В зависимости от влажности, бурый уголь делят на марки 1Б (влажность более 40%), 2Б (30-40%) и 3Б (до 30%). Выход летучих веществ у бурых углей составляет до 50%.

Фото: miningwiki.ru

При продолжительном контакте с воздухом бурый уголь имеет свойство терять структуру и растрескиваться. Среди всех видов угля он считается самым некачественным топливом, так как выделяет куда меньше тепла: теплота сгорания составляет всего 4000 – 5500 ккал\кг.

Бурый уголь залегает на небольших глубинах (до 1 км), поэтому его гораздо легче и дешевле добывать. Однако в России как топливо он применяется намного реже, чем каменный уголь. Из-за низкой стоимости бурому углю всё же отдают предпочтение некоторые мелкие и частные котельные и ТЭЦ.

В России крупнейшие месторождения бурого угля располагаются в Канско-Ачинском бассейне (Красноярский край). В целом участок обладает запасами почти в 640 млрд т (около 140 млрд т пригодны для разработки открытыми способом).

Богато запасами бурого угля и единственное угольное месторождение в Алтае – Солтонское. Его прогнозируемые запасы составляют 250 млн т.

Около 2 трлн т бурого угля таит в себе Ленский угольный бассейн, расположенный на территории Якутии и Красноярского края. Кроме того, этот вид полезного ископаемого нередко залегает вместе с каменным углём – так, его также получают на месторождениях Минусинского и Кузнецкого угольных бассейнов.

Особенности хранения топлива

Для обеспечения жилого дома углем на осенне-зимне-весенний период хозяева должны предусмотреть условия его хранения. При их правильной организации эксплуатация твердотопливного оборудования станет безопасной и будет достигнут максимальный КПД агрегата.

Основные из условий хранения:

• легкость доступа к топливу для транспортировки его к печи;.
• наличие возле дома специального складского помещения и поддержание в нем комфортных условий;
• хорошая освещенность и достаточная вентиляция для проведения погрузочно-разгрузочных работ и др.

При полной загрузке склада топливом на весь холодный период должно выполняться главное условие его хранения — он не должен потерять свои функциональные (горючие) свойства. Главная слабость каменного угля после добычи и поднятия его на поверхность — это окисление. Чем крупнее его куски, тем больше времени они сохранят свои свойства. Например, уголь фракции более 100 мм может храниться (без потери качества) до 3 лет, а мелкий — меньше 1 года. Последний рекомендуется закупать только на 1 сезон.

Требования к месту и условиям хранения:

• топливо желательно расфасовать в мешки или ящики из дерева;
• в помещении (кроме времени погрузки-разгрузки) должно быть темно;
• если уголь засыпается в специальную яму, то его нужно утрамбовать для снижения воздушной прослойки;
• если топливо хранится во дворе, то его желательно закрыть крышкой или плотной полиэтиленовой пленкой;
• помещение под склад должно быть объемным: годовая потребность угля (для 100 м² площади — 4 м³ топлива) + проход + 5 % запаса;
• склад должен быть оборудован дренажными системами для отвода: грунтовых, талых, дождевых вод.

Запрещения к месту расположения помещения хранения:

• его нельзя оснащать коммуникациями: электрическими линиями, газопроводом, теплоцентралью;
• оно не должно находиться над подземными: трубопроводами, газопроводами, электрическими кабелями и т.п.

Хозяевам нужно помнить: при нарушении условий хранения каменный уголь может воспламениться.

Поэтому мелкие кусочки необходимо хорошо уплотнять, не оставляя воздушных прослоек, чтобы избежать самовозгорания.

ТОП 5 котлов на пеллетах

Если вы все еще не знаете какой твердотопливный котел лучше всего приобрести для обогрева дома, очень советуем вам присмотреться к пеллетным отопительным приборам. Установка такого агрегата позволит вам вообще не заглядывать в котельную по несколько дней. Сложностей тут может быть всего две:

нужно иметь достаточно мест для хранения пеллет; подобный топливный материал можно приобрести не в каждом регионе.

Если трудностей с приобретением и хранением пеллет у вас не предвидится, такой котел определенно позволит вам как можно реже появляться в топочной.

Zota Pellet 25

Один из наиболее популярных и дорогих приборов — котел «ЗотаПеллет». Этот суперсовременный агрегат оснащен жидкокристаллическим дисплеем и способен управлять аж пятью насосами одновременно. Сюда можно подключить буквально все — от теплого пола до централизованной системы отопления. Мощности в 25 кВт вполне достаточно для качественного обогрева дома, площадью не менее 250 м2.

Плюсы:

• КПД более 90%;
• электророзжиг;
• высокая энергоэффективность;
• надежная автоматика;
• качественная теплоизоляция;
• многофункциональность.

Минусы:

немалая стоимость, около 3300 у. е.

Biomaster BM-15

А вот еще один качественный котел, работающий на пеллетах. Эта модель хороша для отопления дома большой площади. В зависимости от комплектации может иметь загрузочный бункер на 200 или 400 литров. Оснащен системой автоматического удаления золы.

Достоинства:

• абсолютно не требователен к качеству используемых пеллет;
• хороший КПД;
• экономичность;
• легкость монтажа и комфортность использования.

Недостатки:

• стоимость от 2 800$;
• имеет немаленький вес;
• требует обустройства фундамента.

Теплодар Куппер ОК 30

А этот агрегат вообще «всеяден». Теплодар Купер, хотя и имеет гораздо меньше «наворотов», абсолютно не требователен к качеству и виду топлива. Компактные размеры позволяют комфортно разместить топливное оборудование на площади около 5 кв. метров.

Плюсы:

• КПД свыше 89%;
• качественная тепловая изоляция;
• компактные размеры;
• разнообразие топлива;
• автоподача топлива;
• автоматическая регулировка t˚C режима;
• простота эксплуатации;
• невысокая цена, от 600$.

Минусы:

тяжело устанавливать самостоятельно, требуется привлечение специалиста.

Пеллетрон

Существует всего 2 модификации котлов этой фирмы: на 40 и 20 кВт, что позволяет отлично обогреть помещения площадью до 700 или 400 м2 соответственно. Стоимость пеллетных котлов «Пеллетрон» может достигать 1 500 условных единиц в зависимости от мощности.

Достоинства:

• КПД до 92%;
• компактные размеры;
• небольшой вес;
• оснащен системой дымососа, что позволяет обойтись без оборудования дымохода;
• имеет автоматическую защиту от пожара или перегрева.

Недостатки:

• имеет завышенные требования к качеству и размеру пеллет;
• при неправильном монтаже и использовании возможен переброс огня в бункер.

Kiturami KRP 20-А

Интересная модель пеллетного котла — способна обеспечивать не только обогрев помещения, но и дополнительное обеспечение жилища горячей водой.

Плюсы:

• автодозирование топлива;
• наличие терморегулятора;
• возможность подогрева воды;
• легкость и доступность очистки зольника;
• простота установки;
• вместительный топливный бункер;
• автозащита от замерзания или перегрева.

Минусы:

цена, около 3 500 долларов США.

Популярные марки твердого топлива

На протяжении многих веков человек использует различные его виды для заданных целей (плавка металлов, обжиг керамики и т.п.). Но для отопления используются не все марки угля, а подходящие по специфическим свойствам.

Таблица 1. Популярные марки топлива и их особенности

К востребованным фракциям угля для отопления частного дома относят:

• О (орех) — от 25 до 50 мм;
• К (крупный) — от 50 до 100 мм;
• С (семечки) — от 6 до 13 мм;
• М (мелкий) — от 13 до 25 мм.

Критерии выбора

Главным из них является модель котла. Если производитель технически предусмотрел использование 1-2 марок угля для работы в штатном режиме, то вопрос выбора отпадает: необходимо применять только указанные в инструкции по эксплуатации виды топлива.

В остальных случаях теплотехники лучшим вариантом считают антрацит. Хотя существует много нюансов, когда выгоднее использовать менее дорогие марки. Также определяющим критерием выбора является размер фракции: мелкая воспламеняется и горит быстрее крупной, но требует чаще новой закладки.

По этому критерию отдают предпочтение «орехам» (50 мм) и крупному (до 80 мм). Такой уголь будет гореть дольше и давать больше тепла.

Как правильно топить твердотопливный котел

Процесс эксплуатации устройства состоит из следующих этапов:

1. Предварительный розжиг. На колоснике необходимо сделать небольшой костер из бумаги и древесной щепки. Можно использовать другие материалы: ветки, бересту, опил. Сверху разместить крупные полена и поджечь. Для обеспечения циркуляции воздуха не стоит компоненты костра закидывать слишком плотно друг к другу.
2. Первичная закладка. Она производится на угли кострища, небольшой порцией, примерно 1-2 пригоршни обеих рук. Чем меньше будет фракция топлива, тем быстрее произойдет возгорание. Затем нужно периодически ворошить куски угля для качественного разжигания.
3. Когда первая партия топлива разгорится, можно досыпать следующую. Теперь уже можно брать куски большего размера.

Далее нужно следить за котлом и по мере необходимости досыпать топливо. По инструкции ясно, что кроме угля в процессе розжига агрегата участвуют другие материалы. Поэтому хозяевам необходимо сделать запас дров и щепы с расчетом сезонной потребности. Хранить их лучше под навесом или в другом помещении для сохранения сухими.

Больше топлива – больше опасности?!

Угольное горючее – подспорье. Но многие обеспокоены: вместе с благами потребителю оно несёт и большие опасности для тех, кто его добывает. Ещё больше людей «загнать» в шахты, где всё сыпется, – не вариант. Ранее – более безопасным – карьерным способом брались только залежи на глубине не более 100 метров. В остальных случаях без шахт и тяжелой ручной работы было не обойтись.

Сейчас всё чаще обращаются к гидравлическому способу выемки породы. Безопасность для рабочих уменьшается. Скорость выемки (за счёт насосов и гидромониторов) увеличивается.

Популярна и механогидравлическая выемка пород. Применяются специальные комбайны, оборудование под давлением. Полезные ископаемые в этом случае фактически просто смываются, а затем транспортируются наверх (также с помощью гидротехники).

Почему такие способы не используются повсеместно? Ответ простой – это недёшево, хотя со временем – более чем окупаемо. Ведь угольное горючее применяют всё чаще. Главное, подобрать качественный и удобный котёл.

Одна из известных серий котлов, для которой можно использовать угольную крошку и брикеты – это серия TIS HARD EKO. Техника, которая входит в неё может использоваться для отопления домов, школ, производств. В серию входят даже такие мощные модели, которым «по зубам» площади свыше 5000 м2.

Сжигание крошки или брикетов осуществляется в автоматическом режиме. В процессе задействованы шнек, вентилятор и горелка.

Контроль за горением осуществляется посредством специального микропроцессорного блока. Так как предусмотрена функция самоочистки, в обслуживании техника очень проста.

Обратите внимание: производитель позаботился о том, чтобы бункер был заполнен на 2/3 своего объема. За счёт этого минимизировано перетирание угля в пыль в нижних отделах.

Что делать, если топливо горит плохо

На форумах в интернете люди, использующие печь или котел для обогрева помещения, поднимают данный вопрос. Ответы специалистов-теплотехников можно совместить по нескольким характерным признакам некачественной работы оборудования в 4 группы.

Таблица 2. Решения проблемы с низким качеством горения

Угольное отопление плюсы и минусы

Отопительные системы, работающие на угле, отлично справляются с повышенными запросами к обогреву при сильных морозах. Одним из его главных плюсов является способность долго удерживать тепло. Кроме того, у угольного печного отопления есть другие преимущества:

• независимость от наличия магистральных энергоресурсов (электричества, газа);
• доступность: уголь, как и сами котлы, отечественное и недорогое;
• эффективность: среднее КПД для разных видов оборудования — 70%;
• автономность: если приобрести соответствующую модель, вы не будете зависеть от электричества и газа;
• простота конструкции обеспечивает продолжительную бесперебойную работу аппарата;
• автоматизация: многие модели сами решают вопросы подачи топлива и терморегуляции.

Несмотря на совершенство технологий, угольные приспособления не лишены недостатков:

• Чтобы горение приносило максимальный КПД, придется соблюдать особые условия: требования к марке, качеству, влажности сжигаемого сырья.
• Необходимость выделения хозяйственного помещения для хранения топлива и установки агрегата.
• Цикличность процесса — различная частота загрузки (зависит от типа устройства). Уголь придется загружать в любой котел.
• Необходимость обслуживания: удаление сажи, копоти, золы, чистка.

Многие устройства требуют установки вспомогательных приспособлений, таких как насосы и блоки принудительной вентиляции. Несмотря на автоматизацию многих систем, за угольными генераторами нужен постоянный контроль.