Тот, кто использует для обогрева своего дома твердотопливную печь отлично знает, что эффективность системы отопления напрямую зависит от вида используемого топлива. Традиционным материалов для топки являются дрова, они более доступны и в целом привычней.
В статье мы расскажем, какая есть альтернатива, чем можно топить печь кроме дров, определим основные достоинства и недостатки каждого вида топлива.
Содержание
Классификация ископаемого твёрдого топлива
Уголь — самое энергоэффективное твёрдое топливо, используемое в бытовых приборах отопления. В СССР и России удельная теплота сгорания одного килограмма каменного угля считалась и считается «условным топливом». Эта единица («условное топливо») используется для расчёта теплотворности производных нефти. Использование угля лежало в основе цивилизационного скачка человеческого общества: с этим ископаемым топливом связана промышленная революция.
Все ископаемые виды твёрдого топлива различают и классифицируют по степени углефикации — природного процесса метаморфизации органических веществ:
- торф;
- бурый уголь;
- каменный уголь;
- антрацит.
Угольный разрез
Степень углефикации — это геологический возраст ископаемого. В процессе углефикации повышается количество углерода и уменьшается доля летучих веществ: сначала кислорода, а на более поздних стадиях — азота и водорода. Изменяются и физические характеристики угля: повышается плотность, снижается влагопоглощательная способность, меняется электропроводимость и теплопроводность. А главное — увеличивается удельная теплота сгорания.
Это интересно: Чем можно покрасить печку
Торф
Торф по своему составу и геологическому возрасту — самое молодое образование. И, собственно, углём он ещё не стал: он находится в самом начале пути превращения органических остатков в уголь.
Торф — это наслоения не до конца разложившихся в условиях болот мхов и другой растительности. Со временем, в результате естественных процессов, сформировавшийся торф покрывается так называемой кровлей — слоем грунта. Постепенно торф опускается глубже, испытывает давление, вытесняющее из него кислород и воду, и увеличение температуры. Начинается процесс метаморфизма торфа в следующую стадию — бурый уголь.
Торфоразработка
Надо понимать, что схематично описываемый процесс превращения древних торфяников в угольные пласты растянут на миллионы лет. Но даже пока торф ещё не стал углём, он уже является топливом: в нём содержится около 50% углерода и его удельная теплота сгорания составляет от 8 до 15 МДж/кг — такая же, как у древесины. Теплотворность зависит от вида торфа и количества балластных примесей — зольности.
Из добытого торфа изготавливаются топливные брикеты, которые подходят для печей, каминов и котлов. По количеству выдаваемой теплоты и образованию золы такое топливо сопоставимо с обычными дровами и топливными брикетами из древесных отходов. Их стоимость выше, чем у дров, но ниже цены на топливные брикеты из древесины.
Торфяные топливные брикеты
Тем, кто планирует приобрести в качестве топлива прессованный торф, нужно иметь в виду, что качество брикетов из него может быть разным. Некоторые рассыпаются, при сжигании издают неприятный запах, а после сгорания оставляют много золы. Причиной этого может быть недобросовестность производителя и низкое качество исходного сырья: его технические параметры зависят от глубины залегания торфа и от места добычи.
Бурый уголь
Бурый уголь принадлежит к третьей, низшей (буроугольной) степени углефикации. Залегает на глубине около километра. В советской и российской геологической школе, а также в странах Евросоюза и Англии, бурые угли ещё называют лигнитом. В Америке лигниты — вещества, содержащие лигнин (целлюлозные ткани), — выделяют в отдельную группу, предшествующую бурым углям.
Бурый уголь имеет цвет от тёмно-коричневого (бурого) до чёрного. Часто в его структуре заметны растительные остатки, на изломе кусок такого угля похож на землю или древесину.
Кусок бурого угля
Он содержит 50-70% углерода, много летучих веществ и воды. Вода и большое количество примесей (кислород и азот) значительно снижают теплотворную способность бурого угля, она составляет около 15 МДж/кг. А летучие вещества облегчают розжиг: бурый уголь легко воспламеняется.
Повышенное содержание примесей и летучих веществ приводит к образованию большого количества золы при сжигании — до 40%, коптящего пламени и осаждению сажи в дымоходе. Бурый уголь включает в себя много серы. Горение этого вида топлива сопровождается запахом гари.
На открытом воздухе содержащаяся в буром угле вода испаряется, и куски рассыпаются в порошок. Это ещё одна особенность, осложняющая использование бурого угля в качестве топлива: необходим либо котёл со специальной горелкой, позволяющей сжигать пылевидное топливо, либо предварительное прессование угольной пыли в брикеты.
Брикеты бурого угля
Как топливо бурый уголь используется реже чем каменный, чаще всего в частных домах небольших населённых пунктов. Его стоимость невысока: тонна бурого угля стоит от 900 до 1400 рублей в зависимости от марки.
Каменный уголь
Каменный уголь в качестве топлива использовался с древних времён. Упоминание о нём можно встретить в трудах Аристотеля (IV век до н. э.). Каменный уголь принадлежит к второй степени углефикации — каменноугольной. Основные его запасы образовались в каменноугольном периоде (карбоне) — примерно 358 млн лет назад.
Это довольно плотная порода чёрного или чёрно-серого цвета с характерным угольным блеском на изломе. По степени блеска можно определить одно из качеств твёрдого топлива — зольность, то есть количество балластных минеральных веществ, не участвующих в горении. Чем более матовую поверхность имеет уголь, тем больше в нём примесей.
Добыча угля в шахтеКаменный уголь содержит от 72 до 90% углерода, что позволяет ему иметь высокую удельную теплоту сгорания — 22-26 МДж/кг. При сжигании одного килограмма такого топлива получают до 6120 ккал или 7,2 кВт/час.
Широкая распространённость и относительно небольшая цена (от 1100 до 2850 рублей за тонну) при высокой энергоэффективности делает каменный уголь наиболее популярным видом топлива для бытовых котлов. Стоимость каменного угля зависит от марки (технических параметров и фракции).
Железнодорожные составы с каменным углём
Отопление этим видом топлива связано с некоторыми особенностями:
- модель котла;
Для эффективной работы требуется котёл, приспособленный для топки именно углём. Его топливник должен иметь трапециевидную форму, а наличие бункера очень желательно для организации непрерывной подачи топлива, иначе перевоплощаться в кочегара придётся несколько раз в сутки. Как правило, котлы, рассчитанные на топку углём, стоят дороже тех, что работают на дровах.
- уголь грязный;
Запасы угля содержат угольную пыль, которая загрязняет и место хранения угля, и помещение котельной и человека, обслуживающего котельное оборудование.
Уголь
При сжигании угля в обычных котлах в продуктах сгорания остаётся довольно много недогоревших частиц (сажи). Эта чёрная пыль оседает на территории участка, особенно чётко это видно зимой на фоне белого снега. С этой проблемой помогают справится пиролизные модели угольных котлов, которые имеют дожиг продуктов сгорания. Пиролизные котлы обладают и большей эффективностью в сравнении с обыкновенными, их КПД достигает 85%.
При сжигании каменного угля атмосфера загрязняется. У газогенераторных (пиролизных) котлов процент выброса в атмосферу вредных веществ ниже, правда, и стоимость их на порядок больше.
Отопление углём требует хорошо организованной системы вентиляции котельной. При недостатке кислорода во время горения образуются токсичные вещества.
- хранение;
Влага, впитывающаяся в уголь, снижает его эффективность. Степень влажности угля особенно важна при топке высокотехнологичных моделей котлов, требовательных к качеству топлива.
Антрацит
Каменный уголь самого высокого качества — антрацит. Это древнейший из ископаемых видов твёрдого топлива — в последней стадии углефикации. Чаще всего месторождения антрацита находятся в местностях с высокой геологической активностью. В результате сдвигов земной коры массивы этого ископаемого топлива оказываются погребёнными под очень большим (в несколько километров) слоем грунта. Антрацит содержит до 98% углерода и очень мало воды и прочих примесей, включая серу. Он густого чёрного цвета с высокой степенью блеска.
Антрацит
Антрацит имеет большую удельную теплоту сгорания — 30 МДж/кг, выдавая при сжигании килограмма угля до 7500 ккал. Это накладывает особые условия на отопительную технику: внутреннее устройство котла должно выдерживать большую температуру, иначе металлическая топка может просто расплавиться.
Древесный уголь
Строго говоря, древесный уголь не является в полном смысле ископаемым топливом. Углём этот вид топлива назван за свой чёрный цвет. Древесный уголь — продукт, получаемый при пиролизе древесины: нагреве дерева до температуры +400…+600°С без доступа (или с ограниченным доступом) кислорода. Древесина в таких условиях (без кислорода) не горит, однако происходит разложение органических веществ под действием температуры: сухая перегонка.
Древесный уголь
Во время получения древесного угля практически не изменяется структура древесины: на куске готового продукта можно разглядеть волокна дерева. Сохраняется пористость, потому древесный уголь — хороший адсорбент.
Такой уголь содержит большое количество углерода, то есть имеет высокую теплотворную способность: удельная теплота сгорания древесного угля — 31 МДж/кг. Поэтому древесный уголь используют в своей работе кузнецы. Чугунолитейные производства на заре промышленной эры тоже работали на древесном угле.
Кузница
Отопление древесным углём более экологично в сравнении с ископаемым топливом. Процесс горения древесного угля аналогичен горению дров: остаётся малое количество золы, нет серы. Стоимость такого угля соизмерима с ценой на каменный уголь, и поэтому (из-за относительно высокой цены) древесный уголь — не самый распространённый вид топлива.
Если есть желание и возможность, высокоуглеродное топливо можно получить и самостоятельно, подвергая пиролизу обычные дрова. Процесс получения древесного угля не требует высокотехнологичного оборудования, хотя, конечно, сегодня древесину обжигают в специальных промышленных печах.
Работа углежога
Кустарное производство древесного угля организовывается ямно или кучно: разводится костёр, затем сверху закладываются дрова, предназначенные для получения угля, а потом бурт или яма с дровами закрывается слоем земли. Внутри сохраняется высокая температура, но невозможен процесс активного горения. В работу углежога, помимо формирования бурта, входит и слежение за тем, чтобы сохранялся ограниченный доступ кислорода в бурт. При большом объёме древесины процесс пиролизного сжигания может длиться до нескольких месяцев.
Я рассказала о всех видах твёрдого топлива, используемого в бытовых котлах, рассмотрев положительные и отрицательные стороны каждого из них. Какой сделать выбор — зависит от разных причин: доступности топлива, финансовой ситуации, модели отопительного оборудования, отношении к вопросам экологии и так далее.
Статья размещена в разделах: отопление, твердотопливные котлы, топливо, топливные брикеты, выбор, виды, статьи
Дрова
Многие скажут, что сухие дрова лиственных пород — самый лучший вид топлива. Но это высказывание справедливо по отношению именно к сухим дровам – сырые поленья будут коптить, «як мокрае гарэць», но натопить ими дом не получится. Поэтому заготовкой дров на следующий отопительный сезон нужно заниматься уже этой зимой. Поколотые и сложенные под навесом, хорошо высохшие за весну и лето, такие дрова горят практически без дыма. Владельцы пироллизных (газогенераторных котлов ) это подтвердят — в их котлах даже чуть сырые дрова не горят, они по два года их сушат.
Можно сухие колотые дрова и купить, но цена не обрадует – от 50 до 100 рублей за кубометр (осина, граб, ольха, береза). Плюс доставка. Для сравнения, колотые, но сырые дрова обойдутся дешевле – от 30 рублей за куб. Есть, правда, несколько нюансов. Дрова можно купить «навалом», а можно в ящиках. Первый вариант выходит дешевле, зато в ящиках дрова плотно сложены, поэтому в «дощатом» кубе будет больше поленьев.
Дешевле всего стоят дрова хвойных пород (ель, сосна) – от 30 рублей. Мягколиственные (береза, ольха, осина) — 33-35 рублей. Твердолиственные (граб, клен, ясень, дуб) – от 40 рублей.
Если есть желание помахать на морозце топором, можно заказать дрова чурками. Выйдет, кстати, не намного дешевле колотых – 25-30 рублей в зависимости от породы древесины.
В районных гортопах можно купить до 5 кубов колотых дров смешанных пород по госцене – 28 рублей за кубометр без доставки. Дрова из гортопа будут сырыми.
Торфяные брикеты
Торф – это природный материал, состоящий из перегнивших остатков растений, содержащий до 60 % углерода. Торф образуется в болоте и содержит внутри воду, поэтому подлежит сушке. Сухой торф легко крошится и становится неудобным для применения. Выход есть – торф перемешивают с опилками и прессуют в брикеты – плотные кирпичики темно-коричневого цвета.
Топливные брикеты все чаще используют в печах с регулярной подачей воздуха. Зола, получаемая от их сгорания, может быть использована в качестве минерального удобрения, так как содержит большое количество калия и фосфора.
Преимущества торфодров:
- — является абсолютно натуральным биопродуктом, при сгорании не выделяет токсичных веществ;
- — безопасность использования – не искрит при горении;
- — компактное хранение (в сравнении с дровами и углем)
- — приемлемая цена.
К недостаткам можно отнести:
- — невысокая теплоотдача;
- — торф легко воспламеняется, поэтому хранить его нужно вдали от огня и отопительных приборов
СПРАВКА:
Время сгорания торфяных брикетов зависит от влажности топлива, температуры помещения и силы тяги печного оборудования.
Одним из производителей доступных торфяных брикетов является компания NESTRO. Их продукт очень экономичен: тонна торфодров объемом 1,5 куб. м. соответствует 2,5 тоннам угля и 8 кубам традиционных колотых дров.
Отопление дровами
Дрова имеют неоспоримое преимущество перед другими видами топлива — они являются самым экологичным материалом, не обладающим никаким запахом. Ими издавна топили печи еще наши предки.
Плюсы:
- дрова быстро разгораются и отдают тепло, что делает процесс нагревания помещения достаточно быстрым;
- невысокая стоимость, особенно в том случае, когда заготовка дров на зиму осуществляется самостоятельно;
- не подвержены механическим повреждениям;
- хорошо просушенные дрова обладают очень высокой теплоотдачей;
- при сгорании дров появляются красивые языки пламени, что очень важно при работе камина;
- в процессе горения дров разных пород деревьев выделяются эфирные масла, благоприятно влияющие на нервную систему и дыхательные пути человека.
Важно знать: лучшим продуктом горения являются дрова двухлетней давности, которые хранились в правильных условиях.
Минусы:
- дрова, так же как и топливные брикеты, нуждаются в особых условиях хранения. Их следует беречь от малейшего попадания влаги и следить за хорошей вентиляцией помещения.
Стоит ли топить торфом
Торф брикетируется, поскольку перед сушкой обладает большим количеством влаги, а после этой процедуры рассыпается. Благодаря прессовке подобная проблема исключается, однако, это не может стать причиной уменьшения образования золы в больших количествах в процессе сгорания. Этот минус является существенным при использовании торфа. Чистка и уход за печью считаются трудоемкими процессами. При топке этим горючим веществом подобная задача усложняется в разы, ведь требуется постоянная процедура удаления золы в колоснике и зольнике, в ходе которой эти вредные частицы норовят разлететься по всей комнате.
Пеллеты – альтернативное топливо
При какой температуре происходит горение каменного угля
Пресс для изготовления пеллетов: обзор популярных моделей
Можно ли топить печь пеллетами: особенности, важные нюансы
Чем дешевле отапливать жилище
Цена горючего для обогрева частного дома имеет большое значение, но рассматривать ее в отрыве от теплоотдачи бессмысленно. Проведем расчет стоимости отопления с учетом обоих параметров.
Горение торфяного топлива спустя 3 часа после закладки
В местности, где проживает наш эксперт, за проверенные виды топлива просят такую цену:
- Дрова свежесрубленные – 20 у. е. за 1 м³. Привяжем расценку к массе: 20 долларов за 600 кг или 33 у. е. за 1 тонну.
- Брикет из прессованной шелухи подсолнечника – 57 долларов за тонну.
- Торфяной брикет – 84 у. е./1 т.
Нетрудно посчитать, что 10 кг древесины обойдется в 33 цента, остального топлива – 57 и 84 цента соответственно. Тогда 1 час работы отопления на деревянных поленьях стоит 33 / 1.5 = 22 цента (вспомните, дрова сгорели за полтора часа).
Аналогичным образом определим часовую расценку при сжигании брикетов:
- лузга прессованная: 57 / 2.17 (2 часа 10 минут) = 26 центов;
- торф брикетированный: 84 / 3 = 28 центов.
Сжигание брикетированной лузги семечек подсолнуха
Интересный результат, верно? В нашем случае разогрев абсолютно холодного здания стоит 5.28 у. е. в сутки на дровах, 6.24 доллара – на прессованной шелухе и 6.72 у. е. – на торфяных «кирпичиках».
Важный нюанс. Цены твердого топлива в вашем регионе наверняка отличаются, а в котельной установлено другое отопительное оборудование. Но соотношение и принцип расчета остается неизменным. Примените данную методику и сосчитайте, что выгоднее — дрова или брикеты в вашем конкретном случае.
Заметьте, мы взяли стоимость сырой древесины (а она истлеет скорее) и поделили на время полноценного горения сухого дерева. То есть, разница между традиционным топливом и брикетами сводится к минимуму. Предлагаем отследить ход эксперимента на видео и послушать мнение эксперта по этому поводу:
Торфобрикет
Торфяные брикеты хороши тем, что их можно купить в любом гортопе нашей страны. По госцене – 78 рублей – можно приобрести 3 тонны этого топлива. Все, что сверх этой нормы, продается уже по коммерческой цене – 88 рублей за тонну.
Само по себе топливо неплохое — при сгорании торф выделяет много тепла, горит медленно. По теплотворной способности он уступает каменному углю, но более чем в 2 раза превышает теплоотдачу высококачественных сухих дров. Да и горит торфобрикете в 3-4 раз дольше дров. В межсезонье одной закладки в твердотопливный котел с регулятором тяги по температуре котловой воды хватает до 12 часов. Существенный минус – торфяной дым очень специфичен, и если котельная не вынесена или не отделена от жилых помещений дома — он пропитает своим запахом все, в чем вступит в контакт. Еще одна проблема торфа — мелкодисперсная пыль от золы. Конец отопительного сезона всегда заканчивается генеральной уборкой всех поверхностей в котельной и прилегающем помещении.
Что выгоднее
Сравним цену за кубический метр брикета и дров.
Так, кубический метр топливных брикетов стоит приблизительно 6 тысяч рублей, тогда как цена за такой же объем древесины составляет примерно 3000 рублей. Цена дров является примерной и напрямую зависит от количества пород дерева в каждом конкретном регионе.
Возьмите на заметку: в общей массе дров 20 — 30 % — хорошо просушенные в течение нескольких лет дрова, до 50% сырых дров, 20-30% — лежалые дрова. В то время как в топливных брикетах масса воды составляет не более 9%.
Разница в цене между дровами и брикетами может варьироваться в пределах 2-4 тысяч рублей. Таким образом, стоимость брикетов дороже дров примерно в 2-3 раза.
В ходе многочисленных экспериментов и сравнений были установлены следующие факты:
- Топливные брикеты горят в течение 2 часов, в то время как дрова — 1 час.
- Теплоотдача дров значительно выше топливных брикетов, что особенно заметно при приближении к печи (камину).
- Золы после брикетов меньше на ¼, чем после дров.
Таким образом, топливные брикеты больше подходят для печей длительного горения. Для каминов же идеальным топливом до сих пор остаются проверенные временем дрова. Сравнивая по цене и принимая во внимание влажность дров, можно сказать, что принципиальной разницы между дровами и брикетом нет.
Возможно, Вас заинтересует статья о финских печах Харвия.
О финских печах и каминах Вы можете прочитать в этой статье.
Смотрите в следующем видео наглядный эксперимент о том, что лучше: топливные брикеты или дрова:
- Автор: Игорь
- Распечатать
Особенности отопления дровами
SpdПользователь FORUMHOUSE
Я отапливаю дом твёрдотопливным котлом мощностью в 30 кВт. Сначала пробовал закидывать в топку дрова. Не понравилось. Прогорают минут за 30 максимум за 1 час. Угля на пробу в маленьком количестве не достал. Купил топливные брикеты из опилок. Полная топка ТТ котла, это — около 10 кг, горит 1.5 часа от закладки до тления при поддержке температуры теплоносителя не менее + 60 °C. В технических характеристикам к разным котлам пишут, что время работы на одной закладке дров от 4-8 до 12 часов. Это реально и как этого добиться? Делитесь опытом!
По словам chicken-A, в его твердотопливном котле, полная закладка из березовых дров (объём топки 42 л) горит около 3-х — 4-х часов, а иногда и дольше. У starper 3-4 часа горит пять поленьев. У spdim дрова горят от 2-х до 6 часов, но многое зависит от загрузки котла (если забить топку по максимум — 20-22 кг), вида топлива и его влажности.
spdimПользователь FORUMHOUSE
Думаю, проблема у Spd из-за мокрых дров, или из-за закладки древесины мягких пород. У меня похожая картина если закинуть в топку гнилую осину или тополь. Быстро прогорают, а тепла от них не добиться. Хорошие сухие берёзовые или дубовые дрова горят как надо. Ну и дом надо хорошо утеплить.
Итак, влажность и порода древесины (малой, средней и высокой плотности) напрямую влияют на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания), т.е. количество теплоты выделившейся при сгорании топлива, определённого объёма или массы.
Для сравнения:
- Удельная теплота сгорания 1 кг свежесрубленной древесины с влажностью около 50% — 1940 ккал или 2.2 кВт*ч .
- Удельная теплота сгорания 1 кг высушенной древесины с влажностью около 20% — 3400 ккал или 3.9 кВт*ч .
Нельзя топить твердотопливный котел свежеспиленной древесиной. Топливо должно просушиться — избавиться от лишней воды. Для чего дрова складируют в дровник и оставляют на просушку.
Оптимальный срок сушки дров – 2 года, после чего они становятся отличным топливом для ТТ котла.
Также на длительность горения и количество выделяемого тепла влияет плотность древесины — отношение массы древесины к её объему (кг/м
3
).
Древесина плотных пород, например, дуб, горит дольше и жарче, чем древесина невысокой плотности, например, тополь, сосна, ель.
Евродрова
Все чаще сегодня традиционные дрова вытесняются топливными брикетами, которые часто называют «евродрова» или «евробрикеты».
Евродрова можно разделить на 2 вида:
- — Топливные брикеты РУФ. Их производят путем спрессовывания щепы и опил под большим давлением, для скрепления применяют натуральный клеящий состав. Они имеют прямоугольную форму и невысокую цену.
- — Топливные брикеты Пини-кей. Процесс их изготовления абсолютно идентичный, отличие лишь в заключительном этапе – обязательный обжиг брикетов. Обжиг делает их влагостойкими и обеспечивает длительное хранение. Внешне Пини-кей напоминают обычные полена со сквозным отверстием внутри. Цена их будет на порядок выше.
Достоинства евродров:
- — прогорают примерно в 4 раза медленнее, чем обычные дрова;
- — сгорают до золы, которую в дальнейшем можно использовать как минеральное удобрение в огороде;
- — теплоотдача евробрикетов в 2 раза больше, чем у традиционных поленьев, они способны держать тепло в течение всего времени горения;
- — пламя от евродров не искрит, почти не имеет запаха, не выделяет опасных веществ в окружающую среду;
- — компактное хранение.
СЕКРЕТ:
Чтобы сажа не осаживалась на дымоходе, добавьте в печь вместе с брикетами среднюю щепотку соли.
Несмотря на огромные преимущества, топливные брикеты также имеют свои недостатки:
- — маленькое некрасивое пламя. Если вы хотите создать декоративное пламя с характерным потрескиванием, использовать лучше обычные дрова;
- — дают меньше внешнего жара, чтобы согреться у камина после морозной прогулки, стоит подождать;
- — дешевые евродрова очень хрупкие, могут рассыпаться в пыль.
Пеллеты
Растопка печи пеллетами – это новейший вид отопления.
Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы одинакового размера, изготовленные из древесных отходов. По-хорошему, для эффективного обогрева помещения пеллетами необходим специальный котел. Но для удовлетворения минимальных потребностей, возможно их использование в обычной дровяной печи.
Преимущества пеллетного отопления:
- — экологически чистое топливо, содержит не более 3% золы;
- — гранулы не содержат пыли и спор, менее подвержены самовоспламенению и не вызывают аллергии;
- — отличаются высокой сухостью и большей плотностью, что приводит к высокой теплоотдаче;
- — удобство хранения
Главным недостатком пеллетов является их высокая цена.