0

Антрацит для отопления

Принцип работы

За счет тяги дымохода в топку поступает воздух, топливо сгорает. Образовавшиеся газы нагревают стенки топки, передают тепло воде, циркулирующей в системе теплообменника. Нагревшийся теплоноситель подается в трубы, обогревает дом, поступает обратно в котел. Затем газы поступают в дымоход, где поддерживают необходимую для создания тяги температуру.

Самый распространенный вариант теплоносителя — вода, но иногда используются смеси с антифризом и незамерзающие жидкости. В систему дымоудаления входят термоизолированные трубы, которые иногда дополняют блоком принудительной вентиляции.

Внимание! Обычный дровяной котел запрещено топить углем, поскольку этот вид топлива дает в 2—3 раза больше тепла, чем дерево.

По функциональности оборудование делится на 2 группы:

  • с одним контуром — для обогрева помещения;
  • с двумя — для отопления и организации горячего водоснабжения.

Фото 1. Внешний вид и схема с принципом работы отопительного котла на угольном топливе.

Различают классические (однокамерные) и пиролизные модели котлов. В первом случае подразумевается традиционное сжигание топлива в камере, КПД при этом составляет 70%. В пиролизных моделях — уголь и газы, выделяющиеся при горении, горят в разных камерах. КПД таких усовершенствованных моделей достилает 92%. Топливо в них сгорает эффективнее с меньшим количеством сажи и дыма.

Угольные котлы изготавливают из стали и чугуна. Стальные модели — чаще всего устройства с нижним сжиганием, состоят из сваренных элементов. Чугунные — литые, отличаются высоким КПД, меньше подвержены коррозии и загрязнениям. Устройства длительного горения имеют вертикальную топку, топливо постепенно сгорает сверху, за счет чего они работают без дополнительной загрузки несколько суток.

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.

Какой уголь лучше использовать для отопления?

В составе этого вида топлива множество элементов, которые влияют на энергетические свойства. Самым чистым и ценным считается топливо, содержащее максимальное количество углерода. Чем ниже процент этого вещества, тем ниже теплота сгорания и выше число примесей и влажности. При выборе угля учитывают следующие характеристики:

  • Теплота сгорания. Показатель отражает, какой объем тепла выдаст определенный объем горючего за единицу времени. Измеряется в МДж/кг или Ккал/кг, в этом случае называется калорийностью.
  • Зольность. Измеряется в процентах, показывает количество негорючих примесей. Чем ниже этот показатель, тем больше тепла от топлива. У высокосортных марок ее уровень находится в пределах 25%, у низкосортных углей — превышает 40%. Чем выше зольность, тем чаще придется убирать шлак и золу.
  • Влажность. Если поверхностная влага легко устраняется просушиванием и проветриванием, то внутренняя испаряется только при горении. Чем выше показатель внутренней влажности, тем больше тепловой энергии потребуется на ее высушивание и меньше пойдет на обогрев.

Маркировка

Первая буква показывает сорт, вторая — величину фракции. Всего существует 17 марок. Основные сорта твердого топлива маркируются: антрациты — «А», длиннопламенный — «Д», слабоспекающийся — «СС».

Уголь классифицируется по размеру кусков:

МаркировкаНазваниеФракция, мм
ППлитаБолее 100
ККрупный50—100
ООрех25—50
ММелкий13—25
ССемечка6—13
ШШтыбдо 6
РРядовой 0—300 карьерный 0—200 шахтный

Например, топливо маркировано АШ — антрацит штыб, ДС и ДПК — длиннопламенный «семечка» и плитный с кусками 50—100 мм.

Виды угля и его характеристики: каменный, бурый, антрацит, брикетированный прессованный

Как топливо используются три вида: бурый, каменный и антрацит. Первый дает меньше всего тепла, по этой причине его не используется в быту.

Каменный уголь выделяет большое количество тепла (до 7000 Ккал/кг), имеет влажность до 15%, дает немного золы (до 16%), поэтому чаще других используется для топки котлов.

Фото 2. Каменный уголь в руках. Представляет из себя небольшие камешки черного цвета.

В свою очередь делится на подвиды:

  • Длиннопламенные — получили название за способность гореть с длинным пламенем как древесина. Марка ДПК подходит для большинства котлов, ДО, ДС — для автоматизированных.
  • Слабоспекающиеся — горят без дыма и пламени, расходуется экономно за счет большой продолжительности горения. Используются реже из-за более низкого КПД и сложности розжига.
  • Тощие — недорогие сорта относятся к короткопламенным, чаще применяются в промышленности в чугунных печах. Тощие угли трудно разжечь, они дают до 45% золы, но много тепла, поэтому в быту их применяют в котлах с хорошей тягой.

Антрациты имеют самые высокие качественные показатели среди всех углей для домашних котлов: теплотворность до 8200 Ккал/кг, влажность 1—3%, зольность до 9%. Почти не выделяют летучих веществ (до 9%), горят коротким ровным пламенем, с минимальным образованием дыма и зольных остатков. За счет высших показателей продолжительности горения считаются самыми экономичными видами углей. Подходят для специализированных котлов с объемной топкой, рассчитанной на высокие температуры и хорошей тягой.

Угольные брикеты — бюджетный вид топлива. Изготавливаются из отходов угледобывающей промышленности: мелких угольных фракций, крошки и пыли методом прессования с добавлением связующих компонентов. К преимуществам относят: невысокую зольность и влажность, хорошие теплотворные свойства при условии, что брикеты получены из высокосортного угля. Прессованное топливо хорошо разгорается при помощи дров, долго горит (в среднем 6—8 ч.), дает мало дыма, сажи и шлаков.

Фото 3. Прессованный уголь в продолговатых брикетах. Подобным топливом хорошо топить котлы.

Как посчитать расход?

При расчете расхода топлива учитывают многие факторы: качество, марку, продолжительность горения угля, среднюю температуру на улице, площадь, материал и степень утепления дома. С помощью подсчетов получается усредненное значение, поскольку учесть все критерии, а также наступление оттепелей и заморозков сложно.

Перед началом подсчёта высчитывается общая площадь дома. По стандартной формуле рассчитывается мощность котла: 1 кВт на 10 м2. Например, для среднего загородного дома 160 м2 потребуется оборудование 16 кВт мощностью. КПД современных котлов от 50 до 90%, для примера берем среднее значение 70%. Считаем продолжительность периода, в течение которого нужно отопление (в среднем 6 месяцев).

Расчет расхода топлива производится следующим образом:

  1. Для работы котлу, мощностью 16 кВт с КПД 70% потребуется 11,2 кВт/ч. Чтобы выработать 1 кВт нужно 0.25 кг каменного угля со средними характеристиками. 11,2*0,25 = 2,8 кг в час.
  2. Рассчитываем суточный размер топлива: 2,8*24 = 67,2 кг.
  3. Определяем расход угля на месяц: 67,2*30 = 2016 кг.
  4. Чтобы высчитать количество угля на зиму, полученное число умножаем на число холодных месяцев: 2016*6 = 12096 кг.
  5. Для расчета стоимости отопления на зиму полученное значение умножаем на цену угля за 1 кг.

Справка. Чтобы получить данные о расходе, предпочтительной марке и продолжительности работы на одной закладке — посмотрите техническую документацию к котлу. Инструкция всегда прилагается при покупке.

>Полезное видео

Посмотрите видео, в котором приводятся примерные расчеты необходимого количества угля для отопления дома на один месяц.

Качественные показатели угля

Каменный уголь имеет в своем составе большое количество самых разных составляющих, каждая их которых может повлиять на область использования, что делает контроль качества угля делом совсем не легким. В зависимости от применения рассматривают целый ряд определяющих характеристик. Например, при определении пригодности угля для коксования учитываются более 30 параметров.

Чтобы определить подходит уголь для твердотопливного котла или нет, совсем не обязательно знать все его свойства. Важно знать:

  • Калорийность или теплоту сгорания. Этот показатель отражает количество тепла, которое выдает при горении единица топлива. Измеряется обычно в Ккал/кг. Меньше всего тепла выдают бурые угли – не более 4500Ккал/кг, жарче всего горят коксующиеся угли – до 8700Ккал/кг и антрациты – до 8600Ккал. Использовать коксующие угля в обычных бытовых котлах не рекомендуется: они не рассчитаны на такие высокие температуры (бывало, что от такого топлива плавились чугунные колосники) и выходят из строя, а использовать антрациты нужно грамотно.

    Калорийность или теплота сгорания угля — важный параметр

  • Зольность. Это основной показатель качества угля. Он зависит от количества негорючих примесей в топливе. Чем меньше этих примесей, следовательно, и золы, тем больше тепла выдаст вам один килограмм топлива. Зольность угля указывается в процентах. Чем меньше показатель, тем лучше качество топлива. Высокосортные марки имеют зольность до 25%, у низкосортных – 40% и выше. Влияет этот показатель и еще на один не самый привлекательный процесс: на частоту чистки печи. Понятно, что чем больше шлака образуется после сгорания топлива, тем чаще вам придется убирать его. Кроме того часть примесей оседает в трубах и технологических каналах в виде сажи. Их тоже нужно регулярно чистить.

    Зольность угля — главный показатель его качества

  • Влажность. Различают поверхностную и внутреннюю. Поверхностная влага удаляется при проветривании на воздухе, а вот внутренняя — только в процессе сгорания. Потому чем выше влажность угля, тем меньшее количество тепла будет идти на отопление: высушивание требует значительных энергетических затрат. В некоторых случаях оценить много влаги или нет можно визуально: если уголь смерзся, мелкие фракции слиплись или слежались — воды много. Совет «смочить уголь чтобы он горел лучше» обоснован только при наличии большого количества пыли: она собирается в комки, улучшая циркуляцию воздуха. В других случаях мочить уголь – только уменьшать количество выделяемого на обогрев тепла.

Если говорить о марках этого топлива в целом, то лучшим углем для бытового кола отопления считается антрацит (обозначается буквой «А»): он долго горит, выделяемый при горении дым белого цвета (сажи образуется мало), имеет малую зольность. Но не все любят его: во-первых, он имеет высокую цену, во-вторых, очень трудно разгорается.

Самый оптимальные характеристики по отношению к цене для бытовых котлов имеет длиннопламенный уголь. Он горит долго, пламя при этом длинное, как при топке дровами (отсюда и название), имеет достаточно высокую теплотворную способность и легко разгорается. Маркируется длиннопламенный уголь буквой «Д». Используют для отопления частных домов и слабоспекающиеся «СС» и тощие «Т», но их качественные показатели значительно хуже.

При маркировке топлива кроме вида топлива указывается также размер фракции (величина кусков):

Название МаркировкаРазмеры фракции
ПлитныйП100мм и более
Крупный (кулак)К50мм-100мм
ОрехО26мм-50мм
Мелкий М13мм-25мм
СемечкоС6мм-13мм
Штыб Шдо 6мм
РядовойРНет стандарта

Так если длиннопламенный уголь маркирован как ДПК – это плитный уголь, раздробленный на куски от 50 до 100мм, ДС –длиннопламенная «семечка» и т.п. Стоит пояснить что такое «рядовой уголь». Он имеет нерегламентированный состав, т.е. в нем может быть, к примеру, 80% крупных и средних фракций и лишь 20% штыба, а может быть и наоборот.

Однозначно сказать, какой уголь лучше нельзя. Многое зависит от котла: какой-то рассчитан под бурый уголь, а какой-то — под антрацит. И если в паспорте указано, что использовать рекомендуется антрацит, то не состоит искать ему более дешевую замену: тонна угля будет стоить меньше, но вот количества его понадобиться намного больше. Так что сэкономить не удастся, а вот испортить котел – запросто.

Подбирая уголь для печи, ориентируйтесь не только на его характеристики. Стоит обратить внимание и на стоимость доставки и на рекомендации производителей котлов

Для тех, у кого нет паспорта на котел или используется для отопления кирпичная печь, можно воспользоваться советами опытных людей. Бытовой котел лучше растапливать длиннопламенным углем фракции «орех». После того как он хорошо разгорится, для протопки днем, ровным слоем засыпают антрацит. Он долго горит, выдавая большое количество тепла. Под вечер, в хорошо разогретый антрацитом котел можно засыпать «семечко», которое будет «держать» температуру до утра. Но снова повторимся, котлы у всех стоят разные, так что подбирать оптимальный режим нужно самостоятельно. Дело тут не только в экономии денег, а в оптимальном температурном режиме, при соблюдении которого и людям комфортно, и техника работает в штатном режиме.

Владельцы кирпичных печей советуют разжигать ее дровами. Затем, когда печь разогреется, в нее закладывают угольные брикеты (неплохой вид топлива) или засыпают «семечко», желательно длиннопламенное. При этом, пока уголь не разгорелся, поддувало и заслонки нужно держать открытыми для максимального поступления кислорода. Когда эта закладка хорошо разгорится, а печь наберет жар, можно засыпать более крупную фракцию, например, «крупный» или «орех».

Другие советуют в кирпичную печь после дров закладывать «орех», а на ночь «семечко». При таком порядке в разогретой печи семечко тлеет, поддерживая температуру до утра.

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 м2 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 м2 из бруса покупают по 5 тонн угля и дров, но зимы у них суровые – до -40оС полтора месяца и остальное время -20оС.

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.

Как хранить уголь

Уголь разных марок и даже разных месторождений при хранении ведет себя по-разному. Какой-то храниться может годами практически без потери качества, а какой-то через полгода превращается в труху и пыль. Все зависит от состава и качества топлива, а также от условий хранения.

Срок хранения угля зависит от марки и месторождения

В зависимости от устойчивости к окислению (из-за которого и происходит изменение характеристик и «выветривание») уголь делят на четыре категории:

  • Наиболее устойчивые. К этой группе относятся антрациты и полуантрациты, которые в крупных кусках (с футбольный мяч и до размеров фракции «П») могут храниться без заметной потери качеств до 36 месяцев, более мелкие фракции от «К» и меньше — до 24 месяцев. К этой категории относятся каменные угли из бассейнов:
    • Сучанское — ТР, ГР — хранятся 36 месяцев;
    • Черемховское — ДР, ДКО – 36 месяца;
    • Печорский — ЖР, ЖСШ, ЖШ — 24 месяца;
    • Донецкий – TР, КР — 24 месяца;
    • Подгородненское – TР — 24 месяцев.
  • Устойчивые к окислению. Хранятся 18 месяцев
    • Донецкого бассейна — ГК, ГКО, ГО, ГМ;
    • Кузнецкое месторождение — ТР, ТК, ТО, СС К, ССКО, ССМ;
    • Иртышское (Экибастузское) — ССР;
    • Карагандинское — КР, КЖР;
    • Сахалинское ЖР, КР ГР, ГКО;
    • Уральское ГР
    • Шартуньское ССШ
    • Куу-Чекинское К2Р
    • Букакачинское ГР
  • Средней устойчивости. Хранятся 12 месяцев.
    • Кузнецкий — ДКО, ДМ, КР, КЖР, ЖР, К2Р, ГК, ГКО, ГО, ГМ, ГКОМ;
    • Кизеловский — ГР, ГМСЩ, ГСШ, ЖЕ;
    • Донецкий — ДКО, ДМ, ДК, ДО, ГР, ГМСЩ, ГСЩ, ГЩ, Р, Ж;
    • Печорский – ДКО;
    • Сахалинское – ДР, ДСШ;
    • Львовско-Всяынское — ГР, ГК, ГМСШ, ГСШ;
    • Егоршинское – ГР;
    • Шаргуньское — каменноугольный брикет;
    • Тувинское, Нерюнфинское – КР;
    • Зырянское, Чульманское – ЖР.
  • Неустойчивые. Хранятся 6 месяцев.
    • Кузнецкий — ГР, ГСШ, ГМСШ;
    • Печорский, Донецкий, Липовецкое — ДР, ДСШ;
    • Хакасское — ДР, ДМСШ;
    • Среднеазиатское — ДК, ДОМ, ДКОМ, ДР, ДСШ;
    • Ткварчельское – ЖР;
    • Ткибульское — ДК, ДКО, ДОМСШ, ДР, ГР, брикет каменноугольный;
    • Аркагалинское, Беринговское, Джебари ки-Хая, Котуйское, Сангарское, Тал-Юряхское, – ДР.
  • Бурые угли. Хранятся 6 месяцев.
    • Артемовское, Тавричанское — БК, БКОМ, БР, БОМ, БСШ;
    • Райчихинское — БК, БО, БМСШ, БР;
    • Подмосковный — БР, БК, БО, БОМ, БОМСШ, БМСШ, БСШ;
    • Правобережная Украина – БР, буроугольный брикет;
    • Челябинский — БК, БКО, БМСШ, БО, БСШ, БР;
    • Бабаевское – БР, буроугольный брикет;
    • Смоляниновское, Майхинское — БКОМ, БСШ, БР;
    • Ретгиховское — БП, БСШ, БКОМ, БР,;
    • Азейское, Анадырское, Ахалцихское, Арбагаоское, Богословское, Волчанское, Веселовское, Гусиноозерское, Закарпатское, Ирша-Бородинское, Коломийское, Кангалакское, Тарбагатайское, Согинское (бухта Тикси), Чернове, Харанорское, Хасанское – БР;
  • Бурые угли. Хранятся 4 месяца.
    • Среднеазиатское – БСШ, БР;
    • Ангренское – БОМСШ, БР;
    • Ленгеровское, Назаровское – БР.

Это сроки хранения для предприятий, торгующих углем с открытых площадок. Примерно столько же будет храниться уголь на частном подворье без потери своих характеристик. Затем начинается процесс окисления и выветривания. Продлить срок хранения угля можно, если складировать его под крышей. В угольном сарае или подвале должна быть невысокая температура и желательно отсутствие прямого солнечного света. Окисление угля начинается при 20-25оС. При температуре не выше 40оС процесс происходит медленно и выражается в уменьшении прочности кусков, появлении и углублении трещин. Этот процесс называется еще выветриванием. Так как окисление происходит с выделением тепла, то внутри большой кучи угля температура постепенно поднимается, что может привести к самовозгоранию. Наиболее вероятна такая проблема при использовании низкокачественного топлива с большим содержанием мелкой фракции и/или пыли. Самая большая вероятность самовозгорания у бурых углей, затем идут каменные угли с пористой структурой (лигниты и суббитоминозные). Меньше всех подвержены и окислению и самовозгоранию антрациты.

Правильное хранение угля — непростая задача

Если храните уголь мелких фракций типа «семечко» или «штыб» нужно периодически проверять его состояние. Если запасы большие, есть смысл приобрести электронный термометр, к которому присоединить длинную термопару (температурный датчик) и периодически, хотя бы раз в неделю, контролировать состояние. Температура самовозгорания угля:

  • Бурые – 40-60оС;
  • Жирные угли – 60-70оС;
  • Тощие и антрациты – 70оС.

Смачивать уголь чтобы сбить температуру не рекомендуется – влажный уголь гораздо лучше поглощает кислород, чем сухой, а при высыхании газообмен еще улучшается, что делает процесс окисления еще более активным. Самый надежный способ не допустить самовозгорание – ограничить доступ кислорода – накрыть брезентом, толстой полиэтиленовой пленкой и т.п.

Как альтернативу углю можно рассматривать угольные брикеты. Это мелкие фракции угля, которые спрессовали в брикеты. Они имеют высокую теплотворную способность и зольность, меньше, чем у исходного продукта, горят долго и практически без дыма. Еще один вид топлива, под который не нужно переделывать обычный твердотопливный котел — топливные брикеты из древесины или агросырья. Они дают чуть меньше тепла с килограмма, зато стоят гораздо дешевле и золы остается после сгорания совсем немного.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *