Specifické teplo spalování paliva: uhlí, palivové dřevo, plyn

Některé kotle na tuhá paliva mohou pracovat na jakékoli palivo, ale ne na všechno. Před nákupem uhlí se proto podívejte do pasu vaší jednotky. Měly by tam být uvedeny značky, pro které byl kotel vypočítán. Pokud takové informace nejsou k dispozici, můžete použít zkušební metodu. Většina společností prodávající tento druh paliva má pytlované uhlí. Budete si muset vzít pytel různých tříd a frakcí a střídavě se utopit s každým z nich. Zkuste použít stejné množství uhlí a zhodnoťte následující parametry: množství tepla, doba hoření a množství zbytků popela.

Palivové dříví

Jedná se o řezané nebo sekané kusy dřeva, které při spalování v pecích, kotlích a jiných zařízeních generují tepelnou energii.

Pro usnadnění nakládání do topeniště je dřevěný materiál rozřezán na samostatné prvky o délce až 30 cm. Aby se zvýšila účinnost jejich použití, mělo by být dřevo co nejsuchší a proces spalování by měl být relativně pomalý. V mnoha ohledech je palivové dřevo z tvrdého dřeva, jako je dub a bříza, líska a jasan, hloh, vhodné k vytápění prostor. Vzhledem k vysokému obsahu pryskyřice, zvýšené rychlosti hoření a nízké výhřevnosti jsou jehličnany v tomto ohledu výrazně nižší.

Jak porovnat náklady na palivové brikety s náklady na palivové dřevo?

Jak víte, palivové dřevo se nejčastěji prodává volně ložené nebo skládané. Pokud jste dodávali palivové dřevo na paletách ve stohování, pak kubický metr takového palivového dřeva odpovídá 0,7 kubickému metru, pokud jde o husté dřevo. Pokud vám bylo palivové dříví přivezeno hromadně v zadní části nákladního vozu, pak při délce palivového dřeva 30–35 cm bude kubický metr obsahovat pouze 52% hustého dřeva.

Jinými slovy, aby bylo možné porovnat náklady na palivové dřevo pro masivní dřevo s náklady na palivové brikety, měly by se náklady na palivové dřevo zdvojnásobit.

Pojďme tedy porovnat ceny. Hromadné palivové dřevo v Leningradské oblasti stojí 1 500 - 1 600 rublů. na metr krychlový. Pokud jde o husté dřevo, kubický metr palivového dřeva bude stát 3 000 - 3 200 rublů. V sousedních oblastech může palivové dříví stát zhruba jeden a půlkrát levněji. Kubický metr palivových briket typu Ruf tedy stojí kupujícího v závislosti na oblasti 2–3krát dražší než palivové dřevo.

Rozhodli jsme se zjistit, zda takový rozdíl v ceně stojí za deklarované reklamní výhody palivových briket v podobě pohodlí, zvýšeného přenosu tepla a prodloužené doby hoření palivových briket. Byl proveden amatérský experiment, který, i když neprohlašuje, že je vědecky spolehlivý, může objasnit některé aspekty používání palivových briket místo palivového dřeva.

Odkaz podle tématu: Typy topných systémů a jejich uspořádání ve venkovském domě - jaký design zvolit

Uhlí

Je to přírodní rostlinný materiál extrahovaný ze sedimentární horniny.

Tento typ tuhého paliva obsahuje uhlík a další chemické prvky. Materiál se dělí na typy v závislosti na jeho stáří. Hnědé uhlí je považováno za nejmladší, následuje černé uhlí a antracit je starší než všechny ostatní typy. Věk hořlavé látky také určuje její obsah vlhkosti, který je více obsažen v mladém materiálu.

V procesu spalování uhlí dochází ke znečištění životního prostředí a na roštech kotle se tvoří struska, což do určité míry vytváří překážku pro normální spalování. Přítomnost síry v materiálu je také nepříznivým faktorem pro atmosféru, protože tento prvek se ve vzduchu přeměňuje na kyselinu sírovou.

Spotřebitelé by se však neměli starat o své zdraví.Výrobci tohoto materiálu, kteří se starají o soukromé zákazníky, se snaží snížit obsah síry v něm. Teplo spalování uhlí se může lišit i u stejného typu. Rozdíl závisí na vlastnostech poddruhu a obsahu minerálů v něm, stejně jako na geografii těžby. Nejde jen o čisté uhlí jako pevné palivo, ale také o nízko obohacenou uhelnou strusku lisovanou do briket.

Odrůdy uhlí a jejich vlastnosti

Ekonomika a účinnost provozu kotle na tuhá paliva přímo závisí na typu použitého paliva. Kromě dřevního odpadu se jako hlavní zdroj energie často používá různé druhy uhlí. Proto ti, kteří jej používají jako hlavní palivo, potřebují znát jeho specifickou výhřevnost.

Nejprve, uhlí se vyznačuje svým původem... Obsahuje různé pozůstatky starodávných rostlin a živičných hmot, které při ponoření prošly specifickými změnami. K přeměně všech těchto látek na účinné palivo došlo při vysokých teplotách a v podmínkách nedostatku kyslíku. Odborníci poznamenávají, že fosilní paliva zahrnují živičné a hnědé uhlí a také antracit.

V tomto videu se dozvíte, jak se spaluje hnědé uhlí:

Materiál z přírodního kamene

Tento typ paliva se objevil mnohem dříve než hnědé uhlí. Velké vrstvy materiálu se nacházejí v podzemí v hloubce 3 kilometrů. Jeho složení obsahuje až 97% čistého uhlíku, ale množství těkavých nečistot je v rozmezí 35%. Pokud jde o obsah vlhkosti, v uhlí to není více než 15%. A to má pozitivní vliv na tepelnou účinnost fosilií.

Za ideálních podmínek je měrné teplo spalování uhlí v rozmezí 2 100 ° C. Ale v konvenční topné peci se takový materiál spaluje maximálně na 1000 ° C.

Úroveň přenosu tepla se pohybuje v rozmezí 7 tisíc kcal / kg. Je třeba poznamenat, že tento typ paliva obtížně se vznítí, protože pro tyto účely je nutné troubu ohřát na 400 ° C.

Tento materiál není vhodný pro podpalování

Jak ukazuje praxe, obyčejní občané nejčastěji používají uhlí k vytápění domů, chat a budov pro jiné účely.

Univerzální hnědý vzhled

Ze všech existujících fosilních uhlí je tento druh považován za nejmladší. Palivo dostalo svůj název díky své specifické hnědé barvě. Mezi jeho hlavní vlastnosti lze poznamenat, že obsahuje mnoho těkavých nečistot a vlhkosti - více než 40%. Navzdory tomu může množství čistého uhlíku dosáhnout 75%. Jelikož hnědé uhlí obsahuje hodně vlhkosti, obsahuje nízká teplota spalování a malé procento přenosu tepla... Palivo se začíná vznítit při 260 stupních, ale teplota spalování může dosáhnout 2 000 ° C. Pokud jde o výhřevnost, je toto číslo 3600 kcal / kg.

Samozřejmě, jako hlavní zdroj energie, je hnědé uhlí výrazně nižší než běžné palivové dřevo, a proto se zřídka používá pro kotle a kamna na tuhá paliva, která se nacházejí v soukromých domech.

To je zajímavé: vlastnosti olše palivového dřeva.

Tento materiál obsahuje hodně vlhkosti.
Ale briketovaná forma této fosílie, která prošla zvláštním výcvikem ve velkovýrobě, je velmi populární. Za umělých podmínek výrobci snižují obsah vlhkosti, čímž výrazně zvyšují energetickou účinnost. Je třeba poznamenat, že přenos tepla briketovaného hnědého uhlí je až 5 tisíc kcal / kg.

Jedná se o jeden z nejstarších minerálů, který neobsahuje prakticky žádné těkavé nečistoty a vlhkost. Ale množství uhlíku přesahuje 95%.Studie ukázaly, že měrné teplo spalování uhlí se pohybuje v rozmezí od 8500 do 9 tisíc kcal / kg - to je nejvyšší ukazatel ze všech existujících uhlí. Za ideálních podmínek takové palivo hoří při 2250 ° C, ale vznítí se při 600 ° C. Je třeba poznamenat, že tento ukazatel je typický pro druhy s nízkým obsahem kalorií. Chcete-li zapálit antracit, musíte použít suché dřevo, protože je nutné vytvořit určité vytápění kotle nebo kamen.

Tento fosilní materiál je klasifikován jako průmyslové palivo. Používejte jej v běžném kotli nebo troubě velmi drahé a nerentabilní... Navzdory skutečnosti, že antracit je příznivý ve srovnání se svými protějšky s nízkým kouřem a nízkým obsahem popela.

Kromě toho je takový materiál drahý.

Pelety

Pelety (palivové pelety) je tuhé palivo vyráběné průmyslově ze dřeva a rostlinného odpadu: hobliny, kůra, lepenka, sláma.

Surovina drcená do stavu prachu se suší a nalije do granulátoru, odkud vychází ve formě granulí určitého tvaru. K zvýšení viskozity hmoty se používá rostlinný polymer, lignin. Složitost výrobního procesu a vysoká poptávka tvoří náklady na pelety. Materiál se používá ve speciálně vybavených kotlích.

Výhřevnost palivového dřeva

Množství tepla generovaného spalováním dřeva závisí na druhu dřeva a obsahu vlhkosti dřeva. Vlhkost snižuje výhřevnost palivového dřeva, protože odpařená voda odnáší část tepelné energie. Ztráty z vlhkosti mírně závisí na počáteční teplotě palivového dřeva (přesněji vody v nich) a jsou odebírány rovny 0,63 kWh na kilogram vody.

Absolutně suché listnaté palivové dřevo produkuje asi 5 kWh tepla na kilogram palivového dřeva. Absolutně suché jehličnaté palivové dřevo poskytuje asi 5,2 kWh tepla na kilogram palivového dřeva, kvůli chemickému rozdílu mezi jejich dřevem.

Ve skutečných podmínkách je nemožné dosáhnout ideální suchosti, proto níže uvedená tabulka ukazuje kalorickou hodnotu palivového dřeva různých druhů dřeva při obsahu vlhkosti 15% a pro srovnání jiných druhů paliva:

Ačkoli je tepelná hodnota jehličnatého dřeva vyšší než u listnatého dřeva, vzhledem k nižší hustotě dřeva je měrná objemová výhřevnost jehličnatého palivového dřeva nižší než u listnatého dřeva. Jehličnaté dřevo zabírá více místa a spaluje rychleji.

Kubický metr suchého listnatého palivového dřeva může nahradit 200 litrů nafty, 200 kubických metrů zemního plynu. Energie získaná ze dřeva je také solárního původu. Zároveň je ale dřevo na rozdíl od ropy, uhlí a plynu obnovitelným zdrojem. Palivové dřevo jako druh biopaliva je zdrojem obnovitelné energie.

Brikety

Brikety jsou tuhá paliva, která jsou v mnoha ohledech podobná peletám. K jejich výrobě se používají identické materiály: štěpky, hobliny, rašelina, slupky a sláma. Během výrobního procesu se surovina drtí a lisuje na brikety. Tento materiál je také klasifikován jako palivo šetrné k životnímu prostředí. Je vhodné jej skladovat i venku. Hladké, rovnoměrné a pomalé spalování tohoto paliva lze pozorovat jak u krbů a kamen, tak u topných kotlů.

Výše uvedené druhy ekologicky nezávadných pevných paliv jsou dobrou alternativou k výrobě tepla. Ve srovnání s fosilními zdroji tepelné energie, které mají při spalování nepříznivý vliv na životní prostředí a navíc nejsou obnovitelné, mají alternativní paliva jasné výhody a relativně nízké náklady, což je důležité pro spotřebitele některých kategorií.

Zároveň je nebezpečí požáru těchto paliv mnohem vyšší. Proto je nutné přijmout určitá bezpečnostní opatření týkající se jejich skladování a použití ohnivzdorných materiálů pro stěny.

Používání dřevěného uhlí

Výroba dřevěného uhlí je slibným směrem. Jeho spotřeba neustále roste a používá se jak ve výrobě, tak pro domácí účely. Použití v každodenním životě je známé každému: vaření na grilu a grilování se dnes prakticky neobejde bez dřevěného uhlí. Mnoho lidí dává přednost kladení dřevěného uhlí na krby: toto palivo nekouří, nevypouští plyny (zejména oxid uhelnatý) a má vysokou výhřevnost.

Výroba dřevěného uhlí je slibným směrem

V průmyslu se uhlí používá v metalurgii (u nás se to prakticky neprovádí), k výrobě filtrů pro různé účely. Používá se při tavení některých cenných kovů, krystalického křemíku, aktivního uhlí. Používá se v zemědělství a medicíně.

K topení můžete také použít dřevěné uhlí. Zvláštností jeho spalování je, že neexistují žádné vysoké plamenné jazyky. Existuje ale rovnoměrné stálé teplo. Teplota spalování dřevěného uhlí závisí na několika faktorech: na hustotě (různé druhy dřeva produkují uhlí s různou hustotou), na jeho kvalitě (podmínky hoření) a na množství kyslíku dodávaného během spalování. V běžném otevřeném krbu se teplota může pohybovat od 400 ° C do 900 ° C, ale za zvláštních podmínek je možné dosáhnout 1200 ° C (kovárna). Pokud mluvíme o průměrných hodnotách, pak se výhřevnost dřevěného uhlí považuje za 30 MJ / kg.

Jak vidíte z tabulky, dřevěné uhlí vydává teplo alespoň ne méně než uhlí a téměř dva a půlkrát více než nejlepší palivové dřevo. Proč se téměř nikdy nepoužívá k vytápění? Za prvé, v naší zemi se dřevěné uhlí vyrábí ve velmi malém množství (svět produkuje 9 milionů tun ročně, Rusko představuje 100 tisíc tun) a má vysokou cenu. I když si je koupíte od výrobců, pak při nákupu do 5 tun požadují 180 rublů za 10 kg (18 000 za tunu). I při ekonomických nákladech se ukázalo, že je to docela drahé. Pokud žijete v místě, kde je velké množství lesů, ve kterých je vždy dostatek mrtvého dřeva, pak není jisté množství dřevěného uhlí ani bez vybavení velmi obtížné. Můžete použít tradiční technologie dřevěného uhlí, které pro tento proces vyžadují pouze kovovou hlaveň, a to ani není nutné. Tímto způsobem samozřejmě nemůžete zásobovat celou zimu, ale můžete ho spálit, abyste do noci vložili nějaké množství do kotle, abyste udrželi příjemnou teplotu.

Výhřevnost dřevěného uhlí je o něco vyšší než výhřevnost vysoce kvalitního uhlí