Ειδική θερμότητα καύσης: άνθρακας, καυσόξυλα, αέριο

Ορισμένοι λέβητες στερεών καυσίμων μπορούν να λειτουργούν με οποιοδήποτε καύσιμο, αλλά όχι σε όλα. Επομένως, πριν αγοράσετε άνθρακα, κοιτάξτε το διαβατήριο της μονάδας σας. Οι μάρκες για τις οποίες υπολογίστηκε ο λέβητας πρέπει να αναφέρονται εκεί. Εάν δεν υπάρχουν τέτοιες πληροφορίες, μπορείτε να ακολουθήσετε τη δοκιμαστική μέθοδο. Οι περισσότερες εταιρείες που πωλούν αυτόν τον τύπο καυσίμου έχουν σακούλα άνθρακα. Θα χρειαστεί να πάρετε μια σακούλα διαφορετικών βαθμών και κλασμάτων, και εναλλάξ να πνίξετε με κάθε ένα από αυτά. Προσπαθήστε να χρησιμοποιήσετε την ίδια ποσότητα άνθρακα και αξιολογήστε τις ακόλουθες παραμέτρους: ποσότητα θερμότητας, διάρκεια καύσης και ποσότητα υπολείμματος τέφρας.

Καυσόξυλα

Πρόκειται για πριονισμένα ή τεμαχισμένα κομμάτια ξύλου, τα οποία, όταν καίγονται σε φούρνους, λέβητες και άλλες συσκευές, παράγουν θερμική ενέργεια.

Για την ευκολία φόρτωσης στο τζάκι, το υλικό ξύλου κόβεται σε ξεχωριστά στοιχεία μήκους έως 30 εκ. Για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της χρήσης τους, το ξύλο πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο στεγνό και η διαδικασία καύσης πρέπει να είναι σχετικά αργή. Από πολλές απόψεις, τα καυσόξυλα από σκληρά ξύλα όπως η βελανιδιά και η σημύδα, η φουντουκιά και η τέφρα και ο κράταιγος είναι κατάλληλα για θέρμανση χώρων. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε ρητίνη, του αυξημένου ρυθμού καύσης και της χαμηλής θερμογόνου αξίας, τα κωνοφόρα είναι σημαντικά κατώτερα από την άποψη αυτή.

Πώς να συγκρίνετε το κόστος των μπρικετών καυσίμου με το κόστος των καυσόξυλων;

Όπως γνωρίζετε, τα καυσόξυλα πωλούνται συχνότερα χύμα ή στοιβάζονται. Εάν έχετε παραδώσει καυσόξυλα σε παλέτες σε στοίβαξη, τότε ένα κυβικό μέτρο τέτοιου καυσόξυλου ισοδυναμεί με 0,7 κυβικά μέτρα σε όρους πυκνού ξύλου. Εάν το καυσόξυλο σας φέρεται χύμα στο πίσω μέρος ενός φορτηγού, τότε με μήκος καυσόξυλου 30-35 cm, ένα κυβικό μέτρο θα περιέχει μόνο το 52% του πυκνού ξύλου.

Με άλλα λόγια, για να συγκρίνουμε το κόστος των καυσόξυλων για μασίφ ξύλο με το κόστος των μπρικετών καυσίμου, το κόστος των καυσόξυλων πρέπει να διπλασιαστεί.

Ας συγκρίνουμε λοιπόν τις τιμές. Το χύμα καυσόξυλο στην περιοχή του Λένινγκραντ κοστίζει 1.500-1.600 ρούβλια. ανά κυβικό μέτρο. Όσον αφορά το πυκνό ξύλο, ένα κυβικό μέτρο καυσόξυλου θα κοστίσει 3.000-3.200 ρούβλια. Σε γειτονικές περιοχές, το καυσόξυλο μπορεί να κοστίσει περίπου ενάμιση φορές φθηνότερο. Έτσι, ένα κυβικό μέτρο μπρικετών καυσίμου τύπου Ruf κοστίζει στον αγοραστή, ανάλογα με την περιοχή, 2-3 φορές πιο ακριβό από το καυσόξυλο.

Αποφασίσαμε να μάθουμε αν μια τέτοια διαφορά στην τιμή αξίζει τα δηλωμένα πλεονεκτήματα διαφήμισης των μπρικετών καυσίμου με τη μορφή ευκολίας, αυξημένης μεταφοράς θερμότητας και αυξημένου χρόνου καύσης μπρικετών καυσίμου. Πραγματοποιήθηκε ένα ερασιτεχνικό πείραμα, το οποίο, αν και δεν ισχυρίζεται ότι είναι επιστημονικά αξιόπιστο, μπορεί να διευκρινίσει ορισμένες πτυχές της χρήσης μπρικετών καυσίμου αντί για καυσόξυλα.

Ανά θέμα θέμα: Τύποι συστημάτων θέρμανσης και η διαρρύθμισή τους σε εξοχική κατοικία - που σχεδιάζουν να επιλέξουν

Κάρβουνο

Είναι ένα φυσικό φυτικό υλικό που εξάγεται από ιζηματογενή πετρώματα.

Αυτός ο τύπος στερεού καυσίμου περιέχει άνθρακα και άλλα χημικά στοιχεία. Υπάρχει μια διαίρεση του υλικού σε τύπους ανάλογα με την ηλικία του. Ο καφέ άνθρακας θεωρείται ο νεότερος, ακολουθούμενος από σκληρό άνθρακα και ο ανθρακίτης είναι παλαιότερος από όλους τους άλλους τύπους. Η ηλικία μιας καύσιμης ουσίας καθορίζεται επίσης από την περιεκτικότητα σε υγρασία, η οποία είναι περισσότερο παρούσα στο νεαρό υλικό.

Κατά την καύση του άνθρακα, εμφανίζεται περιβαλλοντική ρύπανση και σχηματίζεται σκωρία στις σχάρες του λέβητα, ο οποίος, σε κάποιο βαθμό, δημιουργεί εμπόδιο στην κανονική καύση. Η παρουσία θείου στο υλικό είναι επίσης ένας δυσμενής παράγοντας για την ατμόσφαιρα, καθώς αυτό το στοιχείο μετατρέπεται σε θειικό οξύ στον αέρα.

Ωστόσο, οι καταναλωτές δεν πρέπει να ανησυχούν για την υγεία τους.Οι κατασκευαστές αυτού του υλικού, φροντίζοντας ιδιώτες πελάτες, προσπαθούν να μειώσουν την περιεκτικότητα σε θείο σε αυτό. Η θερμότητα της καύσης άνθρακα μπορεί να διαφέρει ακόμη και εντός του ίδιου τύπου. Η διαφορά εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του υποείδους και το περιεχόμενο των ορυκτών σε αυτό, καθώς και από τη γεωγραφία της εξόρυξης. Όχι μόνο καθαρός άνθρακας βρίσκεται ως στερεό καύσιμο, αλλά και σκωρία άνθρακα χαμηλού εμπλουτισμού, πιεσμένος σε μπρικέτες

Ποικιλίες άνθρακα και τα χαρακτηριστικά τους

Η οικονομία και η αποτελεσματικότητα της λειτουργίας ενός λέβητα στερεών καυσίμων εξαρτάται άμεσα από τον τύπο του καυσίμου που χρησιμοποιείται. Εκτός από τα απόβλητα ξύλου, διάφοροι τύποι άνθρακα χρησιμοποιούνται συχνά ως η κύρια πηγή ενέργειας. Γι 'αυτό όσοι το χρησιμοποιούν ως κύριο καύσιμο πρέπει να γνωρίζουν τη συγκεκριμένη θερμογόνο αξία του.

Πρωτα απο ολα, Ο άνθρακας διακρίνεται από την προέλευση... Περιέχει διάφορα ερείπια αρχαίων φυτών και ασφαλτικών μαζών, τα οποία υπέστησαν συγκεκριμένες αλλαγές κατά τη διάρκεια της βύθισης. Ο μετασχηματισμός όλων αυτών των ουσιών σε αποδοτικό καύσιμο πραγματοποιήθηκε σε υψηλές θερμοκρασίες και σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου. Οι ειδικοί σημειώνουν ότι τα ορυκτά καύσιμα περιλαμβάνουν ασφαλτούχους και καφέ άνθρακες, καθώς και ανθρακίτη.

Σε αυτό το βίντεο θα μάθετε τη διαδικασία καύσης καφέ άνθρακα:

Φυσικό πέτρινο υλικό

Αυτός ο τύπος καυσίμου εμφανίστηκε πολύ νωρίτερα από τον καφέ άνθρακα. Μεγάλα στρώματα υλικού βρίσκονται υπόγεια σε βάθος 3 χιλιομέτρων. Η σύνθεσή του περιέχει έως και 97% καθαρού άνθρακα, αλλά η ποσότητα των πτητικών ακαθαρσιών κυμαίνεται στο 35%. Όσον αφορά την περιεκτικότητα σε υγρασία, στον άνθρακα δεν υπερβαίνει το 15%. Και αυτό έχει θετική επίδραση στη θερμική απόδοση του ορυκτού.

Υπό ιδανικές συνθήκες, η ειδική θερμότητα καύσης άνθρακα κυμαίνεται στους 2100 ° C. Αλλά σε ένα συμβατικό φούρνο θέρμανσης, τέτοιο υλικό καίγεται στους 1000 ° C κατ 'ανώτατο όριο.

Το επίπεδο μεταφοράς θερμότητας κυμαίνεται εντός 7 χιλιάδων kcal / kg. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτός ο τύπος καυσίμου δύσκολο να αναφλεγεί, γιατί για τους σκοπούς αυτούς είναι απαραίτητο να θερμάνετε το φούρνο στους 400 ° C.

Αυτό το υλικό δεν είναι κατάλληλο για ανάφλεξη

Όπως δείχνει η πρακτική, είναι ο άνθρακας που χρησιμοποιείται συχνότερα από απλούς πολίτες για τη θέρμανση σπιτιών, καλοκαιρινών εξοχικών σπιτιών και κτιρίων για άλλους σκοπούς.

Καθολική εμφάνιση καφέ

Μεταξύ όλων των υφιστάμενων ορυκτών άνθρακα, αυτό το είδος θεωρείται το νεότερο. Το καύσιμο πήρε το όνομά του λόγω του συγκεκριμένου καφέ χρώματος. Μεταξύ των κύριων χαρακτηριστικών του, μπορεί να σημειωθεί ότι περιέχει πολλές πτητικές ακαθαρσίες και υγρασία - περισσότερο από 40%. Παρ 'όλα αυτά, η ποσότητα καθαρού άνθρακα μπορεί να φτάσει το 75%. Δεδομένου ότι ο καφέ άνθρακας περιέχει πολλή υγρασία, έχει χαμηλή θερμοκρασία καύσης και ένα μικρό ποσοστό μεταφοράς θερμότητας... Το καύσιμο αρχίζει να αναφλέγεται στους 260 βαθμούς, αλλά η θερμοκρασία καύσης μπορεί να φτάσει τους 2000 ° C. Όσον αφορά τη θερμιδική τιμή, αυτός ο αριθμός είναι 3600 kcal / kg.

Φυσικά, ως η κύρια πηγή ενέργειας, ο καφετής άνθρακας είναι σημαντικά κατώτερος από το συνηθισμένο καυσόξυλο, γι 'αυτό σπάνια χρησιμοποιείται για λέβητες στερεών καυσίμων και σόμπες, που βρίσκονται σε ιδιωτικές κατοικίες.

Είναι ενδιαφέρον: καυσόξυλα.

Αυτό το υλικό περιέχει πολλή υγρασία.
Όμως η πολύχρωμη μορφή αυτού του απολιθώματος, η οποία έχει παρακολουθήσει ειδική εκπαίδευση σε παραγωγή μεγάλης κλίμακας, είναι πολύ δημοφιλής. Υπό τεχνητές συνθήκες, οι κατασκευαστές μειώνουν την περιεκτικότητα σε υγρασία, αυξάνοντας σημαντικά την ενεργειακή απόδοση. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας του μπρικέτες καφέ άνθρακα είναι έως και 5.000 kcal / kg.

Αυτό είναι ένα από τα αρχαιότερα ορυκτά, που ουσιαστικά δεν περιέχει πτητικές ακαθαρσίες και υγρασία. Αλλά η ποσότητα του άνθρακα υπερβαίνει το 95%.Μελέτες έχουν δείξει ότι η συγκεκριμένη θερμότητα καύσης άνθρακα κυμαίνεται από 8500 έως 9 χιλιάδες kcal / kg - αυτός είναι ο υψηλότερος δείκτης μεταξύ όλων των υφιστάμενων άνθρακα. Υπό ιδανικές συνθήκες, τέτοια καύσιμα καίγονται στους 2250 ° C, αλλά αναφλέγονται στους 600 ° C. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτός ο δείκτης είναι τυπικός για τα είδη με τις χαμηλότερες θερμίδες. Για να αναφλέξετε τον ανθρακίτη, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ξηρό ξύλο, καθώς είναι απαραίτητο να δημιουργήσετε μια συγκεκριμένη θέρμανση του λέβητα ή της κουζίνας.

Αυτό το ορυκτό υλικό ταξινομείται ως βιομηχανικό καύσιμο. Χρησιμοποιήστε το σε κανονικό λέβητα ή φούρνο πολύ ακριβό και μη κερδοφόρο... Παρά το γεγονός ότι ο ανθρακίτης συγκρίνεται ευνοϊκά με τους ομολόγους του με χαμηλό καπνό και χαμηλή περιεκτικότητα σε τέφρα.

Εκτός αυτού, τέτοιο υλικό είναι ακριβό.

Σφαιρίδια

Το Pellets (καύσιμο pellets) είναι ένα στερεό καύσιμο που παράγεται βιομηχανικά από ξύλο και απόβλητα φυτών: ξέσματα, φλοιός, χαρτόνι, άχυρο.

Η πρώτη ύλη που συνθλίβεται σε κατάσταση σκόνης ξηραίνεται και χύνεται στον κοκκοποιητή, από όπου βγαίνει με τη μορφή κόκκων συγκεκριμένου σχήματος. Ένα φυτικό πολυμερές, λιγνίνη, χρησιμοποιείται για να προσθέσει ιξώδες στη μάζα. Η πολυπλοκότητα της διαδικασίας παραγωγής και η υψηλή ζήτηση αποτελούν το κόστος των σφαιριδίων. Το υλικό χρησιμοποιείται σε ειδικά εξοπλισμένους λέβητες.

Θερμογόνος αξία καυσόξυλου

Η ποσότητα θερμότητας που παράγεται από την καύση ξύλου εξαρτάται από τον τύπο του ξύλου και την περιεκτικότητα σε υγρασία του ξύλου. Η υγρασία μειώνει τη θερμογόνο δύναμη του καυσόξυλου, καθώς το εξατμισμένο νερό μεταφέρει μέρος της θερμικής ενέργειας. Οι απώλειες από την υγρασία εξαρτώνται ελαφρώς από την αρχική θερμοκρασία του καυσόξυλου (ακριβέστερα, το νερό σε αυτά) και λαμβάνονται ίση με 0,63 kWh ανά χιλιόγραμμο νερού.

Το απολύτως ξηρό φυλλοβόλο καυσόξυλο παράγει περίπου 5 kWh θερμότητας ανά κιλό καυσόξυλου. Τα απολύτως ξηρά καυσόξυλα κωνοφόρων δίνουν περίπου 5,2 kWh θερμότητας ανά κιλό καυσόξυλου, λόγω της χημικής διαφοράς μεταξύ του ξύλου τους.

Σε πραγματικές συνθήκες, είναι αδύνατο να επιτευχθεί ιδανική ξηρότητα, επομένως, ο παρακάτω πίνακας δείχνει τη θερμογόνο αξία της καυσόξυλου διαφορετικών τύπων ξύλου σε περιεκτικότητα υγρασίας 15% και για σύγκριση άλλων τύπων καυσίμων:

Παρόλο που η θερμογόνος δύναμη μάζας του κωνοφόρου ξύλου είναι υψηλότερη από εκείνη του φυλλοβόλου ξύλου, λόγω της χαμηλότερης πυκνότητας του ξύλου, η ειδική ογκομετρική θερμογόνος δύναμη του κωνοφόρου καυσόξυλου είναι χαμηλότερη από εκείνη του φυλλοβόλου ξύλου. Το κωνοφόρο ξύλο καταλαμβάνει περισσότερο χώρο και καίει γρηγορότερα.

Ένα κυβικό μέτρο ξηρού φυλλοβόλου καυσόξυλου μπορεί να αντικαταστήσει 200 ​​λίτρα λαδιού, 200 κυβικά μέτρα φυσικού αερίου. Η ενέργεια που εξάγεται από το ξύλο είναι επίσης ηλιακής προέλευσης. Αλλά ταυτόχρονα, σε αντίθεση με το πετρέλαιο, τον άνθρακα και το φυσικό αέριο, το ξύλο είναι ένας ανανεώσιμος πόρος. Το καυσόξυλο ως είδος βιοκαυσίμου είναι πηγή ανανεώσιμης ενέργειας.

Μπρικέτες

Οι μπρικέτες είναι στερεά καύσιμα, παρόμοια από πολλές απόψεις με τα σφαιρίδια. Πανομοιότυπα υλικά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τους: θρυμματισμένα ξύλα, ξέσματα, τύρφη, φλοιοί και άχυρα. Κατά τη διαδικασία παραγωγής, η πρώτη ύλη συνθλίβεται και συμπιέζεται σε μπρικέτες. Αυτό το υλικό ταξινομείται επίσης ως φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο. Είναι βολικό να το αποθηκεύσετε ακόμη και σε εξωτερικούς χώρους. Ομαλή, ομοιόμορφη και αργή καύση αυτού του καυσίμου μπορεί να παρατηρηθεί τόσο σε τζάκια όσο και σε σόμπες, καθώς και σε λέβητες θέρμανσης.

Οι τύποι φιλικών προς το περιβάλλον στερεών καυσίμων που συζητήθηκαν παραπάνω είναι μια καλή εναλλακτική λύση για την παραγωγή θερμότητας. Σε σύγκριση με τις ορυκτές πηγές θερμικής ενέργειας, οι οποίες έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον κατά την καύση και, επιπλέον, δεν είναι ανανεώσιμες, τα εναλλακτικά καύσιμα έχουν σαφή πλεονεκτήματα και σχετικά χαμηλό κόστος, το οποίο είναι σημαντικό για καταναλωτές ορισμένων κατηγοριών.

Ταυτόχρονα, ο κίνδυνος πυρκαγιάς τέτοιων καυσίμων είναι πολύ υψηλότερος. Επομένως, απαιτείται η λήψη ορισμένων μέτρων ασφαλείας σχετικά με την αποθήκευσή τους και τη χρήση πυρίμαχων υλικών για τοίχους.

Η χρήση ξυλάνθρακα

Η παραγωγή ξυλάνθρακα είναι μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση. Η κατανάλωσή του αυξάνεται συνεχώς και χρησιμοποιείται τόσο στην παραγωγή όσο και για οικιακούς σκοπούς. Η χρήση στην καθημερινή ζωή είναι γνωστή σε όλους: το μαγείρεμα στη σχάρα και στο μπάρμπεκιου σήμερα ουσιαστικά δεν μπορεί να γίνει χωρίς κάρβουνο. Πολλοί άνθρωποι προτιμούν να τοποθετούν κάρβουνο σε τζάκια: αυτό το καύσιμο δεν καπνίζει, δεν εκπέμπει αέρια (συγκεκριμένα, μονοξείδιο του άνθρακα) και έχει υψηλή θερμιδική αξία.

Η παραγωγή ξυλάνθρακα είναι μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση

Στη βιομηχανία, ο άνθρακας χρησιμοποιείται στη μεταλλουργία (στη χώρα μας δεν εφαρμόζεται πρακτικά), για την κατασκευή φίλτρων για διάφορους σκοπούς. Χρησιμοποιείται στην τήξη ορισμένων πολύτιμων μετάλλων, κρυσταλλικού πυριτίου, ενεργού άνθρακα. Χρησιμοποιείται στη γεωργία και την ιατρική.

Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε κάρβουνο για θέρμανση. Η ιδιαιτερότητα της καύσης του είναι ότι δεν υπάρχουν υψηλές γλώσσες φλόγας. Αλλά υπάρχει μια ομοιόμορφη σταθερή θερμότητα. Η θερμοκρασία καύσης του άνθρακα εξαρτάται από διάφορους παράγοντες: από την πυκνότητα (διαφορετικοί τύποι ξύλου παράγουν άνθρακα με διαφορετικές πυκνότητες), από την ποιότητά του (συνθήκες καύσης) και από την ποσότητα οξυγόνου που παρέχεται κατά την καύση. Σε μια συνηθισμένη ανοιχτή εστία, η θερμοκρασία μπορεί να κυμαίνεται από 400 ° C έως 900 ° C, αλλά υπό ειδικές συνθήκες είναι δυνατό να φτάσει τους 1200 ° C (σφυρηλάτηση). Αν μιλάμε για μέσες τιμές, τότε η θερμογόνος δύναμη του άνθρακα θεωρείται 30 MJ / kg.

Όπως μπορείτε να δείτε από τον πίνακα, ο άνθρακας εκπέμπει θερμότητα τουλάχιστον όχι λιγότερο από τον άνθρακα και σχεδόν δυόμισι φορές περισσότερο από το καλύτερο καυσόξυλο. Γιατί σχεδόν ποτέ δεν χρησιμοποιείται για θέρμανση; Πρώτον, στη χώρα μας, ο άνθρακας παράγεται σε πολύ μικρούς όγκους (ο κόσμος παράγει 9 εκατομμύρια τόνους ετησίως, η Ρωσία αντιστοιχεί σε 100 χιλιάδες τόνους) και έχει υψηλή τιμή. Ακόμα κι αν το αγοράσετε από κατασκευαστές, τότε όταν αγοράζετε έως και 5 τόνους, ζητούν 180 ρούβλια ανά 10 κιλά (18.000 ανά τόνο). Ακόμη και με οικονομικό κόστος, αποδεικνύεται αρκετά ακριβό. Εάν ζείτε σε ένα μέρος όπου υπάρχει μεγάλος αριθμός δασών, στο οποίο υπάρχει πάντα αρκετό νεκρό ξύλο, τότε η εξασφάλιση ορισμένης ποσότητας άνθρακα δεν είναι πολύ δύσκολη ακόμη και χωρίς εξοπλισμό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε παραδοσιακές τεχνολογίες ξυλάνθρακα, οι οποίες απαιτούν μόνο μεταλλικό βαρέλι για τη διαδικασία, και ακόμη και τότε δεν είναι απαραίτητο. Φυσικά, δεν μπορείτε να το αποθηκεύσετε με αυτόν τον τρόπο για ολόκληρο το χειμώνα, αλλά μπορείτε να το κάψετε για να βάλετε κάποια ποσότητα στο λέβητα τη νύχτα για να διατηρήσετε μια άνετη θερμοκρασία.

Η θερμιδική αξία του άνθρακα είναι ελαφρώς υψηλότερη από την θερμιδική αξία του άνθρακα υψηλής ποιότητας