Chaleur spécifique de combustion du combustible: charbon, bois de chauffage, gaz

Certaines chaudières à combustible solide peuvent fonctionner avec n'importe quel combustible, mais pas tous. Par conséquent, avant d'acheter du charbon, regardez le passeport de votre unité. Les marques pour lesquelles la chaudière a été calculée doivent y être indiquées. S'il n'y a pas de telles informations, vous pouvez utiliser la méthode d'essai. La plupart des entreprises qui vendent ce type de combustible ont mis du charbon en sacs. Vous devrez prendre un sac de différentes qualités et fractions, et vous noyer en alternance avec chacun d'eux. Essayez d'utiliser la même quantité de charbon et évaluez les paramètres suivants: quantité de chaleur, durée de combustion et quantité de résidus de cendres.

Bois de chauffage

Ce sont des morceaux de bois sciés ou hachés qui, lorsqu'ils sont brûlés dans des fours, des chaudières et d'autres appareils, génèrent de l'énergie thermique.

Pour faciliter le chargement dans la chambre de combustion, le bois est découpé en éléments séparés jusqu'à 30 cm de long. Pour augmenter l'efficacité de leur utilisation, le bois doit être aussi sec que possible et le processus de combustion doit être relativement lent. À bien des égards, le bois de chauffage provenant de bois durs tels que le chêne et le bouleau, le noisetier et le frêne et l'aubépine conviennent au chauffage des locaux. En raison de la teneur élevée en résine, de la vitesse de combustion accrue et de la faible valeur calorifique, les conifères sont nettement inférieurs à cet égard.

Comment comparer le coût des briquettes de combustible avec le coût du bois de chauffage?

Comme vous le savez, le bois de chauffage est le plus souvent vendu en vrac ou empilé. Si du bois de chauffage vous a été apporté sur des palettes en empilement, un mètre cube de ce bois de chauffage équivaut à 0,7 mètre cube en termes de bois dense. Si du bois de chauffage vous a été apporté en vrac à l'arrière d'un camion, alors avec une longueur de bois de chauffage de 30 à 35 cm, un mètre cube ne contiendra que 52% de bois dense.

En d'autres termes, afin de comparer le coût du bois de chauffage en vrac pour le bois massif avec le coût des briquettes de combustible, le coût du bois de chauffage devrait être doublé.

Alors comparons les prix. Le bois de chauffage en vrac dans la région de Leningrad coûte entre 1 500 et 1 600 roubles. par mètre cube. En termes de bois dense, un mètre cube de bois de chauffage coûtera 3000 à 3200 roubles. Dans les zones voisines, le bois de chauffage peut coûter environ une fois et demie moins cher. Ainsi, un mètre cube de briquettes de combustible de type Ruf coûte à l'acheteur, selon la zone, 2 à 3 fois plus cher que le bois de chauffage.

Nous avons décidé de savoir si une telle différence de prix valait les avantages publicitaires déclarés des briquettes combustibles sous forme de commodité, de transfert de chaleur accru et de durée de combustion accrue des briquettes combustibles. Une expérience amateur a été menée, qui, bien qu'elle ne prétende pas être scientifiquement fiable, peut clarifier certains aspects de l'utilisation des briquettes de combustible au lieu du bois de chauffage.

Référence par sujet: Types de systèmes de chauffage et leur disposition dans une maison de campagne - quelle conception choisir

Charbon

C'est une matière végétale naturelle extraite de la roche sédimentaire.

Ce type de combustible solide contient du carbone et d'autres éléments chimiques. Il existe une division du matériau en types en fonction de son âge. Le charbon brun est considéré comme le plus jeune, suivi du charbon dur, et l'anthracite est plus ancien que tous les autres types. L'âge d'une substance combustible est également déterminé par sa teneur en humidité, qui est plus présente dans le jeune matériau.

Lors du processus de combustion du charbon, il se produit une pollution de l'environnement et des scories se forment sur les grilles de la chaudière, ce qui, dans une certaine mesure, crée un obstacle à la combustion normale. La présence de soufre dans le matériau est également un facteur défavorable pour l'atmosphère, puisque cet élément se transforme en acide sulfurique dans l'air.

Cependant, les consommateurs ne doivent pas se soucier de leur santé.Les fabricants de ce matériau, prenant soin des clients privés, s'efforcent d'en réduire la teneur en soufre. La chaleur de combustion du charbon peut différer même au sein d'un même type. La différence dépend des caractéristiques de la sous-espèce et de la teneur en minéraux de celle-ci, ainsi que de la géographie de l'extraction. On trouve non seulement du charbon pur comme combustible solide, mais aussi du laitier de charbon faiblement enrichi pressé en briquettes.

Variétés de charbon et leurs caractéristiques

L'économie et l'efficacité du fonctionnement d'une chaudière à combustible solide dépendent directement du type de combustible utilisé. Outre les déchets de bois, divers types de charbon sont souvent utilisés comme principale source d'énergie. C'est pourquoi ceux qui l'utilisent comme combustible principal doivent connaître sa valeur calorifique spécifique.

D'abord, le charbon se distingue par son origine... Il contient divers vestiges de plantes anciennes et de masses bitumineuses, qui ont subi des modifications spécifiques lors de la submersion. La transformation de toutes ces substances en carburant efficace a eu lieu à des températures élevées et dans des conditions de manque d'oxygène. Les experts notent que les combustibles fossiles comprennent les charbons bitumineux et bruns, ainsi que l'anthracite.

Dans cette vidéo, vous apprendrez le processus de combustion du lignite:

Matériau en pierre naturelle

Ce type de combustible est apparu beaucoup plus tôt que le lignite. De grandes couches de matériaux sont situées sous terre à une profondeur de 3 kilomètres. Sa composition contient jusqu'à 97% de carbone pur, mais la quantité d'impuretés volatiles est à moins de 35%. Quant à la teneur en humidité, dans le charbon, elle ne dépasse pas 15%. Et cela a un effet positif sur l'efficacité thermique du fossile.

Dans des conditions idéales, la chaleur spécifique de combustion du charbon est de l'ordre de 2100 ° C. Mais dans un four de chauffage conventionnel, un tel matériau est brûlé à un maximum de 1000 ° C.

Le niveau de transfert de chaleur varie dans les 7 mille kcal / kg. Il est à noter que ce type de carburant difficile à enflammer, car à ces fins, il est nécessaire de chauffer le four à 400 ° C.

Ce matériau ne convient pas au petit bois

Comme le montre la pratique, c'est le charbon qui est le plus souvent utilisé par les citoyens ordinaires pour chauffer les maisons, les chalets d'été et les bâtiments à d'autres fins.

Look marron universel

Parmi tous les charbons fossiles existants, cette espèce est considérée comme la plus jeune. Le carburant tire son nom de sa couleur brune spécifique. Parmi ses principales caractéristiques, on peut noter qu'il contient de nombreuses impuretés volatiles et de l'humidité - plus de 40%. Malgré cela, la quantité de carbone pur peut atteindre 75%. Puisque le lignite contient beaucoup d'humidité, il a température de combustion basse et faible pourcentage de transfert de chaleur... Le carburant commence à s'enflammer à 260 degrés, mais la température de combustion peut atteindre 2000 ° C. Quant au pouvoir calorifique, ce chiffre est de 3600 kcal / kg.

Bien sûr, en tant que principale source d'énergie, le lignite est nettement inférieur au bois de chauffage ordinaire, c'est pourquoi il est rarement utilisé pour les chaudières à combustibles solides et les poêles, qui sont situés dans des maisons privées.

C'est intéressant: propriétés de l'aulne du bois de chauffage.

Ce matériau contient beaucoup d'humidité.
Mais la forme briquetée de ce fossile, qui a suivi une formation spéciale à la production à grande échelle, est très appréciée. Dans des conditions artificielles, les fabricants réduisent sa teneur en humidité, augmentant ainsi considérablement l'efficacité énergétique. Il convient de noter que le transfert de chaleur du lignite en briquettes atteint jusqu'à 5 000 kcal / kg.

C'est l'un des minéraux les plus anciens, qui ne contient pratiquement pas d'impuretés volatiles et d'humidité. Mais la quantité de carbone dépasse 95%.Des études ont montré que la chaleur spécifique de combustion du charbon est comprise entre 8 500 et 9 000 kcal / kg - c'est l'indicateur le plus élevé parmi tous les charbons existants. Dans des conditions idéales, un tel combustible brûle à 2250 ° C, mais s'enflamme à 600 ° C. Il est à noter que cet indicateur est typique des espèces les moins caloriques. Pour allumer l'anthracite, vous devez utiliser du bois sec, car il est nécessaire de créer un certain chauffage de la chaudière ou du poêle.

Ce matériau fossile est classé comme combustible industriel. Utilisez-le dans une chaudière ou un four ordinaire très cher et non rentable... Malgré le fait que l'anthracite se compare favorablement à ses homologues avec une faible teneur en fumée et une faible teneur en cendres.

En outre, un tel matériau est coûteux.

Granulés

Les pastilles (pastilles de combustible) sont un combustible solide produit industriellement à partir de bois et de déchets végétaux: copeaux, écorces, carton, paille.

La matière première broyée à l'état de poussière est séchée et versée dans le granulateur, d'où elle sort sous forme de granulés d'une certaine forme. Un polymère végétal, la lignine, est utilisé pour ajouter de la viscosité à la masse. La complexité du processus de production et la forte demande constituent le coût des granulés. Le matériau est utilisé dans des chaudières spécialement équipées.

Valeur calorifique du bois de chauffage

La quantité de chaleur générée par la combustion du bois dépend du type de bois et de la teneur en humidité du bois. L'humidité réduit la valeur calorifique du bois de chauffage, car l'eau évaporée emporte une partie de l'énergie thermique. Les pertes d'humidité dépendent légèrement de la température initiale du bois de chauffage (plus précisément de l'eau qu'il contient) et sont prises égales à 0,63 kWh par kilogramme d'eau.

Le bois de chauffage à feuilles caduques absolument sec produit environ 5 kWh de chaleur par kilogramme de bois de chauffage. Le bois de chauffage de résineux absolument sec donne environ 5,2 kWh de chaleur par kilogramme de bois de chauffage, en raison de la différence chimique entre leur bois.

Dans des conditions réelles, il est impossible d'atteindre une sécheresse idéale, par conséquent, le tableau ci-dessous montre le pouvoir calorifique du bois de chauffage de différents types de bois à une teneur en humidité de 15% et pour comparer d'autres types de combustibles:

Bien que le pouvoir calorifique massique du bois de conifères soit plus élevé que celui du bois feuillu, en raison de la densité plus faible du bois, le pouvoir calorifique volumétrique spécifique du bois de chauffage résineux est inférieur à celui du bois feuillu. Le bois de conifère prend plus de place et brûle plus vite.

Un mètre cube de bois de chauffage feuillu sec peut remplacer 200 litres d'huile et 200 mètres cubes de gaz naturel. L'énergie extraite du bois est également d'origine solaire. Mais en même temps, contrairement au pétrole, au charbon et au gaz, le bois est une ressource renouvelable. Le bois de chauffage en tant que type de biocarburant est une source d'énergie renouvelable.

Briquettes

Les briquettes sont des combustibles solides, similaires à bien des égards aux granulés. Des matériaux identiques sont utilisés pour leur fabrication: copeaux de bois, copeaux, tourbe, balles et paille. Pendant le processus de production, la matière première est concassée et comprimée en briquettes. Ce matériau est également classé comme carburant écologique. Il est pratique de le ranger même à l'extérieur. Une combustion douce, uniforme et lente de ce combustible peut être observée aussi bien dans les cheminées et poêles que dans les chaudières de chauffage.

Les types de combustibles solides respectueux de l'environnement décrits ci-dessus sont une bonne alternative à la production de chaleur. Par rapport aux sources fossiles d'énergie thermique, qui ont un effet néfaste sur l'environnement pendant la combustion et ne sont d'ailleurs pas renouvelables, les carburants alternatifs présentent des avantages évidents et un coût relativement bas, ce qui est important pour les consommateurs de certaines catégories.

Dans le même temps, le risque d'incendie de ces combustibles est beaucoup plus élevé. Par conséquent, il est nécessaire de prendre certaines mesures de sécurité concernant leur stockage et l'utilisation de matériaux ignifuges pour les murs.

L'utilisation du charbon de bois

La production de charbon de bois est une direction prometteuse. Sa consommation est en constante augmentation et elle est utilisée à la fois dans la production et à des fins domestiques. L'utilisation dans la vie quotidienne est familière à tout le monde: la cuisson sur le gril et au barbecue aujourd'hui ne peut pratiquement plus se passer de charbon de bois. Beaucoup de gens préfèrent déposer du charbon de bois dans les cheminées: ce combustible ne fume pas, n'émet pas de gaz (en particulier, du monoxyde de carbone) et a un pouvoir calorifique élevé.

La production de charbon de bois est une direction prometteuse

Dans l'industrie, le charbon de bois est utilisé en métallurgie (dans notre pays, il n'est pratiquement pas pratiqué), pour la fabrication de filtres à des fins diverses. Il est utilisé dans la fusion de certains métaux précieux, silicium cristallin, charbon actif. Il est utilisé en agriculture et en médecine.

Vous pouvez également utiliser du charbon de bois pour le chauffage. La particularité de sa combustion est qu'il n'y a pas de hautes langues de flamme. Mais il y a une chaleur constante et uniforme. La température de combustion du charbon de bois dépend de plusieurs facteurs: de la densité (différents types de bois produisent du charbon de densités différentes), de sa qualité (conditions de combustion) et de la quantité d'oxygène fournie lors de la combustion. Dans un foyer ouvert ordinaire, la température peut aller de 400 ° C à 900 ° C, mais dans des conditions spéciales, il est possible d'atteindre 1200 ° C (forge). Si nous parlons de valeurs moyennes, alors la valeur calorifique du charbon de bois est considérée comme étant de 30 MJ / kg.

Comme vous pouvez le voir sur le tableau, le charbon de bois émet de la chaleur au moins pas moins que le charbon et près de deux fois et demie plus que le meilleur bois de chauffage. Pourquoi n'est-il presque jamais utilisé pour le chauffage? Premièrement, dans notre pays, le charbon de bois est produit en très petits volumes (le monde en produit 9 millions de tonnes par an, la Russie en représente 100 000 tonnes) et son prix est élevé. Même si vous l'achetez auprès des fabricants, lorsqu'ils achètent jusqu'à 5 tonnes, ils demandent 180 roubles par 10 kg (18000 par tonne). Même avec une dépense économique, cela s'avère assez cher. Si vous vivez dans un endroit où il y a un grand nombre de forêts, dans lesquelles il y a toujours suffisamment de bois mort, il n'est pas très difficile de sécuriser une certaine quantité de charbon de bois, même sans équipement. Vous pouvez utiliser des technologies de charbon de bois traditionnelles, qui ne nécessitent qu'un baril en métal pour le processus, et même dans ce cas, ce n'est pas nécessaire. Bien sûr, vous ne pouvez pas vous approvisionner de cette manière pour tout l'hiver, mais vous pouvez le brûler pour en mettre une certaine quantité dans la chaudière la nuit pour maintenir une température confortable.

La valeur calorifique du charbon de bois est légèrement supérieure à la valeur calorifique du charbon de haute qualité