Специфична топлина на изгаряне на гориво: въглища, дърва за огрев, газ

Някои котли на твърдо гориво могат да работят на всяко гориво, но не всички. Ето защо, преди да купите въглища, погледнете паспорта на вашата единица. Там трябва да бъдат посочени марките, за които е изчислен котелът. Ако няма такава информация, можете да преминете по метода на пробата. Повечето компании, които продават този вид горива, имат въглища в торби. Ще трябва да вземете торба с различни степени и фракции и последователно да се удавите с всяка от тях. Опитайте да използвате същото количество въглища и оценете следните параметри: количество топлина, продължителност на изгаряне и количество остатък от пепел.

Дърва за огрев

Това са нарязани или нарязани парчета дърво, които при изгаряне в пещи, котли и други устройства генерират топлинна енергия.

За удобство на зареждането в горивната камера дървеният материал се нарязва на отделни елементи с дължина до 30 см. За да се повиши ефективността на тяхното използване, дървесината трябва да бъде възможно най-суха, а процесът на горене да бъде относително бавен. В много отношения дървата за огрев от твърда дървесина като дъб и бреза, леска и ясен и глог са подходящи за отопление на помещения. Поради високото съдържание на смола, повишената скорост на изгаряне и ниската калоричност, иглолистните растения значително отстъпват в това отношение.

Как да сравним цената на горивните брикети с цената на дърва за огрев?

Както знаете, дървата за огрев се продават най-често на едро или подредени. Ако сте доставили дърва за огрев на палети в подреждане, тогава кубичен метър такива дърва за огрев е еквивалентен на 0,7 кубически метра по отношение на гъста дървесина. Ако дърва за огрев са ви били доставени на едро в задната част на камион, тогава с дължина на дърва за огрев 30-35 см кубичен метър ще съдържа само 52% гъста дървесина.

С други думи, за да се сравнят разходите за насипни дърва за масивна дървесина с разходите за горивни брикети, разходите за дърва за огрев трябва да се удвоят.

Така че нека сравним цените. Насипните дърва за огрев в Ленинградска област струват 1500-1 600 рубли. на кубичен метър. По отношение на плътно дърво, кубичен метър дърва за огрев ще струва 3000-3 200 рубли. В съседните райони дървата за огрев могат да струват около един и половина пъти по-евтино. Така кубичен метър горивни брикети тип Ruf струва на купувача, в зависимост от района, 2-3 пъти по-скъпо от дървата за огрев.

Решихме да разберем дали такава разлика в цената си струва декларираните рекламни предимства на горивните брикети под формата на удобство, увеличен топлообмен и увеличено време на горене на горивните брикети. Проведен е любителски експеримент, който, въпреки че не претендира за научна надеждност, може да изясни някои аспекти на използването на горивни брикети вместо дърва за огрев.

Препратка по тема: Видове отоплителни системи и тяхното подреждане в селска къща - кой дизайн да изберете

Въглища

Това е естествен растителен материал, извлечен от седиментни скали.

Този вид твърдо гориво съдържа въглерод и други химични елементи. Има разделение на материала на видове в зависимост от възрастта му. Кафявите въглища се считат за най-младите, следвани от твърдите въглища, а антрацитът е по-стар от всички останали видове. Възрастта на горимо вещество се определя и от съдържанието на влага, което присъства повече в младия материал.

По време на изгарянето на въглища възниква замърсяване на околната среда и върху решетките на котела се образува шлака, което до известна степен създава пречка за нормалното изгаряне. Наличието на сяра в материала също е неблагоприятен фактор за атмосферата, тъй като този елемент се превръща във сярна киселина във въздуха.

Потребителите обаче не трябва да се притесняват за здравето си.Производителите на този материал, като се грижат за частни клиенти, се стремят да намалят съдържанието на сяра в него. Топлината на изгаряне на въглища може да се различава дори в рамките на същия тип. Разликата зависи от характеристиките на подвида и съдържанието на минерали в него, както и от географията на добива. Като твърдо гориво се откриват не само чисти въглища, но и ниско обогатени въглищни шлаки, пресовани в брикети.

Сортове въглища и техните характеристики

Икономичността и ефективността при експлоатация на котел на твърдо гориво пряко зависи от вида на използваното гориво. В допълнение към дървесните отпадъци като основен енергиен източник често се използват различни видове въглища. Ето защо тези, които го използват като основно гориво, трябва да знаят специфичната му калоричност.

Преди всичко, въглищата се отличават със своя произход... Съдържа различни останки от древни растения и битумни маси, които са претърпели специфични промени по време на потапяне. Превръщането на всички тези вещества в ефективно гориво става при високи температури и в условия на липса на кислород. Експертите отбелязват, че изкопаемите горива включват битумни и кафяви въглища, както и антрацит.

В това видео ще научите процеса на изгаряне на кафяви въглища:

Материал от естествен камък

Този вид гориво се появи много по-рано от кафявите въглища. Големи слоеве материал са разположени под земята на дълбочина 3 километра. Съставът му съдържа до 97% чист въглерод, но количеството летливи примеси е в рамките на 35%. Що се отнася до съдържанието на влага, във въглищата то е не повече от 15%. И това има положителен ефект върху топлинната ефективност на вкаменелостите.

При идеални условия специфичната топлина на изгаряне на въглищата е в диапазона 2100 ° C. Но в конвенционална отоплителна пещ такъв материал се изгаря при максимум 1000 ° С.

Нивото на топлопреминаване варира в рамките на 7 хиляди ккал / кг. Трябва да се отбележи, че този вид гориво трудно се запалва, тъй като за тези цели е необходимо фурната да се загрее до 400 ° C.

Този материал не е подходящ за разпалване

Както показва практиката, именно въглищата най-често се използват от обикновените граждани за отопление на къщи, вили и сгради за други цели.

Универсален кафяв вид

Сред всички съществуващи изкопаеми въглища този вид се счита за най-младият. Горивото получи името си поради специфичния си кафяв цвят. Сред основните му характеристики може да се отбележи, че съдържа много летливи примеси и влага - повече от 40%. Въпреки това количеството чист въглерод може да достигне 75%. Тъй като кафявите въглища съдържат много влага, той я съдържа ниска температура на горене и малък процент пренос на топлина... Горивото започва да се възпламенява при 260 градуса, но температурата на горене може да достигне 2000 ° C. Що се отнася до калоричността, тази цифра е 3600 kcal / kg.

Разбира се, като основен енергиен източник кафявите въглища значително отстъпват на обикновените дърва за огрев, поради което рядко се използват за котли и печки на твърдо гориво, които се намират в частни къщи.

Интересно е: дърва елша свойства.

Този материал съдържа много влага.
Но брикетираната форма на този вкаменелост, който е преминал специално обучение в мащабно производство, е много популярна. При изкуствени условия производителите намаляват съдържанието на влага, като по този начин значително увеличават енергийната ефективност. Трябва да се отбележи, че топлопредаването на брикетирани кафяви въглища е до 5 хиляди kcal / kg.

Това е един от най-древните минерали, който практически не съдържа летливи примеси и влага. Но количеството въглерод надвишава 95%.Проучванията показват, че специфичната топлина на изгаряне на въглищата е в диапазона от 8500 до 9 хиляди kcal / kg - това е най-високият показател сред всички съществуващи въглища. При идеални условия такова гориво гори при 2250 ° C, но се запалва при 600 ° C. Трябва да се отбележи, че този показател е типичен за най-нискокалоричните видове. За да запалите антрацит, трябва да използвате сухо дърво, тъй като е необходимо да се създаде определено отопление на котела или печката.

Този изкопаем материал е класифициран като промишлено гориво. Използвайте го в обикновен бойлер или фурна много скъпо и нерентабилно... Въпреки факта, че антрацитът се сравнява благоприятно със своите колеги с ниско съдържание на дим и ниско съдържание на пепел.

Освен това такъв материал е скъп.

Пелети

Пелети (горивни пелети) е твърдо гориво, произведено промишлено от дървесни и растителни отпадъци: стърготини, кора, картон, слама.

Натрошената до прах суровина се изсушава и се изсипва в гранулатора, откъдето излиза под формата на гранули с определена форма. За добавяне на вискозитет към масата се използва растителен полимер, лигнин. Сложността на производствения процес и голямото търсене формират цената на пелетите. Материалът се използва в специално оборудвани котли.

Калорична стойност на дърва за огрев

Количеството топлина, генерирано от изгарянето на дърва, зависи от вида дървесина и съдържанието на влага в дървесината. Влажността намалява калоричността на дървата за огрев, тъй като изпарената вода отвежда част от топлинната енергия. Загубите от влага леко зависят от първоначалната температура на дървата за огрев (по-точно водата в тях) и се приемат равни на 0,63 kWh на килограм вода.

Абсолютно сухите широколистни дърва за огрев произвеждат около 5 kWh топлина на килограм дърва за огрев. Абсолютно сухите иглолистни дърва за огрев дават около 5,2 kWh топлина на килограм дърва за огрев, поради химическата разлика в тяхната дървесина.

В реални условия е невъзможно да се постигне перфектна сухота, следователно таблицата по-долу показва калоричността на дърва за огрев от различни видове дървесина при съдържание на влага 15% и за сравнение на други видове горива:

Въпреки че масата на калоричност на иглолистната дървесина е по-висока от тази на широколистната дървесина, поради по-ниската плътност на дървесината, специфичната обемна калоричност на иглолистните дърва е по-ниска от тази на широколистната дървесина. Иглолистната дървесина заема повече място и изгаря по-бързо.

Кубичен метър сухи широколистни дърва за огрев може да замени 200 литра нефт, 200 кубически метра природен газ. Енергията, извлечена от дърво, също е от слънчев произход. Но в същото време, за разлика от петрола, въглищата и газа, дървесината е възобновяем ресурс. Дървата за огрев като вид биогориво са източник на възобновяема енергия.

Брикети

Брикетите са твърди горива, подобни в много отношения на пелети. За тяхното производство се използват еднакви материали: дървесни стърготини, стърготини, торф, люспи и слама. По време на производствения процес суровината се раздробява и компресира в брикети. Този материал също е класифициран като екологично гориво. Удобно е да го съхранявате дори на открито. Плавно, равномерно и бавно изгаряне на това гориво може да се наблюдава както в камини и печки, така и в отоплителни котли.

Обсъдените по-горе видове екологични твърди горива са добра алтернатива на генерирането на топлина. В сравнение с изкопаемите източници на топлинна енергия, които имат неблагоприятно въздействие върху околната среда по време на горенето и освен това не са възобновяеми, алтернативните горива имат явни предимства и относително ниска цена, което е важно за потребителите на някои категории.

В същото време опасността от пожар на такива горива е много по-голяма. Поради това се изисква да се вземат някои мерки за безопасност по отношение на тяхното съхранение и използване на огнеупорни материали за стени.

Използването на въглен

Производството на дървени въглища е обещаваща посока. Потреблението му непрекъснато нараства и се използва както в производството, така и за битови цели. Употребата в ежедневието е позната на всеки: готвенето на скара и на барбекюто днес практически не може без въглен. Много хора предпочитат да поставят въглища в камини: това гориво не пуши, не отделя газове (по-специално въглероден окис) и има висока калоричност.

Производството на дървени въглища е обещаваща посока

В индустрията въгленът се използва в металургията (практически не се практикува у нас), за производството на филтри за различни цели. Използва се при топенето на някои ценни метали, кристален силиций, активен въглен. Използва се в земеделието и медицината.

Можете също да използвате въглен за отопление. Особеността на изгарянето му е, че няма високи езици на пламъка. Но има равномерна постоянна топлина. Температурата на горене на дървените въглища зависи от няколко фактора: от плътността (различните видове дървесина произвеждат въглища с различна плътност), от нейното качество (условия на горене) и от количеството кислород, доставено по време на горенето. В обикновено открито огнище температурата може да варира от 400 ° C до 900 ° C, но при специални условия е възможно да се достигне 1200 ° C (коване). Ако говорим за средни стойности, то калоричността на въглищата се счита за 30 MJ / kg.

Както можете да видите от таблицата, въгленът отделя топлина поне не по-малко от въглищата и почти два пъти и половина повече от най-добрите дърва за огрев. Защо почти никога не се използва за отопление? Първо, у нас дървените въглища се произвеждат в много малки количества (светът произвежда 9 милиона тона годишно, на Русия се падат 100 хиляди тона) и има висока цена. Дори да го купите от производители, тогава при закупуване до 5 тона те изискват 180 рубли за 10 кг (18 000 на тон). Дори и с икономичен разход, той се оказва доста скъп. Ако живеете на място, където има голям брой гори, в които винаги има достатъчно мъртво дърво, осигуряването на определено количество въглища не е много трудно дори без оборудване. Можете да използвате традиционните технологии за въглища, които изискват само метален варел за процеса, а дори и тогава това не е необходимо. Разбира се, не можете да запасите по този начин за цялата зима, но можете да го изгорите, за да сложите известно количество в котела през нощта, за да поддържате комфортна температура.

Калоричността на въглищата е малко по-висока от калоричността на висококачествените въглища