Specifieke verbrandingswarmte van brandstof: steenkool, brandhout, gas

Sommige verwarmingsketels voor vaste brandstoffen kunnen op elke brandstof werken, maar niet allemaal. Bekijk daarom het paspoort van uw eenheid voordat u kolen koopt. De merken waarvoor de ketel is berekend, moeten daar worden vermeld. Als dergelijke informatie niet beschikbaar is, kunt u de proefmethode gebruiken. De meeste bedrijven die dit type brandstof verkopen, hebben kolen in zakken gedaan. Je zult een zak met verschillende graden en breuken moeten nemen en afwisselend met elk van hen verdrinken. Probeer dezelfde hoeveelheid steenkool te gebruiken en evalueer de volgende parameters: hoeveelheid warmte, verbrandingsduur en hoeveelheid asresten.

Brandhout

Dit zijn gezaagde of gehakte stukken hout die bij verbranding in ovens, boilers en andere apparaten warmte-energie opwekken.

Om het laden in de vuurkist te vergemakkelijken, wordt het houtmateriaal in afzonderlijke elementen tot 30 cm lang gesneden. Om de efficiëntie van het gebruik ervan te verhogen, moet het hout zo droog mogelijk zijn en moet het verbrandingsproces relatief langzaam zijn. Brandhout van hardhout zoals eiken en berken, hazelaar en essen en meidoorn zijn in veel opzichten geschikt voor het verwarmen van gebouwen. Vanwege het hoge harsgehalte, de verhoogde brandsnelheid en de lage calorische waarde zijn coniferen in dit opzicht aanzienlijk slechter.

Hoe de kosten van brandstofbriketten vergelijken met de kosten van brandhout?

Zoals u weet, wordt brandhout meestal in bulk of gestapeld verkocht. Als u brandhout op pallets gestapeld heeft aangeleverd, dan komt een kubieke meter van dergelijk brandhout overeen met 0,7 kubieke meter in termen van dicht hout. Als brandhout in bulk achter in een vrachtwagen naar u is gebracht, bevat een kubieke meter brandhout van 30-35 cm slechts 52% dicht hout.

Met andere woorden, om de kosten van brandhout in bulk voor massief hout te vergelijken met de kosten van brandstofbriketten, moeten de kosten van brandhout worden verdubbeld.

Laten we dus de prijzen vergelijken. Bulk brandhout in de regio Leningrad kost 1.500-1.600 roebel. per kubieke meter. In termen van dicht hout kost een kubieke meter brandhout 3.000 - 3.200 roebel. In aangrenzende gebieden kan brandhout ongeveer anderhalf keer goedkoper zijn. Een kubieke meter brandstofbriketten van het type Ruf kost de koper dus, afhankelijk van het gebied, 2-3 keer duurder dan brandhout.

We hebben besloten om uit te zoeken of een dergelijk prijsverschil de aangegeven advertentievoordelen van brandstofbriketten waard is in de vorm van gemak, verhoogde warmteoverdracht en langere brandtijd van brandstofbriketten. Er is een amateur-experiment uitgevoerd dat, hoewel het niet beweert wetenschappelijk betrouwbaar te zijn, enkele aspecten kan verduidelijken van het gebruik van brandstofbriketten in plaats van brandhout.

Verwijzingen naar onderwerp: soorten verwarmingssystemen en hun opstelling in een landhuis - welk ontwerp u moet kiezen

Steenkool

Het is een natuurlijk plantaardig materiaal dat wordt gewonnen uit sedimentair gesteente.

Dit type vaste brandstof bevat koolstof en andere chemische elementen. Afhankelijk van de leeftijd is er een indeling van het materiaal in soorten. Bruinkool wordt als de jongste beschouwd, gevolgd door steenkool en antraciet is ouder dan alle andere soorten. De ouderdom van een brandbare stof wordt ook bepaald door het vochtgehalte, dat meer aanwezig is in het jonge materiaal.

Tijdens de verbranding van steenkool treedt milieuvervuiling op en vormt zich slak op de roosters van de ketel, wat tot op zekere hoogte een belemmering vormt voor de normale verbranding. De aanwezigheid van zwavel in het materiaal is ook een ongunstige factor voor de atmosfeer, aangezien dit element in de lucht wordt omgezet in zwavelzuur.

Consumenten hoeven zich echter geen zorgen te maken over hun gezondheid.Fabrikanten van dit materiaal, die voor particuliere klanten zorgen, streven ernaar het zwavelgehalte erin te verminderen. De verbrandingswarmte van steenkool kan zelfs binnen hetzelfde type verschillen. Het verschil hangt af van de kenmerken van de ondersoort en het gehalte aan mineralen erin, evenals de geografie van winning. Als vaste brandstof wordt niet alleen zuivere steenkool aangetroffen, maar ook laagverrijkte koolslakken, geperst tot briketten.

Kolenrassen en hun kenmerken

De zuinigheid en efficiëntie van het gebruik van een verwarmingsketel voor vaste brandstoffen hangt rechtstreeks af van het type brandstof dat wordt gebruikt. Naast houtafval worden vaak verschillende soorten steenkool als belangrijkste energiebron gebruikt. Dat is de reden waarom degenen die het als hun belangrijkste brandstof gebruiken, de specifieke calorische waarde ervan moeten kennen.

Allereerst, steenkool onderscheidt zich door oorsprong​Het bevat verschillende overblijfselen van oude planten en bitumineuze massa's, die tijdens onderdompeling specifieke veranderingen ondergingen. De omzetting van al deze stoffen in efficiënte brandstof vond plaats bij hoge temperaturen en onder zuurstofgebrek. Deskundigen merken op dat fossiele brandstoffen bitumineuze en bruine kolen omvatten, evenals antraciet.

In deze video leer je het proces van het verbranden van bruinkool:

Natuursteen materiaal

Dit type brandstof verscheen veel eerder dan bruinkool. Grote lagen materiaal bevinden zich ondergronds op een diepte van 3 kilometer. De samenstelling bevat tot 97% pure koolstof, maar de hoeveelheid vluchtige onzuiverheden is binnen 35%. Wat betreft het vochtgehalte, in steenkool is dit niet meer dan 15%. En dit heeft een positief effect op de thermische efficiëntie van het fossiel.

Onder ideale omstandigheden ligt de soortelijke verbrandingswarmte van steenkool in het bereik van 2100 ° C. Maar in een conventionele verwarmingsoven wordt dergelijk materiaal verbrand tot maximaal 1000 ° C.

Het niveau van warmteoverdracht varieert binnen 7 duizend kcal / kg. Opgemerkt moet worden dat dit type brandstof moeilijk te ontsteken, omdat het voor deze doeleinden nodig is om de oven tot 400 ° C te verwarmen.

Dit materiaal is niet geschikt voor aanmaakhout

Zoals de praktijk laat zien, zijn het steenkool die door gewone burgers het vaakst wordt gebruikt om huizen, zomerhuisjes en gebouwen voor andere doeleinden te verwarmen.

Universele bruine look

Van alle bestaande fossiele kolen wordt deze soort als de jongste beschouwd. De brandstof kreeg zijn naam vanwege zijn specifieke bruine kleur. Een van de belangrijkste kenmerken is dat het veel vluchtige onzuiverheden en vocht bevat - meer dan 40%. Desondanks kan de hoeveelheid pure koolstof 75% bereiken. Omdat bruinkool veel vocht bevat, is dat ook zo lage verbrandingstemperatuur en een klein percentage warmteoverdracht​Brandstof begint bij 260 graden te ontbranden, maar de verbrandingstemperatuur kan oplopen tot 2000 ° C. Wat betreft de calorische waarde, dit cijfer is 3600 kcal / kg.

Natuurlijk is bruinkool als belangrijkste energiebron aanzienlijk inferieur aan gewoon brandhout, daarom wordt het zelden gebruikt voor verwarmingsketels en kachels op vaste brandstoffen, die zich in privéwoningen bevinden.

Het is interessant: brandhout els eigenschappen.

Dit materiaal bevat veel vocht.
Maar de briketvorm van dit fossiel, dat een speciale training heeft ondergaan in grootschalige productie, is erg populair. Onder kunstmatige omstandigheden verlagen fabrikanten het vochtgehalte, waardoor de energie-efficiëntie aanzienlijk toeneemt. Opgemerkt moet worden dat de warmteoverdracht van briket bruinkool maar liefst 5 duizend kcal / kg bedraagt.

Dit is een van de oudste mineralen, die praktisch geen vluchtige onzuiverheden en vocht bevat. Maar de hoeveelheid koolstof is meer dan 95%.Studies hebben aangetoond dat de soortelijke verbrandingswarmte van steenkool in het bereik van 8500 tot 9 duizend kcal / kg ligt - dit is de hoogste indicator van alle bestaande kolen. Onder ideale omstandigheden verbrandt dergelijke brandstof bij 2250 ° C, maar ontsteekt bij 600 ° C. Opgemerkt moet worden dat deze indicator typisch is voor de caloriearme soorten. Om antraciet te ontsteken, moet u droog hout gebruiken, omdat het nodig is om een ​​bepaalde verwarming van de ketel of kachel te creëren.

Dit fossiele materiaal is geclassificeerd als een industriële brandstof. Gebruik het in een gewone ketel of oven erg duur en onrendabel​Ondanks het feit dat antraciet zich gunstig afsteekt bij zijn tegenhangers met een laag rook- en laag asgehalte.

Bovendien is dergelijk materiaal duur.

Pellets

Pellets (brandstofpellets) is een vaste brandstof die industrieel wordt geproduceerd uit hout en plantenafval: spaanders, schors, karton, stro.

De tot stof gemalen grondstof wordt gedroogd en in de granulator gegoten, vanwaar het eruit komt in de vorm van korrels met een bepaalde vorm. Een plantenpolymeer, lignine, wordt gebruikt om viscositeit aan de massa toe te voegen. De complexiteit van het productieproces en de grote vraag vormen de kostprijs van pellets. Het materiaal wordt gebruikt in speciaal uitgeruste boilers.

Calorische waarde van brandhout

De hoeveelheid warmte die vrijkomt bij het verbranden van hout is afhankelijk van de houtsoort en het vochtgehalte van het hout. Vochtigheid verlaagt de verbrandingswaarde van brandhout, aangezien het verdampte water een deel van de warmte-energie afvoert. Verliezen door vocht zijn enigszins afhankelijk van de begintemperatuur van het brandhout (meer bepaald het water erin) en worden gelijk gesteld aan 0,63 kWh per kilogram water.

Absoluut droog loofhout produceert ongeveer 5 kWh warmte per kilogram brandhout. Absoluut droog naaldhout geeft ongeveer 5,2 kWh warmte per kilogram brandhout, vanwege het chemische verschil tussen hun hout.

In reële omstandigheden is het onmogelijk om een ​​ideale droogte te bereiken, daarom toont de onderstaande tabel de verbrandingswaarde van brandhout van verschillende houtsoorten bij een vochtgehalte van 15% en voor het vergelijken van andere soorten brandstof:

Hoewel de massa verbrandingswaarde van naaldhout hoger is dan die van loofhout, vanwege de lagere dichtheid van hout, is de specifieke volumetrische verbrandingswaarde van naaldhout lager dan die van loofhout. Naaldhout neemt meer ruimte in beslag en verbrandt sneller.

Een kubieke meter droog loofhout kan 200 liter olie, 200 kubieke meter aardgas vervangen. De energie die uit hout wordt gewonnen, is ook afkomstig van zonne-energie. Maar tegelijkertijd is hout, in tegenstelling tot olie, kolen en gas, een hernieuwbare hulpbron. Brandhout als biobrandstof is een bron van hernieuwbare energie.

Briketten

Briketten zijn vaste brandstoffen, in veel opzichten vergelijkbaar met pellets. Voor de vervaardiging ervan worden identieke materialen gebruikt: houtsnippers, spaanders, turf, kaf en stro. Tijdens het productieproces wordt de grondstof vermalen en tot briketten geperst. Dit materiaal is ook geclassificeerd als milieuvriendelijke brandstof. Het is handig om het ook buiten op te bergen. Een soepele, gelijkmatige en langzame verbranding van deze brandstof kan zowel in open haarden en kachels als in verwarmingsketels worden waargenomen.

De hierboven besproken soorten milieuvriendelijke vaste brandstoffen zijn een goed alternatief voor warmteopwekking. In vergelijking met fossiele bronnen van thermische energie, die een nadelig effect hebben op het milieu tijdens verbranding en bovendien niet hernieuwbaar zijn, hebben alternatieve brandstoffen duidelijke voordelen en relatief lage kosten, wat belangrijk is voor consumenten van sommige categorieën.

Tegelijkertijd is het brandgevaar van dergelijke brandstoffen veel groter. Daarom is het vereist om enkele veiligheidsmaatregelen te nemen met betrekking tot hun opslag en het gebruik van brandwerende materialen voor muren.

Het gebruik van houtskool

Houtskoolproductie is een veelbelovende richting. Het verbruik groeit voortdurend en het wordt zowel bij de productie als voor huishoudelijke doeleinden gebruikt. Het gebruik in het dagelijks leven is voor iedereen bekend: koken op de grill en in de barbecue kan tegenwoordig praktisch niet meer zonder houtskool. Veel mensen leggen liever houtskool in open haarden: deze brandstof rookt niet, stoot geen gassen uit (met name koolmonoxide) en heeft een hoge calorische waarde.

Houtskoolproductie is een veelbelovende richting

In de industrie wordt houtskool gebruikt in de metallurgie (in ons land wordt het praktisch niet toegepast), voor de vervaardiging van filters voor verschillende doeleinden. Het wordt gebruikt bij het smelten van enkele waardevolle metalen, kristallijn silicium, actieve kool. Het wordt gebruikt in de landbouw en geneeskunde.

U kunt ook houtskool gebruiken om te verwarmen. De eigenaardigheid van de verbranding is dat er geen hoge vlammen zijn. Maar er is een gelijkmatige constante warmte. De verbrandingstemperatuur van houtskool hangt af van verschillende factoren: van de dichtheid (verschillende houtsoorten produceren kolen met verschillende dichtheden), van de kwaliteit (verbrandingsomstandigheden) en van de hoeveelheid zuurstof die tijdens de verbranding wordt aangevoerd. In een gewone open haard kan de temperatuur variëren van 400 ° C tot 900 ° C, maar onder speciale omstandigheden is het mogelijk om 1200 ° C te bereiken (smeden). Als we het hebben over gemiddelde waarden, dan wordt de calorische waarde van houtskool beschouwd als 30 MJ / kg.

Zoals je aan de tafel kunt zien, geeft houtskool minstens niet minder warmte af dan steenkool en bijna tweeënhalf keer meer dan het beste brandhout. Waarom wordt het bijna nooit gebruikt voor verwarming? Ten eerste wordt in ons land houtskool in zeer kleine hoeveelheden geproduceerd (de wereld produceert 9 miljoen ton per jaar, Rusland is goed voor 100 duizend ton) en heeft een hoge prijs. Zelfs als u het bij fabrikanten koopt, vragen ze bij aankoop tot 5 ton 180 roebel per 10 kg (18.000 per ton). Zelfs met een economische uitgave, blijkt het vrij duur te zijn. Als je op een plek woont met een groot aantal bossen, waar altijd genoeg dood hout is, dan is het veilig stellen van een bepaalde hoeveelheid houtskool ook zonder apparatuur niet zo moeilijk. U kunt traditionele houtskooltechnologieën gebruiken, waarvoor alleen een metalen vat nodig is voor het proces, en zelfs dan is het niet nodig. Je kunt op deze manier natuurlijk niet de hele winter inslaan, maar je kunt het wel opbranden om 's nachts wat in de ketel te doen om een ​​comfortabele temperatuur te behouden.

De verbrandingswaarde van houtskool is iets hoger dan de verbrandingswaarde van hoogwaardige steenkool