Как рассчитать расход угля, дров, брикетов для твердотопливного котла, в том числе пиролизного, на месяц и на зиму

Лучшие ответы

жанна к: у соседа дом 6*6, т е 36 кв метров, брусовый, с мансардой, брал 10кубов в прошлом году, т е камаз навалом, еле хватило на зиму, т е Вам наверно 2 камаза хватит. печь тоже бутакова, в доме всегда тепло было.

михалыч:

легко посчитать от суточной «нормы» 80-120 литров в сутки паспортный запрос х на 30 х 8 месяцев = 19 — 29 м3 СКЛАДСКИХ (!) т. е. в сложенном виде, а не кубатуреных из кругляка…)))))

анаида загоскина:

Очень многое зависит от печей которые отапливают ваш дом. Как правило одной печью такое помещение не отопить. Если у вас есть пекарка и столбянка, т. е. две печи, то 10 кубов будет достаточно. Утром протапливайте пекарку, а ближе к обеду столбяночку или подтопок. Будет поддерживаться средняя температура постоянно в жилом помещение. Если в пекарке сделан хороший дымоход, то дополнительную печку можно и вечером протапливать.

никита:

живу на севере дом 90 кв брус 150х150 печь кирпичная с водяным котлом самодельным хватает 10 кубов долготьем (непиленные) на всю зиму + баня зимой 2 р в неделю, летом каждый день. Если у вас больше получится с этой хренотенью-смело сдавайте ее в металлолом

Сергей Богатырёв:

дом40 м 17 кубов но это с запасом

Виды угля

Основная статья: Маркировка угля

Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — битумные массы и в меньшей степени (не промышленные запасы) из органических остатков растительного происхождения. В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают четыре его типа: бурые угли (лигниты), каменные угли, антрациты и графиты. В западных странах имеет место несколько иная классификация — лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты, соответственно.

По происхождению угли делятся на гумусовые (из остатков высших растений: древесины, листьев, стеблей и т. д. ) и сапропелитовые угли (из остатков низших растений, главным образом водорослей).

Антрацит

Основная статья: Антрацит

Антрацит

Антрацит — самый глубоко прогревавшийся при своём возникновении из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации, переходная форма от каменного угля к графиту. Характеризуется большой плотностью и блеском. Содержит 95 % углерода. Применяется как твёрдое высококалорийное топливо (теплотворность 6800—8350 ккал/кг). Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняется. Образуется из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 километров.

Каменный уголь

Основная статья: Каменный уголь

Каменный уголь

Каменный уголь — горная порода, представляющая собой продукт глубокого метаморфизма битумных масс, изливавшихся на поверхность планеты Земля вследствие глобальных тектонических катаклизмов в различные геологические эпохи развития планеты. Наибольший метаморфизм наблюдается вблизи образованных горных массивов, на большей глубине залегания под действием высоких температур, давления и отсутствия кислорода. По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу. Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания. Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.

Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %. Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями. Содержит до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняется. Образуется из бурого угля на глубинах порядка трёх километров.

Бурый уголь

Основная статья: Бурый уголь

Бурый уголь

Лигнит

Бурый уголь — твёрдый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65—70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырьё. Содержит много воды (43 %), и поэтому имеет низкую теплоту сгорания. Кроме того, содержит большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка одного километра.

Прочие

По составу и происхождению различают прочие разновидности углей:

альгинит, альгогелит, альгоколлинит, аттросеминит, богхед, витрен, витринит, гагат, гелит, гелитит, гелитолит, гумит, гумолит, десмит, дюрен, дюрит, интертинит, кальгинит, кардиф, касьянит, каустобиолит, кеннель, кларен, коллинит, коллоальгинит, коллоальголит, коллосеминит, коллофюзинит, кольм, ксилен, ксилинит, ксилоаттрит, ксиловитрен, ксилодесмит, кульм, кутинит, лейптинит, лигнит, лигнитит, липоид, липоидолит, липоидотит, липтобиолит, литотип, лопинит, метаантрацит, микринит, микстогумитит, микстогумолит, микстонит, паренхит, полуантрацит, резинит, сапрогумолит, сапроколлит, сапропелит, семиантрацит, семивитринит, семиколлинит, семинит, семителинит, семифюзен, семифюзинит, склеротинит, споринит, спорополинит, суберинит, тальгинит, телинит, телломоальгинит, телоколлинит, телосименит, телофюзинит, ультрадюрен, ультракларен, феллинит, фитерал, фюзен, фюзенит, фюзенолит, фюзинит, фюзит, фюзитит, черемхит, экзинит, электроуголь, юмит и другие.

Сравнение газогенераторных и обычных котлов.

Если сравнивать газогенераторные котлы с обычными отопительными или нагревательными котлами на твердых видах топлива, то можно выделить следующие нюансы.

Сравнительно низкая автономность газогенераторного котла, которая является ахилессовой пятой всей отопительных установок на твердых типах топлива может быть скорректирована с введением системы автоматической загрузки. В этом случае в газогенераторном котле начинает работать своеобразный конвейер, который в зависимости от температуры в устройстве и времени горения может отправлять в топку новые порции топлива. К тому же газогенераторное устройство только на одной закладке может автономно работать в течении суток, что, в общем-то снимает вопрос о необходимости постоянного присутствия кочегара-оператора.

работа газогенераторного котла

В любом случае эффективность газогенераторных установок значительно превышает достижения всех их собратьев. Если обычные котлы на твердом топливе вряд ли смогут показать КПД выше 85%, то у газогенераторного оборудования этот показатель может достигать и 95 процентов.

Но газогенераторный котел на дровах все-таки является довольно сложным техническим устройством. В отличии от обычного дровяного котла от требует пусть несложного, но все-таки регулярного технического обслуживания, кроме того, определенные требования имеются и к квалификации персонала, который работает на газогенераторных установках.

Наиболее критично газогенераторный котел воспринимает влажность поступающего в него топлива. Поэтому для эффективной работы газогенераторной установки требуются только предварительно просушенные дрова.

Критерии подбора газогенераторной установки на дровах

Газогенераторный котел на дровах рекомендуется подбирать исходя из следующих критериев:

Прежде всего нужно учитывать степень автоматизации котла, его энергонезависимости. Возможно вам захочется приобрести котел, который сможет работать долго без вмешательства человека, а возможно для ваших целей хватит и газогенераторного котла, который должен самостоятельно, автономно отработать только одну закладку.
Для обогрева помещений отопительные установки должны вырабатывать не менее одного киловатта на каждые 10 квадратных метров обогреваемой площади. Исходя из этого вы можете подобрать и необходимую мощность отопительного газогенераторного котла.
Кроме того, газогенераторные котлы на дровах могут иметь и различное дополнительное оборудование. Оно может предназначаться, например для обеспечения принудительной циркуляции жидкости через нагревательный контру или автоматизации регулировки процессов горения образовавшегося газа.

В любом случае консультанты в специализированных магазинах помогут вам подобрать газогенераторный котел на дровах по вашему вкусу.

Ископаемый уголь:

Уголь – это полезное ископаемое, твердая горючая осадочная порода, вид ископаемого топлива, образовавшийся из остатков древних растений (водорослей, древовидных папоротников, хвощей, плаунов, первых голосеменных растений) вследствие опускания их на большие глубины под землю, под высокими температурами и без доступа кислорода.

Представляет собой органическое вещество, образовавшееся под действием биохимических, физико-химических и физических процессов из остатков древних растений.

Название такого химического элемента как углерод происходит от лат. «carbo», что в переводе означает «уголь».

Уголь как вид топлива является невозобновляемым природным ресурсом. Он накапливался на Земле миллионы лет.

Уголь был первым видом ископаемого топлива, используемым человечеством. Сегодня он, как топливно-энергетический ресурс, занимает по значимости второе место после нефти. Запасов угля на планете Земля хватит как минимум на 270 лет.

Понижение — температура — горение

Характеристика работы технологической печи.

Понижение температуры горения замедляет скорость химических реакций и приводит к заметному удлинению факела пламени.

Для понижения температуры горения кокса кислород разбавляют двуокисью углерода, которая, реагируя с углеродом кокса, также образует окись углерода. На проведение этой эндотермической реакции расходуется значительная часть тепла, выделяющегося при сжигании кокса в кислороде. Таким образом, при применении двуокиси углерода снижается температура процесса и уменьшается расход кислорода и кокса.

Явление диссоциации связано с понижением температуры горения, обусловленным отрицательным тепловым эффектом соответствующих реакций. В связи с этим наряду с калориметрической температурой горения в расчетах пользуются понятием теоретической температуры горения, под которой имеется в виду температура, до которой нагрелись бы образующиеся газы при горении топлива, сопровождающемся диссоциацией, если бы все тепло, введенное в топку, пошло на нагрев этих газов.

Для данной горелки при понижении температуры горения на 70 С радиационный тепловой поток уменьшается на 13 0 %, а за счет удлинения пламени увеличивается на 12 3 %, т.е. останется практически неизменным.

При распространении пламени в узких трубках понижение температуры горения обусловливается теплоотдачей стенкам трубы. При распространении пламени в широких трубках понижение температуры пламени происходит вследствие потери энергии при излучении.

Пожары можно тушить водой, которая способствует понижению температуры горения, а также пенообразующими составами или химическим порошком из огнетушителей или песком, которые изолируют горящие предметы от доступа кислорода воздуха. Однако водой нельзя тушить горючие жидкости, плотность которых меньше плотности воды, потому что эти жидкости всплывают и продолжают гореть. В случае возгорания горючих жидкостей или электроприборов необходимо применять только химическую пену, углекислоту или химический порошок, используемые в соответствующих типах огнетушителей.

Наличие в продуктах сгорания газов приводит к понижению температуры горения термитных составов. Соотношение твердой и газообразной фазы в зависимости от рецептов зажигательных составов может колебаться в широких пределах.

Это явление сопровождается поглощением тепла, следовательно, понижением температуры горения.

Сжигание горючей смеси с коэффициентом расхода воздуха значительно большим единицы, а также понижение температуры горения другими способами приводит к уменьшению выхода окислов азота.

Разбавление смеси инертным компонентом, уменьшающее суммарный тепловой эффект ( iQ), приводит к понижению температуры горения. Аналогично влияние увеличения содержания избыточного компонента. Во многих случаях этот эффект еще сильнее, обычно в отношении избыточного горючего. Органические горючие имеют высокую теплоемкость, а при достаточном нагревании в продуктах сгорания подвергаются эндотермическому разложению.

На практике количество воздуха, подаваемого в камеру сгорания, берут несколько больше теоретически необходимого, что приводит к понижению температуры горения.

Уменьшение диаметра сосуда сужает область воспламенения, что связано с тепловыми потерями из зоны реакции к стенкам сосуда, понижением температуры горения в зоне реакции и уменьшением скорости распространения пламени.

В котлах высокого давления ( 100 ата) на парообразование требуется около 54 % всего тепловооприя-тия, поэтому лишь при низкосортных влажных топливах, дающих из-за понижения температуры горения меньше тепловыделения в топке, требуется кипящий экономайзер. В котлах с давлением от 140 ата и больше доля тепла, идущая на парообразование, составляет уже 42 % и менее, поэтому для поглощения необходимого количества тепла в топке ( QJ перемещают в нее часть экономайзерных или пароперегревательных поверхностей. В конвективной части экономайзера в этом случае вода не догревается до температуры кипения. Более рациональным является размещение в этом случае в топке радиационных и полурадиационных пароперегревателей.

Характеристика работы технологической печи.

Расчет мощности в зависимости от объема помещения

Формула расчета такова:

Q = VxΔTxK/850,

где Q – количество тепла, определенное в кВт/ч4;
V – объем помещения (единица измерения куб. м);
ΔT является разницей между температурой снаружи и температурой в помещении;
К – корректирующий коэффициент, учитывающий теплопотери;
цифра 850 используется для того, чтобы перевести произведение вышеуказанных трех показателей в кВт/час.

К может иметь такие значения:

3-4 – для помещений, представляющих собой упрощенную деревянную конструкцию или здание, сделанное из профлиста.
2-2,9 – для зданий, имеющих небольшую теплоизоляцию. Конструкция таких домов является упрощенной, толщина стены равна длине 1 кирпича, окна и крыша имеют простое строение.
1-1,9 – для домов, конструкция которых является стандартной. Кирпичная кладка двойная, количество простых окон небольшое. Крыша имеет обычную кровлю.
0,6-0,9 – для домов с улучшенной конструкцией, двойной теплоизоляцией кирпичных стен, окнами с двойным стеклопакетом, толстой основой пола, крышей, сделанной из хорошего теплоизоляционного материала.

Чем нужно руководствоваться

На вопрос, как выбрать котел отопления, очень часто отвечают, что основной критерий – это доступность того или иного топлива. В данном контексте выделим несколько видов котлов.

Газовые котлы

Газовые котлы являются самыми распространенными видами отопительного оборудования. Это обусловлено тем, что топливо для таких котлов стоит не очень дорого, оно доступно для широкого круга потребителей. Какие бывают котлы отопления на газу? Они отличаются друг от друга в зависимости от того, какой тип горелки – атмосферная или надувная. В первом случае отработанный газ идет через дымоход, а во втором – все продукты сгорания уходят через специальную трубу при помощи вентилятора. Конечно, второй вариант исполнения будет немного дороже, однако именно он не будет требовать отвода дыма.

Настенный газовый котел

Что касается способа размещения котлов, то выбор котла отопления предполагает наличие напольных и настенных моделей. Какой котел отопления лучше в данном случае – ответа нет. Ведь все будет зависеть от того, какие цели вы преследуете. Если, кроме отопления, вам нужно будет проводить горячую воду, то можно поставить настенные современные котлы отопления. Так вам не нужно будет ставить еще и бойлер для нагрева воды, а это – экономия финансов. Также в случае с настенными моделями можно выводить продукты сгорания прямо на улицу. А небольшие размеры таких приборов позволят идеально вписать их в интерьер.

Недостаток настенных моделей – это их зависимость от электрической энергии.

Электрические котлы

Далее рассмотрим электрические котлы отопления. Если в вашей местности нет газа, проходящего магистралью, электрический котел сможет вас спасти. Такие разновидности котлов отопления – небольшие по размерам, поэтому они могут использоваться в небольших домах, а также в коттеджах от 100 кв.м площадью. Все продукты горения будут безвредными с экологической точки зрения. А монтаж такого котла не потребует специальных умений. Стоит отметить, что электрические котлы не очень распространены. Ведь топливо дорогое, а цены на него растут и растут. Если вы спрашиваете, какие котлы для отопления лучше с точки зрения экономии, то это – не вариант в данном случае. Очень часто электрические котлы служат в качестве запасных приборов для отопления.

Котлы на твердом топливе

Теперь пришло время рассмотреть, какие есть котлы отопления на твердом топливе. Такие котлы считаются наиболее древними, такая система используется для отопления помещений уже давным-давно. И причина этому простая – топливо для таких устройств доступно, в его качестве могут быть дрова, кокс, торф, уголь и т.д. Единственный недостаток – это то, что такие котлы не способны работать в автономном режиме.

Газогенераторный твердотопливный котел

Модификация таких котлов – это газогенераторные приборы. Отличается такой котел тем, что можно управлять процессом горения, а производительность регулируют в пределах 30-100 процентов. Когда вы думаете, как подобрать котел отопления, следует знать, что топливо, которое используют такие котлы, – это дрова, влажность их не должна быть меньше 30%. Газогенераторные котлы зависят от подачи электрической энергии. Но они имеют и преимущества в сравнении с твердотопливными. У них высокий КПД, который в два раза выше твердотопливных приборов. А с точки зрения загрязнения окружающей среды они экологичные, так как продукты горения не попадут в дымоотвод, а будут служить для того чтобы образовывался газ.

Рейтинг котлов отопления показывает, что одноконтурные газогенераторные котлы нельзя применять для подогревания воды. А если рассматривать автоматизацию, то она велика. Часто можно найти программаторы на таких приборах – они регулируют температуру носителя тепла и подают сигналы, если есть аварийная опасность.

Газогенераторные котлы в частном доме – это дорогостоящее удовольствие. Ведь стоимость котла отопления высокая.

Жидкотопливные котлы

Теперь рассмотрим котлы на жидком топливе. В качестве рабочего ресурса такие приборы используют дизельное топливо. Для эксплуатации таких котлов нужны будут дополнительные комплектующие – емкости для топлива и помещение специально для котла. Если вы думаете, какой котел выбрать для отопления, то отметим, что жидкотопливные котлы имеют очень дорогую горелку, которая порой может стоить как газовый котел с атмосферной горелкой. Но такой прибор имеет разные ступени мощности, именно поэтому с экономической точки зрения его использовать выгодно.

Кроме солярки, жидкотопливные котлы могут применять также и газ. Для этого служат сменные горелки или специальные горелки, которые способны работать на двух типах топлива.

Жидкотопливный котел

Качества угля

Отапливать жилые помещения углем в наши дни безопасно, использование твердотопливных котлов значительно упростилось, поэтому уголь, как топливо, максимально востребован.

Потребительские свойства угля весьма привлекательны:

Огромная теплоотдача дает больше тепла на единицу площади.
Исключается зависимость от наличия газопровода и возможности подключения к нему.
Для хранения этого топлива не нужно сооружать особые герметичные емкости.
Каменный уголь не теряет своих потребительских свойств под воздействием воды.
Обустройство котельной с твердотопливным отопительным прибором не зависит от согласия специальных государственных органов.
Наличие удобной упаковки обеспечивает перевозку в любое место.

Подведение итогов

Как уже говорилось выше — нет идеального или универсального вида топлива. Каждый случай надо рассматривать индивидуально, исходя их региона проживания, доступности и цены на топливо, конструкции котла, степени утепления дома.

В актив дров запишем относительную доступность и низкую цену. Но дрова нужно сушить, а не топить ими котел «с колёс». При доставке, например, колотые дрова навалом, нерадивые поставщики могут легко обмануть заказчика и привезти меньший объём топлива. Дрова надо где-то складировать. Пилить. Колоть. Таскать. Складывать в дровницу. Чаще закидывать в топку.

Один т.н. складометр дров (1 складометр дров примерно = 0.7 кубометра древесины) весит около 300 – 350 кг.

Топливные брикеты стоят дороже, но, благодаря строго заданным геометрическим размерам, влажности и плотности, легко рассчитывается их реальный вес и то количество тепловой энергии, которые они выделят при сгорании. Евродрова проще складировать при выгрузке манипулятором на поддонах. От них меньше грязи. Брикеты горят дольше и жарче дров, но попадаются недобросовестные производители.

Уголь — наиболее калорийное топливо. Но, не во всех регионах есть это топливо по доступной цене. Не всем хочется возиться с перетаскиванием и складированием угля, грязью или вдыхать угольную пыль. Зачастую, при отоплении углём, для первичной растопки котла, нужны дрова.

Вывод – всегда считайте экономическую целесообразность использования того или иного вида топлива + удобство его использования. Своё время тоже что-то стоит. Приведите сравнительный анализ различных видов твёрдого топлива приведя его к общему знаменателю — килограммам.