Плюсы и минусы различных видов твердого топлива для котлов: древесина и её производные

Физика в топке

Главная характеристика всех видов топлива — теплотворная способность, удельная теплота сгорания. Это физическая величина, характеризующая количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы топлива. Обычно в качестве единицы используется масса (1 кг) или объём (1 м³).

Процесс горения

Чем значение удельной теплоты сгорания топлива выше, тем меньше его расход, а КПД сжигающего прибора больше. Для владельца котла это означает, что процесс отопления будет более экономичным.

Химия процесса горения

Теплотворная способность разных видов топлива зависит от его химического состава: от количества углерода, а также других примесей (кислорода, азота, серы и водорода). Углерод и водород – основные носители энергии, которая при сгорании превращается в тепло. Азот и кислород в процессе горения не участвуют, это балластные вещества, их присутствие в топливе уменьшает процентное количество главных элементов — углерода и водорода. 

Кислород, кроме того, образует соединения с углеродом и водородом и этим выводит некоторую их часть из процесса горения. Сера в твёрдом топливе содержится в двух видах: в виде летучей серы, тоже участвующей в горении, и в виде негорючих сульфатов, которые остаются в

золе

— балластных минеральных веществах, неспособных гореть.

Зола — балластные минеральные вещества, не способные гореть

Чем больше в топливе минеральных (негорючих) веществ, чем больше образуется золы, тем сильнее снижается эффективность топлива, потому что горючие вещества в нём заменены балластными. Показатель

зольность

 — вторая значимая характеристика качества топлива.

Присутствие серы в топливе загрязняет продукты сгорания, выделяясь в виде сернистого газа (сернистого ангидрида) — токсичного вещества, которое при взаимодействии с кислородом окисляется до трёхокиси серы, а при взаимодействии с водой образует серную кислоту, разъедающую металлические поверхности котельного оборудования. Попадая в атмосферу, эта кислота выпадает в виде кислотных дождей. 

А трубы дымят…

Вообще-то для сложного физико-химического процесса горения в качестве топлива может использоваться всё что угодно: главное, чтобы процесс шёл, и тепло выделялось. Так, во многих районах, где доступ к прочим видам горючих веществ (например, древесине или углю) ограничен или невозможен, в качестве топлива издавна использовались и применяются по сей день кизяки — высушенный

навоз

крупного (и не очень) рогатого скота, смешанный с соломой. 

В сельских районах на севере Индии брикеты из высушенного коровьего и овечьего навоза сегодня применяются даже на теплоэлектростанциях для выработки электроэнергии. По своим физическим характеристикам (удельной теплоте сгорания) коровьи лепёшки вполне сравнимы с углём.

Коровьи лепёшки, предназначенные для отопления, сушатся во дворе

Но современного владельца загородного дома чаще всего сложно представить раскладывающим кизяки в своём дворе на просушку для будущего отопительного сезона. Да и с коровьими лепёшками нынче во многих местах ситуация напряжённая. Поэтому не станем углубляться в тонкости оптимальных пропорций навоза и соломы, а также методов правильной сушки кизяков. 

Обратим внимание на плюсы и минусы распространённых видов твердого топлива: 

древесины

, 

угля

, 

торфа

.  Для бытовых котлов чаще всего используют именно эти виды горючих веществ, а в промышленных масштабах ещё применяют 

горючие сланцы

 и 

кокс

. Специалисты разделяют твёрдое топливо на ископаемое (образовавшееся в результате метаморфизма из органических остатков миллионы лет назад под действием большого давления и температур), и неископаемое — к этому виду относится древесина и её технологические производные.

Что особенного?

Брикеты – это экологически чистый вид топлива, ведь он получается без добавления различных химикатов и клеев. Натуральная основа и способствует широкому распространению данного материала. Второй важный момент – при сжигании брикетов не выделяются вредные вещества, которые могут повлиять на состояние человека и природы в целом.

Из-за содержания в них небольшого количества серы при сгорании биомассы не образуются загрязняющие вещества. Брикеты для отопления отзывы получили хорошие и благодаря тому, что их легко разжечь, горят они долго (в два раза дольше древесины).

Третье – подавать такой материал в топку гораздо проще и безопаснее, чем использовать не брикетированные отходы. Четвертое – при горении не образуются искры, что также говорит о высоком уровне безопасности.

Расход брикетов для отопления небольшой, а это значит, что можно сэкономить на тратах за электроэнергию. Так, ввиду большей эффективности сгорания в топке котла золы образуется очень мало, причем ее можно использовать в качестве калийного удобрения. Кроме того, при высокой температуре брикеты не будут самовоспламеняться, поскольку в них нет скрытых пор.

Получается, топить топливными брикетами сложнее, чем дровами?

Нет, топить брикетами в целом даже проще, ведь меньше времени и сил уйдет на чистку печи и загрузку топлива. Разница в том, что дрова прощают небольшие ошибки и несоблюдение технологии.

Все дело в однородной структуре брикетов и минимальной влажности, поэтому брикет легче вспыхнет по всей открытой поверхности и начнет равномерно прогорать. По этой причине не совсем корректно сравнивать горение 2-3 брикетов с 1-2 поленьями, даже если по весу или объему это будет примерно одинаковое количество топлива.

Без обобщений

Начать стоит с того, что экономическая выгода источника энергии варьируется в зависимости от региона. Так, в областях, где добывают уголь, это топливо обходится значительно дешевле. В непосредственной близости к гидроэлектростанциям наиболее дешевый вариант даже по сравнению с газом – электричество (не рассматривается в рамках статьи). А рядом с территориями заготовки леса выгодно покупать дрова: отсутствуют затраты на транспортировку.

Поэтому из-за региональных различий нельзя сделать обобщение и сказать, чем топиться наиболее выгодно: каждая ситуация индивидуальна. Для того, чтобы сделать верный выбор, необходимо знать обо всех доступных вариантах. Также было бы неправильно думать, что цена – единственный значимый фактор, ведь у каждого энергоносителя есть свои особенности использования, о которых важно рассказать.

Какие виды топлива сейчас существуют

Обогрев квартир, домов котлами популярен, потому вариантов топлива достаточно, чтобы выбрать оптимальный. Выбор сырья часто зависит от модели агрегата. Виды топлива:

• древесина. Дрова можно подготовить самостоятельно, приобрести готовые балки для розжига;

Дрова для котла

Покупая дрова с запасом, нужно оборудовать место для правильного хранения топлива. Пространство должно ограничивать поступление сырости.

• уголь. Сырье экономно, долго отапливает помещение. Цена топлива доступна, время горения длительное;

Уголь для розжига

• пеллеты, брикеты из древесины. Цена достаточно высока, но материал обеспечивает длительный период горения;

Пеллеты для отопления

• торфяные брикеты. Сырье дорогое. Однако, цена оправдывает качество. У торфяных брикетов высокий коэффициент полезного действия, потому расход минимален;

Брикеты для обогрева

• кокс. Обеспечивает долгое горение, за счет которого в помещении комфортная температура.

Виды топлива

Каждый вид топлива имеет плюсы, минусы.

При покупке сырья нужно учитывать, какой вид подходит для конкретного прибора.

Главный принцип выбора топлива для дома с твердотопливным котлом

Если сделать запрос в интернете, чем лучше и дешевле отапливать загородный дом с твёрдотопливным котлом, то появятся десятки предложений и отзывов, где люди рассказывают о своём опыте. Кто-то только за дрова. Другие хвалят топливные брикеты. А третьи предпочитают уголь. Ситуация усугубляется тем, что часто, загородные жители считают свою точку зрения единственно верной и не хотят слушать других. В таких спорах сломано немало копий. Как быть и прийти к общему знаменателю? Выход — сузить круг поиска некого идеально вида топлива для твердотопливного котла, придерживаясь следующей рекомендации.

Топливо тем экономически выгоднее, чем его больше представлено на рынке (или к нему есть свободный доступ за разумные деньги) в конкретном регионе проживания домовладельца.

Где-то это — дрова. В других местах хорошо налажена переработка отходов деревопроизводств в топливные брикеты. А в угледобывающих регионах этот вид топлива, особенно, если есть возможность выбрать месторождение с качественным углём, вне конкуренции.

Может быть и другой вариант, когда есть выбор из двух – трёх основных видов топлива для ТТ котлов, но человек не может определиться и выбрать наиболее рациональный. Далее мы расскажем о реальном опыте использования, а также плюсах и минусах дров, топливных брикетов и угля.

Способ производства брикетов

Производиться топливные брикеты могу различными методами. От способа брикетирования они делятся на следующие четыре категории:

1. Пеллеты
2. Pini&Kay
3. RUF
4. NESTRO

Брикеты из торфа

Торфяные брикеты для отопления отзывы получают многочисленные и хорошие. Для их создания используется высушенный и спрессованный торф. Процесс их изготовления предполагает высушивание и прессование под воздействием высокого давления. Как следствие, сырье сжимается в небольшие брикетики, которые легко транспортировать и хранить. Использовать такое топливо можно при отоплении дома печами, котлами, каминами, а также для розжига костра.

Почему брикеты и пеллеты эффективнее дров?

Здесь все дело в плотности и влажности этих видов топлива. Плотность брикетов выше чем у дров за счет прессования под высоким давлением. Влажность меньше, так как мелкое сырье проще и легче просушить чем поленья. К примеру, это показатель у пини-кей составляет 4-6%, у дров естественной сушки 30-40%.

Таким образом значительная часть энергии при горении дров идет на выпаривание лишней влаги. Пини-кей выделяют 4538 ккал/час, древесина березы — 3538 ккал/час.

Также, некоторое сырье, как например лузга подсолнечника, увеличивает теплотворность евродров. Однако и зольность будет выше, а значить будут дополнительные расходы на чистку дымоходом.

Таблица теплоотдачи различного топлива

С точки зрения экологии

Как упоминалось выше, на дрова уходит очень много деревьев. Несмотря на то что их запасы значительные, сейчас прирост меньше скорости вырубки. Особенно это актуально для ценных и долго растущих пород: дуба, граба, ясеня.

Пеллеты и брикеты делаются из отходов, которые зачастую просто выбрасываются, сваливаются на перегнивание или сжигание. Это стружка, ветки, больные деревья и тд. Таким образом можно значительно оптимизировать вырубку деревьев у увеличить их восстановление. Многие компании даже платят за утилизацию своих отходов.

В некоторых странах выращивают особые быстрорастущие породы лозы, которые перерабатывают на цепу и прессуют в брикеты. Тем самым увеличивают свою энергонезависимость и минимизируют вред природе.

Сколько топлива потребляет ЖТКО и насколько это дорого

Производители зачастую «стесняются» указывать «аппетиты» своих теплогенераторов. Но мы сможем прикинуть приблизительный расход топлива для жидкотопливного котла отопления самостоятельно. На максимальном режиме горелка потребляет количество дизтоплива, примерно равное её мощности, делённой на 10. То есть, котёл (горелка, если точнее) 20 кВт «скушает» 2 литра «солярки» за час непрерывной работы или 48 в сутки. 20 кВт — этого вполне достаточно для дома площадью 200 м2 в климатических условиях Центральной России. Итак, примем, что 3 месяца в году котёл работает с нагрузкой 75% от максимальной, 3 месяца — 50% и ещё 3 — 25%. Итого получаем 6480 литров за отопительный сезон. Добавим 10% на горячее водоснабжение, получим 7 128 литров или 7,1 м3. Топливного масла потребуется больше, 8,550 литров или 8,5 м3. Нужно понимать, что это очень усреднённые данные, они не учитывают ни уровень исполнения самого котла, ни степень утепления дома. Эффективно теплоизолировав здание снаружи, расход топлива можно уменьшить раза в два, а перейдя на низкотемпературный режим — ещё на четверть.

Про цену топлива говорить не будем, она постоянно меняется и зависит от региона. Чтобы точно просчитать эксплуатационные расходы, нужно найти местных оптовых поставщиков и узнать, в какую сумму обойдётся загрузка того или иного вида топлива в хранилище с учётом транспортных расходов. К слову, в отличие от «солярки», топливное масло не везде и не всегда можно приобрести.

Что собой представляют евродрова и могут ли они быть эффективным топливом?

Большинство дачников озаботилось заготовкой дров еще в июне-сентябре. Но что делать, если топлива не хватает? Или его не закупили вовремя по тем или иным причинам? Или же необходимо разжечь камин в редкие поездки на дачу? Выходом из положения могут стать так называемые евродрова

Евродрова — это спрессованные брикеты из опилок, шелухи, соломы, травы или торфа, которые можно использовать в печах, каминах и даже котлах, работающих на твердом топливе. Натуральное сырье прессуют под давлением, не используя токсичные связующие, так что евродрова можно назвать экологически чистым продуктом. Но нашего потребителя в первую очередь интересует не это. Куда важнее эффективность «альтернативных поленьев».

Как показывает практика, это топливо горит на удивление жарко. Если обычные дрова дают 2500-2700 ккал/кг тепла, то брикеты из спрессованных опилок — 4500-4900 ккал/кг. То есть почти в два раза больше.

Столь высокие показатели объясняются тем, что в процессе производства спрессованные брикеты проходят эффективную сушку, а теплоотдача при горении напрямую зависит от содержания влаги в топливе. У евродров этот показатель составляет около 8%, когда как у обычных деревянных поленьев — порядка 17%.

Евродрова разрушаются под воздействием влаги, поэтому хранить их нужно в сухом месте

Разумеется, выше мы привели усредненные показатели. Теплотворная способность евродров зависит от нескольких факторов. Прежде всего, от сырья. Лучше всего показывает себя… шелуха семечек и злаков. Содержащиеся в них растительные масла обеспечивают максимальную теплотворность — 5151 ккал/кг. Правда, они же при горении создают довольно густой дым, оседающий на стенках дымохода в виде черного налета.

Спрессованные опилки почти не уступают шелухе. Они образуют до 5043 ккал/кг, при этом золы и копоти от них ощутимо меньше.

Солома тоже хорошо отдает тепло (4740 ккал/кг), но при этом чадит. Как ни странно, довольно чисто и эффективно горит спрессованная трава — 4400 ккал/кг. Рис замыкает рейтинг — от него много золы и мало тепла — 3458 ккал/кг.

Помимо сырья есть еще один важный фактор — плотность, точнее, количество горючего вещества на один кубический сантиметр объема. У дубовых дров, которые по праву считаются наилучшими, этот показатель достигает 0,71 г/см³. Но качественные топливные брикеты еще плотнее — до 1,40 г/см³. Впрочем, возможны варианты.

Есть три основных разновидности евродров в зависимости от плотности и формы.

Pini-kay

— топливо максимальной плотности (1,08–1,40 г/см³). Выполнено в форме брикетов квадратного/шестиугольного сечения. Чтобы обеспечить эффективную циркуляцию воздуха в топке, производители проделывают в каждом таком «полене» сквозное отверстие.

Nestro

— дрова средней плотности (1–1,15 г/см³) и цилиндрической формы.

Ruf

— небольшие кирпичи самой малой плотности 0,75–0,8 г/см³. Наименее эффективное топливо из всех перечисленных.

Евродровами, сделанными из торфа, нельзя топить котлы, камины и печи. Они предназначены только для промышленных нужд, так как содержат небезопасные летучие вещества

Итак, учитывая широкий ассортимент, подобрать оптимальные по всем параметрам евродрова не составит труда. Что же ограничивает их распространение? Ответ прост — цена. По состоянию на декабрь 2020 года это топливо обходится от 5500–9500 руб. за тонну. Это в два-три раза дороже, чем обычные поленья. Поэтому обычно евродрова используют как «скорую помощь» в случае, если традиционного топлива нет под рукой.

Высокая цена обязывает проявлять бдительность при покупке. Недобросовестный производитель может пренебречь очисткой сырья или намеренно добавить в него листву и прочий мусор, чтобы удешевить производства. Также не исключены ошибки или умышленная небрежность при просушивании, из-за чего брикеты получатся слишком влажными.

На глаз определить качество продукта невозможно, проверить его на месте — тоже. Чтобы обезопасить себя от неудачной покупки, следует, прежде всего, проверить документацию. В ней должны быть подробные характеристики продукта и сведения о проведенных испытаниях.

Также, учитывая высокую стоимость евродров, перед закупкой крупной партии желательно взять пару килограмм на пробу. Только испытав топливо на месте, можно убедиться в его эффективности.

Плюсы и минусы ЖТКО

Собственно, мы уже упомянули все достоинства и недостатки жидкотопливных котлов, но на всякий случай повторим их:

Плюсы:

• Высокая степень автоматизации, возможность создавать максимальный тепловой комфорт.
• Полная автономность от других источников энергии (помимо электроэнергии, но потребности в ней невелики, можно обойтись генератором)

Минусы:

• Высокие эксплуатационные расходы.
• Необходимость иметь вместительное топливохранилище, не допускать замерзания его и трубопроводов.
• Вентиляторные горелки довольно сильно шумят, через стенку хорошо слышна их работа.
• ЖТКО следует располагать в отдельном помещении с хорошей вентиляцией, желательно никак не связанным с жилыми помещениями — «аромат» дизтоплива неистребим.

Современная котельная на жидком топливе — чистое помещение, вы не увидите в нём луж «соляры» на полу. Но специфический запах топлива всё равно просачивается

Итак, кто же установит в своём доме ЖТКО? Во-первых, тот, у кого нет и в ближайшей перспективе не предвидится прокладка газопровода. Во-вторых, человек не бедный, предпочитающий заплатить больше денег, но получить комфортные условия проживания. В-третьих, тот, в чьём доме отсутствуют достаточные для организации альтернативного отопления электрические мощности, а топить дровишками его не устраивает.

В заключение скажем, что жидкотопливные котлы — довольно сложная техника, требующая профессионального обслуживания. Поэтому установку, подключение и сервисные работы должны проводить специалисты, обладающие соответствующей квалификацией.

Эффективность различных видов твердого топлива

Чтобы сравнить энергетическую эффективность, вы можете ориентироваться на таблицу со средними показателями:

Но следует учитывать, что каждый вид, изготовленный разными компаниями и хранящийся в разных условиях, имеет отличающиеся значения.

Несмотря на все недостатки, твердотопливные котельные остаются актуальны по сей день и пользуются весьма большим спросом за счёт низкой стоимости топлива относительно других разновидностей.

Представленные виды твердого топлива — это альтернативный вариант другим источникам получения энергии. Но важно помнить о безопасности при их использовании. Нужно заранее предусмотреть все риски и нюансы, создав для котельной помещение из огнестойких материалов и правильно оборудовав место установки.

Соблюдайте технику безопасности!

Печник62Пользователь FORUMHOUSE

Я один раз купил уголь. Так он не горел, пока я в поддувало строительный фен на засунул. Хочу попробовать угольные гранулы длительного горения, и каменноугольные «таблетки», сделанные из угольной пыли. А по расходам, провёл такой эксперимент. Для растопки, до рабочей температуры, мне нужно: 1 ведро угля, или 6 топливных брикетов «кирпичей», или 3 вязанки дров из магазина, или 6 евродров-«цилиндров».

alexggrПользователь FORUMHOUSE

Я отапливаю углём дом. Пока только первый этаж, площадью 70 кв. м. Мощность котла 26 кВт. Моя методика растопки – сначала забрасываю в топку дрова. Осиновые или берёзовые. Когда дрова за 1.5 часа прогорают до углей, высыпаю на них слой каменного угля. Когда уголь разгорается до красна, то высыпаю на него уже целое ведро. Котел разогревается до 80-85 °C. Опыт показывает, что хороший уголь выдает намного больше тепла. В топку котла влезает около 20 литров угля. Этого хватает на 8-9 часов работы теплогенератора.

Топливные брикеты RUF с доставкой!

Экологически чистые топливные брикеты RUF универсального применения в упаковках по 12 штук. 1 тонна брикетов заменяет 6 м3 дров. Доставка!

Контактные данные:

• Адрес: Московская обл., Подольский р-он, д. Бережки, ул. Лесная, д. 1
• Телефон: +7 (495) 988–74–06
• Сайт: strou-market.ru