Виды каменного угля для отопления

Как делают древесный уголь

До 20 века древесный уголь получали, сжигая древесину в ямах или кучах специальной формы. В них укладывали древесину, засыпали ее землей, поджигали через проделанные специальные отверстия. Такая технология общедоступна и по сегодняшний день используется в некоторых странах. Но имеет она малую эффективность: на 1 кг угля уходит до 12 кг древесины, к тому же невозможно контролировать качество получаемого древесного угля. Следующим этапом развития углежжения стало использование в земляных печах трубы. Такое усовершенствование подняло эффективность процесса: на килограмм уходило 8 кг леса.

Простейший способ получения древесного угля — в ямах или кучах

В современных углевыжигательных аппаратах на килограмм продукта затрачивается 3-4кг сырья

При этом обращается большое внимание на экологичность процесса: при производстве древесного угля в атмосферу выделяется много дыма, сажи и вредных газов. Современные установки выделяемые газы улавливают, направляют в специальные камеры, где он используется для нагревания печи до температуры коксования. Преобразование древесины в древесный уголь происходит в бескислородной атмосфере при высокой температуре (реакция пиролиза)

Весь процесс поделен на три этапа:

Преобразование древесины в древесный уголь происходит в бескислородной атмосфере при высокой температуре (реакция пиролиза). Весь процесс поделен на три этапа:

• при 150оС происходит удаление из древесины влаги;
• при 150-350оС выделение газов и образование органических продуктов;
• при 350-550оС отделяют смолы и неконденсируемые газы.

Согласно ГОСТу древесный уголь делят на несколько марок в зависимости от типа использованной древесины:

• А — твердолиственные породы;
• Б — твердо- и мягко- лиственные, хвойные породы (о производстве древесного угля читайте тут).

Древесный уголь продают в мешках Марки Б и В — чаще всего это древесноугольные брикеты, на изготовление которых идут отходы деревоперерабатывающих предприятий. Это отличный вид биотоплива, который давно используется в Европе для отопления и даже на электростанциях: при их сгорании не образуются серные соединения (серы в древесном угле нет), а углеводород содержится в минимальных количествах. Используя технологии предков можно нажечь уголь для собственных нужд самостоятельно. Как сделать древесный уголь своими руками читайте тут.

Особенности топки печи после долгого простоя

Печное оборудование обычно используют посезонно. Поэтому часто в летнее время отопительное устройство стоит без действий. После такого перерыва нельзя сразу приступать к растопке, а предварительно проверить и подготовить всю систему.

Подготовительный процесс состоит из таких этапов:

1. Проверить кладку печи на наличие дефектов – трещин, расколов. Через повреждения поверхности печной конструкции во время растопки может проходить угарный газ или дым. Такие продукты сгорания опасны для людей находящихся в помещении. Если есть расколы и трещины, то их следует заделать раствором песка с глиной.
2. Осмотреть целостность дымоходной конструкции. Прочистить отводящую дым трубу от скопившейся сажи.
3. Убрать хранившиеся возле печи горючие предметы. Все легковоспламеняющиеся детали должны находиться от отопительного оборудования на расстоянии более пятидесяти сантиметров. Также близко нельзя складывать дрова и щепу, которые используют для разогрева печи.
4. Перед растопкой очищается все засорения из самого отопительного устройства. Зола и другие остатки от сгорания топлива заливаются водой и удаляются с помощью кочерги. Со стенок печи сухой тканью удаляется пыль и грязь.

Кроме самого оборудования проверяется состояние топлива. Уголь должен быть хорошо просушенным и не крошится в руках. С сырья для печи также удаляется пыль. Иначе при горении будет выделяться специфический запах.

Особенности хранения угля

Покупать сразу много хорошего топлива нельзя, поскольку длительное складирование приводит к выветриванию, окислению породы, и она теряет свои характеристики. Оптимально закупаться топливом на сезон и хранить его в хорошо проветриваемом и защищенном от влаги, света месте. Температура в отсеке не более +20 С, иначе куски начнут разрыхляться и рассыпаться.

Процесс окисления вызывает самовозгорание породы, что характерно для бурого, мелкофракционного угля. Антрацит практически не воспламеняется, хранится долго и при минусовых показателях на улице сохраняет все параметры теплоэффективности.

Практичнее всего хранить запасы в открытом с одной стороны сарае под крышей. Для сохранения целостности топливо накрыть гигроскопичной мембраной (не пленкой), регулярно проверять на окисление.

Почему уголь плохо горит?

Причин недостаточного горения топлива несколько – маленькая температура, недостаток кислорода, нарушения тяги. Чтобы устранить все нюансы, зольник перед затапливанием очистить, правильно разжечь топку дровами, дождаться набора температуры (дрова хорошо разгорелись и уже не дымят), затем сделать закладку. Первый заброс фракциями до 50 мм, более массивные куски укладываются после рассыпания мелкофракционного топлива.

О плохой тяге свидетельствует выброс дыма наружу, надо открыть заслонку, расчистить зонуф под топочной камерой (там скапливается зола). Кислород к горящему углю поступает не сверху, но снизу, потому всю зону под топкой тщательно очистить.

Нормальная тяга и чистый зольник, но уголь не горит – проблема в большой пыльности топлива. Устранить неприятность рекомендуется смачиванием энергоносителя – немного воды и пыль спрессуется, хорошо и быстро разгорится.

Котел не заработает при плохом качестве угля. Это может быть сниженная калорийность, брикетирование с добавлением торфяного или бурого сорта, уже давно полежавших и утративших свои характеристики. Узнать такой уголь несложно – большие комки быстро разваливаются, на руках остается много пыли. В этом случае поможет покупка некоторого количества качественного ископаемого, чтобы смешать его с некондиционным энергоносителем.

Особенности сжигания углей

Рассматривая, при какой температуре горит тот или иной вид топлива, следует учитывать, что приводятся цифры, достижимые только в идеальных условиях. В домашней печи или твердотопливном котле такие условия создать невозможно, да и не нужно. Кирпичный или металлический теплогенератор не рассчитан на такой уровень нагрева, а теплоноситель в контуре быстро закипит.

Поэтому температура сгорания топлива определяется режимом его сжигания, то есть, от количества воздуха, подаваемого в топочную камеру. Ископаемый и древесный энергоноситель лучше всего горит, если подача воздуха достигает 100%. Для ограничения воздушного потока используется задвижка или заслонка, благодаря чему поддерживается оптимальная для печи температура сгорания топлива — около 800-900°С.

Сжигание углей в котле

При сжигании энергоносителя в котле нельзя допускать вскипание теплоносителя в водяной рубашке — если предохранительный клапан не сработает, произойдет взрыв. Кроме того, смесь пара и воды губительно действует на циркуляционный насос в системе отопления.

Чтобы контролировать процесс горения, используются следующие способы:

• энергоноситель загружается в топку и регулируется подача воздуха;
• угольная крошка или топливо кусочками подается дозировано (по той же схеме, что и в пеллетных котлах).

Правила хранения угля

Придерживайтесь следующих правил хранения твердого топлива:

1. В процессе длительного хранения твердое горючее выветривается и окисляется. Это же происходит с ним из-за воздействия атмосферных осадков при хранении на открытой площадке. Поэтому не закупайте слишком много продукта и храните его в закрытом помещении.
2. Температура в зоне хранения не должна превышать +20°С, иначе материал размягчается и растрескивается.
3. При длительном хранении и появлении признаков окисления твердое топливо смачивают, чтобы снизить риск воспламенения и повысить прочность.
4. Для хранения понадобится хорошо вентилируемое помещение, в которое не попадают солнечные лучи и осадки. Для этих целей подойдет сарай с одной открытой стеной с северной стороны. Для защиты от осадков продукт прикрывают гигроскопичным материалом.

Почему уголь плохо горит в котле?

Для эффективного горения твердого топлива нужен доступ кислорода и определенная температура

Также важно не нарушать правила розжига. Перед каждой загрузкой топочную очищают от золы, потом разжигают дрова и после их хорошего горения закладывают порцию угля средней фракции

После того как это горючее хорошо разогреется, можно закладывать более крупные куски.

Топливо может плохо гореть из-за недостаточной тяги или ее отсутствия. Для увеличения доступа кислорода в топочную расчищают зону под ней и удлиняют вытяжную трубу. Подача кислорода должна быть снизу, поэтому пространство под топкой должно быть очищено от мусора и золы.

Еще одной причиной плохого горения топлива может быть наличие пыли. Для снижения пыльности материала из него делают брикеты. Для этого пласты перед загрузкой смачивают. В итоге пыль спрессуется, и материал быстрее разгорится.

Также причиной неэффективного горения может быть использование некачественного продукта. Иногда калорийность топлива не соответствует заявленной. Также брикеты могут быть сформированы из угля, который уже утратил свои качественные характеристики.

Принцип функционирования котла на угле

Котлы на угле обладают немного иным процессом горения, чем в других системах. Внутри устройства огонь горит не снизу вверх, а наоборот. Благодаря этому увеличивается время горения одной партии угля и обеспечивается максимально полное его сгорание.

В котле происходит практически такой же процесс, как и горение обычной свечи. Уголь горит долго, тепло, которое при этом получается, — идет в теплообменник. При горении воздух приходит сверху с помощью специального вентилятора. Топочная камера в котле, который использует отопление углем в частном доме, может быть довольно больших размеров и доходить объемом до 500 литров. Это значит, что за один раз можно загрузить много разного топлива, которое будет греть дом несколько дней.

Твердотопливный котел длительного горения

В таких котлах также предусмотрены датчики регулирования температуры. Применение каменного угля позволит уменьшить количество вредных веществ, которые появляются в результате сгорания. Котлы для угля состоят из топки, где и происходит этот процесс, теплообменника для нагрева угля, колосника. Теплообменник может быть из стали или чугуна. Стальные котлы для угля – немного дешевле, а чугунные – прослужат больше времени.

И один из важнейших вопросов в обустройстве системы отопления – это стоимость оборудования. К сожалению, многим стоимость устройства покажется довольно высокой – ведь даже самые дешевые модели котлов стоят не менее 20 000 рублей.

Для тех, у кого небольшие дачные домики и другие сооружения, которым необходим обогрев, – подойдут отечественные модели котлов на угле небольшой мощности.

Отечественный твердотопливный котел

Виды котлов и принцип работы

При выборе котла длительного горения важно разобраться во всём их многообразии и сопоставить с условиями предстоящей работы. Конечно, можно выбрать самый экономичный и современный агрегат, но какой от него толк, если половина функций будет не нужна, а топливо к нему сложно достать. В выборе котла нужно найти баланс между желаемыми условиями и возможностями котла и не забыть про место установки

Самыми оптимальными являются котлы длительного горения на щепе или угле

В выборе котла нужно найти баланс между желаемыми условиями и возможностями котла и не забыть про место установки. Самыми оптимальными являются котлы длительного горения на щепе или угле.

К плюсам традиционного котла длительного горения можно отнести то, что он независим от электроэнергии: вся работа производится вручную, настраивается режим и регулируется подача кислорода в топку. Такой котел довольно прост в устройстве и функционировании, но для его настройки и постоянной работы обязательно нужен человек. Поэтому при длительном сезонном отоплении и подключении нескольких контуров могут возникнуть определенные проблемы, связанные с долгим отсутствием хозяина, ночным временем или с регулировкой температуры.

Комбинированные автоматические котлы  более выгодны для использования в качестве постоянного отопления, так как могут работать сразу на 2 различных видах топлива, например, угле и магистральном газе. В устройстве отопительной печи предусмотрены две топки, каждая предназначена для своего вида топлива. Такой котел требует меньше вмешательства человека, так как большинство процессов автоматизированы и прибор является энергозависимым.

Полуавтоматические котлы длительного горения – отличный выбор для бытовых нужд и небольших производств: высокий КПД, сведенные к минимуму затраты человека и неприхотливость к качеству топлива – вот его преимущества. Подача топлива осуществляется только при участии человека. Полуавтоматические котлы наиболее популярны для бытовых нужд, так как автоматизация процессов сведена к самым необходимым, а цена у таких печей более оптимальная.

Автоматические котлы длительного горения практически не требуют участия человека, тут предусмотрена полная автоматизация процесса. Котлы с автоматизацией могут обеспечить процесс горения до 10 суток! Твердотопливные котлы хорошо подойдут для производств или отопления больших по площади помещений. Единственные минусы – это размеры и высокая цена.

Устройство у всех котлов практически одинаковое, различается в зависимости от модели лишь количеством топок и горением – верхним или нижним.

Твердотопливные котлы на щепе имеют несколько конструктивных особенностей, самая важная из которых – наличие специального бункера. Бункер используется для загрузки топлива в твердотопливных котлах длительного горения, которые могут работать на угле, щепе, пеллетах. Топливо автоматически забирается в камеру. В топке происходит процесс горения или пиролиза, в результате чего выделяемое тепло нагревает теплообменники.

Главное при монтаже котла – разместить все согласно инструкции, тогда автоматика будет работать без помех, а коэффициент полезного действия не сократится. Для подстраховки можно посмотреть видеоуроки об установке

Также для достижения максимального эффекта нагревания твердотопливных котлов длительного горения важно правильно выбрать тип топлива. В инструкции обязательно должны быть прописаны требования к топливу: углю, щепе или влажности пеллетов

Какие печи можно топить углем?

Наиболее подходят под использование угля печи буржуйки. В них можно закладывать как дрова, так и уголь. Ведь материал, из которого они изготовлены, термостойкий, он способен выдерживать высокие температуры на протяжении длительного времени.

Уголь — отличный вариант для буржуйки

Специалисты не рекомендуют использовать уголь для отопления русской печи. Ведь изначально ее конструкция была разработана для древесного топлива. Это обусловлено тем, что температура горения каменного угля в печи значительно выше, чем у дров или других видов.

Не приспособлена и печь голландка. После использования топлива в такой печи значительно ухудшается ее состояние: деформация корпуса и деталей от высоких температур, накопление сажи в дымоходе.

Отопление кирпичной печи углем возможно в двух случаях: если ее топка выложена шамотным кирпичом, или она состоит из стального каркаса с толщиной стенок не менее полсантиметра.

Шамотный кирпич стойкий к высоким значениям термометра, он с легкостью выдержит основную температуру, а на кладку с обычного кирпича будет воздействовать менее сильные показатели. А толстая сталь не будет деформироваться и легко выдержит горение.

Колосниковая решетка в кирпичных печах, которые топят этим видом топлива, должна располагаться на два ряда ниже, чем обычно. Угольное топливо также требует дополнительной системы вытяжки.

Если оборудовать обычную дровяную кирпичную печь правильно, то для ее обогрева с легкостью можно будет применять угольные породы.

Особенности топки печи после долгого простоя

Печное оборудование обычно используют посезонно. Поэтому часто в летнее время отопительное устройство стоит без действий. После такого перерыва нельзя сразу приступать к растопке, а предварительно проверить и подготовить всю систему.

Подготовительный процесс состоит из таких этапов:

1. Проверить кладку печи на наличие дефектов – трещин, расколов. Через повреждения поверхности печной конструкции во время растопки может проходить угарный газ или дым. Такие продукты сгорания опасны для людей находящихся в помещении. Если есть расколы и трещины, то их следует заделать раствором песка с глиной.
2. Осмотреть целостность дымоходной конструкции. Прочистить отводящую дым трубу от скопившейся сажи.
3. Убрать хранившиеся возле печи горючие предметы. Все легковоспламеняющиеся детали должны находиться от отопительного оборудования на расстоянии более пятидесяти сантиметров. Также близко нельзя складывать дрова и щепу, которые используют для разогрева печи.
4. Перед растопкой очищается все засорения из самого отопительного устройства. Зола и другие остатки от сгорания топлива заливаются водой и удаляются с помощью кочерги. Со стенок печи сухой тканью удаляется пыль и грязь.

Кроме самого оборудования проверяется состояние топлива. Уголь должен быть хорошо просушенным и не крошится в руках. С сырья для печи также удаляется пыль. Иначе при горении будет выделяться специфический запах.

Прогнозируемый расход угля на отопление дома

Если вы живёте в населённом пункте, куда ещё не добралась вездесущая газовая труба, то проблема обогрева собственного жилища для вас более чем актуальна. Если перебрать все возможные варианты, исключив недоступное вам голубое топливо, то бесспорным лидером окажется уголь. Как это ни странно, но именно угольное отопление, от которого в своё время отказались из-за множества побочных минусов его использования, сегодня вновь возвращается.

Угольные печи работают по такому же принципу, как и классические русские отопительно-варочные кирпичные печи. На ней даже можно вскипятить воду или приготовить еду (прочитайте: «Проект дома с печным отоплением»). Но есть одно принципиальное отличие – обогрев воздуха в таких аппаратах происходит не за счёт конвекции воздуха, а путем его равномерного подогрева сразу в нескольких местах радиаторами. Которые снабжает теплоносителем, предварительно прогретым котлом отопления, циркуляционный насос.

Традиционные печи, угольные и дровяные, отличаются одной неприятной для городского человека, непривычного к физическому труду, особенностью – они трудоёмки в обслуживании:

• Нужно постоянно подбрасывать топливо в печь
• Приходится часто удалять из печи остатки горения и чистить дымоход от сажи.

Кроме этого, традиционные печи требуют постоянного контроля из-за неравномерного сгорания топлива. Что обуславливает вероятность частых перепадов температур и необходимость постоянно проверять показания приборов, чтобы не случилось случайного перегрева котла.

Твердотопливные котлы успешно эволюционировали и начали возвращаться! Теперь они используют иные принципы горения. Если в традиционных моделях заметная часть используемых материалов не сгорала полностью, следствием чего было много дыма, сажи и золы, то в новых моделях сгорает практически всё топливо.

Новые модели, благодаря «усилиям» маркетологов, как только не называют – пиролизные, верхнего горения, угольные котлы длительного горения и так далее. На самом деле не в названии дело! Все различные модели имеют общие отличия от традиционных моделей:

• Универсальность. В них можно практически бесследно жечь ЛЮБОЕ твердое топливо – уголь, дрова, брикеты, пеллеты, сухой бытовой мусор, опилки и так далее (прочитайте: «Топливные брикеты: производство своими руками»).
• Долгое время работы от одной загрузки топливом. Реклама, само собой, преувеличивает, утверждая, что современные котлы верхнего горения на твердом топливе могут работать неделями от одной закладки. Как показывает практика, одной порции топлива хватает от 3 до 8 дней. Расход угля в твердотопливном котле находится в прямой зависимости от сорта и качества угля. Качественные виды угля от низкосортных марок при одинаковом объёме отличаются отличной теплоотдачей и низким уровнем отходов. Во второсортном же угле вообще встречается пустая порода, которая только зря занимает объём печи.
• Экономичность. Особенно, если дополнительно использовать бесплатное или бросовое топливо – сухие листья и бытовой мусор. В среднем твердотопливные котлы, использующие новые технологии, потребляют в 2-3 раза меньше топлива, по сравнению с традиционными.
• Высокая теплоотдача. Топливо сгорает практически полностью из-за высокой температуры в топке.
• Простота в использовании и обслуживании. Забросить топливо в топку – задача, доступная даже подростку. А чистка от золы – достаточно редкая процедура для современных котлов.

Как работает современное угольное отопление дома

Простой пример для понимания того, чем отличается котёл верхнего горения от котла традиционного – обычная спичка и градусник:

• Если зажечь спичку под градусником и перевернуть серной головкой вниз, то она сгорит быстро и почти не успеет нагреть градусник (традиционная печь).
• Если проделать то же самое, но расположить спичку серной головкой вверх, спичка будет гореть намного дольше и здорово нагреет градусник (печь верхнего горения).

Отопление углем в частном доме происходит так:

• В объёмистую топочную камеру (емкостью до 500 литров) загружается уголь.
• Топливо поджигается.
• Сверху в камеру горения по трубе с помощью вентилятора подается много воздуха для разогрева топки до температуры, обеспечивающей практически полное сгорание топлива.
• Жар поступает на теплообменник, в котором постоянно подогревается теплоноситель, циркулирующий по трубам и радиаторам.

Улучшение процесса горения

Интенсивность сгорания топлива в печке регулируется объемом воздуха, поступающего в топливный отсек. Правильно регулировать воздухообмен в топливнике можно при помощи поддувала и вьюшки.

Определить интенсивность горения можно по цвету пламени. Избыток воздуха приводит к белому пламени и гулу печи, а его недостаток – к красному пламени и черному дыму.

Нормальный режим горения – оранжевое или золотистое пламя с прозрачным дымом.

Для улучшения процесса горения топлива необходимо регулировать вьюшку дымохода. Недостаточное открытие вьюшки приводит к проникновению угарного газа в помещение, излишнее – к теплопотерям и плохому прогреву отопительного оборудования.

Выбор оптимального режима горения осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик печи или котла, а также типа топлива.

Выбор разновидности твердого топлива для отопления

Теперь поговорим о том, как выбрать уголь для отопления частного дома. Для обогрева индивидуальной постройки большой площади лучше всего подходит антрацит. Это горючее имеет минимальный расход при максимальной теплоотдаче, равномерно и длительно горит, а также не оставляет много шлаков. Еще одно преимущество использования этого топлива в том, что оно не засоряет дымоход, способствуя более длительной эксплуатации системы.

Недостатки использования антрацита заключаются в его дороговизне и сложном розжиге. Для уменьшения расходов на покупку горючего можно покупать длиннопламенную разновидность. Этот вид подходит для использования в любом нагревательном оборудовании, работающем на твердом топливе. Длиннопламенный уголь легко и быстро разжигается, хорошо и длительно горит. Одной закладки хватает на 10-12 ч работы оборудования. Для хорошего горения обеспечивается минимальный поддув.

Как правильно выбирать вид угля для своего отопления

Антрацит считается оптимальным выбором для применения в частных домах любой площади. Повышенные топливные характеристики, минимальный расход при максимальной теплоотдаче, длительное и равномерное горение, небольшое количество шлаков – плюсы. Содержание 1% серы и 10% пепла также положительные стороны топлива, кроме того, такой уголь не засоряет дымоход, продляя длительность эксплуатации всей системы.

Несмотря на достоинства, антрацит сложно разжигать, и стоит такое топливо значительно дороже других сортов – это важно для владельцев частного дома. Чтобы снизить затраты, можно выбрать длиннопламенные виды топлива, подходящие для любых котлов и систем, предназначенных для сжигания твердых пород. ДПК быстро и просто разжигается, долго горит, закладка не чаще одного раза в 10-12 часов, требуется минимальный поддув

ДПК быстро и просто разжигается, долго горит, закладка не чаще одного раза в 10-12 часов, требуется минимальный поддув

Выбирая, какой уголь горит дольше, нужно обращать внимание на фракции, самыми подходящими фракциями ДПК считаются сорта от П до М

Особенности хранения угля

Покупать сразу много хорошего топлива нельзя, поскольку длительное складирование приводит к выветриванию, окислению породы, и она теряет свои характеристики. Оптимально закупаться топливом на сезон и хранить его в хорошо проветриваемом и защищенном от влаги, света месте. Температура в отсеке не более +20 С, иначе куски начнут разрыхляться и рассыпаться.

Процесс окисления вызывает самовозгорание породы, что характерно для бурого, мелкофракционного угля. Антрацит практически не воспламеняется, хранится долго и при минусовых показателях на улице сохраняет все параметры теплоэффективности.

Практичнее всего хранить запасы в открытом с одной стороны сарае под крышей. Для сохранения целостности топливо накрыть гигроскопичной мембраной (не пленкой), регулярно проверять на окисление.

Почему уголь плохо горит?

Причин недостаточного горения топлива несколько – маленькая температура, недостаток кислорода, нарушения тяги. Чтобы устранить все нюансы, зольник перед затапливанием очистить, правильно разжечь топку дровами, дождаться набора температуры (дрова хорошо разгорелись и уже не дымят), затем сделать закладку. Первый заброс фракциями до 50 мм, более массивные куски укладываются после рассыпания мелкофракционного топлива.

О плохой тяге свидетельствует выброс дыма наружу, надо открыть заслонку, расчистить зонуф под топочной камерой (там скапливается зола). Кислород к горящему углю поступает не сверху, но снизу, потому всю зону под топкой тщательно очистить.

Нормальная тяга и чистый зольник, но уголь не горит – проблема в большой пыльности топлива. Устранить неприятность рекомендуется смачиванием энергоносителя – немного воды и пыль спрессуется, хорошо и быстро разгорится.

Котел не заработает при плохом качестве угля. Это может быть сниженная калорийность, брикетирование с добавлением торфяного или бурого сорта, уже давно полежавших и утративших свои характеристики. Узнать такой уголь несложно – большие комки быстро разваливаются, на руках остается много пыли. В этом случае поможет покупка некоторого количества качественного ископаемого, чтобы смешать его с некондиционным энергоносителем.