Опалювальні технології не стоять на місці і вбирають в себе всі технологічні досягнення останніх часів, використовує програмоване керування, віддалений доступ, нові матеріали для димоходів та теплоізоляції. Не оминули зміни і види палива. Сучасні твердопаливні котли можуть працювати не тільки на звичайних та відомих усім дровах, торфі чи вугіллі, але і на інших видах палива. Звичайно вони мають свої особливості використання, які ми постараємося розглянути нижче.
| Важливо. Сучасні твердопаливні котли відрізняються від звичних раніше котлів КЧМ. Сучасні котли більш економічні, екологічні. Використання електронного керування дозволяє збільшити час роботи котла на одному завантаженні палива. |
Види твердого палива
По використаному горючому матеріалу виділяють три основні види палива, а саме:
- Торф;
- Вугілля (буре, камяне, антрацит);
- Дерево ( дрова, тріска, пелети, брикети, пелети із відходів с/г переробки, кори, тощо).
Дрова
Найбільш часто використовують у якості палива деревину – дрова – порізані на частини певного розміру та розколені стовбури дерев, гілок, тощо. На даний час це і найбільш дешевий вид палива. Часто лісгоспи дозволяють спилювати старі та засохлі дерева взагалі безкоштовно. Під час спалювання дерева утворюється мінімальна кількість шкідливих речовин, тому опалення дровами також є найменш шкідливим для атмосфери порівно із іншими видами твердого палива. Найбільша теплотворна здатність у дров із твердих поряд деревини, наприклад, граба та дуба, а найхолодніша деревина в осики. Ще одним важливим параметром дров є вологість. Рекомендується використовувати дрова із вологістю не вище 20 – 22%, що відповідає 1 року сушіння, адже чим вологіші дрова, тим менше теплоти виділяється під час їх горіння.
У деревини досить високий вихід летки горючих речовин – до 85% і невеликий вихід золи – до 1%. Ще одною перевагою є відсутність в хімічному складі сірки, що є основним корозійним компонентом димових газів. Цілком сухе дерево виділяє 5 кВт*год/кг (18 МДж/кг) теплоти, а при вологості 30% лише 4,5 кВт*год/кг (16,2 МДж/кг) теплоти. А свіжозрубане дерево, де вологість складає 50% - 3,5 кВт*год/кг (12,6 МДж/кг) теплоти. Ялинові та соснові дрова і взагалі дрова хвойних порід теж мають свої особливості – під час горіння утворюють смолисті речовини, які осідають на стінках димоходів, погіршують тягу.
ТОП-5 порід дерева для твердопаливного котла
Вибір дров залежить від багатьох чинників, потрібно враховувати тепловіддачу дров різних порід деревини, зольність, тривалість горіння, наявність таких дров у регіоні. Та їх вартість. Але все ж найкраще для опалення дрова із таких порід:
- Дуб
- Теплотворна здатність 4,2 кВт*год/кг;
- Переваги: велика густина, тривалий час горіння, незначна кількість димових газів;
- Недоліки: висока вартість.
- Береза
- Теплотворна здатність 4,3 кВт*год/кг;
- Переваги: швидко розгорається, дає яскраве полум’я та приємний аромат під час горіння;
- Недоліки: горить дещо швидше дуба та може утворювати в процесі горіння іскри.
- Ясен
- Теплотворна здатність 4,2 кВт*год/кг;
- Переваги: легко розколюється, довго горить, утворює малу кількість димових газів;
- Недоліки: малопоширені, висока вартість.
- Граб
- Теплотворна здатність 4,1 кВт*год/кг;
- Переваги: велика густина деревини, довго горить;
- Недоліки: важко розколюються, висока вартість.
- Клен
- Теплотворна здатність 4,1 кВт*год/кг;
- Переваги: легко колеться, не утворює іскр;
- Недоліки: менша тривалість горіння порівняно із грабом та дубом.
У якості порівняння розглянемо характеристики доволі поширених дров із сосни , хвойної породи деревини, яка є доволі популярним та поширеним паливом для твердопаливного котла.
- Сосна
- Теплотворна здатність 3,5 кВт*год/кг;
- Переваги: легко колеться, поширена та відносно недорога деревина;
- Недоліки: швидко згорає, утворює велику кількість газів та сажі, містить смолисті речовини, що осідають на стінках димоходів.
Тому, якщо є можливість, то уникайте використання дров з хвойних порід (ялина, сосна, модрина), або ж , як мінімум, не використовуйте їх як основний вид палива. Також не слід забувати про необхідність використовувати просушену деревину для отримання більшої тепловіддачі.
Також можна порадити використовувати кілька порід дерева, наприклад, для швидкого розпалу використовувати березу та добре просушені дрова, а для тривалого горіння граб, дуб чи акацію.
Відходи деревообробки
Для опалення також використовують відходи деревообробки, часто їх використовують як додаткове паливо, іноді використовують для розтопки.
Тріски (щепа)
Найчастіше це шматочки дерева розміром до 50 мм. Під час зрубування дерев або перетирання на тріску обрізків, гілок та несортової деревини вологість тріски складає 50%. Тому її потрібно додатково підсушити. Тріску найчастіше використовують на потужних промислових котлах із автоматичною подачею сипучого палива. На даний час це один із найдешевших видів палива, часто такі агрегати купують комунальні підприємства, які переробляють на щепу відходи деревини, яка утворюється під час обрізання гілок, видалення аварійних дерев, тощо.
Якщо вологість тріски 50%, то тепловіддача становитиме 2,25 кВт*год/кг (8,1 МДж/кг), а в просушеному вигляді (вологість 10%) тепловіддача зросте до 4,6 кВт*год/кг (16,56 МДж/кг). Вміст золи становить 0,4 – 1%.
Солома
Солому вважають СО2-нейтральним видом палива, який є екологічно чистим паливом. Являється побічним продуктом сільськогосподарського виробництва і має низьку вартість. Теплотворна здатність соломи на рівні 4,7 – 5 кВт*год/кг (16,9 – 18 МДж/кг), але має низьку густину та доволі високу зольність – до 5%.
Пелети
Це циліндричні пресовані гранули із відходів. В промисловості їх виготовляють із різноманітних горючих матеріалів, наприклад, дерева, кори, паперу та картону, відходів агропереробки (стебел та лузги соняшника, соломи). На даний час це доволі популярний вид палива для різних видів котлів, який відрізняється високою екологічністю. Особливо популярні пелети у випадку використання автоматизованих систем подачі палива, паливних бункерів, тощо. Теплотворна знатність пелет залежить від матеріалу, із якого вони виготовлені і складає близько 5,4 кВт*год/кг (19,44 МДж/кг). Зольність знаходиться в межах 0,5 – 2%.
ТОП-5 видів пелет для опалення
Деревні пелети з хвойних порід
- Теплотворна здатність: близько 4,8 кВт·год/кг.
Деревні пелети з листяних порід
- Теплотворна здатність: близько 4,7 кВт·год/кг.
Торефіковані пелети
- Теплотворна здатність: близько 5,3 кВт·год/кг.
Агропелети з соломи
- Теплотворна здатність: близько 4,5 кВт·год/кг.
Пелети з лушпиння соняшника
- Теплотворна здатність: близько 4,9 кВт·год/кг.
| Цікаво Одним із недоліків пелет є те, що під дією вологи вони можуть розсипатися та гнити. Цей недолік вирішують проводячи процес торефікації – перед гранулюванням подрібнену сировину нагрівають без доступу повітря при температурі 230 – 330оС. В деревині протікають часткові процеси піролізу та термодеструкції. Після гранулювання отримані таким чином пелети схожі за властивостями до вугілля. Теплотворна здатність цих пелет сягає 21 МДж/кг, що значно вище, чим у звичайних пелет. Також вони мають гідрофобні властивості і їх можна зберігати під відкритим небом. |
Під час купівлі пелет потрібно звертати увагу на їх якість, оскільки до складу пелет легко можна додати різні домішки, які знизять теплотворну здатність палива, зросте кількість золи. Якісні пелети повинні мати однаковий колір, розмір, мати гладку поверхню, не містити домішок пилу та мати щільну структуру.
Паливні брикети
Паливні брикети подібні до пелет, вони також складаються із пресованої тирси, трісок, соломи, лузги соняшника, торфу, але мають більші розміри. Вони компактні, мають високу температуру горіння. Транспортуються в поліетиленових мішках, насипом чи у евро-беги. Теплотворна здатність брикетів складає 5,4 кВт*год/кг (19,44 МДж/кг) та залежить від складу брикета.
Вугілля
Ще одним видом палива для твердопаливних котлів являється вугілля. Історично виділяють три його різновиди: буре вугілля, кам’яне та антрацит.
Буре вугілля
Буре вугілля має велику вологість, окислюється на повітрі, вивітрюється, має схильність до самозаймання. Буре вугілля має найвищий вміст незгораймого залишку – золи. Гігроскопічне, тому вологість може сягати 17 – 55%. Містить 0,6 – 5,9 % сірки.
Теплота згоряння складає 2,97 – 4,86 кВт*год/кг (10,7 – 17,5 МДж/кг). Тому можна зробити висновок, що теплотворна здатність дров вища ніж у бурого вугілля, яке крім того вимагає спеціального зберіганні. Тому у приватних оселях його практично не використовують.
Кам’яне вугілля
На відміну від бурого, кам’яне вугілля широко використовується в якості палива для твердопаливних котлів. Дрібні фракції вугілля використовують в якості палива в пелетних котлах із автоматичною подачею палива. Недоліком цього виду палива являються викиди в атмосферу в тому числі окисів сірки та високий вміст золи. Але вугілля характеризується високою теплотворною здатністю 5,9 -7,8 кВт*год/кг (21,2 – 28,1 МДж/кг).
У порівняні із бурим вугіллям кам’яне містить мало вологи, має більшу густину, малопористе. Також воно не схильне до самозаймання. Саме тому воно стало поширеним видом палива в приватних господарствах та промисловості.
Слід відмітити, що при використанні вугілля необхідно футерувати топки котлів вогнетривкими матеріалами.
Антрацит
Антрацит – вугілля, яке має найбільший вік, відрізняється великою густиною, вудсутністю пор та низькою вологістю. Важко займається. Але має велику теплотворну здатність – 6,76 – 7,57 кВт*год/кг (24,35 – 27,24 МДж/кг). Широко використовуються в промисловості.
Під час використання в топках твердопаливних котлів потребують футеровки топки.
Торф
Торф – викопне паливо, видобувають із боліт, сушать та брикетують. Торф по характеристикам схожий на дрова. Показник вологості 30 – 55 %. Зольність 7 – 15 %. Теплота згоряння торфу 2, 33 – 2,989 кВт/год/кг (8,4 – 10,7 МДж/кг). В Україні торф найчастіше використовують у вигляді брикетів чи торфопелет, іноді в суміші із тирсою та агровідходами.
Чим краще топити твердопаливний котел
Перш ніж обрати оптимальний тип палива для твердопаливного котла, слід враховувати не лише дані, представлені в цій статті (наприклад, інформацію про тепловіддачу), а й провести аналіз доступності та вартості палива у вашому регіоні.
Для щоденного використання найзручнішими варіантами є дрова та їх похідні, такі як пелети, тріска, тирса та брикети. Хоча вони поступаються вугіллю за теплопродуктивністю, мають чимало своїх переваг:
- низька вартість;
- легка доступність у більшості регіонів України;
- відновлюваність;
- екологічність.
Проте, варто зазначити, що вугілля має перевагу за рахунок довшого часу горіння. Якщо вас не турбують пов'язані з ним забруднення, то цей вид палива є дуже вигідним варіантом.
І не забувайте: вологість палива має значення! Нерідко користувачі котлів недооцінюють цей фактор, хоча сухі дрова можуть забезпечити на 30 – 50% більше теплової енергії.
Рубрика: Статьи. Читать весь текст на misto.kharkiv.ua.