Использование угля для отопления жилых домов

В современных реалиях необходимость использовать уголь для отопления чаще всего возникает при проживании за чертой города в негазифицированном доме. В таком случае уголь является наиболее выгодной альтернативой, которая лучше электрического отопления как по затратам, так и по конечной эффективности.

В данной статье рассмотрено угольное отопления. Мы ознакомимся с его теоретическими и практическими аспектами, изучим виды угля и дадим рекомендации по его выбору. Также будет приведен примерный расход топлива в различных ситуациях и представлено оборудование для отопления дома.

1 Уголь для отопления — разновидности, рекомендации по выбору

Всего существует 3 разновидности угля пригодного для использования в системах отопления — антрацит (обозначается номенклатурой «А»), бурый («Б») и каменный, при этом каменный уголь в свою очередь делится на 5 разновидностей:

• длиннопламенный — «Д»;
• газовый — «Г»;
• тощий — «Т»;
• коксовый — «К»;
• жирный — «Ж».

Наиболее используемой в промышленности разновидностью топлива является антрацит. Он лучше других разновидностей в плане расхода, теплоотдачи и продолжительности горения. Также при сгорании антрацита образуется наименьшее количество шлаковых отходов.

В состав антрацита входит 10% пепла и 1% серы, ввиду чего в процессе его горения выделяется минимальный объем двуокиси серы, который при контакте с водой образует серную кислоту — вещества, негативно сказывающегося на состоянии металлических конструкций (внутренних стенок котлов, дымоходных труб).

Однако рекомендовать антрацит для отопления жилого дома нельзя, поскольку при всех преимуществах данный материал имеет весомые недостатки. Их два — наиболее высокая среди всех разновидностей угля стоимость и сложность розжига.

Какой же материал выбрать? Оптимальным вариантом для отопления дома углем является длиннопламенное топливо — «ДПК», данная разновидность угля отлично подходит как для сжигания в твердотопливных котлах , так и для обычных буржуек, каминов и печей. По соотношению цена/качество «ДПК» является лучшим вариантом, он просто разжигается, долго горит (не требует стороннего поддува) и выделяет сравнительно большое количество тепловой энергии.

В зависимости от размера фракций «ДПК», и другие разновидности угля, классифицируются на следующие типы:

• рядовой «Р» — размер фракций может быть любым;
• семечко «С» — размер фракций 6-13 мм;
• штыб «Ш» — до 6 мм;
• мелкий «М» — 13-25 мм;
• орех «О» — 26-40 мм;
• крупный «К» — 50-100 мм;
• плитный «П» — свыше 100 мм.

Для бытовой эксплуатации лучше использовать топливо классов «М» и «О», размер таких фракций хорошо горит как слоевом, так и при пылевидном сжигании.

1.1 Расход топлива

Расход угля, как правило, рассчитывается по стандартным 10-литровым ведрам (обычная вместительность камеры сгорания твердотопливного котла), в одном ведре такого размера содержится 18 кг материала. Согласно усредненным статистическим данным расход угля для отопления дома площадью 200 м 2 в разные периоды сезона составляет:

• сентябрь—октябрь — 1 ведро/сутки;
• ноябрь—февраль — до 10 ведер/сутки;
• март/апрель—1-2 ведра/сутки.

Уголь для отопления

Просуммировав расход за каждый месяц мы получаем общие затраты топлива равные 580 ведрам, что равно 10.5 тоннам угля. Данный показатель приведен без учета температуры окружающей среды, поэтому фактический расход топлива будет отличаться в зависимости от региона к региону.

1.2 Плюсы и минусы угольного отопления, альтернативы

Отопление углем имеет следующие преимущества:

• минимальные финансовые затраты, экономичность;
• доступность угля;
• простота транспортировки и хранения материала (как правило, поставляется потребителю в мешках, также популярными являются угольные брикеты для отопления);
• возможность сжигать бытовой мусор вместе с топливом;
• автономность — нет необходимости в подведении к дому сторонних коммуникация;
• низкий расход материала благодаря его высокой теплоотдаче.

Однако есть у данного метода отопления и свои недостатки, к которым относится:

• необходимость постоянного поддержания работоспособности системы — добавлять топливо в котел либо буржуйку нужно 2-3 раза в сутки;
• необходимость регулярного обслуживания оборудования — удаления золы раз в 2-е суток, полная чистка камеры сгорания — 1 раз в неделю;
• при сгорании угля выделяются опасные газы, которые при некачественной системе дымоотвода могут попадать внутрь дома;
• горящий уголь имеет характерный, для многих неприятный, запах.

В качестве альтернативы угля как материала для отопления частного дома можно рассматривать топливные пеллеты — гранулированный материал, состоящий из смеси торфа и древесной стружки. Топливные пеллеты делятся на два типа — обычные (белые) и торрифицированные (черные).

Торрифицированные пеллеты на стадии производства обжигаются при температуре 300 градусов в вакуумных камерах, что дает им ряд эксплуатационных преимуществ. Такие пеллеты не впитывают влагу (их можно хранить в сырых помещениях либо под открытым небом), не гниют и имеют сравнимый с углем КПД сгорания, из-за чего черные пеллеты нередко называют био-углем.

Топливные пеллеты являются экологическим чистым топливом, в котором содержание золы не превышает 3%. Однако в плане финансовых затрат отопление обычным «ДПК» углем более выгодно, так как его цена составляет около 5 тыс за тонну, тогда как стоимость пеллет начинается от 6.5 тысяч, при этом расход материалов практически идентичен.

1.3 Как выбрать котел для отопления углем? (видео)

2 Оборудование для отопления углем

Для реализации данного вида отопления используются специальные твердотопливные котлы, стоимость которых превышает цену обычных котлов для дерева на 25-30%. Однако более высокая цена объясняется тем, что угольный котел адаптирован в том числе под отопление деревом и любыми другими распространенными материалами — пеллетами, сланцами, торфом.

Конструкция твердотопливного котла на уголь состоит из следующих основных элементов:

• топка — камера, в которой сгорает топливо;
• зольник — расположенная под топкой емкость для скопления продуктов сгорания;
• колосниковая решетка — разграничивает пространство топки и зольника;
• дымоход — канал для отведения угарного газа;
• водяная рубашка — заполненный водой теплообменник, нагревающийся при сгорании угля в топке.

Если вы не ограничены в финансовых средствах, то имеет смысл выбрать котел с бункером. Такое оборудование оснащено резервной камерой для угля, которая соединяется с топкой посредством транспортера. Загрузив бункер вы лишаетесь необходимости регулярно подсыпать уголь в камеру сгорания, так как это будет выполнятся в автоматическом режиме, а вам лишь нужно следить за наполненностью бункера.

Среди популярных моделей угольных котлов, которые отлично подходят для отопления дач и жилых домов, выделим:

1. Zota M-12 — мощность 12 кВт, рабочая площадь до 100 м 2 , время горения на одной загрузке — до 10 часов, КПД — 72%, цена — 25 тысяч.
2. Гейзер ПК12 — мощность 15 кВт, рабочая площадь до 150 м 2 , время горения на одной загрузке — до 24 часов, КПД — 85%, цена — 50 тысяч. Это котел паролизного типа, в котором уголь сгорает в специальной вакуумной камере, что значительно увеличивает время работы агрегата от одной партии топлива.
3. Stropuva S10U (котел длительного горения) — мощность 10 кВт, рабочая площадь до 100 м 2 , КПД — 91%, цена — 85 тысяч. Продолжительность работы от одной загрузки дровами составляет 30 час, углем — 90 часов.

Если вам нужен бюджетный вариант оборудования для отопления углем дачи либо гаража, то в качестве альтернативы котлу можно рассматривать недорогие чугунные буржуйки. Отметим, что буржуйка должна быть именно чугунная, а не металлическая.

Отлично зарекомендовала себя армейская буржуйка ПОВ-57. Это неубиваемая печь, разработанная во времена СССР, единственным недостатком которой является низкий КПД работы. Если приобрести ПОВ-57 нет возможности, то можно взять буржуйку китайского производства, стоимость такого агрегата варьируется в пределах 200-300 долларов. Среди проверенного оборудования из поднебесной выделим модели JA-044, JA-047, TST-944, HF-706, также хорошо зарекомендовала себя буржуйка Jotul F602, однако ее цена начинается от 800 долларов.

2.1 Отзывы

Лучше всего об преимуществах и недостатках использования угля вам расскажут домовладельцы, практикующие данный метод отопления.

В. С. Никифорова, 49 лет:

Углем мы отапливаем дачу, на которую приезжаем отдохнуть на зимние праздники. Помещение небольшое, площадь 60 квадратов, так что с ним справляется недорогой котел Zota M12. Поскольку газификация в нашем районе отсутствует, альтернатив углю не вижу — получается значительно дешевле, в сравнении с дровами.

С. Д. Ларин, 57 лет:

У меня мастерскую отапливает старая армейская буржуйка ПОВ-57, купленная на блошином рынке за 5 тысяч. Отопление углом не такое уж и трудоемкое как говорят — не вижу сложностей в том, чтобы подкинуть 2 раза в сутки партию топлива и почистить печь пару раз в неделю. В плане соотношения затраты/результат это оптимальный вариант.

Уголь для отопления: виды, параметры выбора, плюсы и минусы

Наиболее проверенным и эффективным способом отапливать загородный дом или дачу, при отсутствии газопровода, является использование обогревательных котлов, работающих на твердом топливе. Способ использования угля для обогрева помещений считается, наряду с дровами, одним из самых древних и проверенных временем. Современные отопительные котлы, в отличие от простой русской печи, в которой обогрев помещения производился за счет открытого пламени, используют для этих целей тепло нагретой воды, поступающей в радиаторы.

Поэтому любой владелец частного дома, прежде чем покупать уголь для отопления, должен хорошо знать основные виды этого природного материала, а также все плюсы и минусы его применения.

Особенности происхождения угля

В естественной среде погибающие растения подвергаются процессу гниения, при этом в дальнейшем становятся прекрасным удобрением для будущих растений. Но при некоторых условиях процессы разложения могут существенно замедляться и даже полностью приостанавливаться. Поэтому накопление гниющей массы происходит гораздо быстрее, нежели естественное перегнивание. Именно таким образом и образуется торф, который и является исходным продуктом угля.

Но для превращения торфа в уголь необходимо создать огромное давление. Такое давление создается в естественной природе многие столетия, за счет движения торфяных пород вглубь земли с помощью наносного грунта. Со временем торф избавляется от газов и воды и превращается в бурый уголь.

Итогом такого природного явления становится образование на большой глубине каменного угля, а также самого чистого угля – антрацит.

Основные свойства угля

Качество угля для отопления характеризуется почти двадцатью параметрами. Но все эти характеристики чаще всего используются специалистами. Для простого владельца печи или котла на твердом топливе достаточно знания следующих основных характеристик угля:

1. Теплота, выделяемая при сгорании. Этот параметр указывает на то, какое количество тепла выделяется при сгорании определенной массы продукта. Так, бурый уголь, который считается самым низкокачественным, при полном сгорании одного килограмма выделяет 4500 Ккал. А вот показатель теплоты сгорания антрацита составляет 8600–8700 Ккал/кг. То есть, сгорание одного килограмма антрацита или коксующего угля, выделяет тепла почти в два раза больше, нежели бурого угля.
2. Показатель зольности угля характеризуется количеством примесей, которые остаются после полного сгорания определенной массы материала. Проще сказать, чем меньше остается отходов при сгорании, тем выше качество продукта. Для отопления показатель зольности в 25% считается качественным. Низкосортным считается уголь, имеющий зольность более 40%.
3. Влажность угля. Чем выше этот показатель, тем больше придется затрачивать тепла на прогревание угля и, как следствие, на обогрев полезной площади будет затрачиваться меньше энергии.

Поэтому решение вопроса, какой уголь лучше для отопления, принимается в соответствии с основными характеристиками, при этом нужно учитывать все показатели качества в комплексе.

Виды угля

В зависимости от времени происхождения и глубины залегания уголь для отопления подразделяется на следующие виды:

Также в этой классификации важным показателем является степень углефикации, то есть процентное содержание углерода в природном материале. Чем выше доля углерода в породе, тем больше ее температура сгорания, следовательно, и качество угля.

Бурый уголь

Этот природный материал является переходным звеном между торфяником и каменным углем. Качественные показатели бурого угля очень низкие. Высокая влажность материала (до 40%) затрудняет получить большую температуру горения. Структура материала не плотная, поэтому после высыхания на открытом воздухе, уголь может превратиться в порошок. Углерода содержится 50–77%.

Бурый уголь можно разделить на несколько разновидностей:

• обыкновенный уголь имеет плотные куски с матовой поверхностью, бурого цвета;
• землистый материал имеет рыхлую структуру, при этом очень легко растирается в порошок;
• смолистый уголь, темно–бурого цвета, обладает плотной структурой, с блестящей поверхностью излома;
• торфяной уголь включает в свой состав очень много примесей.

Бурый уголь для отопления дома применяется чаще всего в небольших частных котельных. Маркируется бурый уголь буквой Б.

Каменный уголь

Залежи каменного угля для отопления обнаруживаются на более глубоком уровне земной поверхности. Высокое давление и температура способствовали улучшению физических характеристик и химического состава этого природного материала. Содержание углерода в каменном угле находится в пределах 75–95%, что намного повышает его теплоту сгорания.

В зависимости от качественных показателей и сферы использования каменный уголь можно разделить на следующие виды:

• газовые (маркировка – Г);
• жирные (Ж);
• длиннопламенные (Д);
• коксовые (К);
• тощие (Т).

Сфера применения каменного угля очень разнообразна. Особенно широко используется уголь для котлов отопления в централизованной системе.

Антрацит

Самым качественным ископаемым углем является антрацит. По сравнению с другими видами угольной продукции, он залегает на самой большой глубине и составляет всего лишь три процента от общего объема запасов угля. Благодаря высокому содержанию углерода (около 95%), сгорание антрацита происходит без пламени, с малым выделением дыма. Удельная теплота сгорания этого материала достигает 8100–8350 ккал/кг, что намного выше, чем у других видов угля, поэтому антрацит является лучшим углем для отопления.

Использование антрацита для бытовых нужд очень ограничено из-за его высокой стоимости, и необходимости устанавливать специальное термостойкое оборудование. Наибольшее применение этот уголь для отопления находит во многих сферах промышленности.Это металлургия, электротехническая и химическая отрасль.

Основные достоинства

Отопление дома на угле является древним и высокоэффективным способом. Основными достоинствами использования угля для обогрева помещений являются:

1. При использовании угля не требуется монтировать специальные трубопроводы для подачи топлива.
2. Процесс выделения тепла, при сжигании угля, не прекращается даже на стадии его тления. Именно поэтому тепло в помещении сохраняется длительное время.
3. Высокая теплоотдача угля способствует использование его небольшими объемами.
4. Простая транспортировка и хранение топлива, также является большим плюсом для любого домашнего хозяйства.
5. Доступная цена на уголь привлекает многих владельцев частных домов.

Особенности печного отопления

Печи для отопления на угле конструктивно схожи с системой обогрева на древесном топливе. Но есть и некоторые особенности, на которые нужно обращать внимание:

• топка должна иметь толстые стены из жаростойкого кирпича;
• колосниковая решетка устанавливается усиленного типа, так как температура сгорания угля намного выше дров;
• чтобы избежать потери тепла, размер зольной камеры и колосниковой решетки должны быть равны;
• для усиления тяги, желательно печь оснастить специальным приспособлением.

Если в течение отопительного сезона печное оборудование используется не регулярно, например, на даче, то для отопления печи углями необходимо производить подготовительные операции:

1. Осмотреть печь на наличие трещин. Если существуют даже маленькие дефекты, то их необходимо устранить, так как при нагревании трещины будут увеличиваться, что может привести к ослаблению тяги или попаданию угарного газа в помещение. Замазать щели можно смесью из песка и глины.
2. Также необходимо контролировать побеленную трубу на крыше и чердаке.
3. Один раз в шесть месяцев производить чистку трубы.
4. Перед розжигом нужно обязательно очистить топку и зольную камеру от остатков горения.
5. Горючие предметы рекомендуется располагать на расстоянии не менее 1,5 м от печи.

Проверка тяги в печном дымоходе легко проверяется с помощью зажженной бумаги. Если дым от нее выходит в дымоход, то тяга правильная. Уголь для отопления дома должен быть сухим, потому хранить его необходимо в специально оборудованном месте.

Растопка печи

После проведения подготовительных действий, можно приступать непосредственно к растопке печи. Помните, что для розжига печного топлива, категорически запрещено применять легковоспламеняющиеся жидкости и материалы.

Правильно растопить печь можно в следующем порядке:

1. На дно топочного отделения ложатся листы скомканной сухой бумаги или газеты. Поверх укладываются мелкие щепки древесины. Далее добавляются небольшие деревянные поленья, которые лучше сложить в виде шалаша или колодца.
2. Распалив бумагу, дверцу топки необходимо закрыть, а поддувало открыть.
3. После полного прогорания дров, на тлеющие остатки укладывается мелкий уголь, слоем толщиной 15 см. Для уменьшения спекания угля, эту массу лучше перемешать кочергой.
4. Когда мелкая фракция хорошо прогорит, в печь добавляется крупный уголь для отопления.
5. Закрывается топочная дверца, и с помощью заслонки зольной камеры регулируется необходимый воздушный поток для эффективного горения.

Для увеличения функциональности печного оборудования, можно установить специальные плиты для приготовления пищи.

Принцип работы угольного котла

Котлы, работающие на угольном топливе, приобретают все большую популярность для отопления любых помещений, так как обладают существенным преимуществом – универсальностью. Это означает, что такое оборудование может эффективно работать не только на угле, но и на дровах, опилках, брикете и многих других видах твердого топлива.

Принцип работы современного котла существенно отличается от других систем именно способом горения угля. В отличие от классических печей, горение угля происходит сверху вниз (как свечка), благодаря чему обеспечивается наиболее полное его сгорание, и увеличивается время технологического процесса.

Топочная камера современных котлов имеет большие размеры, поэтому одна загрузка угля может тлеть достаточно продолжительное время. Воздух для поддержания горения подается сверху с помощью специальных вентиляторов.

Основные правила хранения угля

Качество угля для отопления во многом зависит от условий его хранения. Легче всего сохранить уголь антрацит, так куски размером 70–100 мм способны сохраняться до трех лет, при этом потери качества не ощущается.

Лучшим местом для сохранности природного материала является крытый сарай или подвал. При этом нужно следить, чтобы в помещении было сухо, и туда не попадали прямые солнечные лучи.

Процесс окисления угля может начинаться при 20–25 ℃, а при повышении температуры до 40 ℃ может происходить выветривание материала, которое легко определяется по уменьшению размера кусков угля.

Также необходимо обратить особое внимание на то, что при высоких температурах все виды угля способны самовозгораться. Чтобы избежать этого, кучу угля рекомендуется накрывать плотным брезентом. Поливать водой уголь не рекомендуется, так как он, в этом случае, будет быстрее окисляться.

Уголь – это ценный природный материал, который находит широкое применение для обогрева помещений. Использовать его для отопления можно как в печах, так и в специальных котлах.