Сколько дров и угля потребуется, как экономить

Существуют онлайн-калькуляторы для определения количества дров и угля на месяц или на отопительный сезон. Но насколько они точные?, по каким формулам работают, кто, как, и зачем их создал…?

Гораздо надежней вычислить расход дров самостоятельно, тем более, что расчет быстрый «в три действия». Для вычисления сложнее подготовить правильные исходные данные. От принятых исходных данных зависит и вся точность этого вычисления….

Сколько дом потеряет тепла и как соблюсти точность

Сколько дом расходует тепла? – расчет количества дров или угля базируется на этом значении. Но чтобы вычислить теплопотери здания на научной основе потребуется научно–исследовательская организация, услуги которой слишком дороги. Учитывается, в том числе, обдуваемость ветром, солнцеотражение и затененность, но больше всего влияние оказывает вентиляция в самом здании и прямые теплопотери через ограждающие конструкции, которые в свою очередь могут быть многослойными с разной влажностью, с воздушными карманами…

Но дело в том, что большая точность в теплопотерях при определении расхода дров и ни к чему. Ведь другие исходные данные будут приниматься по опыту. К тому же, если купить излишние пару сотен килограмм дров, то катастрофы не произойдет, пригодятся на следующий сезон.

Поэтому все и везде пользуются исходными данными достаточно приближенными к точным научным значениям и этого вполне достаточно. Теплопотери следующие, кВт/ 10 м кв.:

• для «нормально утепленного» здания в 30 самых холодных дней – 1 кВт на 10 м кв.
• для дома утепленного по нормативам «отлично» – 0,7;
• для удовлетворительного утепления – 1,3;
• при отсутствии утепления – 1,8;
• если еще есть сквозняки, старые рамы… – 2,2 – и больше

Какие еще исходные данные потребуются?

• теплотворность топлива, кВт/час,
• КПД котла,
• длительность отопительного сезона и коэффициент для холодных и теплых регионов, коэффициент уменьшения расхода топлива в более теплые месяцы, коэффициент экономии.

Теплотворность дерева и угля

Теплотворность дерева сухого, (20% влажности и меньше), которое пролежало не менее года под навесом – 4,0 кВт/кг. Но мокрой свежесрубленной древесины (50 — 60 % влаги), значительно меньше – на 42% — всего 2,3 кВт/кг. Именно это значение диктует подготовку дров к сжиганию, в которую входит два процесса.

• Сушка под навесом в течении года, возможно на складе, а возможно и дома.
• Подсушивание при повышенной температуре (желательно) в котельной в течении 7 – 10 дней небольшой порции дров, что позволяет экономить на теплотворности порядка 10% топлива.

С углем попроще, влажность влияет мало, зато появляется марка, зольность, наличие штыба. Энергетические угли антрациты, полуантрациты, тощие, без породы, сухие и без штыба, горят хорошо, теплотворность можно принимать табличную – от 7,5 до 9,0 кВт/кг.

КПД котла

КПД нормального твердотопливного котла принимайте как 75%, а для «ненормального», какого-нибудь пиролизного на большую закладку дров, где рекламщики пророчат 85%, — не более 70% или меньше, так как будет перерасход топлива из-за общего закоксования подоблных агрегатов и вследствие несоответствия их энергоотдачи потребностям дома в переходные сезоны – перерасход. Наиболее же экономичными являются или простые котлы с буферной емкостью, когда можно топить с максимальным расходом воздуха, или автоматизированные, сжигающие малые порции топлива, но также в оптимальном режиме с разумными максимумом воздуха и минимумом СО и сажи. В таких случаях можно принять и 80%.

Сколько дней топить в году и как интенсивно

Расход дров и угля будет зависеть от того насколько холодно зимой и какая продолжительность отопительного периода.

В каждом регионе установлена своя официальная продолжительность отопительного сезона, когда температура не выше +8 град С.

Продолжительность сезона холодов и уровень холода выражаются в градусо-сутках отопительного периода, Именно это значение нужно перекрыть энергией от топлива, т.е. количеством топлива.

Приведены выборочно, для примера, продолжительность отопления в днях и градусо-сутки по регионам.

• Москва – 214, 4920
• Новосибирск – 230, 6601
• Чита – 242, 7599
• Ростов – 171, 3523

Как видим, в Ростове и Новосибирске, исходя из градусо-суток, потребуется чуть ли не вдвое разное количество дров. Но нужно учитывать, что в холодных регионах утепленность зданий должна быть лучшей. Теплопотери домов в теплых и холодных регионах конечно одинаковыми не будут, но разницу уменьшают с с помощью утепления значительно. Поэтому усреднено принято стандартные теплопотери умножать на продолжительность отопления и на коэффициент региона. Для средней полосы он 1,0, холодных районов — 1,3, теплых – 0,7, слишком холодных — 1,6….

Какая температура в доме и как экономить

Но даже в одном регионе, одинаковые дома по желанию проживающих могут отапливаться с расходом дров отличающимся в 3 (три) раза.

• В одном случае подтапливать стали как чуть похолодало, в другом – ждут настоящих холодов.
• В одном доме топят так, чтобы было жарковато — +26 — +30 град, в другом пользуются прохладой — +20 — +22 град.
• Нагревают все комнаты без разбора, или отключили комнаты, которые мало используются вовсе.
• Кочегарят круглые сутки, или пользуются временным программированием – топят только вечером, на ночь, а утром и днем, когда никого нет – холод…

Расчет расхода дров

Для примера посчитаем количество дров и угля в доме 100 м кв в средней полосе.

Расход дров в самые холодные сутки считаем так – умножаем теплопотери в киловаттах на 24 часа и делим на теплотворность топлива и коэффициент котла (КПД котла/100) – d=10х24/4×0,75= 80 кг — максимальный пиковый суточный расход древесины, чтобы перекрыть все теплопотери.

Тогда за целый самый холодный месяц – соответственно 30х80=2,400 кг. Но, на практике, конечно, обычно меньше, вступает в дело коэффициент экономии-холода, так как хозяева часто под «похолодало», смиряются с некоторой прохладой и не нагружают отопление по максимуму, тогда применяют 0,75, — расход дров не более, 1,8 т за 30 самых холодных дней.

За весь же отопительный сезон, с учетом теплой погоды межсезонья, принимаются половинные теплопотери, которые умножаются на количество дней отопительного сезона (можно взять из таблицы) D = 200х80/2 = 8,0 тонн. Обычно коэффициент экономии не более 0,8, тогда, — 6,4 тонны.

Доставку обычно делают грузовиками, считают в кубометрах. Если цельные поленья 0,33 метра, то соответственно понадобится 13 кубов, а если мелконаколотые — 16,5 м куб.

Но, как показывает практика, хозяева умудряются экономить больше, и для 100 м кв «нехолодного» дома втискиваются в 12 куб мелких дров, а в хорошо-утепленном и вовсе — 10 м куб. за сезон. Но это не может быть рекомендацией, лучше в первый раз взять с запасом — кубов 18 — полежат под навесом, суше будут.

Для угля насыпная плотность принимается 1,0 тонны/м куб. Исходя из теплотворности 3 тонны в хорошо утепленном доме при экономии бывает достаточно, но обычно заказывают не менее 5,0 тонн — уголь не пропадает со временем.

В кузове «Газона» до 7,5 м куб мелких дров в навалку, или примерно 2,7 тонны, если древесина сухая

Дача48.ру

Всё своими руками

Что лучше, уголь или дрова?

Владелец любого загородного дома — будь это дачная избушка в глухой деревне или огромный коттедж на окраине мегаполиса, — рано или поздно задумывается над проблемой отопления своего жилища. Если вы строитесь с нуля, то выбор сделать легче. Но когда речь идёт о реконструкции старого дома, то здесь приходится поломать голову над модернизацией системы отопления, и в любом случае выбор типа отопительного устройства зависит от многих условий.

Сегодня мы рассмотрим два варианта отопления: углем и биоматериалом. Если с углем все более или менее ясно, то насчёт модного понятия «биоматериал» требуются разъяснения. В сущности, это любое топливо, приготовленное из возобновляемых натуральных продуктов, чаще всего — из древесины. В роли горючих материалов могут выступать и так называемые энергетические растения: быстрорастущая ива, кукуруза, и даже зерновые, например, овёс. В некоторых странах топят дома соломой, хотя её энергетическая ценность довольно низка. В России такой практики нет, для твердотопливных котлов используют только два вида топлива: уголь и древесину в любых её формах.

Какие же главные различия в системах отопления на угле и на древесине?

Уголь все ещё является довольно дешёвым продуктом, а котлы на угле — самые дешёвые из всех современных устройств. Каменный уголь горит медленно, выделяя достаточное количество тепла, чтобы проблема загрузки новой партии в котёл не тревожила вас слишком часто. Угольные котлы могут также сжигать и дрова, но с меньшей эффективностью. Уголь в доме является постоянным источником грязи. Сжигание угля вредит окружающей среде.

Древесина считается экологическим топливом, при её сжигании не образуется вредных соединений. Стоимость дров может быть очень низкой. Однако цена отдельных видов древесного топлива — брикет или пеллет, — все ещё достаточно высока. Заготовка дров — довольно трудоёмкий и затратный по времени процесс. Котлы на древесном топливе дороже, чем угольные котлы. Современные котлы, работающие на гранулированном древесном топливе практически полностью автоматизированы и не требуют специального обслуживания.

Вам подойдёт котёл для угля, если.

• В вашем регионе ведётся угледобыча, или по каким-то другим причинам, уголь стоит дешево, и заказать его сравнительно легко. В регионах, где традиционно для отопления уголь не используют, применение такого котла совершенно необоснованно.
• В случае когда доступны и уголь, и дерево, а вы ищете недорогой автоматизированный котёл, безусловно, ваш выбор за угольным котлом. Автоматизированные котлы для пеллет и брикетов пока ещё довольно дороги, в отличие от таких же угольных котлов. Подобный выбор позволит не тратить много сил и времени на загрузку топлива, что довольно важно для сельского жителя.

Вам подойдёт котёл на биотопливе, если.

• Вы предпочитаете более чистое топливо. Имея в доме угольный котёл, приходится мириться с постоянным загрязнением пространства угольной пылью. В этом случае не спасёт даже покупка специально подготовленных порций угля. Понятно, что уборка в котельной не входит в число приоритетов, уж не говоря о том, что мы дышим этой пылью, что никак не улучшает здоровье. Даже простые дрова, с которых падает опил и кора, гораздо более приятны в использовании, чем уголь. Пеллеты и брикеты и вовсе не загрязняют ваш дом, не выделяют в воздух вредных соединений. Зола от сжигания древесины, в отличие от отходов процесса горения угля, является ценным минеральным удобрением.
• У вас есть доступ к дешёвой древесине. В «лесных» регионах России достать дешёвые дрова не проблема. Можно совсем минимизировать расходы, если заготавливать дрова самостоятельно. Каждое домохозяйство имеет право раз в год получать делянку на дрова за очень небольшие деньги, правда, этим право редко кто пользуется, так как, покупка леса на корню сопряжена с немалыми затратами времени и сил. Проще купить уже поколотые дрова, которые привезут к вашим воротам. Если же вопрос денег не стоит, тогда лучше пользоваться для отопления пеллетами или брикетами.
• Вашим приоритетом является простота в обслуживании отопительной системы. Хотя угольные котлы автоматизированы, все же, пеллетные устройства гораздо более продвинуты в техническом плане. Некоторые пеллетные котлы можно загружать раз в неделю. Растопка такого котла и вовсе дело лёгкое — благодаря своему небольшому размеру, гранулы хорошо воспламеняются. Большинства котлов оснащено электрическим розжигом, который управляется контроллером, продуманной системой подачи воздуха в горелку и даже автоматическим устройством для удаления отходов горения.

Виды улгля или что подкинуть в топку

Прежде чем принять окончательное решение о виде топлива, которым вы собираетесь обогревать свой дом, нелишним будет узнать некоторые подробности о каждом из них, тем более, если вы никогда раньше не сталкивались с такой задачей. Ведь свойства угля и древесины различны, и, по незнанию, можно попасть в неприятное положение, потратив деньги на оборудование, которое вам в конечном итоге не подойдёт.

Итак, чем же всё-таки выгоднее и удобнее топить? Давайте разберёмся.

С углем не все так просто, как кажется, на первый взгляд. В нашей стране действует классификация угля, принятая ещё в 1988 году. Согласно ей, только несколько типов угля подходят для отопления частного дома.

Каменный уголь подразделяется на следующие категории:

1. Длиннопламенный уголь (Д). Такой уголь горит долго, выделяя большое количество тепла (5600-5800 ккал/кг). Разгорается длиннопламенный уголь легко и не требует дополнительного обдува, достаточно естественной тяги. Поэтому, такой уголь чаще всего рекомендуют для отопления в домах. В его пользу также говорит и цена — он достаточно дёшев, так что, его закупают даже для отопления муниципальных учреждений.
2. Длиннопламенный газовый (ДГ). Выделяет больше тепла, чем длиннопламенный уголь, однако, требователен к условиям хранения — более подвержен выветриванию.
3. Бывает, что для отопления используют тощие угли (Т), слабоспекающиеся (СС) и жирные (Ж).

Это наиболее распространённые для отопления жилищ виды каменного угля. Кроме них используют бурые угли (Б) и антрациты (А).

Антрацит, пожалуй, обладает лучшими свойствами: выделяет максимальное количество тепла, горит ровно и долго, при горении выделяется белый дым (другие типа выделяют чёрный), имеет низкую зольность (около 10%), а также, самое малое содержание серы (1%). Но антрациты не рекомендуют для частных домов из-за их высокой стоимости и проблемами с розжигом.

Промышленные типы угля — коксующий и обогащённый, — в домашнем котле использовать категорически нельзя, они выделяют огромное количество тепла, на которое просто не рассчитано бытовое оборудование. Такие угли применяют в промышленности для плавления металла и других энергоёмких процессов.

Кроме этого, необходимо знать и об условиях хранения разных видов угля, ведь качество угля зависит даже от месторождения, на котором он был добыт. Угли разных месторождений по-разному устойчивы к окислению. По этой характеристике угли делятся на четыре категории:

1. Наиболее устойчивые — срок хранения крупных фракций до 36 месяцев, мелких — до 24 месяцев
2. Устойчивые — хранятся около 18 месяцев
3. Средней устойчивости — хранятся 12 месяцев
4. Неустойчивые — хранятся 6 месяцев

Однако чтобы купленный уголь сохранил свои свойства соответственно категории, все-таки, надо принять определенные меры. Хранить запас угля следует в сухом месте, не допуская намокания, предотвратить чрезмерное окисление лучше просто укрыв уголь плотным материалом, например, брезентом. Так же углю не рекомендуется высокая температура и прямой солнечный свет. Важно помнить, что окисление, а с ним и потеря качества, начинается при 20-25 градусах, до 40 градусов этот процесс идет медленно. Его так же называют выветриванием — появляются трещины, куски угля становятся ломкими. Но если температура хранения не снижается, это может привести к печальным последствиям, так как, при высоких температурах уголь самовозгорается.

Кроме типов угли подразделяются так же на размеры, что немаловажно учитывать, покупая котел. В отечественной классификации приняты следующие фракции:

• Плитный (более 100 мм)
• Крупный (50-100 мм)
• Орех (26-50 мм)
• Мелкий (13-25 мм)
• Семечко (6-13 мм)
• Штыб (не более 6 мм)
• Рядовой (размер не указывается)

Фракция угля важна, так как, многие современные котлы, особенно те, что оборудованы автоматической системой загрузки, рассчитаны на определенный диаметр кусков.

По сути, выбирая котел для отопления дома углем, вы для начала должны поинтересоваться, какие виды угля и какой фракции проще всего купить в вашем регионе. Таким образом, из представленных на рынке отопительных систем, вам будет легко выбрать ту, что окажется более экономичной и удобной в эксплуатации именно для вас.

В паспорте котла должны быть указаны не только типы и фракции подходящего угля, но и алгоритм розжига и поддержания горения.

Теперь рассмотрим различные виды дров.

Древесина в России – традиционное топливо. До сих пор в деревнях топят дома и бани дровами. В сущности, любой загородный житель, так или иначе, сталкивался с вопросами приобретения или заготовки дров. В разных регионах страны для обогрева жилищ используют свои, местные породы дерева. Так что, рекомендации по выбору котла на дровах остаются теми же: узнайте, какая порода древесины чаще всего встречается в вашем регионе и подберите подходящую для нее модель котла.

Как правило, для отопления применяют лиственные породы деревьев, так как любые хвойные, содержащие высокое количество смолы, при горении искрят. Однако для закрытого котла это не является проблемой.

Сосновые дрова – мягкие, их легко колоть, горят достаточно сильно. Еловые горят не так интенсивно. То же относится к дровам из пихты и лиственницы. Впрочем, практически все хвойные породы отличаются низкой теплоотдачей, поэтому, их не рекомендуют для котлов. А вот для бани это может быть идеальный вариант – в основном, из-за содержания в древесине полезных для организма эфирных масел.

Очень популярны березовые дрова, они разгораются хорошо, березовая кора (береста) даже используется для растопки. Но при горении березы образуется деготь, который загрязняет дымоход. Самая лучшая теплоотдача у дубовых дров, однако, дуб — твердая древесина, что делает его заготовку довольно трудоемкой. Осина горит хорошо, не образует сажи, облегчает очистку дымохода. Тополь быстро прогорает. Ольха образует мало дыма и отличается отличной теплоотдачей, кроме того, ее не обязательно досушивать. Липа разгорается долго, но затем горит интенсивно, с большой теплоотдачей.

Чтобы КПД котла на дровах был максимальным, нужно использовать только сухие дрова. Время сушки дров — от года до двух лет. Конечно, можно топить и сырыми дровами, но эффективность вашего котла будет невелика. Из хорошо высушенной древесины (около 15% влажности) получается в два раза больше тепла, чем от мокрых дров (50% влажности). Конечно, нужно так же правильно хранить дрова — в поленницах или специальных помещениях.

В настоящее время многие домовладельцы приобретают котлы на брикетах или пеллетах. Это сравнительно новый вид биотоплива, получаемый из спрессованных под давлением опилок. С любой точки зрения, использование такого вида топлива, является экологичным: оно не выделяет вредных веществ, и изготовляется из отходов лесоперерабатывающей промышленности.

Еще одним важным достоинством гранулированной древесины является ее высокая способность генерировать тепло — не менее 18 МДж / кг, то есть, выше, чем у дров. Обуславливает такую способность очень низкая влажность пеллет — не более 10%. Так же, они обладают низкой зольностью — около 0,5%, так что, проблема образования отходов горения так же сводится к минимуму.

Немаловажная особенность пеллет — их стандартизированный размер, который позволяет точно дозировать загрузку в котел любой модели и, тем самым, экономично расходовать топливо. Использовать пеллеты практически так же удобно, как газ — максимальная автоматизация пеллетных котлов предоставляет максимум удобства и комфорта в их использовании.

У гранулированный древесины лишь один (для некоторых, весьма существенный) минус — этот вид топлива все еще самый дорогой из всех.

Особенностью горения древесины так же является процесс газогенерации, грамотное использование которого позволяет повысить эффективность работы системы отопления. При сгорании древесины, в отличии от угля, образуется древесный газ, который, в свою очередь, так же является горючим. Устройство твердотопливного котла должно предусматривать этот момент — подача дополнительного кислорода в камеру дожига обеспечивает образования дополнительное теплообразование, а так же, исключает конденсацию смол на стенках дымохода.

С другой стороны, способность древесины образовывать дополнительные горючие вещества может обернуться проблемой. Если дерево недостаточно сухое, оно горит не так интенсивно, что приводит к образованию в продуктах горения кислот. В свою очередь, эти кислоты разрушают материалы, из которых изготовлены камеры горения и дымоходы — в случае, если ваш котел не предназначен для топки древесиной, все может обернуться довольно грустно: коррозией материалов, из которых изготовлен котел.

Итак, какие же выводы здесь можно сделать?

Приобретая уголь для отопления дома, вы можете или купить большую партию оптом, что ставит перед вами задачу хранения и сохранения большого объема топлива. Кроме того, проблема разгрузки – так же немаловажный аспект. Проще покупать в небольших мешках, именно ту фракцию, которая вам необходима, и гораздо более качественный, однако, цена топлива при этом будет выше.

Заготовка дров, как уже говорилось, очень трудоемкий процесс, в этом смысле, покупка готовых поленьев гораздо предпочтительней. Тем не менее, дрова тоже надо правильно хранить, имея для них сарай или просто открытое место для поленницы. Если вы приобретаете пеллеты, то нет большого различия в удобстве хранения и транспортировки с углем в мешках.

Таким образом, в случае, если важна дешевизна топлива, стоит быть готовым к тому, что заготовка его потребует больших трудозатрат и времени.