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.

Стоимость современного котла

Современные мощные модели котлов зарубежного производства стоят не менее 20 тысяч рублей и дороже. То есть, в среднем в 2-3 раза больше традиционных котлов. Дорогое удовольствие, которое, впрочем, окупится за 2-3 года использования за счёт экономии топлива.

Котлы отечественного производства дешевле зарубежных, но они пока недостаточно мощные. Такого оборудования достаточно для обогрева маленького дачного дома, амбара, гаража, теплицы.

Какой уголь предпочесть

Не забудьте ещё и о помещении для хранения топлива. Можно постараться сэкономить на угле, выбрав недорогой сорт. Однако его понадобится много, так что придётся переплатить за доставку, да ещё и отыскать место для хранения.

Расход угля для отопления дома

Первая методика подсчёта – по факту. Используем простейшую «народную» ёмкость веса и объёма – ведро. Обычно уголь измеряют тоннами, но вряд ли в вашей котельной найдутся весы для аккуратного отвешивания необходимой дозы для загрузки.

В одно ведро помещается примерно 18 килограммов каменного угля.

Для отопления дома площадью 200 квадратных метров расходуется примерно:

• Сентябрь-октябрь – 1 ведро в сутки;
• Ноябрь-февраль – 10 ведер;
• Март-апрель – 2 ведра.

Считая округлённо, что в месяце 30 дней, подсчитываем общее количество вёдер:

• Сентябрь-октябрь – 1х60=60;
• Ноябрь-февраль – 10х60=600;
• Март-апрель – 2х60=120.
• Итого 60+600+120=780 ведер.

Переводим результат в килограммы 780х18=14 040 килограмм.

То есть, за отопительный сезон на обогрев дома в 200 квадратов угольный котел для отопления частного дома способен сжечь чуть больше 14 тонн каменного угля.

Вторая методика подсчёта – околонаучная. Сгорание 200 грамм угля высвобождает примерно 1кВт тепла. Чтобы комфортно пережить отопительный сезон, требуется примерно 50 000 кВт тепла. Умножаем 50 000 на 0.2 – получаем 10 000 килограмм или 10 тонн.

Угольно-котельные традиции

Твердотопливные котлы длительного горения, кстати, вовсе не были изобретены «с нуля». В российской глубинке, финских и прибалтийских деревнях, угольные печи самых разнообразных размеров и конструкций, изготовленные местными умельцами – вовсе не редкость. Зарубежные производители просто взяли готовую модель и усовершенствовали её, используя современные материалы и технологии.

Посмотрите на видео пример отопления дома твердотопливным котлом на угле:

Какой уголь лучше для котла длительного горения

Чтобы узнать, каким углем лучше топить твердотопливный котел в доме, нужно найти соответствующую информацию в его инструкции по эксплуатации. Если документ отсутствует, то рекомендуется пойти путем проб: использовать разные фракции и марки угля. Затем, сравнив результат, остановить свой выбор на приемлемом варианте.

Показатели качества угля

Данный вид топлива имеет множество характеристик, по совокупности которых определяется его сорт и марка.

Но для правильной эксплуатации котла достаточно знать основные:

Калорийность (теплота сгорания). Это свойство показывает количество энергии, выделяемой при сжигании единицы топлива, — измеряется в ккал/кг. Коксующиеся угли дают наибольший выход тепла — до 8700. Антрациты близки к ним по калорийности — до 8600. Бытовые твердотопливные котлы чаще не предназначены для использования в них коксующихся углей: конструкция колосника может пострадать (подплавиться) из-за высоких температур.
Зольность. Этот показатель важен при определении качества угля. Данный вид топлива в своем составе имеет негорючие вещества: они остаются в виде зольного остатка после сжигания. Качественный уголь характеризует низкий % компонента при большем выделении теплоты. При повышенном количестве золы выделяется меньше жара — такой уголь считается второсортным. Хороший показатель компонента — Способы расчета количества угля на зиму

Большинство хозяев частных домов предпочитают делать заготовки на весь отопительный сезон.

Другие факторы, влияющие на расход твердого топлива:

• марка и конструкция котла;
• вид отопления;
• сорт угля;
• технические характеристики строения и т.п.

3 распространенных способа расчета расхода угля, применяемые хозяевами частных домов:

1. Практический. Его применяют, если на котел нет технической документации и нужно экспериментально определить расход угля за условный период. Для этого рекомендуется купить 100-150 кг (несколько мешков) топлива и посмотреть, сколько его тратится для поддержания комфортной температуры в доме за 1 сутки в течение недели. На основании полученного результата можно рассчитать расход на месяц или весь сезон.
2. Примерный. Он заключается в знании средней, экспериментально установленной нормы потребления угля в европейской части России. Например, для отопления дома площадью 100 м² нужно: в сентябре и апреле 1 ведро (8 кг); декабре, январе, феврале — 3-4; в марте и октябре — 1-1,5. Произведя умножение нормы на количество дней в каждом месяце и суммировав результаты, можно получить количество угля на весь период отопления.
3. По мощности котла. Он основывается на стандартной формуле — на обогрев 10 м² площади нужно использовать 1 кВт. На практике этот показатель достигается в сильные морозы. При средней сезонной температуре топлива расходуется меньше. Например, дом площадью 150 м² нуждается в котле на 15 кВт. Для поддержания комфортной температуры в течение суток нужно расходовать 15 х 24 = 360 кВт энергии. 1 кг каменного угля дает 7,5 кВт. На обогрев дома нужно (в сутки) 360 / 7,5 = 48 кг. Сделав поправку на паспортный КПД устройства, можно получить более точный результат.

В апреле, сентябре расчетный показатель расхода угольного топлива уменьшается на 50-75 % от пиковых зимних месяцев; в марте, октябре на — 30-50%.

Теплотехники называют последний способ расчета условным и способным дать погрешность до 15-20 %.

Особенности хранения топлива

Для обеспечения жилого дома углем на осенне-зимне-весенний период хозяева должны предусмотреть условия его хранения. При их правильной организации эксплуатация твердотопливного оборудования станет безопасной и будет достигнут максимальный КПД агрегата.

Основные из условий хранения:

• легкость доступа к топливу для транспортировки его к печи;.
• наличие возле дома специального складского помещения и поддержание в нем комфортных условий;
• хорошая освещенность и достаточная вентиляция для проведения погрузочно-разгрузочных работ и др.

При полной загрузке склада топливом на весь холодный период должно выполняться главное условие его хранения — он не должен потерять свои функциональные (горючие) свойства. Главная слабость каменного угля после добычи и поднятия его на поверхность — это окисление. Чем крупнее его куски, тем больше времени они сохранят свои свойства. Например, уголь фракции более 100 мм может храниться (без потери качества) до 3 лет, а мелкий — меньше 1 года. Последний рекомендуется закупать только на 1 сезон.

Требования к месту и условиям хранения:

• топливо желательно расфасовать в мешки или ящики из дерева;
• в помещении (кроме времени погрузки-разгрузки) должно быть темно;
• если уголь засыпается в специальную яму, то его нужно утрамбовать для снижения воздушной прослойки;
• если топливо хранится во дворе, то его желательно закрыть крышкой или плотной полиэтиленовой пленкой;
• помещение под склад должно быть объемным: годовая потребность угля (для 100 м² площади — 4 м³ топлива) + проход + 5 % запаса;
• склад должен быть оборудован дренажными системами для отвода: грунтовых, талых, дождевых вод.

Запрещения к месту расположения помещения хранения:

• его нельзя оснащать коммуникациями: электрическими линиями, газопроводом, теплоцентралью;
• оно не должно находиться над подземными: трубопроводами, газопроводами, электрическими кабелями и т.п.

Хозяевам нужно помнить: при нарушении условий хранения каменный уголь может воспламениться.

Поэтому мелкие кусочки необходимо хорошо уплотнять, не оставляя воздушных прослоек, чтобы избежать самовозгорания.

Популярные марки твердого топлива

На протяжении многих веков человек использует различные его виды для заданных целей (плавка металлов, обжиг керамики и т.п.). Но для отопления используются не все марки угля, а подходящие по специфическим свойствам.

Таблица 1. Популярные марки топлива и их особенности

№	Название	Преимущества	Недостатки
1	Длиннопламенные (Д)	Легко загораются; выделяют достаточно много тепла; имеют невысокую стоимость; долго горят	Большое выделение печного газа и дыма
2	Длиннопламенные газовые (ДГ)
3	Антрацит (А)	Содержит большой процент углерода; горит почти без дыма; остается мало золы и шлака	Длительное разгорание; высокая стоимость
4	Слабоспекающиеся (СС)	По качественным характеристикам уступают остальным видам, но имеют низкую стоимость
5	Тощие (Т)

К востребованным фракциям угля для отопления частного дома относят:

• О (орех) — от 25 до 50 мм;
• К (крупный) — от 50 до 100 мм;
• С (семечки) — от 6 до 13 мм;
• М (мелкий) — от 13 до 25 мм.

Критерии выбора

Главным из них является модель котла. Если производитель технически предусмотрел использование 1-2 марок угля для работы в штатном режиме, то вопрос выбора отпадает: необходимо применять только указанные в инструкции по эксплуатации виды топлива.

В остальных случаях теплотехники лучшим вариантом считают антрацит. Хотя существует много нюансов, когда выгоднее использовать менее дорогие марки. Также определяющим критерием выбора является размер фракции: мелкая воспламеняется и горит быстрее крупной, но требует чаще новой закладки.

По этому критерию отдают предпочтение «орехам» (50 мм) и крупному (до 80 мм). Такой уголь будет гореть дольше и давать больше тепла.

Как правильно топить твердотопливный котел

Процесс эксплуатации устройства состоит из следующих этапов:

1. Предварительный розжиг. На колоснике необходимо сделать небольшой костер из бумаги и древесной щепки. Можно использовать другие материалы: ветки, бересту, опил. Сверху разместить крупные полена и поджечь. Для обеспечения циркуляции воздуха не стоит компоненты костра закидывать слишком плотно друг к другу.
2. Первичная закладка. Она производится на угли кострища, небольшой порцией, примерно 1-2 пригоршни обеих рук. Чем меньше будет фракция топлива, тем быстрее произойдет возгорание. Затем нужно периодически ворошить куски угля для качественного разжигания.
3. Когда первая партия топлива разгорится, можно досыпать следующую. Теперь уже можно брать куски большего размера.

Далее нужно следить за котлом и по мере необходимости досыпать топливо. По инструкции ясно, что кроме угля в процессе розжига агрегата участвуют другие материалы. Поэтому хозяевам необходимо сделать запас дров и щепы с расчетом сезонной потребности. Хранить их лучше под навесом или в другом помещении для сохранения сухими.

Что делать, если топливо горит плохо

На форумах в интернете люди, использующие печь или котел для обогрева помещения, поднимают данный вопрос. Ответы специалистов-теплотехников можно совместить по нескольким характерным признакам некачественной работы оборудования в 4 группы.

Таблица 2. Решения проблемы с низким качеством горения

№	Причина ухудшения горения	Способ ликвидации
1	Засорение дымохода и каналов	Тщательная прочистка всей конструкции
2	Использование старого угля. Отмечается, что уже на второй год хранения топливо горит хуже	Приобретение свежего угля (текущего года выработки)
3	Износ устройства топки, прогорание колосника	Ремонт с заменой изношенных узлов
4	Повышенная влажность угля	Просушка на свежем воздухе в сухую и ветреную погоду

Как очистить агрегат длительного горения от сажи

Кроме этого компонента, в устройстве остаются смолы и деготь.

Все эти фракции при накоплении внутри котла (печи) приводят к следующим последствиям:

• частичному ухудшению работы агрегата;
• снижению КПД;
• возможному полному выходу оборудования из строя.

Для предотвращения данных негативных последствий существует 3 способа очистки агрегата. Выполнение их необходимо проводить после выключения и остывания устройства.

1. Механический. Процесс основывается на удалении продуктов сгорания с внутренних поверхностей агрегата специальными инструментами. Во время чистки заслонка должна быть открыта. После окончания работы котел необходимо протопить на повышенной мощности для выгорания остатков дегтя и сажи.
2. Паровой. При этом способе производится обработка стенок котла с помощью парогенератора. Его применение позволяет избавиться не только от грязи и сажи, но и от возможного грибка.
3. Химический. Данный метод основан на применении разных добавок и реагентов. Используемые кислоты: гелиевая, сульфаминовая, адипиновая. Попадая во внутреннюю полость, их смесь с водой вступает в реакцию с отложениями и преобразуется в кислые соли. Для очистки от сажи дымохода применяется каменная соль. Она добавляется в камеру сгорания во время сжигания угля. Проверенным способом удаления сажи является засыпка очисток картофеля в топку во время ее работы. При их сгорании вместе с паром начинает выделяться крахмал и смягчает копоть, которая затем легко выводится из агрегата.

Подходить к выбору угля рекомендуется, учитывая нюансы эксплуатации твердотопливного котла и особенности частной ситуации.