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.

Уголь для отопления: виды, характеристики, сравнение, расход угля на отопление

Отопление углем — один из достаточно бюджетных способов отопления при отсутствии централизованного газопровода. Однако чтобы топливо выполняло свои функции, его необходимо правильно выбрать.

Виды угля и его характеристики

При выборе большую роль играет разновидность угля — от этого зависят его характеристики и сфера применения.

Происхождение и основные свойства угля

Рассмотрим ключевые свойства угля подробнее.

Особенности происхождения угля

Прежде, чем говорить о характеристиках, следует затронуть тему происхождения топлива. В природе большинство растений и животных после гибели начинают гнить. Образовавшаяся масса служит топливом для роста других растений и грибов.

Однако под действием некоторых факторов естественный процесс разложения может замедляться. Масса, которая должна перегнить, накапливается в почве. Таким образом появляется торф.

Торф тысячелетиями находится в почве под огромным давлением, постепенно передвигаясь вглубь земли. Постепенно он избавляется от воды и сторонних примесей, превращаясь в бурый уголь. На большей глубине он образует каменный уголь, а в недрах земли — антрацит.

Последний не содержит никаких сторонних примесей. Он считается самым чистым углем, поэтому широко используется в промышленности. Однако добыча антрацита довольно сложна.

Калорийность или теплота сгорания

Минерал используется для отопления потому, что при горении выделяет большое количество тепла. В этом и является его основное предназначение. Количество тепловой энергии, которое он выделяет при сгорании, называется «теплотой сгорания» иди «калорийностью». Она выражается в калориях.

Калорийность угля измеряется количеством теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 килограмма топлива. При этом стоит учитывать, что чистых минералов в природе не существует. В угле есть сторонние примеси, в том числе вода. В результате часть тепла тратится не на обогрев, а на испарение влаги.

Поэтому была введена следующая классификация калорийности:

• Высшая теплота сгорания. Это «грязный» показатель, который показывает общее количество тепла, выделяемого при сгорании. Включает в себя как расходы на обогрев, так и расходы на испарение влаги.
• Низшая теплота сгорания. Учитывает только расходы на обогрев. По сути эта величина показывает, сколько тепла получит потребитель.

Зольность

Зольность угля — это показатель процентного содержания золы от общей массы угля, которая появляется после полного сгорания топлива. Характеристика показывает степень минерализации, показывает, как много в угле минеральных примесей. Зольность позволяет показать, насколько топливо чистое.

Этот показатель зависит от того, под влиянием каких факторов формировался уголь, на какой глубине он был обнаружен.

Все минеральные добавки, которые учитываются при расчете показателя зольности, делятся на:

• Внутренние. Они появляются в процессе формирования топлива.
• Внешние. Эти минеральные добавки появляются в угле в момент его добычи.

Зольность напрямую влияет на количество выделяемого тепла. Чем выше этот показатель, тем ниже будет тепловой эффект от сгорания.

Влажность

В процессе образования угла торф впитывает в себя большое количество влаги. Под высоким давлением часть воды испаряется. Но так или иначе любой уголь, даже самый чистый антрацит, содержит в своем составе воду. Ее количество и оценивают при вычислении показателя влажности.

Поверхностная влажность характеризует показатель воды, которая остается на поверхности угля. Она легко выпаривается после просушивания минерала под прямыми солнечными лучами. Оставшаяся влага характеризует максимальную влагоемкость. Она зависит от сорта угля, условий его формирования.

Влажность напрямую влияет на качество топлива. Чем этот показатель больше, тем больше тепла будет тратиться на испарение воды и соответственно меньше — на обогрев. Помимо этого повышенная влага влияет на повышенную слипаемость и смерзаемость угля.

Маркировка и фракции

Маркировкой обозначают сорт топлива. Вид угля напрямую влияет на калорийность, слипаемость и прочие характеристики. Одно топливо используется в энергетической сфере, другое — для отопления домов.

В основном в маркировке используются буквы «А» — антрацит, «Д» — длиннопламенный, «СС» — слабоспекающийся.