Чем выгоднее топить твердотопливный котел?

Введение

Однако только ли дрова можно отнести к твердому топливу? Какие виды твердого топлива в настоящее время наиболее эффективные?

Традиционно к видам твердого топлива относят дрова, уголь и торф. Однако современный рынок предлагает значительно более широкий ассортимент: различные брикеты, пеллеты, щепу. Рассмотрим их подробнее.

Дрова

Колотые или пиленые деревянные бруски различных пород древесины издревле использовались для обогрева дома. В России они популярны и сегодня, поскольку это наиболее доступный вид и недорогой топлива.

Эффективность использования дров зависит, в первую очередь, от правильности их хранения. Влажность древесины – первый по значимости параметр, влияющий на теплоэффективность. В естественных условиях, при хранении под открытым небом или под навесом, но на улице, дрова не успевают просушиться до нужного процента влажности, а уже просушенные – набирают влагу в осенне-зимний период. Теплота сгорания дров зависит от процента влажности: свежесрубленные дрова имеют до 50% влаги, а воздушно-сухие – не более 20%.

Также на теплоту сгорания влияет и порода дерева, в первую очередь, плотность древесины: чем она выше, тем дольше будут гореть дрова и тем больше, в результате, выделят тепловой энергии. Традиционно для русских печей используют древесину березы, дуба, клена, ясеня. Реже используют сосну, ель и древесину других хвойных пород: её энерогоэффективность ниже на 15-30%, кроме того, хвойные породы содержат значительное количество смол, которые засоряют дымоход.

Кроме очевидных преимуществдров – доступность и низкая цена, у дров есть и недостатки: в первую очередь это невысокая эффективность, зависящая от фракции дров, из-за чего процесс горения идет неравномерно.

Уголь

Уголь – природный минерал, который за миллионы лет образовался в различных слоях грунта из древесины. Это полезное ископаемое уже сотни лет служит человеку. В зависимости от сорта, уголь имеет очень высокую теплотворность, от 6800 до 8350 ккал/кг, и является наиболее высококалорийным видом твердого топлива. Однако у него есть и недостатки, и первый среди них – высокая стоимость, значительно выше, чем у дров. Сжигание угля, кроме того, значительно загрязняет атмосферу, а высокая зольность становится главной причиной частого обслуживания котлов.

Виды угля:

• Бурыйуголь, имеет теплотворность до 4200 ккал/кг. Из-за сложности хранения и высокой вероятности самовозгорания редко используется в частных домовладениях.

• Каменныйуголь, имеет теплотворность 5100 – 6700 ккал/кг. Безопасный в хранении, он является самым популярным видом угля для домашнего использования.

• Антрацит, имеет теплотворность 5800 – 6500 ккал/час, используется в промышленности.

Торф

Еще один ископаемый вид топлива, который образуется в процессе перегнивания деревьев и остатков растений в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Торф добывается в болотистой местности, формуется в виде брикетов и просушивается. Теплотворность торфа – 3500 – 4500 ккал/кг, он доступен по цене, несложен в добыче и неприхотлив в хранении, поэтому давно и успешно используется в отоплении в частных домовладениях.

Пеллеты

Пеллеты – это мелкие топливные гранулы, длиной до 5 см и диаметром 6-8 мм, с низкой удельной влажностью, не более 20%, что соответствует воздушно-сухим дровам. Пеллеты изготавливают путем прессования различных отходов деревообработки, а также соломы, шелухи подсолнечника и т.д. На пеллетные котлы, по разным оценкам, приходится до 80% отопительных котлов в европейских странах.

Кроме высокой удельной теплоты сгорания, до 3,5 кВт/час, конструкции пеллетных котлов часто предполагают их автоматическую загрузку. Подача топлива может быть механической (например, шнековой) или контролироваться автоматикой. Котлы с автоматической подачей топлива от бункеров объемом в несколько кубических метров очень популярны именно благодаря своей автономии: бункера с загрузкой в 2-3 тонны может хватить на весь отопительный сезон.

Существует три сорта пеллет:

• Стандарт: наиболее популярный сорт, обеспечивающий хорошие показатели тепла при низкой стоимости. Такие пеллеты изготавливаются из лузги подсолнечника и гречишной шелухи, имеют темный цвет и показатель зольности не более 3%.

• Премиум: белые или светло-серые гранулы, имеют высокий показатель удельной теплоты сгорания и зольность не более 0,4%. Гранулы изготавливаются из продуктов деревообработки лиственных пород древесин.

• Индустриальный: гранулы серого цвета, изготавливаются из отходов древесины с корой. Имеют наиболее низкий из указанных сортов показатель теплоты сгорания и самую низкую стоимость.

К преимуществам относится высокая равномерность сгорания и, как следствие, высокая эффективность, а также удобство хранения. Кроме того, это единственный вид твердого топлива, который можно использовать в котлах с автоматической загрузкой. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимостьи неэффективность при использовании в бытовых печах.

Топливные брикеты

Другое популярное в России название – евродрова. Также как и пеллеты, они изготавливаются методом прессования под высоким давлением продуктов деревообработки и сельского хозяйства. Прессование происходит по специальной технологии: под высоким давлением до 1000 бар и температуре 250-260 градусов Цельсия. В процессе из материала выделяется продукт лигнин, который склеивает частицы и формирует брикет.

По своим свойствам топливные брикеты очень похожи на пеллеты, однако из-за формы их удобно использовать в домашних печах и в каминах, где неэффективно использовать пеллеты. Материал брикетов также может быть различным, как и его форма: преимущество отдается брикетам квадратной или шестигранной формы. Это связано с пожарной безопасностью использования топлива: грани будут препятствовать выкатыванию брикета из топки во время горения. Именно по этой причине во многих странах Европы запрещены топливные брикеты полностью цилиндрической формы.

Виды евродров:

• Пини-кей(pini-key): квадратные или прямоугольные в сечении брикеты с отверстием по всей длине. Отверстие улучшает циркуляцию воздуха, способствует более эффективному его сгоранию и увеличивает площадь поверхности. Стандартная длина пини-кей – до 30 см, это позволят использовать его как в печах, так и в каминах.

• Нестро(nestro): такой вид брикетов изготовлен под меньшим давлением, поэтому имеет меньшую плотность (0,9 – 1,2 г/см3). Меньшая плотность дает меньшую энергоэффективность по сравнению с пини-кей, однако упрощенная технология производства значительно удешевляет конечный продукт. В настоящее время это самый бюджетный вариант топливных брикетов.

• РУФ (RUF): запатентованный брикет одноименной фирмы, имеет форму кирпича с закругленными краями, имеет невысокую плотность (0,75 – 0,8 г/см3), что, соответственно, снижает удельную теплоемкость.

В сравнении с дровами, топливные брикеты эффективнее классических дров, поскольку имеютзаведомо большую плотность из-за технологии прессования, и значительно ниже влажность. К примеру, влажность пини-кей составляет всего 4-6%, тогда как у самых просушенных дров (воздушно-сухих) – 20%, а у свежесрубленных дров – порядка 50%. Поэтому в процессе горения значительная часть энергии будет уходить не на обогрев помещения, а на выпаривание естественной влаги.

Важный вопрос в современном мире – экология и сбережение природных ресурсов. В производстве пеллетов и евродров используются не сами деревья, а отходы деревообработки: стружка, ветки, обрезки и т.д. В других условиях эти продукты либо выбрасываются, либо сжигаются. Производство пеллет и топливных брикетов позволяет оптимизировать вырубку деревьев.

Заключение

Твердотопливные котлы до настоящего времени остаются лидерами рынка среди других отопительных систем, а выбор материалов для них сейчас очень широк.