Как правильно топить печь углем: виды угля и секреты топки

Виды угля

Происхождение угля – растительное. Эта порода в основном состоит из углерода и негорючих примесей, образующих в процессе сгорания золу. У углей, добытых в разных районах, количество примесей неодинаково. Сера, содержащаяся в породе, при сгорании образует окислы, в атмосфере превращающиеся в серную кислоту. Особенно много серы содержится в лингите. Уголь подразделяют на несколько видов, в зависимости от его характеристик.

Возрастные критерии:

лингит (используют на электростанциях из-за его рыхлости и свойства рассыпаться, самый молодой вид угля);
бурый уголь;
каменный уголь;
антрацит (имеет самое древнее происхождение).

Влажность (В) и содержание летучих примесей (ЛП):

лингит
бурый уголь: В = от 30 до 40%, ЛП > 50%;
каменный уголь: В = от 12 до 16%, ЛП = 40%;
антрацит: В = ЛП = 5-7%.

Удельная теплота сгорания:

бурый уголь – 3-5 тысяч ккал/кг;
каменный уголь – 5-5,5 тысяч ккал/кг;
антрацит – 7,4-9 тысяч ккал/кг.

Качественные параметры

Каменный уголь – это осадочная порода, которая может содержать различные элементы, способные серьезно повлиять на выбор топлива в зависимости от области использования. В основном при определении подходящей марки ориентируются на ряд характеристик. Так, при выборе угля для коксования оценивают целых 30 параметров. Конечно, если вы покупаете древесный уголь с доставкой для бытовых целей, то нет такого количества требований, но свойства топлива знать все равно нужно.

Калорийность или теплота сгорания

Единицей измерения является Ккал/кг, показатель отражает, сколько тепла будет получено при сгорании топлива. Меньшее количество тепла отдают бурые угли – до 4 500 Ккал/кг, больше всего жара от антрацитов и коксующегося угля – 8 600 и 8 700 Ккал/кг соответственно.

Зольность

Один из самых важный показателей качества угля. Чем меньше золы образуется при сгорании топлива, тем больше удается получить тепла. Образующийся остаток – это различные негорючие примеси, снижающие эффективность теплоотдачи. Параметр указывается в процентах. У угля высокосортных марок показатель не достигает 25%, а у низкосортных может быть от 40% и даже выше. Учитывать количество остающейся золы необходимо не только из-за теплоотдачи топлива, но и в связи с загрязнением самого котла, труб и каналов, обеспечивающих его работу. Постоянно появляющаяся сажа и зола требует регулярного удаления.

Влажность

Бывает двух типов: поверхностная и внутренняя. Первая может быть устранена при нахождении топлива на воздухе, а вторая – непосредственно в процессе сгорания. Чем сырее окажется уголь, тем меньшее количество тепла он отдаст. В зимнее время заметить объем содержания влаги иногда удается даже при осмотре: если отдельные частицы слиплись, топливо слеживается, то воды много. Специально смачивать уголь не рекомендуется за исключением случаев, когда он слишком пылит. Вода способствует образованию комков, обеспечивая тем самым лучшую циркуляцию воздуха.

Качественные показатели угля

Каменный уголь имеет в своем составе большое количество самых разных составляющих, каждая их которых может повлиять на область использования, что делает контроль качества угля делом совсем не легким. В зависимости от применения рассматривают целый ряд определяющих характеристик. Например, при определении пригодности угля для коксования учитываются более 30 параметров.

Чтобы определить подходит уголь для твердотопливного котла или нет, совсем не обязательно знать все его свойства. Важно знать:

Калорийность или теплоту сгорания. Этот показатель отражает количество тепла, которое выдает при горении единица топлива. Измеряется обычно в Ккал/кг. Меньше всего тепла выдают бурые угли – не более 4500Ккал/кг, жарче всего горят коксующиеся угли – до 8700Ккал/кг и антрациты – до 8600Ккал. Использовать коксующие угля в обычных бытовых котлах не рекомендуется: они не рассчитаны на такие высокие температуры (бывало, что от такого топлива плавились чугунные колосники) и выходят из строя, а использовать антрациты нужно грамотно.

Калорийность или теплота сгорания угля — важный параметр
Зольность. Это основной показатель качества угля. Он зависит от количества негорючих примесей в топливе. Чем меньше этих примесей, следовательно, и золы, тем больше тепла выдаст вам один килограмм топлива. Зольность угля указывается в процентах. Чем меньше показатель, тем лучше качество топлива. Высокосортные марки имеют зольность до 25%, у низкосортных – 40% и выше. Влияет этот показатель и еще на один не самый привлекательный процесс: на частоту чистки печи. Понятно, что чем больше шлака образуется после сгорания топлива, тем чаще вам придется убирать его. Кроме того часть примесей оседает в трубах и технологических каналах в виде сажи. Их тоже нужно регулярно чистить.

Зольность угля — главный показатель его качества
Влажность. Различают поверхностную и внутреннюю. Поверхностная влага удаляется при проветривании на воздухе, а вот внутренняя — только в процессе сгорания. Потому чем выше влажность угля, тем меньшее количество тепла будет идти на отопление: высушивание требует значительных энергетических затрат. В некоторых случаях оценить много влаги или нет можно визуально: если уголь смерзся, мелкие фракции слиплись или слежались — воды много. Совет «смочить уголь чтобы он горел лучше» обоснован только при наличии большого количества пыли: она собирается в комки, улучшая циркуляцию воздуха. В других случаях мочить уголь – только уменьшать количество выделяемого на обогрев тепла.

Если говорить о марках этого топлива в целом, то лучшим углем для бытового кола отопления считается антрацит (обозначается буквой «А»): он долго горит, выделяемый при горении дым белого цвета (сажи образуется мало), имеет малую зольность. Но не все любят его: во-первых, он имеет высокую цену, во-вторых, очень трудно разгорается.

Самый оптимальные характеристики по отношению к цене для бытовых котлов имеет длиннопламенный уголь. Он горит долго, пламя при этом длинное, как при топке дровами (отсюда и название), имеет достаточно высокую теплотворную способность и легко разгорается. Маркируется длиннопламенный уголь буквой «Д». Используют для отопления частных домов и слабоспекающиеся «СС» и тощие «Т», но их качественные показатели значительно хуже.

При маркировке топлива кроме вида топлива указывается также размер фракции (величина кусков):

Название	Маркировка	Размеры фракции
Плитный	П	100мм и более
Крупный (кулак)	К	50мм-100мм
Орех	О	26мм-50мм
Мелкий	М	13мм-25мм
Семечко	С	6мм-13мм
Штыб	Ш	до 6мм
Рядовой	Р	Нет стандарта

Так если длиннопламенный уголь маркирован как ДПК – это плитный уголь, раздробленный на куски от 50 до 100мм, ДС –длиннопламенная «семечка» и т.п. Стоит пояснить что такое «рядовой уголь». Он имеет нерегламентированный состав, т.е. в нем может быть, к примеру, 80% крупных и средних фракций и лишь 20% штыба, а может быть и наоборот.

Однозначно сказать, какой уголь лучше нельзя. Многое зависит от котла: какой-то рассчитан под бурый уголь, а какой-то — под антрацит. И если в паспорте указано, что использовать рекомендуется антрацит, то не состоит искать ему более дешевую замену: тонна угля будет стоить меньше, но вот количества его понадобиться намного больше. Так что сэкономить не удастся, а вот испортить котел – запросто.

Подбирая уголь для печи, ориентируйтесь не только на его характеристики. Стоит обратить внимание и на стоимость доставки и на рекомендации производителей котлов

Для тех, у кого нет паспорта на котел или используется для отопления кирпичная печь, можно воспользоваться советами опытных людей. Бытовой котел лучше растапливать длиннопламенным углем фракции «орех». После того как он хорошо разгорится, для протопки днем, ровным слоем засыпают антрацит. Он долго горит, выдавая большое количество тепла. Под вечер, в хорошо разогретый антрацитом котел можно засыпать «семечко», которое будет «держать» температуру до утра. Но снова повторимся, котлы у всех стоят разные, так что подбирать оптимальный режим нужно самостоятельно. Дело тут не только в экономии денег, а в оптимальном температурном режиме, при соблюдении которого и людям комфортно, и техника работает в штатном режиме.

Владельцы кирпичных печей советуют разжигать ее дровами. Затем, когда печь разогреется, в нее закладывают угольные брикеты (неплохой вид топлива) или засыпают «семечко», желательно длиннопламенное. При этом, пока уголь не разгорелся, поддувало и заслонки нужно держать открытыми для максимального поступления кислорода. Когда эта закладка хорошо разгорится, а печь наберет жар, можно засыпать более крупную фракцию, например, «крупный» или «орех».

Другие советуют в кирпичную печь после дров закладывать «орех», а на ночь «семечко». При таком порядке в разогретой печи семечко тлеет, поддерживая температуру до утра.

Как посчитать количество угля на зиму

Количество угля, необходимого на обогрев дома, зависит от многих параметров:

от отапливаемой площади и от материала, из которого построен дом;
от того, как он утеплен и какие стоят окна, насколько плотно пригнаны двери;
от типа отопления и вида котла, типа угля;
от суровости зим в вашем регионе и их средней продолжительности и т.п.

Все эти «мелочи» очень важны. Так больше всего угля понадобится для отопления кирпичного дома – на 30-35% больше, чем для деревянного аналогичной площади или дома из газобетонных блоков. На отопление хорошо утепленного дома из шлакобетона (толщина стен 45 см) площадью 90 м2 хозяева расходуют 2,5-3,5 тонны угля (1 т антрацит «орех» и две «семечко»). Отопление печное. У других на дом такой же площади, но без утепления уходит порядка 6-7 тонн.

Сколько угля нужно на зиму? Зависит от площади дома, из чего он построен, как утеплен, от типа котла и еще от многих факторов

Хозяева 2-3 комнатных квартир в том же регионе на «прокорм» твердотопливным котлам покупают 1,5-2 тонны. В другом регионе для отопления деревянного дома 80 м2 из бруса покупают по 5 тонн угля и дров, но зимы у них суровые – до -40оС полтора месяца и остальное время -20оС.

Чтобы определиться, на сколько хватит тонны угля именно вам, рекомендуют купить несколько мешков выбранной марки (причем в том месте, где планируете закупать) и смотреть, сколько его требуется в сутки для поддержания комфортной температуры. Учтите «забортную» температуру и сравните ее со средней на протяжении зимы. По результатам делайте выводы. Если топите вы первый год, постарайтесь взять с некоторым запасом. Если останется – не беда, он не теряет своих свойств (если только вы не купили бурый уголь), а вот если не хватит – это уже неприятно.

Марки твердого топлива

Самым лучшим топливом для бытового использования является антрацит (маркируется буквой «А»). Он отличается долгим сроком сгорания, не образует большого количества сажи, показатели зольности низкие. Однако нужно уметь применять такой уголь, поскольку он с трудом разгорается, к тому же стоит приличных денег.

Чаще всего для растопки бытовых котлов закупается длиннопламенный уголь. Он достаточно долго горит, легко разжигается, пламя имеет большую длину, дает большое количество тепла. Узнать топливо можно по маркировке «Д». Также допускается отопление частных домов и при помощи угля марки «СС» и «Т», однако их характеристики оставляют желать лучшего.

Помимо марки уголь отличается и размером фракции. Так, для плитного величина кусков составляет от 100 мм, для крупного варьируется от 50 до 100 мм, орех продается по 25-50 мм, мелкий – 13-25 мм, семечко – 6-13 мм, штыб – до 6мм. У рядового угля нет стандартных размеров.

Весь уголь маркируется по первой букве называния. Однако в назывании может быть и несколько букв, что обозначает дополнительных характеристики топлива. Например, ДПК – плитный уголь с фракцией 50-100 мм, ДС – длиннопламенная семечка. Что касается рядового угля, то он не имеет утвержденного состава. Он может содержать 70% крупных элементов, а 30% – штыба либо наоборот.

Сказать со 100%-ой точностью, какое топливо следует приобретать в каждом отдельном случае, нельзя, поскольку выбор зависит напрямую от типа котла и предъявляемых производителем требований к эксплуатации изделия. Если же в документации указывается определенный тип угля, например, антрацит, то заменять его не другой не рекомендуется, так как это может привести к большим финансовым затратам наряду со снижением теплоэффективности.

Тем, кто в первую очередь ориентируется на стоимость топлива, нужно смотреть не только на ценник и характеристики. Часто поставщики берут дополнительно деньги за доставку, а также могут указывать разные цены в зависимости от приобретаемого объема.

Правила хранения угля

Срок хранения угля зависит от марки, месторождения и условий окружающей среды. Больше всего шансов сохранить все свойства топлива при хранении антрацитов и полуантрацитов. При размерах от 70 см и до 100 мм этот уголь хранится без потери качества до 36 месяцев, а при размерах от 100 мм – около года. Если вы заказываете уголь с доставкой, то планируйте объемы, которые вы используете во избежание потери качества.

Лучше всего размещать уголь в крытом помещении (сарай, сухой подвал), куда не проникают лучи солнца. Окисление угля начинается при температуре от 20-25 °C. При 40 °C начинается выветривание, которое можно заметить по уменьшению размера кусков. Также необходимо периодически проверять состояние угля, поскольку, например, бурые и каменные пористые способны самовозгораться. Температура возгорания для бурых составляет – 40-60 °C, жирных – 60-70 °C, тощих и антрацитов – от 70 °C.

Поливать сваленное в кучу топливо не рекомендуется, так как при намокании оно лучше пропускает кислород и быстрее окисляется. В целях недопущения возгорания лучше всего закрыть уголь брезентом.

Как хранить уголь

Уголь разных марок и даже разных месторождений при хранении ведет себя по-разному. Какой-то храниться может годами практически без потери качества, а какой-то через полгода превращается в труху и пыль. Все зависит от состава и качества топлива, а также от условий хранения.

Срок хранения угля зависит от марки и месторождения

В зависимости от устойчивости к окислению (из-за которого и происходит изменение характеристик и «выветривание») уголь делят на четыре категории:

Наиболее устойчивые. К этой группе относятся антрациты и полуантрациты, которые в крупных кусках (с футбольный мяч и до размеров фракции «П») могут храниться без заметной потери качеств до 36 месяцев, более мелкие фракции от «К» и меньше — до 24 месяцев. К этой категории относятся каменные угли из бассейнов:
- Сучанское — ТР, ГР — хранятся 36 месяцев;
- Черемховское — ДР, ДКО – 36 месяца;
- Печорский — ЖР, ЖСШ, ЖШ — 24 месяца;
- Донецкий – TР, КР — 24 месяца;
- Подгородненское – TР — 24 месяцев.
Устойчивые к окислению. Хранятся 18 месяцев
- Донецкого бассейна — ГК, ГКО, ГО, ГМ;
- Кузнецкое месторождение — ТР, ТК, ТО, СС К, ССКО, ССМ;
- Иртышское (Экибастузское) — ССР;
- Карагандинское — КР, КЖР;
- Сахалинское ЖР, КР ГР, ГКО;
- Уральское ГР
- Шартуньское ССШ
- Куу-Чекинское К2Р
- Букакачинское ГР
Средней устойчивости. Хранятся 12 месяцев.
- Кузнецкий — ДКО, ДМ, КР, КЖР, ЖР, К2Р, ГК, ГКО, ГО, ГМ, ГКОМ;
- Кизеловский — ГР, ГМСЩ, ГСШ, ЖЕ;
- Донецкий — ДКО, ДМ, ДК, ДО, ГР, ГМСЩ, ГСЩ, ГЩ, Р, Ж;
- Печорский – ДКО;
- Сахалинское – ДР, ДСШ;
- Львовско-Всяынское — ГР, ГК, ГМСШ, ГСШ;
- Егоршинское – ГР;
- Шаргуньское — каменноугольный брикет;
- Тувинское, Нерюнфинское – КР;
- Зырянское, Чульманское – ЖР.
Неустойчивые. Хранятся 6 месяцев.
- Кузнецкий — ГР, ГСШ, ГМСШ;
- Печорский, Донецкий, Липовецкое — ДР, ДСШ;
- Хакасское — ДР, ДМСШ;
- Среднеазиатское — ДК, ДОМ, ДКОМ, ДР, ДСШ;
- Ткварчельское – ЖР;
- Ткибульское — ДК, ДКО, ДОМСШ, ДР, ГР, брикет каменноугольный;
- Аркагалинское, Беринговское, Джебари ки-Хая, Котуйское, Сангарское, Тал-Юряхское, – ДР.
Бурые угли. Хранятся 6 месяцев.
- Артемовское, Тавричанское — БК, БКОМ, БР, БОМ, БСШ;
- Райчихинское — БК, БО, БМСШ, БР;
- Подмосковный — БР, БК, БО, БОМ, БОМСШ, БМСШ, БСШ;
- Правобережная Украина – БР, буроугольный брикет;
- Челябинский — БК, БКО, БМСШ, БО, БСШ, БР;
- Бабаевское – БР, буроугольный брикет;
- Смоляниновское, Майхинское — БКОМ, БСШ, БР;
- Ретгиховское — БП, БСШ, БКОМ, БР,;
- Азейское, Анадырское, Ахалцихское, Арбагаоское, Богословское, Волчанское, Веселовское, Гусиноозерское, Закарпатское, Ирша-Бородинское, Коломийское, Кангалакское, Тарбагатайское, Согинское (бухта Тикси), Чернове, Харанорское, Хасанское – БР;
Бурые угли. Хранятся 4 месяца.
- Среднеазиатское – БСШ, БР;
- Ангренское – БОМСШ, БР;
- Ленгеровское, Назаровское – БР.

Это сроки хранения для предприятий, торгующих углем с открытых площадок. Примерно столько же будет храниться уголь на частном подворье без потери своих характеристик. Затем начинается процесс окисления и выветривания. Продлить срок хранения угля можно, если складировать его под крышей. В угольном сарае или подвале должна быть невысокая температура и желательно отсутствие прямого солнечного света. Окисление угля начинается при 20-25оС. При температуре не выше 40оС процесс происходит медленно и выражается в уменьшении прочности кусков, появлении и углублении трещин. Этот процесс называется еще выветриванием. Так как окисление происходит с выделением тепла, то внутри большой кучи угля температура постепенно поднимается, что может привести к самовозгоранию. Наиболее вероятна такая проблема при использовании низкокачественного топлива с большим содержанием мелкой фракции и/или пыли. Самая большая вероятность самовозгорания у бурых углей, затем идут каменные угли с пористой структурой (лигниты и суббитоминозные). Меньше всех подвержены и окислению и самовозгоранию антрациты.

Правильное хранение угля — непростая задача

Если храните уголь мелких фракций типа «семечко» или «штыб» нужно периодически проверять его состояние. Если запасы большие, есть смысл приобрести электронный термометр, к которому присоединить длинную термопару (температурный датчик) и периодически, хотя бы раз в неделю, контролировать состояние. Температура самовозгорания угля:

Бурые – 40-60оС;
Жирные угли – 60-70оС;
Тощие и антрациты – 70оС.

Смачивать уголь чтобы сбить температуру не рекомендуется – влажный уголь гораздо лучше поглощает кислород, чем сухой, а при высыхании газообмен еще улучшается, что делает процесс окисления еще более активным. Самый надежный способ не допустить самовозгорание – ограничить доступ кислорода – накрыть брезентом, толстой полиэтиленовой пленкой и т.п.

Как альтернативу углю можно рассматривать угольные брикеты. Это мелкие фракции угля, которые спрессовали в брикеты. Они имеют высокую теплотворную способность и зольность, меньше, чем у исходного продукта, горят долго и практически без дыма. Еще один вид топлива, под который не нужно переделывать обычный твердотопливный котел — топливные брикеты из древесины или агросырья. Они дают чуть меньше тепла с килограмма, зато стоят гораздо дешевле и золы остается после сгорания совсем немного.

Почему каменный уголь – лучшее топливо для домашних котлов?

Выбирая топливо для обогрева частного дома, важно знать, насколько хорошо оно будет гореть. Это главный показатель. У каждого вида топлива свои характеристики.

Ниже вы можете ознакомиться с показателями эффективности разных видов топлива.

Мы включили в таблицу наиболее важные параметры.

Среди них:

Теплота сгорания – то, сколько тепла будет выделять материал
Зольность – несгораемый остаток
Влажность – чем она ниже, тем выше теплота сгорания
Насыпная плотность – сколько килограмм будет весить один кубический метр
Цена – этот пункт в комментарии не нуждается

Обо всех этих параметрах касательно каменного угля мы расскажем чуть позже. А пока вы можете сравнить его показатели с показателями других видов топлива.

Таблица показателей разных видов топлива

	Теплота сгорания	Зольность	Влажность	Насыпная плотность	Цена*
Каменный уголь	5795-7459 ккал/кг	2,1-3,2%	3,2-12,4%	800 кг/м3	от 4400 р/т (с доставкой)
Бурый уголь	3100-3600 ккал/кг	15-27%	14-22%	900кг/м3	от 4200 р/т (с доставкой)
Уголь антрацит	6700 ккал/кг	5-20%	5-7%	850 кг/м3	от 8000 р/т (с доставкой)
Дрова колотые	2500-3400 ккал/кг	2,4-3,2%	20-25%	480 кг/м3	от 2100 р/т (с доставкой)
Евродрова	4500 ккал/кг	1%	8-12%	1200 кг/м3	от 7500 р/т (без доставки)
Торфяные брикеты	4200 ккал/кг	до 18%	до 25%	250 кг/м3	от 9000 р/т (без доставки)
Пеллеты	4300-5200 ккал/кг	0,4-1,5%	8-12%	650-750 кг/м3	от 5300 р/т (без доставки)

*Цены актуальны для Екатеринбурга на 2019 год

Если сравнивать все параметры, то выгоднее каменного угля лишь антрацит. Но ближайшее его месторождение, по отношению к Екатеринбургу, расположено в Ростовской области. Учитывая доставку в Свердловскую область, стоимость такого топлива будет неоправданно высока. Колотые дрова и бурый уголь стоят дешевле каменного угля. Но их теплота сгорания, как видно из таблицы, сильно ниже. Нельзя забывать и о том, что древесина быстрее горит, соответственно, закупать ее нужно чаще. Таким образом, в нашем регионе выгоднее и эффективнее отапливать дома каменным углем.

Кроме характеристик, нужно понять, подойдет ли каменный уголь вашему котлу. Об этом и пойдет речь ниже.

Подойдет ли вам каменный уголь?

Чтобы ответить на этот вопрос, разберем два важных момента:

Тип котла
Фракция угля

Остановимся подробнее на каждом из них.

Тип котла

Твердотопливные котлы могут работать на любом твердом горючем материале. Поэтому формально можно сказать так: каменный уголь подойдет вам в любом случае. Вопрос лишь в том, будет ли это эффективно.

Тут важно понимать, что каждый котел предназначен для какого-то определенного топлива. Например, дровяные котлы работают на дровах; пеллетные – на спрессованных гранулах. И так далее. В паспорте каждый производитель указывает предпочтительный вид топлива. Если там указаны дрова, это не значит, что уголь закидывать нельзя. Но эффект будет намного ниже.

Если в вашем котле прописан в качестве основного топлива каменный уголь, значит именно при его использовании можно ожидать высокого КПД.

Если вы планируете отапливать дом каменным углем, то и приобретать нужно именно угольный котел.

Фракция угля

Это еще один важный показатель, и он тоже связан с возможностью использования угля в котле.

Дело в том, что подача топлива в бытовых котлах осуществляется через довольно небольшой люк. В него не всегда можно поместить материал с крупными кусками. Уголь же после добычи просеивается и разделяется на фракции по размерам. Часть материала поставляется в том виде, в котором была добыта. Это фракция 0-300, или так называемый рядовой уголь. Он содержит в себе и крупные куски (до 300 мм), и пыль.

У нас в продаже есть следующие разновидности:

20-40 мм – мелкий длиннокаменный орех (ДОМ)
50-200 мм – длиннопламенный плитный (ДПК)
0-300 мм – рядовой длиннопламенный (ДР)

Для всех домашних котлов из этого списка подходит только одна фракция – 20-40 мм. Она содержит зерна небольших размеров, которые легко загружаются в топку и равномерно сгорают.

Фракции 50-200 и 0-300 стоят дешевле, но для домашнего отопления не подходят. В них могут быть и мелкие, и крупные зерна. Гореть такой уголь будет неравномерно, от него будут оставаться непрогоревшие куски. Если у вас автоматический котел, то зерна больших размеров просто забьют податчик, и в итоге уголь вообще перестанет поступать в топку.

Подведем небольшой итог:

Для бытовых угольных котлов следует приобретать каменный уголь фракции 20-40 мм.

На что обратить внимание при выборе угля

Есть много тонкостей, которые относятся к конкретным моделям котлов. Например, не рекомендуется постоянно использовать длиннопламенные марки «крупный орех» и «мелкий орех» в котлах ZEUS-TURBO. Это может привести к тому, что мелкие фракции перекроют доступ воздуха через колосниковую решетку, а крупные – зависнут в загрузочной камере.

Ассортимент котлов слишком велик, чтобы описывать конструктивные особенности каждого из них. Поэтому мы не будем касаться этого вопроса, а расскажем, что важно учесть при выборе угля. Тем не менее, настоятельно рекомендуем внимательно изучить инструкцию конкретно к вашему котлу, прежде чем приобретать топливо.

Выделим основные показатели, которые нужно учитывать при выборе каменного угля:

Теплота сгорания
Зольность
Влажность

Ниже рассмотрим их по отдельности.

Теплота сгорания

Этот показатель говорит о количестве тепла, которое выдает уголь при горении. Его обозначают в ккал/кг. Самое низкое значение у бурых углей – не более 4500 ккал/кг, а максимальное у каменных и антрацитов – до 8500 ккал/кг. Чем оно выше, тем теплее будет в доме. У нашего угля показатель теплоты сгорания варьируется от 6024 до 7393 ккал/кг. Соответственно, он дает много тепла. Если, к примеру, сравнивать с дровами, у которых это значение составляет в среднем 3000 ккал/кг, то уголь даст больше тепла при одинаковых условиях.

К тому же, длительность горения у угля значительно выше, и если дрова придется подкидывать чуть ли не каждый час, то уголь достаточно будет загрузить один-два раза в сутки. К примеру, если в холодную зиму с вечера затопить котел дровами, то к утру он уже почти остынет. С углем такого не произойдет.

Зольность

Этот показатель считается одним из важнейших для каменного угля. Он говорит о количестве примесей, которые не сгорают. Чем их больше, тем соответственно, больше золы, и меньше тепла выдает топливо. Кроме того, уголь с высокой зольностью быстрее забивает дымоход, соответственно и чистить его придется чаще.

Зольность указывают в процентах. Каменный уголь высокой сортности имеет показатель до 25%, а низкой – от 40%. У длиннопламенного сорта он не должен превышать 12%, а у нашей продукции он составляет 2,1%. Это сильно ниже нормы, что говорит о том, что отходов после сгорания остается немного.

Но тут мы должны предупредить вас об одном недостатке каменного угля. Зола, остающаяся после его горения, имеет очень малый вес и легко поднимается в воздух. Из-за этого при чистке котла все вокруг покрывается ей. Чтобы не допустить распространения золы, рекомендуем оградить котел, а перед очисткой топки очень осторожно заливать ее небольшим количеством воды. Так остатки угля превратятся в своеобразную кашу. Процесс чистки будет грязнее, зато зола не распространится по помещению.

Влагоемкость

Она бывает внутренней и поверхностной. В первом случае влага устраняется в процессе сгорания, а во втором – при выветривании на улице. Чем больше влажность, тем меньше тепла будет уходить на отопление помещения. Высушивание требует больших затрат энергии. По ГОСТу, длиннопламенный уголь должен иметь влажность не больше 18-20%. Наш уголь имеет показатель в 12,1%. Таким образом, он маловлажный, соответственно, и тепла выдает много.

Мы можем дать совет по визуальному определению влажности: если мелкие куски слежались или слиплись, уголь смерзся, значит, воды много.

Как рассчитать расход угля

Еще один важный момент, который стоит решить до покупки, — это то, сколько угля вам потребуется на отопительный сезон.

Это зависит от конкретных факторов:

Типа отопления, угля и котла
Отапливаемой площади и материала стен, потолка и пола
Есть ли утепление
Каков вид окон и плотность прилегания дверей
Суровость зим в регионе, продолжительность отопительного периода

Так, хорошо утепленные стены могут снизить потребность в тепле вдвое. Также стоит отметить, что через окна теряется больше тепла, чем через стены. Даже если стеклопакеты имеют несколько камер и покрыты энергосберегающим слоем.

Для того чтобы определиться с примерным количеством угля можно использовать 3 способа расчета.

Первый способ – практический

Он не требует расчетов и является самым простым. Купите несколько мешков каменного угля и посмотрите, сколько уйдет для поддержания комфортной температуры в сутки. На основании полученного результата можно подсчитать, какое количество нужно на месяц.

Второй способ – расчет в ведрах на весь отопительный период

Это грубый расчет количества каменного угля для отопления частного дома. Мы будем рассматривать период с сентября по апрель – в среднем это 8 месяцев.

Исходные данные:

Дом площадью 100 м2.
Ведро емкостью 10 л. Средний вес длиннопламенного угля в 1 ведре около 8 кг.
Сезон отопления частного дома 240 дней.

Таблица примерного расхода каменного угля

Количество угля (в сутки)	Месяцы
0,5 ведра	сентябрь-октябрь
3-4 ведра	ноябрь-февраль
0,5 ведра	март-апрель

Подведем итоги, учитывая, что в среднем в месяце 30 дней:

сентябрь-октябрь (2*30*0,5) – 30 ведер
ноябрь – декабрь – январь – февраль (4*30*3) – 360 ведер
март-апрель (2*30*0,5) – 30 ведер

Итого: 30+360+30 = 420 ведер.

Переведем в тонны: 420*8 = 3360 кг

Таким образом, на отопление дома в 100 м2 понадобится около 3,5 тонн каменного угля на весь отопительный период.

Третий способ – расчет в килограммах в сутки

Он основан на учете мощности котла, но и здесь могут быть серьезные погрешности. Мы рассчитаем расход на сутки, если температура на улице -22°С…-30°С, то есть достаточно холодно.

Исходные данные:

Стандартная формула мощности котла: на 10 м2 – 1 кВт, но это только, когда на улице очень холодно. Обычно теплоэнергии нужно меньше. Для дома площадью 100 м2 нужен котел мощностью 10 кВт. Для комфортной температуры в сутки нужно 240 кВт. Из 1 кг каменного угля можно получить 7,5 кВт энергии.
КПД котла варьируется в пределах 50-90%. Этот показатель прописан в технической документации оборудования. Мы возьмем усредненное значение в 70%.
Продолжительность периода отопления около 8 месяцев или 240 дней.

Сделаем примерный расчет для дома площадью 100 м2 в сутки:

240кВт: 7,5 кВт = 32 кг угля

Получается, что для обогрева дома площадью в 100 м2 в сильные морозы нужно 32 кг угля в сутки.

Выяснить точный расход можно только, зная все факторы: температурные показатели окружающей среды, качество утепления стен, количество окон и так далее. Также надо учитывать несгораемые остатки каменного угля, то есть примеси. Это тоже повышает расход топлива, поэтому лучше покупать максимально чистый уголь.

Погрешности в расчетах связаны с тем, что многое зависит от погодных условий. Выше мы рассмотрели ситуацию, когда на улице очень холодно. Но таких дней за весь отопительный период не так много, поэтому только приблизительно можно узнать, сколько нужно каменного угля.

После того, как вы определитесь с сортом и расходом угля, встает вопрос о хранении. Он важен, поскольку от условий размещения зависят его свойства. Дальше мы расскажем, как правильно хранить каменный уголь, чтобы он сохранил свои первоначальные характеристики как можно дольше.

Какие печи предназначены для растопки углем

Температура сгорания угля выше, чем температура сгорания поленьев. Поэтому углем топят печи особой конструкции. Теоретически, можно топить углем и обыкновенные кирпичные печи, но топка должна иметь утолщенные стенки, а колосниковая решетка располагаться на два ряда ниже. Кроме того, в конструкции должна быть отдельная, предназначенная для угля, система вытяжки, не связанная с другими системами.

Иногда в печах, внутри топки устанавливают два котла с водой, которые служат для обогрева помещения и предохраняют кирпичную кладку от перегрева. В подобных конструкциях необходимо следить за тем, чтобы в трубах всегда была вода.

Образец топки

Зольник и колосниковая решетка должны обязательно соответствовать друг другу по размерам, чтобы не было потерь тепла.Для усиления тяги используют специальные насадки на печь.

Банную печь также можно топить углем, если толщина ее стенок превышает 35мм, в противном случае от воздействия высокой температуры она может разрушиться!

Какое количество угля необходимо на зиму?

Чтобы не остаться без топлива в лютые морозы и не думать, куда деть уголь летом, необходимо оценить ряд параметров перед приобретением того или иного объема.

К ним относятся:

площадь помещения, материал стен и толщина утеплителя;
тип окон, дверей, степень их продуваемости;
разновидность топлива, котла, схема закладки угля;
перепады температур в регионе, продолжительность холодов.

Как показывает практика, для обогрева кирпичного дома необходимо на 35% больше топлива, чем при отоплении деревянного или строения из газобетонных блоков. Это связано с тем, что кирпич в силу своих характеристик забирает часть тепла. Ориентировочно для дома площадью 90 м.кв., простроенного из шлакобетона с толщиной стен 45 см, при печном отоплении потребуется от 2,5 до 3,5 тонн угля (2/3 объема – «семечко», остальное – антрацит «орех») в зависимости от меняющей температуры. Если же в таком строении нет дополнительного утепления, то количество закупаемого топлива уже будет не менее 6-7 тонн. Деревянный дом из бруса площадью 80 кв.м. при минимальной температуре зимой до -40 °C (около 1,5 месяцев и до -20°C в остальное время) придется отапливать 5 тоннами угля и 5 тоннами дров.

Какой уголь лучше для печи и котла?

Если инструкции к котлу нет либо в качестве отопительного агрегата используется обычная печь кирпичной кладки, то подбирать уголь придется экспериментально либо прислушиваясь к советам «бывалых».

Что касается бытовых котлов, то их растопку лучше осуществлять длиннопламенным углем «орех». По мере его сгорания сверху ровным слоем досыпается антрацит. Он позволяет обеспечить выдачу тепла на протяжении всего дня за счет своего длительного горения. Вечером в котел уже допускается засыпать «семечко», его будет достаточно, чтобы сохранять температуру на одном уровне до самого утра. Однако не стоит забывать и о типе установленного устройства. Описанная инструкция не является универсальной, поэтому в отдельных случаях схема использования топлива может быть иной.

Кирпичные печи лучше всего растапливать дровами. Когда они прогорят, пора закладывать угольные брикеты, также допускается применять «семечко», в идеале – длиннопламенное. Пока огонь не охватит уголь полностью, заслонки печи необходимо не закрывать, чтобы обеспечить приток кислорода. Когда печь разгорится, можно использовать уголь крупной фракции, подойдет для этих целей «кулак» или «орех». Также разрешена и другая схема: сначала используется «орех», а в позднее вечернее время и ночью – «семечка».

Подготовка печи к растопке

Перед тем, как топить печь, стоит проверить ее исправность и подготовить к растопке. Особенно актуально это в загородных дачах, где печь используется нечасто, по приезду хозяев.

Визуально осматриваем печь на наличие трещин в кладке. При их наличии в помещении может попадать дым, угарный газ, к тому же, при нагреве трещина может увеличиться и еще сильнее повредить кладку. Если трещины обнаружены, их заделывают смесью глины и песка.
Проверяем наличие побелки на трубе (на чердаке и крыше).
Нежелательно располагать горючие, особенно легковоспламеняющиеся, предметы ближе, чем на полметра от горячих стенок печи. Также не стоит близко к печи складывать сухие дрова.
Чистить трубу рекомендуется 2-3 раза в месяц (при постоянной эксплуатации).
Перед растопкой чистим печь. Шлак и золу заливаем водой и выгребаем кочергой, убирая в специально отведенное место. Наружные стенки печи очищают от пыли сухой тряпкой. Если этого не сделать, пыль станет причиной неприятного запаха.
Нельзя использовать для растопки куски битума, хозяйственные и строительные отходы, пластик и т.п.
Не стоит одновременно открывать и поддувало и дверцу печи.
Чтобы не перегреть печь, ее топят несколько раз в день, продолжительность при этом не должна превышать двух часов.
Уголь для растопки выбирают сухой, среднего размера. Перед загрузкой в печь его очищают от пыли. Если топливо будет влажным, то при нагревании влага становится паром, который превращается в конденсат, оседающий на стенках трубы, смешивающийся с сажей и остужающий конструкцию.
Для розжига нельзя использовать горючие жидкости (керосин, бензин и другие).
Нельзя во время растопки оставлять печь без присмотра, особенно, если в доме есть дети и животные.

Как топить печь углем

Чистим печь от золы и нагара, подготавливаем уголь.
На дно топки укладываем слой скомканных газет или бумаги, сверху – слой некрупных древесных щепок.
Поверх щепок укладываем сухие дрова небольшого размера, например березовые. Чтобы горение дров происходило эффективнее, их укладывают «колодцем» или «шалашом» (при достаточно большом объеме камеры, в которой происходит горение топлива), оставляя между дровами пространство для свободной циркуляции воздуха.
Разжигать газеты можно обыкновенными спичками, или специальным баллончиком.
Закрываем дверцу печи. А поддувало открываем. С его помощью регулируем интенсивность горения – чем больше приток воздуха, тем сильнее пламя в печи.
Когда дрова прогорят, и образуется слой горячих углей, засыпаем в печь слой мелкого каменного угля (около пятнадцати сантиметров).
При открытии дверцы топки следует закрывать поддувало.
После того, как подсыпанный слой угля разгорится, его увеличивают до шестидесяти сантиметров (более крупной фракции).

Важно! В период разгорания углей их следует несколько поворошить для лучшей циркуляции воздуха и предотвращения спекания массы.

Уголь закладывают через дверцу топки или через сдвинутые конфорки металлической плиты. Второй вариант удобнее и безопасней.

Если после использования угля в месте его хранения осталась угольная пыль, то не стоит ее выбрасывать, экономнее использовать ее для отопления.

Для розжига используют обрезок стальной трубы. В нее загружают мелкие дрова и слой угля крупной фракции. Снаружи трубу обкладывают влажным мелким углем. После этого трубу вытаскивают через отверстия в плите и разжигают дрова. Подкладывают топливо после прогорания слоя предыдущего.

Причины появления задымленности

Образование засора в дымовом стояке или каналах печи.
Трещины в кладке печи. Из-за их появления тяга и температур отходящих газов уменьшаются.
Разрушение внутренней кладки печи.
Сильное охлаждение дымовой трубы и всей конструкции печи.
Печь может дымить в том случае, если параллельно с другой печью подсоединена к одному дымоходу без специального рассекателя (дымовой задвижки).

Каким углём лучше топить твердотопливный котёл

Чтобы добиться высокого коэффициента полезного действия (КПД) , т. е. лучшего соотношения объёма потребляемого топлива и количества выделяемого тепла, а также продлить срок службы котла, стоит придерживаться официальных рекомендаций производителя указанных в его техническом паспорте (инструкции).

Каменный, бурый, древесный или антрацит: какой выбрать

Уголь – горючая осадочная порода (полезное ископаемое) органического происхождения, состоящая из углерода и остаточных компонентов (примесей).

В России природный уголь, как ценный энергетический ресурс (согласно единой классификации по ГОСТ 25543-88), делится на три основные категории:

Бурый уголь.бурый (суббитуминозный) – самый распространенный и дешёвый уголь с землистой структурой, имеет тёмно-коричневый или чёрный цвет, сгорает быстро (коптящим пламенем), выделяя при этом неприятный запах гари и много отходов;
Каменный уголь.каменный (битуминозный) – твёрдый металлически-чёрный или смоляно-чёрный уголь, содержит небольшое количество минеральных и летучих веществ, отличается довольно высокой теплотворной способностью и приемлемой ценой;
Антрацит.антрацит – очень древний и дорогостоящий уголь, определяется по серо-чёрному цвету с металлическим или стеклянным блеском, долго воспламеняется, но потом легко горит (без дыма и огня, не спекается) с повышенной теплоотдачей.

Потребительские свойства разных сортов природного угля:

Сортировка угля	Марка	Массовая доля компонентов, %				Теплоотдача, МДж (кВт) / кг	Выброс летучих веществ
Сортировка угля	Марка	углерод	сера	вода	зола	Теплоотдача, МДж (кВт) / кг	Выброс летучих веществ
Каменный уголь:
— длиннопламенный	Д	76–78	0,5–3,0	8–15	12–16	27–31 (7,5–8,6)	39–42
— газовый	Г	83–87	0,6–1,6	7–10	10–15	29–32 (8,0–8,8)	36–38
— жирный	Ж	86–89	0,6–1,8	6–8	6–8	28–31 (7,7–8,6)	30–31
— коксовый	К	88–90	0,5–1,6	4–6	8–14	30–32 (8,3–8,8)	20–23
— тощий	Т	90–93	0,3–0,8	4–6	6–12	26–32 (7,2–8,8)	12–13
— слабоспекающийся	СС	89–92	0,6–1,2	8–9	8–14	30–31 (8,3–8,6)	14–16
Антрацит
Антрацит	А	92–98	0,3–1,0	3–7	4–7	32–36 (8,8–9,7)	6–8
Бурый уголь
Бурый уголь	Б	50–72	0,8–4,1	20–40	20–45	16–22 (4,4–6,1)	41–48

Также в продаже встречаются комбинированные сорта с промежуточной маркировкой: ОС – отощённый спекающийся, ДГ – длиннопламенный газовый.

Напрашивается вывод: самый теплотворный, а значит лучший сорт – это антрацит. Однако его целесообразно покупать только для котлов, разработанных под высокоэнергетическое топливо. Всё дело в том, что в полной мере антрацит раскрывает свой потенциал, если температура горения достигает очень высоких пределов (2200–2300 °С), которые далеко не каждый котёл выдержит. Невыгодно в любом случае: придётся или рисковать котлом, или переплачивать за низкий КПД.

Классические котлы (особенно со стальными топками) рассчитаны на менее теплотворные сорта, но зато из них они извлекают максимум полезной энергии.

Длиннопламенный каменный уголь является относительно универсальным топливом. Он легко разжигается, практически не спекается и благодаря высокому содержанию летучих веществ отдает много тепловой энергии. Но из-за влажности этот сорт не совсем подходит для котлов длительного горения пиролизного типа.

При использовании технологии пиролиза температура газов на выходе в дымоходе сильно снижается, поэтому сжигание сырого топлива может привести к скоплению конденсата и образованию тягучего, трудноудаляемого налёта. Чтобы этого избежать рекомендуется топить подобные котлы газовым (Г или ДГ) углём.

Справка. Независимо от выбранного сорта, необходимо запомнить, что к использованию в бытовых условиях разрешён исключительно нетоксичный уголь, с содержанием серы не более 2 %. Иначе при сжигании сернистый газ (SO2) будет выделяться с избытком, отравляя воздух и корродируя металлические поверхности.

В плане экологии неплохой заменой обычному углю может стать древесный уголь: его вещественный состав аналогичен дровам, т. е. серы там нет (0,03–0,05 %).

Древесный уголь.

Древесный уголь – легковоспламеняемый высокоуглеродистый продукт, получаемый путём сухой перегонки древесины с ограничением доступа к кислороду.

Поскольку древесный уголь не является природным ископаемым, его выделяют в самостоятельную топливную группу, которая (по ГОСТ 7657-84) включает три вида:

А – уголь из берёзы, бука, ясеня, граба, ильма (вяза, береста), дуба и клёна;
Б – уголь из осины, ольхи, липы, тополя и ивы, возможно добавление А;
В – уголь из сосны, ели, пихты, лиственницы, возможно добавление А и Б.

Потребительские свойства разных сортов древесного угля:

Марка	Сортировка	Массовая доля компонентов, %			Теплоотдача, МДж (кВт) / кг	Выход летучих веществ, %
Марка	Сортировка	углерод	вода	зола	Теплоотдача, МДж (кВт) / кг	Выход летучих веществ, %
А	Высший	90–92	5–6	2,0–2,5	30–31 (8,3–8,6)	15–20
А	Первый	76–79	5–6	2,5–3,0	25–27 (6,9–7,1)	20–23
Б	Первый	87–88	5–6*	2,0–2,5	29–30 (8,0–8,3)	16–18
Б	Второй	85–87	5–6*	2,5–3,0	28–29 (6,9–7,2)	13–15
В	———	75–77	5–6*	3,5–4,0	25–26 (6,9–7,2)	14–16

* в некоторых случаях для угля марок Б и В допускается повышение влажности до 15–20 %, при условии перерасчёта реальной массы топлива на 5–6 % влажность.

Для растопки котлов больше всего подходит древесный уголь из твёрдых пород дерева, т. е. марки А. Его легко отличить визуально: благодаря иссиня-чёрному цвету с явно просматривающимся глянцевым отливом он, конечно, похож на каменный, но если надломить край можно рассмотреть волокнистую структуру.

Прогорание древесного угля в тт котле длительного горения шахтного типа.

Древесное топливо прогорает дольше ископаемого и выделяет тепло более равномерно, при этом практически не образует дыма и неприятного запаха. Но его производство слишком затратное (для 1 т продукта требуется 8–12 м3 дров), что отражается на стоимости и для многих людей является существенным недостатком.

Примерная цена разных сортов природного и древесного угля:

Разновидность угля	Средняя стоимость 1 тонны, руб.
Антрацит	8 000–10 000
Каменный	5 500–7 000
Бурый	3 500–4 500
Древесный	16 000–20 000

Стоимость покупного древесного топлива примерно в 2–2,5 раза выше даже относительно дорогого антрацита. Поэтому если выбор всё-таки пал на этот вид, то можно попытаться несколько сократить затраты на отопление, наладив домашнее мини-производство, что особенно выгодно при наличии дешёвых дров.

Применение для растопки угольных брикетов

Угольные брикеты – порционное топливо, которое изготавливается путём прессования и последующего обжига мельчайших фракций угля (стружки, пыли).

Применение брикетов имеет свои преимущества: они легко воспламеняются, долго горят и за счёт компактной формы экономят место в топке. При этом выход тепловой энергии не уступает антрациту. Единственным существенным минусом считается цена – она превышает стоимость насыпного материала на 25–35 %.

Как топить угольной пылью?

Для экономии сырья, просейте содержимое зольника через сито, оставшиеся в сите не сгоревшие фракции угля можно отправить на повторную топку!

Топить угольной пылью довольно затруднительно: обычно пыль или просто проваливается к золе, или спекается в камень, поэтому здесь нужен особый подход:

специальная горелка – позволит создавать однородную пылевоздушную массу, которая под давлением начнёт дозированно подаваться в зону сжигания;
домашний вариант брикет – формирование целых кусков обеспечит лёгкое спекание, пыль не будет концентрироваться в воздухе и проваливаться в зольник.

Такие самодельные бруски делаются как из чистой пыли, так и из смеси с опилками: в первом варианте пыль нужно просто смочить до состояния комковатого теста и заморозить в формах, а во втором – смешать угольные и древесные отходы 50/50, добавить воды, слепить примерно одинаковые заготовки и просушить их.

Готовыми брикетами твердотопливный котёл лучше топить после того, как в нём ранее уже прогорели (15–20 минут) дрова. Далее как обычно: в центр топки выкладываются брикеты, на время разгорания максимально открывается тяга (можно включить вентилятор) и всё – осталось ждать нагрева воды до 85–90 °C.

Справка. Формально без установки специальной горелки топка угольного котла пылью запрещается. Это обоснованные меры безопасности, ведь в условиях ограничения воздушного потока горючие частицы могут начать накапливаться во взвешенном состоянии, что при определённой концентрации приведёт к взрыву.

Классы крупности (фракции) топлива

Классы крупности (фракции) природного угля по ГОСТ 19242-73:

Наименование фракции	Класс	Размер кусков, мм
Плита	П	более 100
Крупный (Кулак)	K	50—100
Орех	O	25—50
Мелкий	M	13—25
Семечка	C	6—13
Штыб	Ш	менее 6
Рядовой шахтный/карьерный	P	менее 200/300

Соответствующую классу букву приписывают сразу после условного обозначения марки: бурый мелкий – БМ, тощий крупный – ТК. При смешивании различных по фракции классов угля указываются несколько букв: антрацит кулак с мелочью – АКМ, длиннопламенный орех с мелочью и штыбом – ДОМШ.

Стандартный котёл топится углём – ДК, ГК и ДКО, но для автоматических котлов можно использовать только мелкую фракцию – ДОМ, ГОМ, АОМ и т. д.

Как и каким углем лучше топить твердотопливный котел

Для бытового потребления обычно предлагается несколько марок каменного и бурого угля, кроме того в ход идет и древесный уголь. Но, прежде чем загружать топку новым топливом необходимо внимательно прочесть инструкцию по пользованию твердотопливным котлом, именно в нем указаны рекомендованные производителем марки топлива.

Для бытовых и промышленных отопительных котлов в документации указывается оптимальные для использования марки угля. Дело в том, что в процессе производства котлов готовые изделия проходят испытания и сертификация для использования с разными видами топлива. Теплоемкость угля одной группы может быть выше, чем теплоемкость рекомендованных производителем марок из-за чего нормальная работа оборудования может быть под угрозой.

Одним из условий как правильно топить котел углем выступает правильный выбор топлива, кроме указания типа и марки производители рекомендуют ориентироваться и на количество вредных примесей, пыли, зольность и показатели теплотворности. Это информация указывается в паспорте топлива, а вот какими именно качествами обладает та или иная марка стоит узнать более подробно.

Каменный уголь

Этот вид угля самый распространенный. В большинстве марок теплотворная способность в среднем составляет около 5500-6000 ккал/кг. Такой показатель связан с большим содержанием углеводорода, это вещество составляет около 75% от массы. При сгорании каменный уголь образует от 2 до 5% золы, но стоит сказать, что это касается сортового продукта, прошедшего очистку от каменной породы. Марки каменного угля делятся по размеру фракции, массе и теплотворности. Кроме того есть градация и по тому как быстро сгорает топливо. Практически все марки каменного угля пригодны для топки универсальных твердотопливных котлов классического вида. А вот для устройств длительного горения такое топливо не подходит, у него довольно высокий температурный показатель, что пагубно сказывается на оборудовании.

Бурый уголь

Это топливо в основном используется в тех районах, где идет его добыча. Так уж сложилось исторически что бурые угли не нашли широкого применения и в основном являются продуктом местного потребления. Теплотворная способность бурого угля ниже, чем у каменного, она составляет примерно 3000-3200 ккал/кг, этот показатель почти в 2 раза ниже, чем у самой низкосортной марки каменного угля. Особенностью этого продукта выступает и то, что он после сгорания он оставляет больше золы. В бытовых отопительных установках используется бурый уголь, и брикет из него с массовой долей влажности около 50 %.

Антрацит

При выборе топлива имеющего самый высокий показатель теплотворной способности стоит ориентироваться на антрацит, один из самых лучших видов углей для сжигания в котле. Теплотворная способность позволяет выделять при сжигании 9000 ккал/кг, что является одним из самых высоких показателей. Однако после сгорания антрацит образует большое, до 7%, количество золы и до 5-7% углей, которые не сгорели.

Лигнит

Этот вид каменноугольного сырья предназначен для потребления в промышленных установках. В быту многие производители не рекомендуют использовать по причине его специфической структуры и большого количества зольного остатка.

Продукты переработки угля

Условно эти виды продуктов, сложно отнести к какому-либо виду твердого топлива из природных углеводородов, но и обойти их вниманием довольно сложно. К этому виду продуктов относятся продукты переработки каменного угля – угольный брикет и кокс.

Первый представляет собой брикетированный тип топлива, полученный на основе прессования отходов восстановления угля на обогатительных фабриках. Проще говоря, это прессованная мелкая фракция сортового угля, оставшаяся при просеивании основной массы. Такое топливо в основном используется на промышленных предприятиях, поскольку при горении выделяет большое количество серы, да и в остатке часто зольность превышает 10% от начальной массы.

Угольная пыль в чистом виде практически не используется в системах индивидуального отопления, поскольку технология сжигания пыли в твердотопливных бытовых котлах не предусмотрена. В промышленном производстве, в энергетике с тепловой генерацией и даже в металлургии использование пыли обоснованно, она в виде водно пылевой смеси конкурентно заменяет собой дорогой природный газ, а вот в небольших котлах, рассчитанных на 7-15 кВт мощности такой способ слишком затратный.

Коксующийся уголь, который является основным топливом доменного производства чугуна, может с успехом использоваться и дома. Правда, нужно помнить, что энергетическая ценность составляет от 5,6 до 7,0 тысяч ккал/кг. Среднее содержание золы около 8%, летучих веществ от 3,2 до 4,2%, серы в составе кокса 1-2%. Чистый углерод составляет не менее 87% вещества.

Газовый уголь

Этот вид угля в обиходе часто называют горючкой. Насыщенный легкими горючими газами уголь этой группы имеет небольшую фракцию, всего 3, максимум 4 см в диаметре. Такой продукт отлично подходит для растопки, поскольку быстро начинает поддерживать горение и также быстро поднимает температуру горения до 400-600 градусов, чего вполне достаточно для розжига основной массы углей основного топлива. А вот использовать его для полноценной топки вряд-ли получится, теплотворность у него небольшая, да и время сгорания в 4-5 раз выше, чем у антрацита или кокса.

Древесный уголь

До недавнего прошлого древесный уголь был одним из самых распространенных угольных продуктов. Сегодня этот уголь уступил свое место каменному, но он по прежнему остается востребованным в частных домовладениях. При сжигании он образует от 7000 до 8000 ккал/кг, что является неплохим показателем с обычными дровами. После сгорания 84% углерода образуется от 2 до 2,8% золы. Особенно хорошо использовать древесный уголь в твёрдотопливных котлах пиролизного типа и котлах длительного горения.

Как топить котел от теории к практике

Получить оптимальный результат при топке углем зависит от того насколько правильно будет выполнена технология всех этапов топки, от загрузки дров и до пополнения основного топлива в топку. Успех во многом зависит от того как растопить котел. Дело в том, что каменный уголь, антрацит или кокс, вступают в процесс горения при достижении в очаге горения температуры 400-600 градусов. Достичь этого при помощи бумаги просто невозможно, да и твердое топливо само от огня спички или листа бумаги не зажжется.

Процесс розжига твёрдотопливного котла отопления

Технология розжига твердотопливного котла ничем не отличается от процесса розжига котла дровами. Просто здесь имеются свои нюансы. Первый нюанс состоит в том, что в нижней части топки должна быть установлена специальная решетка для угольного топлива. Назначение этой решетки заключается в том, что она позволяет во время горения осуществлять перемешивание углей. Она изготавливается в виде массивной чугунной отливки с расстоянием между колосниками 1,5-2 см. Эта решетка устанавливается в нижней части топки вертикально, при этом закрывается дверкой подувала с шибером, регулирующим подачу кислорода.

В нижнюю часть закладывается бумага, поверх которой укладывается щепа. Следующим слоем идут лучины и мелкие поленья для розжига активного пламени. Сверху закладывается 4-5 крупных поленьев. Верхний слой укладывается так, чтобы на него можно было засыпать уголь, и при этом, топливо не просыпалось в подувало.

Для растопки берется щепа из хвойных пород, она быстро вспыхивает, поддерживая горение, создавая достаточную температуру для того, чтобы следом разожглись поленья из твердых пород дерева. В качестве дров используются дрова твердых пород – дуб, береза, граб, они создают необходимую температуру для того чтобы разжечь уголь.

Для первой закладки используется уголь мелкой фракции – диаметром 3-4 см, идеальным вариантом здесь может служить газовый уголь или горючка.

Важно помнить, что для розжига используется сухие дрова. Ни в коем случае нельзя использовать горючие смеси и жидкое топливо. Если в топку влить бензин, биотопливо или дизель велика вероятность того, что оно прольется в подувало и даже вытечет на пол. В таком случае пожара не избежать. Лучше положить на дно больше смятой бумаги, чем подлить хотя бы каплю бензина.

Зажечь огонь можно спичкой, или зажигалкой, разницы нет, главное чтобы огонь как можно быстрее охватил щепу и верхние поленья.

Основной период топки

Условно, процесс как правильно топить котел углем можно разделить на несколько этапов – первый розжиг, второй период основного горения, этап достижения стабильного горения и наконец, затухание.

Основной период топки обычно приходится на момент, когда дрова образуют продуктивные угли для засыпки каменного топлива. От того когда будет выбран момент засыпки первой порции горючки и зависит как правильно топить твердотопливный котел. По времени с момент начала горения бумаги до того как поленья основной закладки дерева будут объяты пламенем обычно проходит минут 4-5, но это при нормальной тяге и открытой заслонке подувала. Проверить, что происходит в топке, можно открыв топочную дверцу – при аккуратном открытии топка будет озаряться ровным ярким пламенем, это значит, что наступил момент для засыпки первой порции угля.

В топку сначала засыпается уголь мелкой фракции 2-4 см в диаметре. Примерно на этом этапе понадобится от 0,5 до 1 кг топлива или 1-2 совка. Уголь засыпается через топочную дверку и делается так, чтобы его слой был равномерно распределен по всей площади огня. Сразу после засыпки дверка закрывается, а задвижка на дверке подувала, чуточку приоткрывается, чтобы увеличить доступ кислорода в топочное пространство.

Проверить, что происходит в топке стоит через 10-12 минут. Этого времени достаточно, чтобы температура возросла до 400 градусов и горючка начала гореть, выделяя достаточно тепла. В этот период стоит обратить внимание на показания термометра на котле, если температура резко пошла в гору и теплоноситель стал лучше разогреваться в трубах и радиаторах, то значит что пришло время дополнить котел еще одной порцией топлива.

По правилам, как правильно топить котел углем нужно внести от 3 до 5 кг антрацита или каменного угля средней фракции. Угли должны быть среднего размера 4-7 см в диаметре. Так же как и горючка, засыпка делается через топочную дверку лопаточкой или совком. По возможности уголь рассыпается по всей площади топки, чтобы слой был около 10-15 см (правда, здесь многое зависит от размеров топки). После того как будет закрыта дверка топки выставляется терморегулятор и котел переводится в режим длительного горения, когда он сам регулирует открытие и закрытие задвижки подачи кислорода.

Этап стабильного горения

Этап стабильного горения длится около 5-9 часов. Основным приемом как правильно топить котел в этот период заключается равномерная подача топлива в топку. Обычно если при первой засыпке идет ¼ часть топлива, то в период поддержания стабильного горения оставшееся топливо делится на 3 равные части. После добавления антрацита через решетку подувала делается помешивание горящей массы чтобы не допустить зашлаковывания топки.

Окончание горения

Окончание горения настает с третьим этапом забрасывания топлива. В топку засыпается остаток угля. При этом, чтобы достичь максимального эффекта стоит сверху досыпать золу из подувала. Это позволит увеличить время горения и добавить к горению несгоревшие частички углей.

Как правильно топить котел длительного горения

Основой того, как правильно топить котел длительного горения выступает необходимость использования правильного топлива. В таких котлах используется в основном древесный уголь, он легче разжигается, процесс его горения легче контролировать, он выделяет меньше дыма с копотью, да и золы после него остается меньше. Собственно и котлы длительного горения в основном производятся под использование дров и древесного угля.

admin

Как правильно топить котёл углём: инструкция по обеспечению длительного горения

Прежде чем растопить котёл нужно осмотреть его на наличие повреждений и трещин, проверить интенсивность тяги, а также, подключив его к сети, убедиться в исправности работы электронных частей. Затем рекомендуется очистить зольник и камеру сгорания, насухо их вытереть и после этого начинать топить котёл углём.

Специалисты советуют растапливать котлы топливом с меньшим КПД, но более легковоспламеняющимся, а потом понемногу добавлять уголь в два захода:

Положить на решётку смятую бумагу, сверху поместить щепки или хворост.
Закрыть дверцу топки, со всех сторон равномерно поджечь бумагу и прочее.
Открыть задвижку зольника и дождаться пока мелкое топливо разгорится.
Прямо поверх пламени насыпать мелкий уголь тонким слоем в 10–15 см.
Через 15–30 минут доложить крупный уголь до верхней границы дверки.
Оставить поддувало наполовину приоткрытым (только щёлку, если дымит).

Теперь можно наслаждаться комфортной температурой в комнате, регулярно подкидывая топливо. Перед дозаправкой задвижку зольника требуется закрывать.

Как видно, топить котёл просто, но чтобы он долго горел, не потреблял «лишнего» угля и в целом был эффективным, придётся контролировать его работу:

ворошить прогоревший уголь перед новой закладкой для предотвращения массового спекания, а если корочка уже сформировалась – разбивать её кочергой;
разбавлять небольшими прослойками дерева недостаточно теплотворное (низкокачественное) топливо, чтобы не дать слоям угля коксоваться между собой;
организовать теплоизоляцию дома и установить термостат в каждой комнате, что позволит избежать переработки котла и сэкономить в итоге до 20–25 % угля;
чтобы разжечь бумагу использовать силу естественной циркуляции воздуха, даже если автоматика контролирует надув (так дымоход будет успевать прогреться);
полностью очищать дымоход и все внутренние узлы минимум 2 раза в год, иначе через несколько лет скопление сажи приведёт к падению КПД на 25–30 %.

Справка. Чтобы ещё более экономно использовать ресурсы бережливые хозяева просеивают зольные отходы на металлической решетке 5–6 мм, и все крупные недогоревшие куски отправляют обратно в котёл вместе с новой порцией свежего угля. Таким образом, расход топлива сокращается в среднем на 10 – 15%.

Что делать, если уголь в котле плохо горит?

Заочно сказать, почему уголь плохо или совсем не горит сложно, ведь это случается по многим причинам, однако некоторые из них более распространены:

уменьшение тяги из-за засорения дымовой трубы и колосниковой решётки;
использование неподходящего сорта или просто низкокачественного угля;
слишком большая мощность котла, которая не соответствует площади дома;
загрузка большого объёма крупного угля, без предварительной растопки;
неисправность автоматической системы принудительной подачи воздуха;
нарушение целостности конструкции (пламя часто гаснет + задымлённость).

В случае последних вариантов потребуется специалист по ремонту котлов, а вот остальные неполадки вполне решаются правильной эксплуатацией и чисткой.

Нормы расхода и правила расчёта необходимого объёма топлива

Согласно техническим нормам для выработки 10 кВт тепловой энергии требуется 2 кг угля. Зная это можно рассчитать его необходимый объём по формуле:

Мх=X/теплотворная способность топлива (в данном случае 5 кВт/кг)

где М х – расход топлива за ограниченный период времени (день, месяц, сезон);
Х – теплопотери в течение отопительного периода, определяемые по формуле:

X = S×D×24×0,7×70

где S – обогреваемая площадь дома, включая все жилые и бытовые помещения;
D – продолжительность (количество дней) отопительного периода;
24 – время горения (количество часов) котла в сутки;
0,7 – средний коэффициент работы угольных котлов;
70 – средние теплопотери в час (для стандартного дома в умеренном климате).

Если за основу взять средний отопительный период в 6 месяцев (175 дней), то при площади 100 м2 теплопотери составят X = 100×175×24×0,7×70=20 580 кВт за сезон или 117 кВт за день. Расход угля за этот же срок будет равен М1=20 580/5=4 116 кг и М2=177/5=23 кг, т. е. необходимо будет закупить около 4,5 т угля.

Справка. Совсем примитивно можно ориентироваться на «живой» опыт других владельцев угольных котлов: когда температура на улице + 1 … и более °C в день сгорает 1 ведро топлива, если – 5 … – 15 °C, то 2–3 ведра, а особенно морозной зимой – 20 … и менее °C нужно будет загружать до 10 вёдер* в сутки.

* в стандартное ведро (12 л) влезает около 18 кг среднего каменного угля.

Очистка котлоагрегата от сажи

В процессе горения нижний отсек – зольник, будет постепенно наполняться отходами, ввиду чего потребуется производить регулярную очистку отделения. Сделать это предельно просто: потребуется лишь дождаться полного остывания прибора, открыть дверцу зольника и удалить его содержимое при помощи совка.

А вот прочистить внутренности котла от сажи уже сложнее: проблема заключается в том, что за время горения минеральный остаток превращается в спёкшуюся твёрдую массу. Чистка теплообменника и колосников выполняется инструментом похожим на изогнутое шило – им все наплывы просто соскребаются.

Специальный жесткий ёршик для чистки твердотопливных котлов. Часто идет в комплекте с котлоагрегатом.

Механическая чистка дымохода осуществляется путём пропускания через него ёршика с гибкими пластиковыми прутьями. Процесс очистки выполняется с крыши, при этом наибольшее внимание уделяется поворотам и местам соединения. Сажа и весь остальной мусор удаляется через специальные ревизионные колодцы.

Справка. Существуют также химические препараты для очистки от сажи – они выпускаются в виде добавок к топливу: сгорая, они размягчают отложения и выводят их через дымоход. Это, конечно, удобно, но недостаточно эффективно, поэтому часто такие средства используются в качестве профилактики загрязнений.

В заключении хотелось бы отметить, что, несмотря на столь подробные рекомендации, итоговый выбор всё равно нужно подстраивать под имеющиеся обстоятельства, ведь иногда даже идеальное по соотношению цена-качество сырьё оказывается невыгодным с учетом доставки в отдаленные от мест добычи районы.

Что собой представляют твердотопливные угольные котлы

Твердотопливный угольный котёл – современный отопительный агрегат, в котором для получения энергии и последующего нагрева теплоносителя можно сжигать антрацит, каменный, длиннопламенный, газовый, чёрный, бурый уголь, прессованные брикеты, а также некоторые другие виды твёрдого топлива.

Современный угольный котел Теплодар Куппер в разрезе.

По сути, котлы прямого (снизу-вверх) горения, являются преемниками традиционной русской печи, но, если массивная каменная (кирпичная) конструкция должна закладываться ещё на предварительных этапах стройки дома, то более компактное устройство можно подключить к уже существующей системе.

Применение и эффективность

Угольные котлы устанавливают в жилых и коммерческих зданиях (дачах, коттеджах, офисах), расположенных в местности, где подключение к системе газоснабжения проблематично. Идеально использовать угольный котёл для отопления частного дома площадью до 100-150 м2.

Сравнение эффективности котлов, использующих разные виды топлива:

Вид энергоресурса	Теплотворность, мДж (кВт)/кг (м3)	Цена топлива, руб./тонна (м3)	КПД	Стоимость кВт энергии, руб.
бурый (w ≈ 20–40 %)	12,9 (3,6)	2700–3200	70 %	1,71–1,27
каменный (w 7–15 %)	27,1 (7,5)	6000–7000	70 %	1,14–1,34
антрацит (w ≈ 1–3%)	31,1 (8,7)	8000–8500	70 %	1,31–1,40
природный газ	36,5 (10,3)	5400–5700	90 %	0,63–0,65
дрова (w ≈ 60–50 %)	8,1 (2,2)	1300–1500	60 %	0,98–1,05
дрова (w ≈ 30–20 %)	11,2 (3,1)	1500–1800	60 %	0,76–0,83
гранулы (пеллеты)	17,2 (4,7)	7000–9000	85 %	1,75–2,25
брикеты (евродрова)	16,1 (4,3)	6000–8500	85 %	1,65–2,32

Как видно из таблицы, с финансовой точки зрения угольный котёл – далеко не самый экономичный вариант: он проигрывает газовым и дровяным агрегатам.

По сравнению с газом, который сгорает практически полностью, уголь оставляет после себя очень много золы, а значит, обладает более низкой эффективностью сжигания и часть денег, затрачиваемых на топливо, неизбежно будет уходить на оплату «мусорных отходов», в прямом смысле этого слова.

Второй ближайший конкурент угля – дрова. Они очевидно дешевле, но не так удобны в эксплуатации: кроме того, что их придётся самому доводить до нужной фракции (или покупать колотые, но дороже), так ещё и нужно подбрасывать дрова в топку через каждые 3–5 часов, в то время как уголь горит 6–10 часов.

Устройство и принцип работы

Схематическое изображение принципа работы угольных котлов.

Принципиально конструктивное устройство угольного котла не отличается от любого другого твердотопливного агрегата, т. е. состоит из следующих узлов:

наружный вместительный цилиндр, который также является и корпусом;
слой теплоизолирующего материала, покрытый облицовочными панелями;
внутренний цилиндр, расположенный по одной оси (коаксиально) с первым;
камера сгорания (топка), отведённая в нижнюю часть внутреннего цилиндра;
регулируемое створкой отверстие (поддувало), для создания и усиления тяги;
вариативная система из воздухоотводящих и воздухоподводящих труб;
отсек для сбора золы и контрольно-измерительная аппаратура (опционально).

Справка. Внутренний и наружный цилиндр не могут прилегать друг к другу: между ними всегда должно оставаться свободное пространство (водяная рубашка) для беспрепятственного прохождения теплоносителя. При этом величина этого зазора напрямую определяет количество одновременно нагреваемой воды.

Принцип работы предельно прост: за счёт тяги дымоотвода в топку поступает воздух, что вызывает горение угля и выделение тепловых газов. Они в свою очередь, нагревая внутренние стенки, конвертируют тепло в горячий пар или передают его непосредственно воде, циркулирующей в системе теплообменника.

Некоторые котлы, как ТеплодарКуппер Карбо 26, оборудованы ТЭНами для дополнительного подогрева теплоносителя.

Нагретая вода снабжает трубы системы отопления дома и/или горячего водоснабжения (ГВС), а затем, после прохождения полного цикла (контура) возвращается снова в котёл. Отработанные тепловые газы, поступают в дымоход, где за счёт их энергии поддерживается оптимальная для создания тяги температура.

Отзывы о бытовых котлах на угле: преимущества и недостатки

Угольные котлы применяются для отопления частных домов уже очень давно, поэтому, благодаря многолетней практике и отзывам владельцев, их можно оценить максимально объективно:

Преимущества	Недостатки
долгое время работы – уголь прогорает медленнее большинства другого топлива (дров – в 2–2,5 раза, пеллет – в 2,5–3 раза)	высокая стоимость – цена даже самых примитивных угольных котлов вполне сопоставима с ценой агрегатов на газу
несложная конструкция – обычный котёл довольно просто устроен, что гарантирует защиту от появления случайных поломок	отведение хозяйственного помещения – сам агрегат и запасы топлива должны находиться отдельно от жилых комнат
универсальность – угольный котёл может сжигать любое твёрдое топливо, вопрос лишь в снижении мощности (до 20–40 %)	постоянный контроль и управление – котлы без электроники запускаются только вручную и требуют присмотра
независимость от внешних факторов – многие модели полностью автономны (энергонезависимы) и не нуждаются в доступе к электросетям	вред для экологии – угольная пыль и другие частицы продуктов сгорания загрязняют окружающее пространство

Также пользователи отмечают, что со временем в системе падает давление, медленнее идёт нагрев и увеличивается расход топлива в месяц. Это не стоит относить к минусам, т. к. проблема возникает из-за банального скопления накипи, с чем может столкнуться не только угольный, а любой водогрейный котлоагрегат.

Котлы длительного горения на угле

Принцип работы угольного котла длительного горения на примере модели Stropuva S20.

Котлы длительного горения на угле имеют более сложное устройство – теплообменник располагается не над камерой сгорания, как в классическом варианте, а за ней или вокруг нее, что меняет сам процесс топки: уголь прогорает очень медленно (тлеет без пламени) от верхнего слоя к нижнему, что заметно сокращает его расход.

Для лучшего окисления необходимо регулярное поступление воздуха, поэтому в таких котлах организованна система верхнего горения, при котором воздух с помощью насосной системы подводится напрямую в зону сжигания угля. Такой метод горения сокращает периодичность дозаправки примерно в 1,5–2 раза.

Пиролизные угольные котлы

Принцип работы пиролизных угольных котлов на примере модели Гейзер ВП.

Главная особенность агрегатов пиролизного типа состоит в том, что у них две взаимосвязанные топки: в одной – горит уголь и образуются раскалённые газы t=1200–1300ºC, а в другой – эти газы «дожигаются», поэтому к выходу из устройства они охлаждаются t=150–160ºC и практически не образуют дыма.

Таким образом, несгоревшие частицы отводных газов окисляются и выделяют дополнительную энергию, используемую для нагрева теплоносителя. Это повышает эффективность котла и обеспечивает полноту сгорания топлива, что продлевает время горения одной закладки до 24–30 часов, а с учётом бункера до 4–7 дней.

Бункерные автоматические котлоагрегаты

Автоматические угольные котлы отличаются от предыдущих версий тем, что в них регулировка всех рабочих процессов полностью или частично (если речь идёт о полуавтоматических моделях) осуществляется программируемым микропроцессорным контроллером, подключённым к датчикам и терморегуляторам.

Поддержка долгого горения реализована за счёт принудительно подающих воздух вентиляторов (нагнетателей) и тяговой системы удаления продуктов сгорания.

Модель Zota Стаханов 20. Уголь подается автоматическим механизмом из подключенного к котлу бункера, объемы подачи регулируются автоматикой котельного агрегата.

Для бесперебойности процесса дозаправки предусмотрен загрузочный бункер – металлический короб с установленным снизу шнековым транспортёром.

Вместимости встроенного топливного резервуара в бункерном угольном котле, хватает в среднем на 2–7 дней, а если подача топлива осуществляется из отдельного механизированного хранилища, то в зависимости от площади его вместимости может хватить на 3–4 недели или даже на весь отопительный сезон.

Чем оборудованы современные котлы

Большинство моделей отечественного и зарубежного производителя оборудованы теплоизоляцией, которая способствует уменьшению потерь тепла. В таких котлах оснащенный вентилятором блок управления нередко заменяет автоматический регулятор тяги.

Для регулировки интенсивности горения можно выбрать автоматический или ручной регулятор подачи воздуха в камеру сгорания. Маломощные котлы с ручной регулировкой удобны в работе тем, что позволяют регулировать тягу в соответствии с выбранным температурным режимом.

Большим спросом пользуются и двухконтурные твердотопливные котлы, выполняющие одновременно две функции: обогревая помещения дома и обеспечивая его жильцов горячей водой. При выборе устройства стоить определить для себя: будет ли он основным или вспомогательным элементом системы.

Схема: работа твердотопливного котла

Если ориентироваться на стоимость твердотопливного котла, то лучше отдавать предпочтение агрегатам зарубежных производителей в среднем ценовом сегменте. Существенным отличием от дорогостоящих аналогов будет только отсутствие в них сложной электроники.

Ее основная задача — контролировать процесс горения с учетом температуры внутренних помещений и наружного воздуха, упрощая тем самым эксплуатацию агрегата.

Какой выбрать: подробно о характеристиках, на которые стоит обратить внимание

Правильно определиться с выбором поможет проект, в нём указываются все требования к параметрам конструкции, возможностям подключения коммуникаций, монтажным данным помещения и т. д. Отдельное внимание в документации уделяется эксплуатационным характеристикам самого устройства.

Прямого, длительного горения или пиролизный

Сравнение угольных котлов, использующих разную технологию горения:

	Прямого горения	Длительного горения	Пиролизный
Максимальный КПД	65–75 %	78–84 %	85–92 %
Автономная работа	нет/да	нет/да	да
Энергозависимость	нет/да	нет/да	да
Период дозаправки	6–10 ч/——	12–18 ч./1–2 д.*	24–30 ч./4–7 д.*
Влажность топлива	w ≈ 30–50 %	w ≈ 20–30 %	w ≈ 7–15 %
Допустимая фракция	до 60–80 мм	до 25–50 мм	до 5–25 мм

* период дозаправки с учётом встроенного автоматизированного бункера

Можно сделать вывод, что более эффективного сжигания топлива, чем в автоматическом пиролизном котле, просто не может быть, поэтому если в планы хозяина дома не входят ночные дозаправки и постоянный присмотр за работой агрегата, то лучше выбрать именно этот вариант.

Однако стоит учитывать его требовательность к качеству топлива и заранее озаботиться поисками надежного поставщика мелкофракционного угля или приобрести дробилку. Кроме того, такой нагреватель работает только вместе с автоматикой, т. е. ему нужно обеспечить бесперебойный доступ к электропитанию.

Материал первичного теплообменника (корпуса)

Материал, из которого изготовлен корпус угольного котла – важный фактор, определяющий долговечность и ремонтопригодность отопительной системы:

сталь – лёгкий пластичный материал, который спокойно выдерживает перепады давления и температуры, но склонен к коррозии и сквозному прогоранию;
чугун – долговечный материал, который позволяет использовать большие мощности котла, но плохо переносит удары и резкие температурные колебания.

При небольшом повреждении стального теплообменника есть высокая вероятность, что дыру получится заварить, особенно если использовался качественный «котловой» металл толщиной более 4 мм, а вот если на чугуне образуется хоть малейшая трещина, то всю деталь придётся заменить целиком.

Комбинированная модель Viadrus U22 – отличный пример сочетания стального первичного теплообменника и чугунного вторичного.

Многие производители предпочитают сочетать сильные стороны обоих материалов, поэтому выпускают котлы в стальном корпусе, но с чугунной топкой.

Одноконтурный или двухконтурный

Выработанное котлом тепло распределяется в зависимости от числа контуров:

одноконтурный – предназначен исключительно для отопления помещения, подключается к системе батарей (радиаторов) и нагревает воду только для них;
двухконтурный – используется не только для обогрева самого дома, но и для нагрева воды санитарно-бытового назначения, а также для «тёплых полов».

Справка. В проточном нагревателе для горячего водоснабжения, тепловая мощность должна перманентно регулироваться в соответствии с расходом воды.

Поскольку интенсивность горения твёрдого топлива невозможно изменять в режиме реального времени (динамически), то относительно рентабельным может быть только котёл, получающий тепловую энергию от сжигания газов, т. е. пиролизного типа, да и то не всегда, учитывая разницу в цене на уголь по регионам.

Организовать систему горячего водоснабжения можно и с одним контуром. Для этого необходимо подключить бойлер косвенного нагрева , что позволит воде циркулировать не только по трубам, но и проходить в накопительный бак (через встроенный теплообменник), нагревая в нём воду.

Минимально необходимая мощность и отапливаемая площадь

Наиболее часто применяемый в непрофессиональной среде способ расчёта искомой мощности – соотношение 100 Вт тепла на каждый м² площади помещения:

Q = S × 100

где Q – требуемая тепловая энергия для обогрева помещения (кВт);
S – площадь отопления (м²), 100 – удельная мощность, норма на единицу площади (Вт/м²).

Например, для комнаты площадью 17,6 м² Q=17,6×100=1760 Вт ≈ 1,8 кВт

Обычно расчёт ведется именно в направлении «от малого к большому». Проще говоря, значение для каждой комнаты определяется отдельно, а потом полученный результат суммируется. Это позволяет не только узнать искомую мощность, но и в дальнейшем рассчитать необходимое количество радиаторов.

Ещё один нюанс: мощность рассчитывается под самый теплотворный уголь, который можно сжигать в агрегате. При топке другим углём такой выработки тепла добиться нельзя, потому рекомендуется сделать запас мощности в 10–20 %, тогда оборудование не будет работать на пределе даже в самые лютые холода.

КПД

Коэффициент полезного действия (КПД) показывает соотношение объёма потребляемого топлива к количеству полезного тепла, выделяемого агрегатом.

Это самый важный критерий производительности отопительного оборудования, поэтому очевидно, что чем КПД больше – тем лучше. Для угольного котла, как уже говорилось выше, показатель варьируется в пределах 65–92 %, что зависит от конструкции, типа горения и степени автоматизации рабочих процессов.

Как работает угольный котел?

Что такое угольный котел? Это простая установка, которая состоит из двух отделений. В верхнюю топку закладывается уголь. После его прогорания остаются зола и шлаки, которые попадают в нижнее отделение и удаляются оттуда по мере необходимости. Между камерами стоит обычная решетка из прочного чугуна.

Подобные печи могут быть дополнительно укомплектованы сложной автоматикой, которая позволяет переводить работу установки в автономный режим и управлять тягой. Если автоматики нет, угольные печи работают при помощи естественной циркуляции. Первый тип устройства имеет несколько эксплуатационных преимуществ, но стоят печи длительного горения куда больше простых устройств.

Автоматика работает предельно просто. Благодаря ей и работе вентилятора легко контролировать поступление кислорода в топку. Чем его больше, тем сильнее горит уголь, и тем быстрее прогорает топливо, отдавая максимальное количество тепла. Ограничение доступа кислорода приводит к обратному эффекту. Топливо горит медленнее, количество отдаваемого тепла уменьшается, зато увеличивается время прогорания угля.

Температуру прогрева регулирует специальный термодатчик. Режимы работы котла можно программировать. Если достигнута заданная температура, датчик срабатывает и отключает вентилятор. При этом подача кислорода уменьшается, и печь прогорает медленнее. Когда температура падает, вентилятор включается и начинает интенсивно нагнетать в топку кислород. Уголь опять активно разгорается. Если учесть подобные особенности работы твердотопливного котла, становится понятно, когда и как в печь закладывать уголь.

Какой уголь выбирать для топки?

Что такое уголь? Это продукт растительного происхождения, в состав которого входят углероды и негорючие примеси. Именно они образуют после прогорания золу и шлакообразные вещества. Соотношение двух компонентов везде разное. Именно оно, а также «возраст» природного топлива определяет марку угля. Специалисты различают несколько разновидностей.

Самый «молодой» вид угля — лингит. Он имеет довольно рыхлую структуру. Если взять в руки комок лингита, он быстро рассыплется и потеряет форму. Такой уголь чаще всего используется в тепловых электростанциях, а вот для отопления дома лингит не подходит.

Кроме лингита добываются еще и бурый, каменный уголь, антрацит — самые древние отложения углеродов. Все разновидности имеют разный уровень влажности. В буром угле, например, влажность составляет 50%, в антраците ее порог не превышает 7%. Поэтому антрацит имеет самую высокую удельную теплоту. Ее показатели составляют 9 тыс. ккал/кг. Меньший показатель у каменного угля — 5,5 ккал/кг. У бурой разновидности удельная теплота составляет всего 3 ккал/кг. Учитывая все это, легко понять, какой вид топлива приобретать для протапливания дома.

Как правильно использовать твердотопливные установки?

Работа угольного котла

Принцип работы твердотопливного котла известен, решен вопрос и с выбором разновидности угля. Осталось научиться правильно топить печь. Существует несколько простых правил, усвоить которые должен каждый, кто выбирает описываемые установки для организации отопления загородного дома.

Запомните! Сначала печь необходимо подготовить к растопке, затем правильно загрузить в нее топливо. Во время его горения за установкой необходимо пристально следить, вовремя удаляя продукты сгорания.

Остановимся на всех этих моментах более подробно.

Готовим печь к растопке

Если печь в загородном доме используется от случая к случаю, перед началом ее эксплуатации в целях безопасности необходимо исключить наличие трещин внутри кладки.

Чем они опасны? Через них в помещение могут проникать продукты сгорания и угарный газ, который должен при помощи тяги выводиться наружу. Если подобный дефект обнаружен, его обязательно перед растопкой необходимо устранить, замазав щели смесью глины и песка. В противном случае при нагреве трещины могут еще больше увеличиться в размерах. И это приведет к возникновению опасных ситуаций.

Осматривая печь снаружи, убираем подальше от нее легковоспламеняющиеся предметы и чистим ее внутри. Выгребаем золу и шлаки при помощи лопатки, освобождая внутреннее отделение. Целесообразно сухой тряпкой протереть и внутренние стенки топки. Если этого не сделать, то во время растопки пыль начнет гореть, наполняя комнату неприятным запахом.

Топить угольную печь необходимо несколько раз в день. Продолжительность одной топки не должна превышать двух часов. Для загрузки лучше использовать хорошо просушенный уголь средней фракции.

Обратите внимание! Влажное топливо при горении выделяет пар. Он образует конденсат, который оседает внутри дымохода. Смешиваясь с сажей, конденсат формирует кокс, который постепенно забивает проход дымохода, сужая его. А это приводит к проблемам с тягой.

Для розжига угля нельзя использовать хозяйственные отходы, а также легковоспламеняющиеся жидкости — бензин или керосин. Нельзя во время горения оставлять печь без присмотра. Особенно строго это правило необходимо соблюдать, если в доме есть маленькие дети или животные.

Как правильно растапливать уголь?

Топить печь необходимо следующим образом:

Сначала на дно топки укладываем листы газеты или любой другой сухой бумаги. Поверх нее располагаем слой мелких древесных щепок. А на них горкой укладываем небольшие дрова, например, березовые поленья. Чтобы они быстрее разгорелись, их необходимо сложить в виде колодца или небольшого шалаша.
Поджигаем бумагу. Дверцу печи закрываем, а поддувало открываем. При помощи него легко контролировать интенсивность горения топлива. Чем сильнее поток воздуха, тем быстрее прогорает закладка дров.
После того как дрова полностью прогорят, и от них останется лишь кучка тлеющей золы, нужно прямо на нее уложить 15-сантиметровый слой мелкого угля.

Обратите внимание! Открывая дверцу для загрузки топлива, обязательно закройте поддувало.

Когда 15-сантиметровый слой угля хорошо прогорит, прямо на него укладываем более крупный уголь и сооружаем подушку высотой в 60 см. Предварительно полезно прогоревшее топливо хорошенько поворошить, что улучшит циркуляцию воздуха и предотвратит спекание угольной массы. Уголь можно укладывать, открыв дверцу топки.

Обратите внимание! Некачественное твердое топливо имеет свойство коксоваться. Поэтому опытные печники советуют прокладывать слой угля слоями дров. Такой многослойный пирог позволит установке хорошо разгореться и отдать максимальное количество тепла.

Чтобы правильно растопить печь, лучше действовать так — открыть зольник и дать бумаге с щепами прогореть при помощи естественной циркуляции. Так удастся хорошо прогреть дымоход. По мере разгорания топлива тяга будет увеличиваться, поэтому нужно потом закрыть зольник и включить вентилятор.

Как удалить золу?

Когда печь отапливается дровами, убирать золу очень просто. Топливо прогорает и осыпается в камеру зольника.

У угля время прогорания значительно больше, поэтому удалить вовремя шлаки довольно трудно. Спасает положение прокладка дровами — слой дров, слой угля. Справиться с подобной проблемой можно, увеличив температуру горения. Поэтому полезно научиться регулировать тягу.

Заключение

Отопление дома при помощи угля имеет ряд преимуществ:

Во-первых, уголь обладает высокой теплоотдачей, и время его прогорания в разы больше времени прогорания дров. Поэтому одной закладки хватает на 12 часов. Закладку выполняют только вручную, и в день придется загружать печь всего 2–3 раза.
Во-вторых, в продаже есть несколько разновидностей угля. Чем меньше влажность топлива, тем оно дороже, зато эксплуатировать отопительную установку при использовании качественного продукта намного проще.

Другие важные критерии выбора

Определившись с выбором основных параметров угольного котла, можно уделить внимание и дополнительным характеристикам интересующего агрегата:

устройство дымоотведения – от колен дымохода зависит степень отдачи тепла газами, поэтому трёхходовая система более эффективна, чем одноходовая;
объём камеры сгорания – чем больше размер топки (считается в л/кВт), тем реже нужно докладывать топливо и тем дольше время автономной работы;
управление и функционал – котельное оборудование может быть оснащено терморегулятором, погодозависимой автоматикой, системой самоочистки и мобильным GSM-модулем;
наружная теплоизоляция – хорошее утепление позволяет уменьшить потери полезной энергии, предотвратив резкие перепады температуры и остывание котла;
наличие футеровки – топочные камеры с футеровкой более экономичны, ведь они потребляют на 25–45 % меньше топлива при равном уровне мощности;
обеспечение безопасности – для защиты от перегрева предусмотрен внешний теплообменник или независимый контур охлаждения, и аварийный термоклапан.

Справка. Наиболее частый вариант поломки котла – деформация (складывание) его стенок. Вопреки распространённому мнению, это происходит не из-за высокого давления (оно выпускается через предохранительный подрывной клапан ), а по причине банального перегрева, т. к. не во всех агрегатах есть встроенная защита.

Какой уголь лучше использовать?

Оптимальный вариант для использования в печах из различных материалов — это антрацит. Его принято маркировать литером «А». Другая марка «Д» принадлежит к длиннопламенной каменной породе. По размерам гранул его обозначают различными символами.

Обозначение	Величина гранул в мм
Топливо с крупными фракциями – «К»	50-100
Орех «О»	25-50
Мелкий «М»	12-25
Семечка «С»	6-13
Уголь плитный, с крупными фракциями «П»	Свыше 100
«Р» смешанные угли

Характеристики

При покупке необходимо обратить внимание на основные характеристики топлива:

Температура горения. Специалисты называют это качество топлива, его калорийностью. Чем выше этот показатель, тем лучше качество и характеристики. Для примера – самый востребованный у населения антрацит, обладает уровнем теплоты сгорания в 8750ккал/кг. У бурых – 6900 ккал/кг, а у коксовых пород – 8400 ккал/кг.
Уровень содержания золы. У различных марок такой показатель может значительно разниться. Самый низкий уровень зольности – 25%. Топливо низкого сорта – 40%. Это качество напрямую влияет на количество чисток дымохода.
Внутренняя и поверхностный уровень влажности породы. Самый некачественный уровень имеют породы, с высоким показателем содержания влаги. Но если порода долгое время хранится под открытым небом, у нее повышается поверхностное значение. Такую влажность легко устранить при просушке топлива. Эту характеристику легко определить при покупке визуально. Если отдельные фракции слипаются в летнее время, а зимой покрыты изморозью – такое топливо придется подсушивать перед использованием.

В зависимости от материала

Материал для печей, работающих на угле – основной критерий выбора топлива и печи. Разберем эти качества подробнее.

Для чугунной печи

Чугун по своим характеристикам легко переносит высокие температуры, поэтому такие печи, и кирпичные лучше подходят для топки их углем. Каменные угли, обозначенные литерами:

«А» — антрацит;
«Д» — длиннопламенный;
«ДГ» — уголь длиннопламенный, газовый.

Мнение экспертаПавел КругловПечник с 25-летним стажемЭтот уголь для печи лучше остальных видов. Печи, оборудованные системами длительного горения, для них рекомендуют использовать длиннопламенный и аналогичный газовый вид. Топливо «ДГ» наиболее подойдет для пиролизных типов печей – у них повышенное образование отработанных газов при сжигании топлива, с обедненной по кислороду атмосферы топки.

Бурые типы углей не подходят для чугунных печей – большое содержание золы потребует прочищать дымоход после 20-25 дней эксплуатации.

Для кирпичной печи

Лучший уголь для печи и котлов — это порода под литерой «А». Но некоторые печники рекомендуют растапливать такие печи орешками длиннопламенного угля. После набора температуры засыпают антрацит.

Такой вариант позволяет поддерживать температуру в помещении и экономить дорогостоящий антрацит. Такой закладки хватает до вечера. На ночь, засыпают семечку, которая поддерживает температуру в доме на протяжении 8-10 часов.

Важно! Котлы и печи разных конструкций могут менять свои вкусы, поэтому зайдите на форум и поинтересуйтесь, какое топлива подойдет для вашей техники.

Так вы сможете не только сэкономить деньги, но и позволите каменке работать в нормальном режиме. При выборе, многое зависит от ваших возможностей. Можно приобрести топливо, марки «А» и обеспечить себя антрацитом с отличными характеристиками.

Мнение экспертаПавел КругловПечник с 25-летним стажемНо для обогрева небольших садовых домиков лучше купить кокс или даже бурые угли. Они справятся со своей задачей не хуже антрацита, но стоят на порядок дешевле. Невысокая цена лингита делает такое топливо востребованным у дачников или у сельских жителей.

Для стальной печи

Рекомендуют использовать дорогостоящий антрацит, но подойдет и коксовый тип топлива. Важнее выбрать величину его фракций и применять смешанную схему использования.

Отметим сразу – такие печи обязательно должны изготавливаться из толстой и только жаропрочной стали. Если вы сделаете печь – буржуйку из старой бочки, она может не доработать до конца отопительного сезона. Высокая температура при сжигании топлива потребует приобретать дорогие печи с деталями, толщиной от 8-10 мм. Это увеличивает массу и ее цену.

Если вы приобрели стальную печку, работающую на угле, обязательно ознакомьтесь с инструкцией. В ней, производители указывают его марки и виды.

Важно! Независимо от материала печей, перед растопкой агрегата, обязательно открываем воздушную заслонку на дымоходе, дверку топки и поддувало и выдвигаем ящик для сбора золы. Только убедившись в достаточной тяге, можно заполнить топку. Для этого рекомендуют для растопки использовать дрова, затем засыпать в отсек «орех» и перед ночью использовать «семечко».

В зависимости от назначения

Такое топливо можно использовать для отопления дома, теплицы или бани. Разберем основные места установки и выбор видов для них.

Для бани и сауны

Если вы любите запах сгоревших дров, то такое топливо вам не подойдет. Уголь сгорает без запаха и сполохов огня. Каменный уголь для печи в бане, дает для парной тяжелый и влажный пар. Добавим еще и высокий уровень токсичности золы для человека.

Это недостатки такого топлива для сауны. Но высокая температура за короткий промежуток времени – это достоинство для больших бань. Для маленькой парной лучше использовать старое, проверенное временем топливо – дрова.

Для отопления дома

Выбор зависит от величины помещения. Для небольшого садового домика подойдет коксовый или даже бурый уголь, но потребуется чаще прочищать дымоход.

Такое топливо имеет небольшую температуру разогрева, чем антрацит, но стоит на порядок ниже. Длинопламменный и длиннопламенный газовый уголь предпочтительней для обогрева средних и больших домов. Но самые высокие показатели дает использование антрацита.

Выбор зависит от денег, которые вы сможете выделить на покупку топлива. Используя смешанную закладку угля, описанную выше, можно значительно снизить затраты на приобретение угля. В отличие от печей в бане, дом требуется отапливать постоянно.

Поэтому понадобится точно рассчитать весь годовой запас угля и закупить несколько видов топлива.

Расход угля и расчет на помещение

При выполнении расчета годового запаса угля, учитывается несколько характеристик:

площадь и объем здания, материал стен, их покрытия, количества окон и дверей;
вида отопления (водяное или воздушное) и мощности котельного оборудования;
средней температуры зимой в регионе.

Эти данные потребуются для проведения простых, приблизительных расчетов. За точными, лучше обратиться к специалистам – энергетикам, которые проведут сложные вычисления с учетом площадей и материалов окон, дверей и даже с замером плотности закрывания дверей в доме.

Для примера, можно уверенно сказать, что для отопления деревянного дома топлива потребуется меньше на 30%, чем для кирпичного. Если дом построен из газобетона, с толщиной стен 450 мм и общей площадью 90 м2, для водяного отопления, на год потребуется закупить до 2,5 тонн угля, разных размеров и марок. Но если используется воздушное отопление и печь установлена в кирпичном доме, то потребность возрастет до 6000 кг. «Орех» и «Семечко» приобретается в пропорции 1 к 2.

Для расчета потребуется определить объем помещения. Исходя из данных, о наличии окон и дверей, коэффициента слоя теплоизоляции помещения высчитать необходимую мощность котла. И уж затем рассчитать количество топлива, необходимого на отопление, в течение суток и года.

Заключение

Уголь, как топливо для печей и котлов, работающих на твердом топливе – топливо, позволяющее быстро нагреть помещение и поддерживать температуру в течение долгого времени. Главное, правильно подобрать его вид и размер, использовать смешенную схему закладки топлива и в вашем доме всегда будет тепло и уютно.

[spoiler title=”Источники”]

https://kamin-expert.ru/topka/kak-pravilno-topit-pech-uglem.html
https://www.stroysmi.ru/otoplenie/ugol-dlya-otopleniya-doma-kak-vybrat-harakteristiki-i-vidy-uglya/
https://teplowood.ru/kak-vybrat-ugol-dlya-otopleniya.html
https://gruntovozov.ru/chasto-zadavayemiye-voprosy/primenenie-kamennogo-uglya/kamennyiy-ugol-dlya-domashnih-kotlov/
https://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/kak-pravilno-topit-kotel-uglem/
https://pechiexpert.ru/ot-teorii-k-praktike-topim-kotel-uglem-pravilno/
https://GradusPlus.com/kotly/tverdotoplivnye/ugolnyj-kotel-dlya-otopleniya-chastnogo-doma/
https://vse-otoplenie.ru/ugolnyj-kotel-dla-otoplenia-castnogo-doma-vidy-izdelij-prostye-i-dlitelnogo-gorenia-osnovnye-trebovania
https://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/tverdotoplivnye/kak-pravilno-topit-kotel-poleznye-rekomendacii-8935
https://pechnoy.guru/pechi/topka-pechi/vybor-uglya-dlya-pechi.html

[/spoiler]