Плотность и теплота сгорания газа, мазута, угля, дизельного и других видов топлива

Из чего и как производят печное топливо?

Печное топливо выпускается из дизельных фракций вторичной перегонки. Это обуславливается невысокими затратами на производство, так как приобрести сырье в современных реалиях можно очень дешево. Также при производстве может быть применено отработанное масло, которое уже обладает всеми необходимыми свойствами, а значит, нуждается в минимальной обработке.

Если в качестве основы для производства был использован дизель, то на выходе получается темное печное топливо, которое обладает специфическими свойствами. Так, например, у него очень низкая температура вспышки, поэтому оно нуждается в добавлении присадок, синтезированных из этилена и винилацетата. Чаще всего такое топливо используется в стационарных отопительных системах.

Сегодня часто в качестве печного топлива выступает и мазут – вязкая темно-коричневая жидкость. Свойства данного типа топлива во многом зависит от того, из какой нефти оно было произведено. В отличие от предыдущего вида, этот тип печного топлива чаще используется в работе котельных установок и судов. Гораздо реже в качестве печного топлива применяют нигрол, который сам по себе, в основном, используется для смазывания механических узлов автомобиля.

Печное топливо изготавливается на специальном высокотехнологичном оборудовании, которое позволяет вручную регулировать свойства и показатели. Следить за всем процессом должен персонал с высоким уровнем квалификации. Это является одним из главных условий получения продукта высокого качества. После изготовления топливо необходимо хранить в специальных герметичных резервуарах, чтобы оно не испарялось, и не утрачивало своих полезных свойств. Обычно, для этого используются небольшие баллоны или бочки.

Резюмируя, можно сказать, что печное топливо очень похоже на дизельное, но все же некоторые характеристики у них отличаются. Так, в печном топливе содержится много примесей, а также органических соединений (кроме самих углеводородов, которые и определяют состав этой жидкости). За счет того, что сейчас отсутствуют четкие требования к составу печного топлива, его производство является недорогим, а само топливо в итоге получается одним из самых дешевых на данный момент.

К прочим достоинствам печного топлива стоит отнести отсутствие какого-либо специфического запаха во время горения, который присущ многим другим видам нефтепродуктов. Также стоит отметить и низкую температуру замерзания, которая достигает в некоторых случаях значения в -28 С, что значительно расширяет сферу применения данного типа топлива. Хорошая текучесть, высокая эффективность, теплотворная способность и экономичность – те преимущества, которые обеспечивают печному топливу широкое распространение и возможность использования в разных сферах.

Электрические отопительные котлы

Против использования электрокотлов однозначно свидетельствуют высокие эксплуатационные затраты. Кроме того, есть серьезное инфраструктурное ограничение: выделенная потребителю мощность часто не превышает 10 кВт, а этого может быть недостаточно для отопления большого дома. Следует помнить, что котлам мощностью от 7 кВт, как правило, требуется трехфазное электропитание. Несмотря на это, электрические котлы пользуются устойчивым спросом и производятся многими компаниями СТС, DAKON, KOSPEL, PROTHERM, ROCA, WESPE HEIZUNG, ЭВАН, РусНИТ.

Так как в некоторых обстоятельствах, именно работающий на электроэнергии котел, оказывается лучшим, но временным решением.

Во-первых, сравнительно невелики первоначальные инвестиции. Например, отечественная модель ЭВАН Стандарт-Эконом серии ЭПО-24 (мощность 24 кВт) стоит всего 15000 руб., а вариант Protherm СКАТ 9К (9 кВт) обойдется в 24000 руб. Но вот в самом доме для отопления электричеством потребуется провести мощную электропроводку. Поручив котлу горячее водоснабжение, можно организовать безжидкостную систему обогрева на электрических радиаторах (общая стоимость оборудования и монтажа такого решения начинается от 60000 руб.).

Во-вторых, при двухтарифной схеме оплаты электроэнергии использование электрического котла только в ночное время оказывается сравнительно недорогим удовольствием (в 2-3 раза дешевле, чем днем). Итак, на практике применение электрического котла вполне экономически рентабельно, если он работает для отопления небольшого дома в качестве резервного аппарата, по ночному тарифу или, что называется, на первое время, пока не подключат магистральный газ.

Выбор за электричеством, если требуется временное решение и действуют льготные ночные тарифы на электроэнергию.

Помимо традиционных моделей на тэновых элементах (кипятильников) выпускают электродные котлы, потребляющие на 20% меньше электроэнергии за счет прямого нагрева теплоносителя. Например, электродный котел отечественного производства Галан Гейзер-9 мощностью 9 кВт стоит всего 6000 руб.

Сферы использования и хранение

Как уже стало понятно, печное топливо имеет относительно широкую сферу применения. Главное его предназначение – это использование в системе отопления частных домов и производственных площадок, где применяются небольшие и средние отопительные установки. Часто печное топливо используют на дачах и в загородных домах, куда невозможно подвести газопровод. Также спрос на печное топливо есть среди небольших котельных и сельскохозяйственных предприятий. Так, например, постоянно растет часть зернохранилищ, овощных складов и загонов для скота, которые отапливаются именно подобным образом.

Сегодня в нашей стране существует множество компаний и предприятий, которые занимаются изготовлением и реализацией различных марок печного топлива. Сегодня практически в любом городе можно подобрать для себя тот или иной вариант. После приобретения его необходимо хранить с соблюдением определенных условий: вдали от ультрафиолета, при средней влажности. Также его нужно уберегать от экстремально низких и высоких температур. Это позволит сохранить ключевые свойства, которые нужны будут для качественного обогрева жилых помещений и хозяйственных построек.

С транспортировкой, как и с хранением, также особых сложностей не возникает. Обычно, печное топливо перевозят в автоцистернах, бензовозах и даже бочках с помощью железнодорожного или автомобильного транспорта. Цистерны должны иметь внизу отверстие для удобного слива топлива, а также систему контроля давления, чтобы не ставить под вопрос безопасность. Если необходимо перевезти небольшой объем топлива, то можно использовать даже канистры, но при этом они должны быть изготовлены из металла или полимерных материалов. Кстати, при транспортировке рекомендуют емкость полностью не заполнять, оставляя примерно 5% общего объема свободным.

Сколько стоит обслуживание котла?

Как уже говорилось, стоимость техобслуживания котлов может незначительно колебаться в зависимости от конкретной сервисной организации, а также от перечня выполняемых работ. Ниже приводится примерный диапазон расценок на этот вид услуг: примерно с такой суммой придется расстаться при заключении договора сроком на год. Конечная же цена будет определяться типом котла, сложностью проведения работ на объекте и его удаленностью от офиса компании или ее филиала. Перечень мероприятий составлен в соответствии с требованиями и рекомендациями большинства производителей оборудования, без дополнительных услуг, необходимость которых может быть спорной.

Конструкция напольного газового котла на примере Viessmann Vitogas 100-F. 1 — высокоэффективная теплоизоляция, 2 —теплообменные поверхности из специального серогочугуна, 3 — стержневая горелка из нержавеющей стали с частичнымпредварительным смешиванием, 4 — контроллер цифрового программного управления котлом

Итак, заключение договора на техобслуживание котла два раза в год (требование для ряда дизельных моделей) обойдется заказчику в 12000 — 22000 руб.: в эту стоимость включено неограниченное количество выездов ремонтных бригад для устранения поломок. Аналогичное соглашение, предусматривающее однократное выполнение сервисных работ (достаточно для агрегатов любого типа малой и средней мощности), оценивается несколько дешевле: от 6000 до 18000 руб. Если заказчик уверен в надежности используемого оборудования, то он может сэкономить еще немного и заплатить от 4000 до 10000 руб.: в данную сумму входит только обслуживание котла, а все выезды бригады для устранения неисправностей оплачиваются отдельно, и их стоимость зависит от конкретной поломки.

В мероприятия по профилактическому обслуживанию системы отопления (котла) входят:

внешний осмотр горелки и котла, диагностика;

чистка и обслуживание горелок:

  • чистка огневой трубы;
  • чистка подпорной шайбы;
  • чистка электродов поджога;
  • замена форсунки;
  • чистка вентилятора;
  • промывка или замена фильтра топливного насоса;
  • промывка фотодатчика;
  • чистка подпорной шайбы;
  • продувка датчика воздуха;
  • демонтаж и последующий монтаж газового участка;
  • чистка газоходов котла до дымового канала (при условии доступа к ней и возможности демонтажа);
  • контроль электрических параметров;
  • регулировка горелки и котла;
  • контроль состава отходящих газов;
  • проверка бойлера;
  • проверка смесителей;

проверка автоматики безопасности:

  • проверка газового оборудования котла;
  • внешний осмотр газопровода;
  • проверка на герметичность фланцевых, резьбовых соединений и сварных стыков на газопроводе;
  • проверка срабатывания отсечного клапана.

Что бы еще почитать?

Метки: газовые горелки, газовые конденсационные котлы, газовый котел, газогенераторные котлы, евродрова, наддувные котлы, настенные газовые котлы, отопительный котел, отопление, пеллетные котлы, пеллеты, пиролизные котлы, система отопления дома, электрические отопительные котлы, электродные котлы, электрокотлы

Популярные статьи

Монтаж распределительного электрощитка

Просмотров: 63 362

Как сделать когтеточку и домик для кошек

Просмотров: 58 125

Утепление лоджии своими руками. Подробное руководство

Просмотров: 56 042

Строим межкомнатные перегородки своими руками

Просмотров: 44 404

Установка розеток и выключателей

Просмотров: 42 314

Приспособления и возможности ручного фрезера

Просмотров: 38 663

Виды кабелей, проводов и шнуров

Просмотров: 34 991

Как сделать душ со сливом в полу

Просмотров: 33 033

Как правильно сделать стяжку пола

Просмотров: 32 923

Разновидности плит и листов для обшивки стен, пола и потолка

Просмотров: 31 859

Приставки, насадки и приспособления для дрели

Просмотров: 30 699

Правила устройства лестниц в доме

Просмотров: 30 207

Строительство беседок. Формы, виды, назначение и правила строительства

Просмотров: 29 741

Монтаж скрытой электропроводки

Просмотров: 29 416

Как сделать клумбу, цветник или цветочницу на дачном участке

Просмотров: 29 080

10 мифов о каркасных домах

Просмотров: 27 283

Монтаж освещения в квартире и частном доме

Просмотров: 27 074

Правила строительства ступенек крыльца

Просмотров: 25 572

Отопительные котлы на все случаи жизни. Сменные горелки и три вида топлива

Выше уже говорилось о преимуществах сменных горелок, они обеспечивают потребителю независимость в выборе топлива. Наиболее востребованы недорогие твердотопливные котлы с газовыми горелками отечественного производства: Дон (завод КОНОРД), Очаг (ГАЗСТРОЙ), Яик (Новосергиевский механический завод). Весьма популярен в центральном регионе чугунный твердотопливный котел КЧМ-5 (Кировский завод). Трехсекционная модель мощностью 21 кВт стоит 27000 руб., в комплекте с ней используется газовая горелка стоимостью 3000 руб.

Котлы, рассчитанные на три вида топлива (твердое, газ и дизель), выпускают зарубежные компании СНАРРЕЕ, DAKON, VIADRUS, DEMIR DOKUM, ROCA, JAMA. Рекордсмены среди комбинированных котлов имеют встроенный ТЭН и способны работать также и от электричества. Такие модели котлов изготавливают на заводах СТС и JAMA. Например, для СТС 2200 Trio мощностью 45 кВт подходят все виды топлива (цена — 240000 руб.).

Твёрдое топливо

Твёрдое топливо (дрова, уголь, торф) имеет наиболее древнюю историю его использования человеком. Тепло добывается простым сжиганием его в теплоисточниках: печах, каминах, котлах, газогенераторах, буржуйках и т.д. Естественно у систем отопления, работающих на твёрдом топливе есть свои минусы и плюсы.

Достоинства твёрдого топлива:

  • доступность топлива в большинстве районов бывшего СССР:
  • низкая стоимость, а кое-где совсем под ногами валяется;
  • широчайший выбор теплоисточников, работающих на твёрдом топливе в любых дипазонах цен и мощностей;
  • относительно низкая стоимость монтажа теплоисточников;
  • длительный срок эксплуатации теплоисточников, работающих на твёрдом топливе;
  • отсутствие зависимости системы отопления, работающей на твёрдом топливе, от электросети (кроме систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя);
  • низкая стоимость и относительная простота перевода твёрдотопливного котла на использование газообразного топлива.

Недостатки твёрдого топлива:

  • необходимость обустройства крытой площадки для его хранения;
  • обязательное наличие дымохода;
  • ручной розжиг и необходимость постоянной загрузки.
  • для установки твёрдотопливного котла понадобится специально оборудованное помещение, а в случае применения печи будет занято достаточно большое пространство в каждой комнате;
  • необходимость периодического визуального контроля за процессом горения;
  • периодические чистки топки и дымохода, частое удаление золы;
  • относительно низкий КПД теплоисточников на твёрдом топливе (кроме газогенераторов);
  • высокая инертность системы и как следствие – пониженная комфортность проживания в отопительный период;
  • выброс ядовитого угарного газа в помещение при нарушении правил эксплуатации;
  • высокая пожароопастность.

Виды топлива и его тепловая ценность

Топливо для ТЭС может быть твердым и жидким. К твердым видам топлива относятся угли (бурые, каменные, антрациты), торф, горючие сланцы. Жидким топливом является мазут — смесь тяжелых остатков нефти после ее предварительной переработки.

Одной из характеристик топлива является его состав — входящие в него химические элементы и соединения.

Топливо, поступающее на станцию, называется рабочим топливом. Оно включает горючую массу, балласт и влагу.

В состав горючей массы топлива входят углерод С, водород Н, небольшие количества горючей серы S, которая является крайне вредной составляющей вследствие агрессивности продуктов ее горения. При сгорании 1 кг С выделяется 33,6 • 103, Н — 129 • 103 и S — 9 • 103 кДж теплоты.

Балласт составляют инертный азот N, кислород О, минеральные негорючие вещества, которые после сжигания топлива образуют зольный остаток. Зольность топлива А — доля зольного остатка в массе рабочего топлива — зависит от природы топлива, способа и качества его выработки, условий хранения.

Влага в топливе нежелательна, так как из-за нее уменьшается доля горючих компонентов в единице массы топлива, снижается тепловой эффект горения. Влажностью W называют долю влаги в массе рабочего топлива.

Таким образом, элементарный состав рабочей массы топлива Ртопл можно записать в виде:

Содержание углерода в топливе составляет от 50 до 75 % для твердых и от 83 до 85 % для жидких сортов; водорода — от 2 до 10 %, серы — от 0,2 до 4 %. Влажность топлива составляет от 5 до 40 %, зольность — от 10 до 50 %.

При нагревании твердого топлива без доступа воздуха из него выделяются летучие вещества: N2, 02, Н2> СО, СН4, С2Нб и т.д. Выход летучих веществ обозначается V. Чем больше количество летучих веществ, тем легче воспламеняется и устойчивее горит топливо.

Выход летучих веществ Vr различных сортов топлива в зависимости от температуры t составляет:

Характеристика различных видов топлива представлена в табл. 1.

Важнейшим показателем, определяющим тепловую ценность топлива, является удельная теплота сгорания его рабочей массы (2Р, которая характеризует количество теплоты, выделяемой при сгорании 1 кг или 1 м3 топлива. Различают высшую QPB и низшую Qp теплоту сгорания топлива. Различие между ними заключается в том, что в высшую теплоту сгорания топлива входит количество теплоты, которое может быть выделено при конденсации водяных паров, находящихся в продуктах сгорания топлива.

Обычно в расчетах используется Qрн, так как температура дымовых газов выше температуры конденсации водяных паров. Эта теплота меньше теплоты сгорания рабочей массы Qp вследствие наличия в топливе балласта и влаги. При большом количестве балластных примесей Qрн может уменьшаться в 2 — 3 раза по сравнению с Qp.

Для определения низшей теплоты сгорания рабочей массы используют формулу

Как видно из табл. 1, различные виды топлива имеют разную теплоту сгорания. Для облегчения сопоставления удельных расходов топлива и ведения отчетности введено понятие «условное топливо», удельная теплота сгорания которого равна QPH = 29308 кДж/кг. В соответствии с этим для каждого вида топлива установлен свой тепловой эквивалент Эт, определяемый выражением

Тепловой эквивалент может быть больше и меньше единицы. Перевод расхода топлива В (кг/с или кг/ч) в условное топливо Вусп осуществляют по уравнению

Пеллеты

Пеллетами (топливными гранулами) называется твердое топливо, созданное промышленным путем из древесных и растительных отходов: стружки, коры, картона, соломы.

Измельченное до состояния трухи сырье высушивается и засыпается в гранулятор, откуда уже выходит в виде гранул определенной формы. Для добавления массе вязкости применяют растительный полимер – лигнин. Сложность производственного процесса и высокий спрос формируют стоимость пеллетов. Материал используется в специально обустроенных котлах.

Разновидности топлива определяются в зависимости от того, из какого материала они переработаны:

  • кругляка деревьев любых пород;
  • соломы;
  • торфа;
  • подсолнечной шелухи.

Среди преимуществ, которыми обладают топливные гранулы, стоит отметить следующие качества:

  • экологичность;
  • неспособность к деформации и устойчивость к грибку;
  • удобство хранения даже под открытым небом;
  • равномерность и длительность горения;
  • относительно невысокая стоимость;
  • возможность использования для различных отопительных устройств;
  • подходящий размер гранул для автоматической загрузки в специально обустроенный котел.
Вид топлива Тепловая способность, ккал/кг
Пеллеты 4500
Дрова 2500
Уголь древесный 7500
Каменный уголь 7400
Мазут 9800
ДТ 10200
Природный газ 8300

Цены на топливо

Благодаря сводкам сравнительного анализа определяют перспективу использования метана или солярки. Цена газа в централизованном газопроводе имеет склонность к повышению. Она может оказаться выше даже дизельного топлива. Именно поэтому стоимость сжиженного углеводородного газа почти не поменяется, а его использование останется единственным решением при установке независимой системы газификации.

Существует несколько видов наименования горюче-смазочных материалов (ГСМ): твёрдого, жидкого, газообразного и некоторых других легковоспламеняющихся материалов, в которых при тепловыделяющей реакции закисления ГСМ его химическая теплоэнергия переходит в температурное излучение.

Дизельный вариант отопительных котлов

Свои конкурентные преимущества есть и у жидкого топлива. Хоть солярка стоит уже и недешево, но популярностью пользуется установка котлов с дизельными горелками в «режиме ожидания», когда магистральный газ планируют подвести к дому в ближайшем будущем, но когда точно оно наступит никто не знает. Как только газ подведут к дому горелку меняют на газовую, а дизельная остается в резерве, что обеспечивает системе отопления более высокую надежность. Жидкотопливные котлы выпускают многие компании: ACV, BAXI, BIASI, BUDERUS, СНАРРЕЕ, СТС, DAKON, DE DIETRICH, FERROLI, FONDITAL, KITURAMI, LAMBORGHINI, MORA, PROTHERM, ROCA, SIME, VAILLANT, V IE S SM AN N , WOLF, КИРОВСКИЙ ЗАВОД.

Жидкотопливные модели отопительных котлов: 

Buderus Logano G125SE — напольный жидкотопливный котел

DE DIETRICH GT 120 — напольный жидкотопливный (газовый) котел

VIESSMANN Vitorond 200 — жидкотопливный (газовый) котел с газовой или жидкотопливной горелкой

Wolf CNK — жидкотопливный (газовый) котел с наддувной газовой или жидкотопливной горелкой

Стоимость модели Viessmann Vitola 200 VB2A (мощность 33 кВт) от 75000 руб., а отечественного дизельного котла КЧМ-5-К-38 (38 кВт) — около 55000 руб. Для хранения жидкого топлива устанавливают емкости (обычно пластиковые, блочного типа). В самой котельной допустимо поставить бак объемом не более 750 л. Такую емкость можно приобрести за 10000 руб. В Подмосковном регионе дизельное топливо поставляется за 23000 руб. за тонну. Но цены на дизель постоянно меняются в зависимости от цен на нефть и сезона.

Нужно отметить еще один важный фактор, пусть и не финансовый: солярка имеет устойчивый запах, который будет постоянно присутствовать в бойлерной и к этому надо быть готовым.

Наиболее близки к газовым котлам по техническим и функциональным характеристикам жидкотопливные котлы, что объясняется следующими факторами:

1) Высокий КПД. Этот показатель у дизельного и газового котла практически одинаков и достигает 91-92%.

2) Возможность автономной работы котельной на дизельном топливе. Выбор панелей управления — от самой простой механической до программируемой погодозависимой.

3) Возможность быстрого перевода котла с жидкого топлива на газ в случае его подключения.

4) Экологические показатели жидкотопливных котлов, конечно, немного ниже, чем у газовых, однако они не являются критичными. К минусам данного оборудования относятся довольно высокие затраты на организацию и эксплуатацию котельной.

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

  1. Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
  2. Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
  3. Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
  4. Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
  5. Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
  6. Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
  7. Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
  8. Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

  • полная экологичность;
  • возможность хранения практически в любых условиях;
  • устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
  • равномерное и длительное горение;
  • оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

Ссылка на основную публикацию