Теплотворность различных видов топлива: сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности

Виды топлива и теплотворная способность

Топливом называется вещество (или несколько веществ), которое в результате своего сгорания способно выделять тепловую энергию. Этот вид энергии чаще всего преобразовывается специальными тепловыми двигателями в кинетическую энергию. Кинетическая энергия, в свою очередь, заставляет транспортное средство двигаться.

Топливо может быть классифицировано в зависимости от его физического состояния. Оно может быть твёрдым, жидким или газообразным. К твёрдым видам топлива можно отнести древесину, торф и уголь. К жидким видам – керосин, бензин, нефть или мазут. Что касается газообразных топливных веществ, то таковыми являются разнообразные горючие газы.

Уделяя внимание составу разных видов топлива, нужно заметить, что твёрдые и жидкие виды состоят из горючей массы и негорючей массы. Горючая масса топлива сгорает в процессе его применения. К негорючей массе, которую часто ещё называют балластом, относится влага и зола

Также существует определение органической массы твёрдого топлива. В данную массу входят такие элементы, как углерод, водород, азот, кислород, а также органическая сера. Нужно отметить, что органическая масса определяет топливо без учёта балластовых примесей

К негорючей массе, которую часто ещё называют балластом, относится влага и зола. Также существует определение органической массы твёрдого топлива. В данную массу входят такие элементы, как углерод, водород, азот, кислород, а также органическая сера. Нужно отметить, что органическая масса определяет топливо без учёта балластовых примесей.

Также, для характеристики твёрдых видов топлива используются понятия сухой и рабочей топливной массы. Сухая масса получается в результате сушки топлива, то есть удаления влаги из его рабочей массы. Такая сушка проводится при температуре 103-105 градусов по Цельсию. Рабочая же масса топлива описывает состояние топлива перед его непосредственным сжиганием. Данная характеристика весьма важна при проведении разнообразных теплотехнических расчётов.

Состав газообразного топлива включает в себя смеси разнообразных негорючих и горючих газов. К горючим газам следует относить: водород, окись углерода, этилен, метан, сероводород и другие подобные газы. Негорючими же газами являются: азот и углекислый газ.

Одним из самых востребованных расчётов является определение расхода топлива. Этот параметр зависит не только от качества и вида топлива, но и от КПД и эффективности двигателя, в котором оно сгорает. При известном среднем расходе топлива можно подсчитать общий расход и затраты. Для этого пригодиться калькулятор расхода топлива.

Состав твёрдых и жидких видов топлива может быть выражен в процентах по весу. Если же рассматриваются газообразные виды топлива, то его состав выражается в процентах по объёму.

Независимо от вида топлива, главнейшей его характеристикой является теплотворная способность. Она определяет количество тепла (в килокалориях), которое выделяется при сгорании одного кубометра газа или одного килограмма жидкого или твёрдого топлива. Выражается данная величина, соответственно, либо в килокалориях на кубометр, либо в килокалориях на килограмм. Для сравнения теплотворной способности разных видов топлива существует понятие условного топлива. Натуральным же называется топливо, сравниваемое с условным. Если его теплотворность выше, то в таком случае натуральное топливо является высокоэффективным.

Виды углей, применяемые для отопления

Образование черного топлива в недрах занимает от нескольких сотен тысяч до миллионов лет. Чем глубже и древнее месторождение, тем выше плотность и теплота сгорания угольной массы. Энергетическая ценность горючего зависит от одного показателя – процентного содержания чистого углерода в составе ископаемого.

Перечислим разновидности углей, сжигаемых в отопительных печах, в порядке возрастания калорийности:

1. Бурый уголь содержит до 70% углерода. Оставшиеся 30% – летучие вещества (связанный кислород, азот, водород) и примеси – сера, железо, фосфор, кремний и алюминий.
2. Более плотный каменный уголь на 82% состоит из углерода, остальное – примеси и влага.
3. Антрацит – самое древнее топливо, содержащее до 95% углерода.

При сгорании бурые угли выделяют наименьшее количество тепловой энергии

Каменноугольное твердое топливо делится на виды и классы по физическим свойствам и размерам фракции. В зависимости от происхождения состав угля меняется, что влияет на его характеристики – температуру воспламенения и горения, теплотворную способность и зольность. Ниже в таблице представлена классификация каменных углей по содержанию летучих веществ, влаги и золы.

После добычи угольная смесь проходит калибровку – деление на фракции. Чем крупнее куски, тем выше цена энергоносителя и лучше происходит сжигание. Насколько отличаются и как обозначаются угли разной крупности, покажем в очередной таблице.

Мы не причисляем к общей классификации древесный уголь по нескольким причинам:

• горючее не является ископаемым, это продукт сухой переработки (перегонки) древесины;
• использование выжженного угля для обогрева жилища невыгодно экономически, дешевле купить обычных дров;
• данное топливо хорошо подходит для работы кузнечного горна, газогенератора либо сжигания в мангале.

Так выглядит горение длиннопламенной марки каменного угля

Правила сжигания

Когда потребитель знакомится с температурой горения того или иного угля, ему нужно учитывать, что производители указывают только те цифры, которые являются актуальными для идеальных условий. Конечно, в обычном бытовом котле или печи воссоздать необходимые параметры просто невозможно. Современные теплогенераторы из металла или кирпича просто не рассчитаны на столь высокие температуры, так как основной теплоноситель в системе может быстро закипеть. Именно поэтому параметры сгорания того или иного топлива определяются режимом его сжигания.

Иными словами, все зависит от интенсивности подачи воздуха. Как ископаемый, так и древесный уголь хорошо нагревает помещение, если уровень поступления кислорода достигает 100%. Чтобы ограничить воздушный поток, можно использовать специальную заслонку/задвижку. Такой подход позволяет создать наиболее благоприятные условия сгорания заправленного топлива (до 950˚С).

Если уголь используется в твердотопливном котле, тогда нельзя допустить вскипание теплоносителя. Основная опасность связана с тем, что предохранительный клапан может просто не сработать, а это чревато большим взрывом. К тому же смесь воды и горячего пара плохо воздействует на функциональные способности циркуляционного насоса. Специалистами были разработаны два наиболее эффективных способа, которые позволяют контролировать процесс горения:

1. Дроблённое или порошковое топливо должно поступать в котёл исключительно в дозированном объёме (действует та же схема, что и в пиллетных устройствах).
2. Основной энергоноситель загружается в топку, после чего регулируется интенсивность подачи воздуха.

• https://mastack.ru/utilities/heating/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov-tablitsy-energii-topliva.html
• https://formulki.ru/molekulyarka/gorenie-energiya-topliva-i-udelnaya-teplota-sgoraniya
• https://obrazovaka.ru/fizika/udelnaya-teplota-sgoraniya-formula.html
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/teplotvornost-razlichnyx-vidov-topliva.html
• https://dpva.ru/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/ComnustionEnergy/WoodWetDryCombustion/
• https://kaminguru.com/kotel/teplota-sgoranija-uglja.html
• https://kaminguru.com/kotel/opredelenie-teploty-sgoranija-kerosina.html
• https://uteplitel-minol.ru/pechi-kaminy/teplota-sgoraniya-drov.html
• https://drova-pil.ru/kaminy-i-pechi/temperatura-goreniya-topliva-tablica.html
• https://ProfiTeplo.com/toplivo/35-temperatura-goreniya-drov.html

Единицы измерения.

Перевод единиц измерения удельной теплоты сгорания (объемной).

Введите удельную теплоту сгорания (Qv)

Результат перевода единиц измерения удельной теплоты сгорания (Qv)

Примеры результатов работы калькулятора удельной теплоты :

/ 1250 кал/куб.м = 0.0052335 МДж/куб.м //9059 кал/куб.м = 9.059 ккал/куб.м //36.823 МДж/куб.м = 8.79503E-9 ккал/куб.м //49.18 ккал/куб.м = 4.918E-5 Гкал/куб.м //2.5 МДж/куб.м = 5.97115E-13 Мкал/куб.м //1250 кал/куб.м = 0.00125 Мкал/куб.м /

Поделится ссылкой на расчет:

Перевод единиц измерения удельной теплоты сгорания (массовой).

Введите удельную теплоту сгорания (Qm)

Результат перевода единиц измерения удельной теплоты сгорания (Qm)

Примеры результатов работы калькулятора удельной теплоты :

/ 7 ккал/кг = 29307.6 Дж/кг //891 Гкал/кг = 891000000 ккал/кг //49.18 Дж/кг = 1.17464E-5 Мкал/кг //1250 кал/кг = 0.00125 Мкал/кг //0 ккал/кг = 0 МДж/кг //10110 ккал/кг = 42.3285 МДж/кг /

Поделится ссылкой на расчет:

Единицы измерения удельной теплоты сгорания (массовой).

• джоуль на килограмм — единица измерения в СИ. Обозначение в России:Дж/кг. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• килоджоуль на килограмм — единица измерения в СИ. Обозначение в России:кДж/к. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• Мегаджоуль накилограмм — единица измерения в СИ. Обозначение в России:МДж/к. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• калория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: кал/кг;
• килокалория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: ккал/кг;
• Мегакалория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Мкал/кг;
• Гикакалория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Гкал/кг.

Единицы измерения удельной теплоты сгорания (объемной).

• джоуль на метр кубический — единица измерения в СИ. Обозначение в России:Дж/м3. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• килоджоуль на метр кубический — единица измерения в СИ. Обозначение в России:кДж/м3. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• Мегаджоуль на метр кубический — единица измерения в СИ. Обозначение в России:МДж/м3. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• калория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: калм3;
• килокалория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: ккал/м3;
• Мегакалория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Мкал/м3;
• Гикакалория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Гкал/м3.

Перевод единиц измерения массовой удельной теплоты сгорания (в табличном виде).

Переводимые единицы	Перевод удельной теплоты сгорания (массовой) в единицы:
Дж/кг	кДж/кг	МДж/кг	кал/кг	ккал/кг	Мкал/кг	Гкал/кг
Дж/кг	1	10-3	10-6	0,238846	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9
кДж/кг	103	1	10—3	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12
МДж/кг	106	103	1	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12	0,238846*10-15
кал/кг	4,1868	4,1868*10-3	4,1868*10-6	1	10-3	10-6	10-9
ккал/кг	4186,8	4,1868	4,1868*10-3	103	1	10-3	10-6
Мкал/кг	41868*102	4186,8	4,1868	106	103	1	10-3
Гкал/кг	41868*105	41868*102	4186,8	109	106	103	1

Переводимые единицы	Перевод удельной теплоты сгорания (объемной) в единицы:
Дж/м3	кДж/м3	МДж/м3	кал/м3	ккал/м3	Мкал/м3	Гкал/м3
Дж/м3	1	10-3	10-6	0,238846	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9
кДж/м3	103	1	10—3	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12
МДж/м3	106	103	1	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12	0,238846*10-15
кал/м3	4,1868	4,1868*10-3	4,1868*10-6	1	10-3	10-6	10-9
ккал/м3	4186,8	4,1868	4,1868*10-3	103	1	10-3	10-6
Мкал/м3	41868*102	4186,8	4,1868	106	103	1	10-3
Гкал/м3	41868*105	41868*102	4186,8	109	106	103	1

Обводненность

Обводнение топлива отбирает тепло не только и не столько на испарение воды. При высокой температуре при наличии катализатора – углерода – еще больше энергии уходит на химическое восстановление воды и соединение выделившегося кислорода с атмосферным азотом. Водность топлива в процентах по весу обозначается как W.

Способность топлива поглощать влагу во-первых, уменьшает его теплоту сгорания. У дров – вдвое и более при повышении влажности с 20% до 50%. Обводненное жидкое топливо может оказаться и взрывоопасным. А едва влажный бурый уголь самовозгорается, поэтому его и не транспортируют от мест добычи, ТЭЦ на буром угле строят возле добычных карьеров.

Печь, работающая на обводненном жидком топливе, должна быть снабжена специальной горелкой и системой подготовки топлива. Твердотопливная – сложным дымовым трактом, в котором восстановленные компоненты и окислившийся азот не остынут прежде, чем распадутся до исходных и отдадут обратно тепло.

Температура воспламенения солярки

Когда рассматривается температура воспламенения солярки, то преимущественно указывается самовоспламенение. Для летнего горючего она равна 310С, тогда как для зимнего 240С. Причина у данной разницы заключается в условиях эксплуатации и хранения. К тому же данные показатели сильно зависят от давления, потому что процесс возгорания ДТ в двигателе происходит именно при давлении, но без дополнительного источника искры (в бензиновых аналогах задействуются свечи).

Одним из важных нюансов стоит учитывать задержку воспламенения, т.к. именно она оказывает решающее влияние на ЦЧ. К тому же минимальная задержка позволяет существенно снизить выбросы вредных веществ в атмосферу.

Классификация каменных углей

В основе классификации лежат химические и физические свойства ископаемого. Общее разделение:

1. Бурый уголь – образовался позднее других видов. Отличается низкой температурой сгорания.
2. Каменный – самый распространенный и используемый вид. Добывается открытым способом или в шахтах.
3. Антрацит – наиболее древний и твердый представитель. Имеет самую большую температуру сгорания из всех видов.

Бурый уголь отличается от каменного:

• цветом;
• меньшим содержанием азота и углерода;
• тем, что легче горит;
• дает больше дыма;
• выделяет меньше тепла.

Минерал разделяется по степени углефикации и размерам. На основе этих параметров была придумана и внедрена маркировка, отражающая характеристики конкретного сорта ископаемого. Это удобно для использования в промышленности.

Смотрите познавательный видеообзор про минерал:

По степени обогащения

Перед использованием добытую породу подвергают обработке – обогащению. Это увеличение содержания углерода за счет очищения от минеральных примесей, что повышает горючесть.

Часто применяется мокрый способ – ископаемое загружают в водную среду, в которой идет расслоение на примеси и камень. Это происходит из-за того, что минеральные добавки имеют меньшую плотность. Машины для такого обогащения называются отсадочными.

Промышленное разделение по степени обогащения минерала:

1. Промпродукты. Используются в металлургии.
2. Концентраты. Из них получают энергию для электростанций, отопления.
3. Шламы – мелкая угольная пыль. Идет для нужд населения, для этого ее прессуют в брикеты.

По степени углефикации

Углефикация – процесс превращения торфа в бурый уголь или каменного – в антрацит. Это степень насыщения углеродом конкретного куска ископаемого, определяющая его свойства – горючесть, спекаемость, теплоту сгорания. Зависит от возраста – чем он меньше, тем ниже степень углефикации.

Наивысшей степенью углефикации обладает антрацит, низкой – блестящие угли марок М и Д, остальные типы относятся к средней степени.

По размерам

Добываемые ископаемые отличаются по длине и ширине (это называется фракция), потому существует классификация, где куски определенного размера имеют свое название, сокращенно обозначаемое одной буквой.

Иногда такое разделение называется сортом. Хотя используется буквенное обозначение, к маркам это не имеет отношения.

Классификация по размерам (фракциям):

Название	Размер, мм
Плитный (П)	Более 100
Крупный (К)	51–99
Орех (О)	25–50
Мелкий (М)	13–24
Семечко (С)	6–12
Штыб (Ш)	Менее 6
Рядовой (Р)	Несортированный, имеющий в составе куски разного размера

Марки каменного угля

Минерал подразделяют на марки, деление основано на составе и способности к горению:

• длиннопламенные (Д);
• газовые (Г);
• газовые жирные (ГЖ);
• жирные (Ж);
• коксовые жирные (КЖ);
• коксовые (К);
• отощенные спекающиеся (ОС);
• тощие (Т);
• слабоспекающиеся (СС);
• полуантрациты (ПА);
• антрациты (А).

Каменный уголь марки Д чаще других используется в ЖКХ и энергетике благодаря следующим свойствам:

• много летучих веществ (от 39 %);
• мало серы (менее 0,5 %);
• мало золы;
• теплота сгорания 4700–5400 ккал/кг – это хороший показатель;
• содержание воды – 15–16 %;
• высокая теплоотдача.

Камень отличается ярким блеском, добывается на территориях Красноярского края и Хакасии.

Напоследок о сжигании угольной пыли

Мелкая фракция, остающаяся от рядового угля, тоже является полноценным топливом. Проблема заключается в загрузке – бо́льшая часть пыли сразу просыпается в зольник. Если загрузить ее поверх дров, перекрывается доступ кислорода, горение ухудшается. В подобных случаях можно применить 3 способа:

1. Дедовский. Каменноугольная пыль перемешивается с водой, делаются лепешки и высушиваются на солнце.
2. Брикетирование. Если вы располагаете большим количеством пыли, есть смысл изготовить либо заказать шнековый пресс для формования угольных брикетов в домашних условиях.
3. Добавить к мелкой фракции воды и загружать в топку в старых полиэтиленовых пакетах.

Последний способ – наиболее простой и быстрый в реализации. Вода добавляется к пыли в соотношении 1 : 10, субстанция тщательно перемешивается и раскладывается по пакетам. Котел разгоняется до рабочей температуры на дровах, затем в топку загружается 2—3 таких порции. Подробнее о методе рассказывается на видео:

Дрова

Это пиленные либо колотые куски дерева, которые во время сжигания в печах, котлах и прочих устройствах вырабатывают тепловую энергию.

Для удобства загрузки в топку древесный материал разрезают на отдельные элементы длиной до 30 см. Чтобы повысить эффективность от их использования, дрова должны быть максимально сухими, а процесс горения – относительно медленным. По многим параметрам для отопления помещений подходят дрова из таких лиственных пород, как дуб и береза, лещина и ясень, боярышник. Из-за высокого содержания смолы, повышенной скорости горения и низкой теплотворности хвойные деревья в этом плане значительно уступают.

Факторы

В процессе сгорания дизеля основную роль играют следующие факторы:

• Индуцированный заряд воздуха, его температура и его кинетическая энергия в нескольких измерениях.
• Распыляемость впрыскиваемого топлива, проникновение брызг, температура и химические характеристики.

Хотя эти два фактора являются наиболее важными, существуют другие параметры, которые могут существенно повлиять на работу двигателя. Они играют вторичную, но важную роль в процессе сгорания. Например:

Конструкция впускного канала. Она оказывает сильное влияние на движение наддувочного воздуха (особенно в тот момент, когда он входит в цилиндр) и на скорость перемешивания в камере сгорания. От этого может меняться температура горения дизельного топлива в котле.
Конструкция впускного отверстия также может влиять на температуру наддувочного воздуха. Это может быть достигнуто путем передачи тепла от водяной рубашки через площадь поверхности впускного отверстия.
Размер впускного клапана. Контролирует общую массу воздуха, впускаемого в цилиндр за конечное время.
Степень сжатия. Она влияет на испарение, скорость перемешивания и качество сгорания, независимо от температуры горения дизельного топлива в котле.
Давление впрыска. Оно контролирует продолжительность впрыска для заданного параметра отверстия сопла.
Геометрия распыления, которая непосредственно влияет на качество и температуру горения дизельного топлива и бензина за счет использования воздуха. Например, больший угол конуса разбрызгивания может поместить горючее сверху поршня и снаружи бака сгорания в дизельных двигателях DI с открытой камерой. Это условие может привести к чрезмерному «курению», так как горючее лишается доступа к воздуху. Широкие углы конуса могут также привести к разбрызгиванию топлива на стенках цилиндра, а не внутри камеры сгорания, где это требуется. Распыленное на стенку цилиндра, оно в конечном итоге будет перемещено вниз в масляный поддон, что сократит срок службы смазочного масла. Поскольку угол разбрызгивания является одной из переменных, влияющих на скорость перемешивания воздуха в топливной струе вблизи выходного отверстия инжектора, он может оказать существенное влияние на общий процесс сгорания.
Конфигурация клапана, которая контролирует положение инжектора. Двухклапанные системы создают наклонное положение инжектора, что подразумевает неравномерное распыление. Это приводит к нарушению смешивания топлива и воздуха. С другой стороны, конструкции с четырьмя клапанами допускают вертикальную установку инжектора, симметричное расположение распыления топлива и равный доступ к доступному воздуху для каждого из распылителей.
Положение верхнего поршневого кольца. Оно контролирует мертвое пространство между верхней площадкой поршня и гильзой цилиндра. Это мертвое пространство задерживает воздух, который сжимается и расширяется, даже не участвуя в процессе сгорания

Поэтому важно понимать, что система работы дизельного двигателя не ограничивается камерой сгорания, распылителями форсунок и их непосредственным окружением. Сгорание включает в себя любую часть или компонент, которые могут повлиять на конечный результат процесса

Потому ни у кого не должно быть сомнений по поводу того, горит ли дизельное топливо.

Хозяйственные особенности различных дров

Ниже всего температура при сгорании дров из тополя

Имеет значение форма: чем мельче поленья, тем легче загораются и быстрее сгорают. Понятно, длина зависит и от конструкции: в печи или камине слишком длинные нельзя расположить, концы выпирают наружу. Слишком короткие – лишний труд при распиле или рубке. Температура горения дров зависит от размера влажности, породы дерева, количества подведенного воздуха. Ниже всего температура при сгорании дров из тополя, выше при горении твердых пород: ясеня, горного клена, дуба.

О значении влажности писалось выше. От нее и сильно зависят не только теплоотдача топлива в печи, но и трудозатраты на раскол или распиливание. Легче колется и пилится влажная, свежесрубленная древесина. Впрочем, слишком влажная вязкая, от этого колется плохо. Комлевая часть плотнее, а выкорчеванные пни, участки возле сучков обладают повышенной крепостью. Там слои дерева переплетаются, от этого намного прочнее. Дуб хорошо раскалывается в продольном направлении, что издревле используют бондари. Получение гонты, дранки, колка дров имеет свои секреты.

Еловые дрова

Ель – «стреляющая» порода, оттого нежелательная для использования в каминах или кострах. При нагреве внутренние «пузыри» со смолой вскипают и отбрасывают горящие частицы довольно далеко, что опасно: легко прожечь одежду возле костра. Или может привести к возгоранию возле камина

В закрытой топке печи это неважно. Береза даёт жаркое пламя, это отличные дрова. Но при плохой тяге у неё образуется много смолистых веществ (раньше делали берёзовый деготь), много откладывается сажи

Ольха и осина, напротив, дает мало сажи. Именно из осины, в основном, делают спички

Но при плохой тяге у неё образуется много смолистых веществ (раньше делали берёзовый деготь), много откладывается сажи. Ольха и осина, напротив, дает мало сажи. Именно из осины, в основном, делают спички.

На практике удобно свежесрубленные дрова сразу распилить и расколоть. Потом сложить под навесами, делая поленницы так, чтобы воздух проходил, просушивая топливо и увеличивая теплоотдачу

Колка дров – трудоемкое занятие, поэтому покупая, обращайте на это внимание. А еще на то, сложенные или насыпью дрова вам привезут. Во втором случае печное топливо размещается в кузове «рыхлее», и клиент платит частично за воздух

К тому же используемое для обогрева жидкое или газообразное топливо имеет плюс: легко автоматизировать подачу. Дрова требуют много ручной работы. Это всё стоит учитывать при выборе печи или котла для жилища

Во втором случае печное топливо размещается в кузове «рыхлее», и клиент платит частично за воздух. К тому же используемое для обогрева жидкое или газообразное топливо имеет плюс: легко автоматизировать подачу. Дрова требуют много ручной работы. Это всё стоит учитывать при выборе печи или котла для жилища.

Порядок расчета необходимого для отопления расхода пеллет

</>

Пеллеты, предназначенные для использования в твердотопливных котлах, поступают в продажу в фасованных мешках, на каждом из которых указан вес имеющегося внутри топлива. Следовательно, рассчитать расход пеллет, необходимых для генерации 1 кВт тепловой энергии или обогрева 1м² помещения, не составит особого труда.

Упрощенный расчет расхода пеллет выглядит так. Качественно изготовленные гранулы при сгорании выделяют значительное количество тепла, 1 кг пеллет генерирует около 5 кВт тепловой энергии. Это означает, что для получения 1 кВт теплоты потребуется сжечь 200 грамм топлива. Как известно, для обогрева 1м² площади необходима тепловая энергия в количестве 100 Вт. Произведя нехитрые арифметические действия, можно подсчитать, что при сжигании 20 грамм топлива будет получено нужные 100 Вт тепловой энергии. Необходимо отметить, что данный расчет справедлив для помещений, высота потолков которых находится в пределах от 2,8 до 3 метров. Более точный расчет отличается от упрощенного. Дело в том, что полученное значение расхода пеллет для обогрева 1м² помещения было бы справедливым в том случае, если бы котел обладал коэффициентом полезного действия, величина которого равнялась бы 1 или 100%. К сожалению или к счастью, в природе не существует устройств, имеющих 100% КПД, пеллетный котел исключением не является. Поэтому, при расчете расхода пеллет необходимо учитывать коэффициент полезного действия котла, численное значение которого составляет 85% или 0,85. Следовательно, при сгорании в топке 1 кг гранул выделится не 5 кВт тепловой энергии, а 5000 Вт х 0,85 = 4250 Вт или 4,25 к Вт. Выполняя расчеты далее, получаем, что для генерации 1 кВт тепла потребуется 1000/4,25 = 135 грамм топлива. Второй недостаток упрощенного расчета заключается в том, что соотношение, регламентирующее затраты 100 Вт тепловой энергии на 1м², справедливо только для той ситуации, когда в помещении отмечается самая низкая температура на протяжении 5 дней. В реальности, на протяжении отопительного сезона для обогрева 1м² площади любого помещения частного дома необходимо всего лишь 50 Вт тепла. Если производить расчет расхода пеллет, требуемых для обогрева 1м² площади в течение 1 часа, то получится очень маленькая и неудобная для дальнейших вычислений цифра. Поэтому, лучше подсчитать количество топлива, позволяющее обогреть 1м² на протяжении одних суток. Итак, для обогрева 1м² площади на протяжении суток необходимо, чтобы котел генерировал 50 Вт х 24 часа = 1200 Вт или 1,2 кВт. Для того чтобы выделилось указанное количество тепловой энергии, котел должен сжигать 1200 Вт / 4,25 кВт/кг = 0,28 кг или 280 г.

Плотность

Одна из важнейших характеристик, используемых в отношении всех нефтепродуктов. И если сравнить плотность керосина и воды, мы увидим, что последняя будет выше. Приведем конкретные цифры:

• Плотность воды дистиллированной при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1000 кг/м3.
• Плотность воды морской при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1030 кг/м3.
• Плотность воды кипящей при 100 °С — 958,4 кг/м3.

Вам будет интересно:Как правильно: ЗАКС или ЗАГС?

Для дальнейшего сравнения плотности воды и керосина познакомимся с этой характеристикой уже касательно нефтепродукта. Это 800 кг/м3.

Надо сказать, что на первых этапах развития нефтяной промышленности плотность была единственной характеристикой керосина. Сегодня же на практике чаще всего используют такую величину, как относительная плотность. Это безразмерный показатель, равный соотношению истинных плотностей данного нефтепродукта и дистиллированной воды, взятых для сравнения при определенных температурах.

Так, плотность керосина при 20 °С будет составлять от 780 до 850 кг/м3.

Создание оптимальных условий для горения

По причине высокой температуры все внутренние элементы печи выполняются из специального огнеупорного кирпича. Для их укладки применяют огнеупорную глину. При создании специальных условий вполне можно получить в печи температуру, превышающую 2000 градусов. У каждого вида угля существует свой показатель точки воспламенения

После достижения этого показателя важно поддерживать температуру воспламенения, непрерывно подавая в топку избыточное количество кислорода

Среди недостатков данного процесса выделим потерю тепла, ведь часть выделяемой энергии будет уходить через трубу. Это приводит к понижению температуры топки. В ходе экспериментальных исследований ученым удалось установить для различных видов топлива оптимальный избыточный объем кислорода. Благодаря выбору избытка воздуха, можно рассчитывать на полное сгорание топлива. В итоге можно рассчитывать на минимальные потери тепловой энергии.

Видео: подземный дизельный котел

Сердце отопительной системы – котел. Чтобы его выбрать, недостаточно знать, какую температуру в доме вы предпочитаете. Нужно определить, каким образом эта температура будет достигнута. На что ориентироваться при выборе котла по виду топлива, или энергоносителя?

Основная схема подбора отопительного котла

• Выбор оптимального энергоносителя;
• Расчет мощности с учетом всех приборов системы отопления или выбор варианта с учетом перспективы;
• Уточнение деталей: энергозависимая или независимая автоматика, возможность приготовления горячей воды, материал теплообменника, вариант размещения котла, настенный  или напольный.

Выбор топлива (энергоносителя)

Так как выбор топлива стоит на первом месте, остановимся на этом пункте подробнее.

Самый распространенный вид топлива — магистральный (природный) газ. Все затраты на подключение относительно быстро окупаются низкой ценой эксплуатации.

Если этот вид топлива недоступен, в зависимости от условий надо выбирать наиболее приемлемую альтернативу, учитывая стоимость оборудования, монтажа, обслуживания, а также доставки и хранения топлива.

Если рассматривать в качестве топлива сжиженный (баллонный) газ, то помимо самого котла нужна емкость для хранения топлива (газгольдер), что значительно увеличивает стоимость системы и отнимает полезную площадь на участке. Придется постоянно поддерживать определенный запас топлива.

Альтернатива сжиженному газу — дизельное топливо,возможны варианты работы котла на отработанном масле. Здесь также потребуются емкость для хранения и поддержание постоянного запаса. Более сложное в сравнении с газовым оборудование (топливные насосы, вентиляторные горелки) требуют периодического обслуживания. Дизельные котлы шумные, их надо располагать в звукоизолированных помещениях.

Популярность котлов, работающих на твердом топливе (дрова, уголь, топливные гранулы — пеллеты) — не высока. Для поддержания температуры в системе они требуют периодического внимания человека. Данному виду котлов также необходимы площадь для хранения топлива и его постоянный запас.

Обогреваться электричеством можно только при условии, что выделенной мощности хватит и на отопление, и на другие бытовые нужды. Электрокотлы компактны, их можно установить в любом месте. Но как только отключат свет, отопления тоже не будет. Как вариант можно установить электрокотел в качестве резервного, например, в пару к твердотопливному.