Все виды топлива вне зависимости от своего агрегатного состояния схожи в одном: главный элемент в их составе - углерод. Сложные органические соединения на его основе со временем превращаются в горючее вещество - топливо.
Дрова
Дрова - это твердое топливо, для добычи которого не требуются геологические разработки и изыскания. Дровяное отопление на территории страны наиболее распространено ввиду своей доступности и небольшой стоимости в сравнении с другими видами топлива. Современный рынок отопительных приборов к тому же предлагает широкий ассортимент котлов разной конструкции, рассчитанных на использование дров.
Характеристики дров
Сухие дрова из твердых пород древесины, например, березы, обладают следующими характеристиками:
- Высокая теплотворная способность. Содержание углерода в этом твердом топливе - 50-58 %, удельная теплота горения - до 15 МДж/кг.
- После сгорания образуется минимальное количество золы.
- Отсутствие серы в составе.
- Сгорание древесины не оказывает негативного влияния на окружающую среду.
Из недостатков - большой объем топлива: запас дров на полный отопительный сезон занимает немало места. С учетом этого оптимальный уровень влажности достигается после двух лет выдержки древесины, ее запасают на несколько лет.
Нарекания вызывает необходимость предварительной обработки топлива: распил, раскол, сбор в поленницу. Колотые дрова стоят в несколько раз больше. Еще один нюанс - теплота сгорания топлива напрямую зависит от содержание влаги в нем. По этой причине место для хранения должно выбираться таким образом, чтобы к дровам не было доступа атмосферных осадков и влаги.
Топливные брикеты
Альтернатива привычным дровам - это твердое топливо, именуемое евродровами. Отходы пищевой промышленности, сельского хозяйства и деревообрабатывающего производства прессуются в формы кирпича или полена. При производстве твердого топлива такого вида не прибегают к клеящим составам: сырье распаривается, после чего прессуется при помощи лигнина - природного полимера.
В продаже широко представлены несколько типов топливных брикетов:
- Пини-кей. Выполнены в форме четырех- либо шестигранных поленьев с продольными отверстиями. Производятся брикеты pini-kay на шнековых прессах под давлением порядка 1000 бар, что обеспечивает их высокую плотность - от 1,08 до 1,40 г/см3. Отверстия в поленьях увеличивают площадь горения твердого топлива и улучшают циркуляцию воздуха в топке, что повышает эффективность сжигания брикетов. Термообработка придает пини-кей темный цвет и повышает их влагоустойчивость, улучшая при этом показатели горения.
- Нестро, или нельсон. Один из видов твердого топлива, изготавливаемого на гидравлическом либо ударно-механическом прессе под давлением 400-600 бар, что сказывается на плотности готовой продукции - 0,9-1,2 г/см3. Брикеты выполнены в цилиндрической форме, могут иметь или не иметь отверстие.
- Руф. Под торговой маркой RUF выпускаются топливные брикеты в форме кирпича. Для производства прибегают к гидравлическим прессам под давлением 300-400 бар. Их плотность небольшая - 0,75-0,8 г/см3.
По эффективности топливные брикеты практически не уступают обычным дровам, поскольку изготавливаются из той же древесины. Минимальная влажность и большая плотность брикетов обеспечивают им высокую удельную теплоту сгорания.
Качество и тип исходного сырья также влияют на теплотворные характеристики евродров. Наиболее "теплыми" считаются брикеты, изготовленные их шелухи подсолнечника. Входящее в состав лузги масло обладает большей теплотой сгорания, чем у древесины, а в качестве дополнительного бонуса выступает минимальное количество образуемой в результате сгорания золы. Недостаток такого твердого топлива - это сильное загрязнение дымохода сажей из-за наличия масла в составе.
По уровню теплоотдачи второе место занимают брикеты из древесных опилок - они не уступают деревянным аналогам. Поленья, спрессованные из шелухи риса, обладают минимальной теплоотдачей.
Как выбрать евродрова
При выборе топливных брикетов берут во внимание теплотворную способность сырья, его зольность и процент балластных веществ. Твердое топливо из рисовой шелухи обладает не только минимальной удельной теплотой сгорания, но и высокой зольностью - порядка 20 %.
При покупке также стоит обратить внимание на размер брикетов. Твердое топливо высокого качества, произведенное на современном оборудовании, обладает длиной 250-350 мм и толщиной 60-80 мм. Дешевое сырье тоньше и короче, что обусловлено более рыхлой структурой: поленья больших габаритов будут разваливаться под собственным весом. Естественно, это сказывается на теплотворной способности топлива.
Преимущества и недостатки
Твердое топливо - это один из наиболее экологичных видов горючего. Топливные брикеты производятся из отходов промышленности - рисовой шелухи, опилок, лузги гречихи и подсолнечника, стеблей кукурузы, сена и прочего сырья.
В отличие от привычных деревянных поленьев, брикеты более технологичны и компактны: благодаря цилиндрообразной форме их можно уложить в плотные стопки. Несмотря на явные преимущества, у евродров есть свои недостатки:
- Высокая стоимость. Бытует мнение, что топливные брикеты более выгодны с экономической точки зрения. Утверждается, что при большей стоимости тонны сжигание твердого топлива выделяет большее количество киловатт в сравнении с горением обыкновенных дров. Но на практике цифры несколько меньше: евродрова выделяют больше тепла, но приблизительно на треть, при этом происходит переплата.
- Необходимость правильного хранения. Брикеты из опилок производятся по технологии, исключающей высокую влажность воздуха в помещении. Если они будут храниться так же, как и обычные дрова, то скоро превратятся в исходное сырье - опилки.
Топливные гранулы - пеллеты
Идентичное сырье используется для производства топливных гранул - пеллет. Их выпуск был налажен в странах Европы в середине прошлого века, а сегодня пеллетные котлы считаются одним из наиболее распространенных отопительных приборов.
Перемолотое дробилками в муку сырье поступает в пресс-гранулятор, формирующий гранулы длиной около 50 мм и диаметром 6-8 мм. Стандарты габаритов гранул меняются в зависимости от страны производства. По аналогии с топливными брикетами пеллеты обладают низкой влажностью и высокой плотностью.
Удельная теплота сгорания гранул идентична дровам - 3,5 кВт/час. В продаже можно встретить и светлые, и темные пеллеты; последние обработаны термически и часто именуются био-углем. Торрецифирование повышает теплотворную способность пеллет, приравнивая их к другому виду твердого топлива - углю.
Виды пеллет
Топливные гранулы подразделяются на три категории:
- Стандарт. Пеллеты темного цвета, производимые из лузги подсолнечника и шелухи гречихи. Процент зольности "стандарта" не должен превышать 3 %. Доступная стоимость при высоких показателях эффективности делает этот вид пеллет наиболее популярным.
- Премиум. Светло-серые или белые гранулы. Для них характерен минимальный уровень зольности - 0,4 % - и высокий показатель удельной теплоты сгорания.
- Индустриальный. Используется в промышленности. Стоимость грязно-серых пеллет самая низкая; производятся из древесных отходов.
Топливные гранулы сжигаются в котлах специальной конструкции, оснащенных топливной камерой и бункером, разработанными для такого типа топлива.
Высокотехнологичная горелка повышает эффективность пеллетного котла в сравнении с другими твердотопливными котлами и газовым отопительным оборудованием.
Щепа и опилки
Опилки и щепа - не просто сырье, но и один из видов твердого топлива длительного горения. Отходы деревообрабатывающей промышленности решают актуальную для многих отопительных приборов проблемы длительного горения.
Поддержание постоянного давления в жидкотопливных и газовых котлах решает проблему непрерывной подачи горючего. Эксплуатация твердотопливных моделей требует от владельца постоянной подачи топлива ввиду фиксированного размера топки. После сгорания одной порции горючего требуется закладка новой. Бункер котлов, питаемых опилками, обеспечивает непрерывную работу в течение 10-12 часов.
Пеллетные и угольные котлы обладают аналогично конструкцией, при этом проблема длительного горения в них решается использованием отходов деревообрабатывающей промышленности с максимальной экономической выгодой: щепа и опилки закупаются на лесопилках за бесценок.
Заключение
Неископаемое твердое топливо на основе древесины и отходов промышленности - доступное и эффективное горючее. Оно пользуется популярностью и широко распространено в странах Европы.
