Queima por muito tempo e gera muito calor, e o que mais você precisa? Carvão para aquecer casas.

Aquecer uma casa com carvão - um dos métodos de aquecimento alternativos mais econômicos.

Equipamentos modernos não têm nada em comum com ideias ultrapassadas sobre uma sala de caldeiras: você não precisa jogar combustível nela a cada hora ou se preocupar em limpar fuligem e carbono no ambiente.

As caldeiras a carvão são um tipo de unidades de aquecimento, cujo design é otimizado para o uso de diferentes tipos de carvão. Eles oferecem independência completa — muitos deles são completamente autônomos e não exigem conexão com linhas de serviços públicos.

Construção de uma caldeira a carvão para aquecimento de uma casa particular

Em muitos modelos desses dispositivos, além do que é recomendado pelo fabricante, É permitido o uso de outros tipos de combustível (madeira, briquetes, turfa).

Este equipamento é composto pelos seguintes elementos funcionais:

• caixa de fogo — câmara de combustão de combustível;
• cinzeiro — um recipiente sob a fornalha para coletar os produtos da combustão;
• grelha - uma grelha que impede que o carvão caia no cinzeiro;
• permutador de calor — um sistema no qual o refrigerante circula;
• chaminé — canal de exaustão de fumaça;
• sistemas de controle E controle de temperatura.

Princípio de funcionamento

Devido à tiragem da chaminé, o ar entra na fornalha e o combustível queima. Os gases resultantes aquecem as paredes da fornalha e transferem calor para a água, circulando no sistema de trocador de calor. O líquido de arrefecimento aquecido é alimentado nas tubulações, aquece a casa e retorna à caldeira. Em seguida, os gases entram na chaminé, onde mantêm a temperatura necessária para criar tiragem.

O tipo mais comum de refrigerante é água, mas às vezes eles são usados misturas com anticongelantes e líquidos anticongelantesO sistema de remoção de fumaça inclui tubos com isolamento térmico, que às vezes são complementados com uma unidade de ventilação forçada.

Por funcionalidade equipamento é dividido em 2 grupos:

• com um circuito — para aquecer o ambiente;
• com dois — para aquecimento e fornecimento de água quente.

Foto 1. Aspecto externo e diagrama com o princípio de funcionamento de uma caldeira de aquecimento a carvão.

Existem os clássicos (câmara única) e os de pirólise modelos de caldeiras. No primeiro caso, está implícita a combustão tradicional do combustível na câmara, a eficiência neste caso é 70%. Em modelos de pirólise, o carvão e os gases liberados durante a combustão queimam em câmaras diferentes. A eficiência desses modelos avançados atinge 92%. O combustível neles queima de forma mais eficiente, com menos fuligem e fumaça.

Caldeiras a carvão são feitas de aço e ferro fundido. Modelos de aço — na maioria das vezes, dispositivos com menor combustão consistem em elementos soldados. Ferro fundido — fundidos, possuem alta eficiência, são menos suscetíveis à corrosão e contaminação. Os dispositivos de queima longa possuem uma caixa de fogo vertical, onde o combustível queima gradualmente de cima, o que permite que funcionem sem carga adicional por vários dias.

Aquecimento a carvão: prós e contras

Os sistemas de aquecimento a carvão atendem bem às crescentes demandas de aquecimento durante geadas severas. Uma de suas principais vantagens é a capacidade retém o calor por muito tempo. Além disso, o aquecimento por fogão a carvão tem outros benefícios:

• independência da disponibilidade dos principais recursos energéticos (eletricidade, gás);
• Disponibilidade: o carvão, assim como as próprias caldeiras, é doméstico e barato;
• eficiência: eficiência média para diferentes tipos de equipamentos — 70%;
• autonomia: Se você adquirir o modelo adequado, não ficará dependente de energia elétrica e gás;
• simplicidade do design garante a operação ininterrupta do dispositivo a longo prazo;
• automação: Muitos modelos resolvem sozinhos problemas de fornecimento de combustível e regulação de temperatura.

Apesar do avanço da tecnologia, os dispositivos de carvão não estão isentos de desvantagens:

• Para garantir a máxima eficiência de combustão, condições especiais deverão ser atendidas: requisitos para a marca, qualidade e umidade das matérias-primas queimadas.
• A necessidade de alocar espaço de utilidade para armazenar combustível e instalar a unidade.
• Ciclicidade do processo — frequência de carregamento diferente (dependendo do tipo de dispositivo). O carvão terá que ser carregado em qualquer caldeira.
• Manutenção necessária: remoção de fuligem, carbono, cinzas, limpeza.

Muitos dispositivos exigem a instalação de dispositivos auxiliares, como bombas e unidades de ventilação forçadaApesar da automação de muitos sistemas, os geradores de carvão exigem monitoramento constante.

O que é melhor, carvão ou gás?

É geralmente aceito que a opção mais econômica para aquecimento é o gás principal.

No entanto, depois de aprenderem o custo da conexão e da instalação, muitos moradores estão procurando opções alternativas de aquecimento. É melhor comparar esses tipos de combustível de acordo com três critérios:

• Energético. Ao queimar 1 metro³ (0,62 kg) gás natural que você receberá 9,45 kW/h calor sem levar em conta a eficiência da caldeira. Um quilograma de antracito dará 7,16 kW/h.
• Econômico. São levadas em consideração as tarifas para a população pelo fornecimento de gás, bem como o custo do transporte do carvão e a eficiência das caldeiras.
• Fácil de usar. Em todos os casos, será necessária uma chaminé e ventilação. É necessário espaço para armazenar o combustível de carvão, que deverá ser carregado manualmente, enquanto o gás é fornecido por um gasoduto.

Que tipo de carvão é melhor usar para aquecimento?

Este tipo de combustível contém muitos elementos que afetam suas propriedades energéticas. O combustível mais limpo e valioso é aquele que contém a maior quantidade de carbono. Quanto menor a porcentagem dessa substância, menor o calor de combustão e maior a quantidade de impurezas e umidade. Ao escolher o carvão, as seguintes características são levadas em consideração:

• Calor de combustão. O indicador reflete o volume de calor que um determinado volume de combustível produzirá por unidade de tempo. É medido em MJ/kg ou Kcal/kg, sendo neste caso denominado conteúdo calórico.
• Teor de cinzas. Medido em porcentagem, indica a quantidade de impurezas não combustíveis. Quanto menor este indicador, maior a quantidade de calor proveniente do combustível. Em marcas de alta qualidade, seu nível é dentro de 25%, para carvões de baixa qualidade - excede 40%. Quanto maior o teor de cinzas, mais frequentemente você terá que remover escória e cinzas.
• UmidadeSe a umidade da superfície for facilmente removida por secagem e ventilação, a umidade interna evaporará apenas durante a combustão. Quanto maior a umidade interna, mais energia térmica será necessária para secá-la e menos energia será utilizada para aquecimento.

Marcação

A primeira letra indica a nota, a segunda o tamanho da fração. Há um total de 17 pontos. Os principais tipos de combustível sólido são rotulados: antracite - "UM", chama longa - "D", baixo endurecimento — "SS".

O carvão é classificado pelo tamanho dos pedaços:

Por exemplo, o combustível é marcado AS — antracite shtyb, DS e DPK — "semente" de chama longa E laje com peças de 50-100 mm.

Tipos de carvão e suas características: duro, marrom, antracito, briquetado e prensado

Como os combustíveis são usados três tipos: marrom, pedra e antracite. O primeiro emite a menor quantidade de calor, por isso é não usado na vida cotidiana.

Carvão emite uma grande quantidade de calor (até 7000 kcal/kg), tem uma humidade de até 15%, dá um pouco de cinza (até 16%), portanto, é mais frequentemente usado para aquecimento de caldeiras.

Foto 2. Carvão nas mãos. São pequenas pedras pretas.

Por sua vez é dividido em subespécies:

• Chama longa — receberam esse nome por sua capacidade de queimar com uma chama longa, como a madeira. A marca DPK é adequada para a maioria das caldeiras, DO, DS — para as automatizadas.
• Baixo endurecimento — queimam sem fumaça e sem chama, são usados ​​economicamente devido à longa duração da combustão. São usados ​​com menos frequência devido à menor eficiência e à dificuldade de ignição.
• Magrelo — os tipos mais baratos são de chama curta, mais frequentemente usados ​​na indústria em fornos de ferro fundido. Carvões pobres são difíceis de acender, eles dão até 45% cinzas, mas muito calor, por isso no dia a dia são utilizadas em caldeiras de boa tiragem.

Antracitos possuem os mais altos indicadores de qualidade entre todos os carvões para caldeiras domésticas: poder calorífico até 8200 kcal/kg, umidade 1-3%, teor de cinzas até 9%. Eles quase não emitem substâncias voláteis (até 9%), queimam com uma chama curta e uniforme, com formação mínima de fumaça e cinzas. Devido à sua longa duração de combustão, são considerados os tipos de carvão mais econômicos. São adequados para caldeiras especializadas com uma grande caixa de fogo projetada para altas temperaturas e boa tiragem.

Briquetes de carvão — tipo de combustível econômico. Feito a partir de resíduos da indústria de mineração de carvão: pequenas frações de carvão, migalhas e pó por prensagem com adição de componentes aglutinantes. As vantagens incluem: Baixo teor de cinzas e umidade, bom poder calorífico, desde que os briquetes sejam feitos de carvão de alta qualidade. O combustível prensado inflama bem com lenha e queima por muito tempo (em média 6-8 horas.), produz pouca fumaça, fuligem e escória.

Foto 3. Carvão prensado em briquetes oblongos. Esse combustível é bom para aquecimento de caldeiras.

Como calcular o consumo?

Ao calcular o consumo de combustível levar em conta muitos fatores: qualidade, marca, duração da queima do carvão, temperatura externa média, área, material e grau de isolamento da casa. Com a ajuda de cálculos, obtém-se um valor médio, pois é difícil levar em consideração todos os critérios, bem como o início de degelos e geadas.

Antes de iniciar o cálculo, calcula-se a área total da casa. A potência da caldeira é calculada usando a fórmula padrão: 1 kW por 10 m². Por exemplo, para uma casa de campo média 160 metros² será necessário equipamento 16 kW potência. Eficiência das caldeiras modernas de 50 a 90%, Por exemplo, tomamos o valor médio 70%. Calculamos a duração do período durante o qual o aquecimento é necessário (em média 6 meses).

Cálculo do consumo de combustível é produzido da seguinte forma:

1. Para que a caldeira funcione, é necessário ligar 16 kW com eficiência de 70% será necessário 11,2 kW/h. Para desenvolver 1 kW precisa 0,25 kg carvão duro com características médias. 11,2*0,25 = 2,8 kg por hora.
2. Calculamos a quantidade diária de combustível: 2,8*24 = 67,2 kg.
3. Determinamos o consumo de carvão por mês: 67,2*30 = 2016 kg.
4. Para calcular a quantidade de carvão para o inverno, multiplique o número resultante pelo número de meses frios: 2016*6 = 12096 kg.
5. Para calcular o custo do aquecimento no inverno, multiplicamos o valor resultante pelo preço do carvão por 1 kg.

Vídeo útil

Assista ao vídeo, que fornece cálculos aproximados da quantidade de carvão necessária para aquecer uma casa por um mês.

Como obter o máximo benefício?

Para que o combustível mantenha o seu valor calorífico, ele deve ser armazenado adequadamente. Embora seja lucrativo comprar carvão em grandes quantidades, não vale a pena fazê-lo com vários anos de antecedência. O mais instável para armazenamento é marrom, ficará sem perder suas propriedades até seis meses, dura mais tempo antracite até um ano e meio.

Para armazenar carvão escolha um local escuro, bem ventilado e sem umidade, em um porão ou celeiro. O combustível é armazenado em recipientes especialmente construídos. caixas de madeira ou armazenados em sacos.

Foto 4. Saco de carvão. Esta é a melhor embalagem para armazenar carvão combustível.

Os estoques de carvão não têm medo de precipitação, por isso podem ser deixados no pátioPara tal armazenamento, uma área compactada é selecionada, o carvão é despejado sobre ela e compactado para reduzir o teor de ar, o que promove a oxidação.