Печи угольные

Какие печи предназначены для растопки угля

Печи, которые функционируют от угля, имеют особую конструкцию. Основным фактором, влияющим на строение устройства для обогрева, является высокая температура при сгорании топлива. В бытовых печах в зависимости от вида угля температурный режим может повышаться до 1000 градусов. В промышленном оборудовании эта величина часто превышает 2000 градусов.

В связи с этим топка должна быть достаточно усилена и выполнена из толстостенного металла или чугуна с высокими жаростойкими свойствами. Для поддержки постоянной интенсивности горения топлива в печах, работающих от угля, устанавливается специальная система, которая обеспечивает подачу кислорода в топку. Также используются колосниковые решетки. Обычно их делают из крепкого чугунного сплава.

Виды угля и их характеристики

Уголь является топливом природного происхождения. Состоит он из горючих углеродов и различных примесей, которые не горят. Качество и классификация сырья зависит от соотношения таких веществ. Также на марку топлива влияет возраст ископаемого.

Для растопки печей используют несколько видов угля – бурый, антрацит, лингит или каменный. Каждая группа топлива имеет свои характеристики и особенности использования для печей.

Бурый уголь

Из-за невысокого уровня содержания углерода, большого количества води и летучих соединений бурый уголь имеет низкую теплоту горения. Поэтому его относят к невысокой категории топлива. Цвет такого еще «молодого» геологического отложения коричневый.

Бурый уголь состоит на 30-40 процентов из влаги. Немалую долю занимают летучие вещества, а необходимые для горения углероды могут иметь показатель от 50 до 70 процентов. При хранении на открытом воздухе значительно снижается плотность сырья. Это происходит в результате испарения воды. Длительное пребывание под открытым небом приводит к преобразованию ископаемого в порошок.

Используется для растопки печей бурый уголь достаточно редко. В основном его задействуют в подсобных хозяйствах. Применение такого сырья для топки приводит к обильному засорению дымоходной трубы копотью. При горении выделяется едкий запах и дым, а после сжигания образуется достаточно много золы.

Лингит

Такое топливо причисляют к разновидности бурого угля. Лингит считается самым «молодым» ископаемым. В некоторых странах его не относят к классу угля из-за слишком рыхлой структуры. В нем содержится до 45 процентов воды и такое же количество серы. Такое топливо имеет коричневый оттенок. Часто под названием «черный лингит» подразумевают суббитуминозный уголь.

Использование такого топлива совершенно ограничено, так как характеристики его горения несколько ниже от бурого угля.

Каменный уголь

Сырье такого типа лучше всего подходит для печных устройств. Его залежи находятся более глубоко и формируются под высокой температурой и давлением. Содержания азота в таком сырье зависит от его сорта и может достигать 95 процентов. Благодаря этому каменный уголь имеет хорошие физико-химические свойства и является довольно ценным топливом.

В сырье содержится невысокий уровень влаги – до 32 процентов и много горючих веществ. Удельная теплота его сгорания составляет 5,5 ккал/ кг. Цвет каменного угля может быть черным или темно серым.

Антрацит

Находится антрацит наиболее глубоко в земле. По цвету он напоминает каменный уголь, но только с более выраженным металлическим блеском. Основным качествами такого топлива является высокая плотность до 1700 кг/м3 и значительный показатель теплового сгорания 9 ккал/кг.

Летучих веществ в антраците достаточно много, поэтому он нелегко воспламеняется, но за счет большого количества углерода до 97 процентов прекрасно горит. Особая ценность такого топлива – это бездымное горение.

Вид топлива влияет не только на продуктивность отопительного процесса, а и на продолжительность работы печи. Средний срок службы отопительных устройств функционирующих от угля составляет семь лет. При правильном использовании эксплуатационный период может несколько увеличится. Производитель печных оборудований всегда указывает, для какого вида сырья предназначена топка.

Рекомендации и процесс розжига топки печи

Угольная печь топится пару раз в день. Длительность горения сырья в топке не должна быть более двух часов. Загружать рекомендуется сухой среднефракционных уголь.

Чтобы качественно и безопасно нагреть помещения с помощью угля следует правильно провести растопку печи. Делать это следует поэтапно:

1. Изначально на дно топочной камеры укладываются сухие листы бумаги, на которые сверху раскладываются мелкие деревянные щепки.
2. Поверх отколотых частей древесины ложатся хорошо просушенные дрова. Хорошо для розжига использовать поленья березы.
3. После расположения всех необходимых материалов для растопки поджигается бумага. Сразу же после этого следует открыть поддувала, а дверку топки закрыть. Скорость возгорания древесины зависит от наличия воздушных масс. Рекомендуется проводить розжиг при открытом зольнике, так как при этом образуется естественный поток воздуха, который позволит прогреться дымоходной трубе.
4. Когда поленья сгорят, а на их месте останется тлеть зола, можно производить первую закладку топлива. Для этого используется мелкий уголь, который легко возгорается от горячих остатков древесины. Слой закладки должен быть пятнадцать сантиметров.
5. При увеличении тяги во время горения зольный отсек нужно закрыть и привести в действие вентилятор.

Каждая новая порция угля добавляется в топку только после полного разгорания предыдущей закладки. Не следует допускать быстрое прогорание топлива до колосниковых решеток. Чтобы обеспечить равномерное горение угля необходимо несколько раз при помощи кочерги его перевернуть. Такое действие выполняется, когда сырье на половину перегорело.

Причины появления задымленности

Иногда даже при правильной растопке печи может образовываться дым. Причиной может стать уголь низкого качества. Но чаще всего на задымленность влияют такие факторы:

• появление трещин в кирпичной кладке;
• наличие засорений в каналах дымохода и печи;
• разрушение внутренней части отопительного устройства.

При розжиге в сильно охлажденной топке и всей печной системе также может выделяться дым. Копоть часто образовывается при прямом подсоединении к одной дымоходной трубе двух печей. Чтобы избежать задымления устанавливается дымовая заслонка.

Особенности топки печи после долгого простоя

Печное оборудование обычно используют посезонно. Поэтому часто в летнее время отопительное устройство стоит без действий. После такого перерыва нельзя сразу приступать к растопке, а предварительно проверить и подготовить всю систему.

Подготовительный процесс состоит из таких этапов:

1. Проверить кладку печи на наличие дефектов – трещин, расколов. Через повреждения поверхности печной конструкции во время растопки может проходить угарный газ или дым. Такие продукты сгорания опасны для людей находящихся в помещении. Если есть расколы и трещины, то их следует заделать раствором песка с глиной.
2. Осмотреть целостность дымоходной конструкции. Прочистить отводящую дым трубу от скопившейся сажи.
3. Убрать хранившиеся возле печи горючие предметы. Все легковоспламеняющиеся детали должны находиться от отопительного оборудования на расстоянии более пятидесяти сантиметров. Также близко нельзя складывать дрова и щепу, которые используют для разогрева печи.
4. Перед растопкой очищается все засорения из самого отопительного устройства. Зола и другие остатки от сгорания топлива заливаются водой и удаляются с помощью кочерги. Со стенок печи сухой тканью удаляется пыль и грязь.

Кроме самого оборудования проверяется состояние топлива. Уголь должен быть хорошо просушенным и не крошится в руках. С сырья для печи также удаляется пыль. Иначе при горении будет выделяться специфический запах.

Нюансы топки печей углем в зимний период

Зимой при низких температурах бывает достаточно нелегко растопить печь. К тому же особая тяга, которая образуется из-за холодного воздуха, не дает свободно выходить дыму наружу.  Быстро разжечь печь никак не получится. Улучшить процесс растопки можно с помощью фена, которым прогревается внутренняя часть отопительного оборудования.

Такой нагрев печного устройства позволит избежать задымленности, которая характерна для холодных конструкций. Прогревать печь зимой следует несколько раз в сутки, чтобы система не успела сильно остыть.

Уголь считается наиболее эффективным видом топлива. Его с успехом используют для растопки печей. Уровень теплоотдачи такого сырья выше, чем у древесного сырья. Хороший результат использования угля для печи, можно получить, только соблюдая все правила растопки и эксплуатации отопительного устройства.

pechiexpert.ru

Особенности горения угля

Дрова — наиболее древний вид топлива, и объясняется это тем, что его легко добыть и поджечь. Сухая древесина горит без дополнительного наддува, при этом горение происходит в два этапа: сначала происходит обугливание поленьев с выделением горючих газов — так называемый пиролиз, а потом сгорают сами газы, образуя пламя, высота которого может достигать несколько метров.

Дровяные печи и котлы длительного горения состоят обычно из двух камер или зон: в одной древесина разлагается на дым и золу, в другой горят дымовые газы и происходит наиболее интенсивный нагрев стенок печи. Похожий эффект достигается и в кирпичных печах — пламя и горячий дым проходит по дымовым каналам, нагревая большую площадь кирпича, при этом тело печи греется равномерно.

Горение каменного угля происходит иначе. Наибольший нагрев наблюдается на поверхности топлива, а температура дыма на выходе сравнительно низкая. Поэтому эффект длительного горения угольных печей заключается в большом размере загрузки и размещении теплообменника непосредственно в зоне сгорания топлива. В кирпичных печах увеличивают толщину стенок топливника, а дымооборот делают менее протяженным и доступным для чистки своими руками.

Еще одна особенность эффективной топки углем — необходимость принудительного наддува воздуха в зону горения. В печах и котлах промышленного производства эта проблема решается установкой дутьевого вентилятора. В кирпичной печи необходима продуманная конструкция поддувала и дымовой трубы, обеспечивающая хорошую тягу.

Также, прежде чем устанавливать печь на угле своими руками, нужно предусмотреть место для хранения запасов топлива. Уголь обычно покупают на один сезон — дольше хранить его не рекомендуется, так как антрацит слеживается. Поэтому нужно отдельное помещение-склад, защищенное от осадков и ветра.

Также нужно продумать место установки котла или печи. Уголь, в отличие от дров, пылит и пачкает предметы обихода, а дым от угля неприятно пахнет. Поэтому топку угольной печи лучше разместить в отдельном помещении, а котел, подключенный к системе водяного отопления, вообще, вынести в котельную, расположенную вблизи топливного склада.

Промышленные котлы на угле

Выбирая отопительный прибор для дома, работающий на угольном топливе, большинство владельцев загородных домов останавливаются на котлах длительного горения.

Они обладают целым перечнем достоинств:

• котел устанавливают в отдельном помещении и подключают к системе водяного отопления, в результате в доме сохраняется чистота и отсутствует запах дыма;
• котлы экономичны, обладают высоким КПД и хорошей теплоотдачей;
• продуманная конструкция обеспечивает небольшое количество золы, чистить их приходится редко;
• режим работы на одной загрузке у промышленных котлов может достигать нескольких суток, а если предусмотреть бункер для загрузки топлива и автоматическую подачу — то и нескольких недель;
• дорогие модели котлов оснащены системами автоматизации, уход за ними сведен к минимуму.

Можно отметить также ряд сложностей, возникающих при покупке угольного котла:

• необходимость обустройства топливного склада и котельной;
• из-за невысокой температуры дыма возможна конденсация и зарастание дымохода сажей, поэтому необходимы его регулярные прочистки;
• высокая цена промышленных котлов и сопутствующего оборудования.

Для отопления загородного дома или коттеджа с постоянным проживанием промышленный котел с автоматизацией процесса — наилучший выбор, несмотря на возникающие сложности его установки и высокую цену. Затраты окупятся за несколько отопительных сезонов, при этом эксплуатация котла будет безопасной и экономичной.

Видео: котел на угле

Как выбрать?

Правильно выбранный котел — залог удобства в обслуживании и комфорта в доме. Чтобы не ошибиться, необходимо рассмотреть все характеристики понравившихся моделей и прочитать отзывы пользователей.

Выбор можно провести по следующему алгоритму:
1. Мощность отопительного агрегата
   Выбор отопительного оборудования всегда начинают с подбора мощности. Для укрупненного расчета достаточно поделить площадь всех отапливаемых помещений на 10 — полученное число будет означать предполагаемую мощность котла в кВт. Но эта формула актуальна для хорошо утепленных новых строений и оптимального режима работы котла.В реальных условиях лучше выбирать котел с коэффициентом запаса мощности от 1,2 до 1,6. То есть, для дома площадью 100 квадратных метров лучше выбрать котел мощностью12-16 кВт, а для плохо утепленного строения — до 25 кВт. В противном случае в суровые морозы температура в доме может быть некомфортной, а замена котла обойдется намного дороже, чем изначальная покупка более мощной модели.
2. Материал корпуса и теплообменника
   Второй этап выбора котла — материал, из которого он изготовлен. Угольные отопительные агрегаты делятся на две группы: стальные и чугунные.

Достоинства стальных котлов длительного горения:

• цельная сварная конструкция, не подверженная протечкам;
• быстрый нагрев и остывание стенок котла и теплообменника;
• возможна полная автоматизация благодаря малой инерционности;
• меньший вес;
• умеренная цена.

Недостатки моделей из стали:

• подверженность коррозии, особенно в местах сварки;
• стальные котлы не подлежат ремонту, в случае сквозной коррозии и утечек агрегат меняют на новый.

К достоинствам чугунных котлов длительного горения относят:

• стойкость чугуна к коррозии;
• конструкция теплообменника из отдельных секций позволяет произвести частичную замену в случае повреждения;

Недостатки:

• чугун — хрупкий и непластичный материал, в случае резкой смены температуры возможны трещины и разрушения;
• более высокая цена, чем у стальных моделей;
• чугунные котлы значительно тяжелее — в 1,5-2,5 раза.
1. Объем загрузки и автоматизация
   От этой характеристики зависит частота заполнения камеры сгорания углем. Стоит проанализировать, удобно ли будет несколько раз в день заниматься загрузкой угля, или лучше отдать предпочтение моделям с большим объемом загрузки.Рекордсмены по длительности работы — котлы шахтного типа верхнего горения. Они занимают небольшую площадь, при этом загрузочная камера у них довольно велика, и некоторые модели могут на одной загрузке отапливать дом в течение 5 суток на антраците и 3 суток на буром угле. Шахтные котлы обычно оснащают микроконтроллерами, позволяющими автоматизировать весь процесс и свести обслуживание к минимуму.Котлы с нижней загрузкой, как правило, оснащены топкой меньшего размера, при этом они намного дешевле шахтных и проще в обращении. Такие котлы обычно не имеют дутьевого вентилятора, и поступление воздуха происходит за счет тяги. Дымоход для такого котла должен быть максимально простым и иметь общую протяженность не более 5 метров. Плюсы котлов без тяги — независимость от электроэнергии и невысокая цена. Минусы — малый уровень автоматизации.Наименьшего внимания и обслуживания требуют полностью автоматизированные модели с загрузочным бункером, вмещающим многосуточную норму топлива.Их цена, конечно, высока, зато они обладают целым рядом достоинств, обеспечивающих беззаботное отопление в течение сезона:
   • механизм подачи топлива, оснащенный ворошителем;
   • встроенные и выносные датчики, управляющие процессом горения;
   • аварийные клапаны, предупреждающие закипание;
   • режим смс-сигнализации;
   • функция поддержания горения и режим ожидания;
   • контур ГВС.

   Обслуживание котла сводится к загрузке бункера в начале сезона и установке параметров требуемого режима.

Видео: автоматизированный котел с бункером

Выбор и покупка котла — нелегкое дело, а учитывая стоимость современных моделей — еще и затратное. Поэтому для небольших частных или дачных домиков можно оценить свои силы и сделать печь на угле своими руками.

Можно ли топить углем?

Многие владельцы домов с печным отоплением задаются вопросом: а можно ли в кирпичной печи использовать уголь вместо дров? Будет ли он гореть столь же эффективно, как в промышленных котлах?

Процесс горения угля происходит с выделением большого количества тепла, температура в топке при этом значительно выше, чем при горении дров. Вместе с тем, дым, выходящий из топливника, менее горячий, чем при топке древесиной.

По этой причине обычную печь с протяженными дымовыми каналами топить углем нельзя: дым при входе в трубу будет иметь слишком низкую температуру, что приведет к образованию конденсата и сажи. Взаимодействуя, они образуют угольную кислоту, которая разрушает кирпичи, что в конечном итоге может стать причиной пожара.

Кроме того, повышенная температура в топке может стать причиной ее разрушения. Топливник для угольной печи из кирпича необходимо выполнять только из шамотного кирпича, а стенки печи в этом месте должны быть более толстыми для качественного отвода и накопления тепла.

Не рекомендуется топить углем обычную русскую печь, имеющую нефутерованную топку и протяженные дымовые каналы! Это приведет к постепенному разрушению элементов печи!

Как сделать самостоятельно?

Конструкция кирпичной печи, работающей на угле или брикетах, довольно проста, необходимо лишь соблюдать два условия:
• топку необходимо выполнять из огнеупорного кирпича;
• печь необходимо оснастить чистками на всех участках дымохода.

Схема-порядовка универсальной печи представлена на рисунке. Благодаря простому устройству ее можно выполнить своими руками, даже не имея опыта. Печь имеет небольшие габариты, с ее помощью можно отопить дачный или деревенский дом площадью до 36 квадратных метров, состоящий из одной или двух комнат. В последнем случае топку располагают со стороны кухни, а заднюю стенку, которая нагревается при топке, выносят в комнату.

Печь состоит из топки, выложенной своими руками из огнеупорного шамотного кирпича, и надтопочного канала с одной подверткой.

В канале дымовые газы задерживаются, создается эффект колпака, и тело печи прогревается. После остывания дым опускается и через подвертку выходит в дымоход. Он оснащен двумя задвижками, исключающими резкую границу теплого и холодного воздуха и конденсации влаги.

Ниже топки расположено поддувало, совмещенное с зольником. Наддув осуществляется через колосниковую решетку, движение воздуха обеспечивается простой конструкцией дымохода и хорошей тягой.

Последовательность кладки:

1. Устанавливают печь на отдельно стоящий фундамент из армированного бетона. Размеры фундамента должны на 5-10 см превышать габариты печи, его высота составляет 50-70 см, при этом он должен быть на 15 см ниже уровня чистового покрытия пола. После заливки и высыхания фундамента проводят его выравнивание цементным раствором, укладывают на него два слоя рубероида или другой рулонной гидроизоляции, после чего начинают кладку печи своими руками.
2. Выкладывают из кирпича два ряда — основание печи, сплошной кладкой с перевязкой из красного кирпича. Их кладут на цементный раствор.
3. Далее кладку ведут в соответствии со схемой на раствор из шамотной глины. Первый ряд образует дно зольника.
4. Во втором и третьем рядах выставляют дверку поддувала, закрепляя ее с помощью отожженной проволоки, заложенной между кирпичами.
5. Четвертый ряд образует перекрытие зольной камеры и отверстие для поддувала и удаления золы из топки.
6. Начиная с пятого ряда кладку ведут шамотным кирпичом. В пятом ряду укладывают колосниковую решетку.
7. В шестом и седьмом устанавливают аналогично поддувальной дверке дверцу топки.
8. Ряды с 9 по 11 образуют стенки топки, их кладут с перевязкой.
9. В 12 ряду выполняют свод из ¾ части кирпича, а в 13 и 14 — перекрывают свод.
10. В 15 ряду устанавливают дверку чистки и подвертку.
11. Начиная с 16 ряда кладку вновь выполняют из красного кирпича. По схеме выкладывают дымовые каналы.
12. В 25 и 32 ряду устанавливают задвижки.
13. 33 и 34 ряды завершают перекрытие печи, далее выкладывают дымоход нужной высоты.
14. Печь просушивают на воздухе, потом аккуратно многоступенчато протапливают сначала дровами, а после нескольких топок — углем. В процессе эксплуатации допускается использовать любое твердое топливо: уголь, антрацит, дрова и древесные отходы, пеллеты и брикеты.

Для топки углем можно приспособить любую металлическую печь с эффектом длительного горения, выложив своими руками футеровку из шамотного кирпича в топке и оснастив поддувало вентилятором. При такой доработке металл печи не будет прогорать от высоких температур, а уголь будет устойчиво гореть в течение длительного времени.

gidpopechkam.ru

Процесс углежжения

В качестве древесного сырья используются не только дрова различных пород дерева, но и отходы деревообрабатывающего или мебельного производства: сучки, пеньки, опилки. В болотистых местностях используется торф.

Древесина в процессе обугливания проходит три стадии: предварительную сушку, термическое разложение и охлаждение.

Первоначальная сушка и нагрев сырья в камере происходит за счет тепла, подаваемого извне. Собственный процесс выделения тепла (химическая экзотермическая реакция) начинается, когда температура древесины достигает 280°C. Дальше подвод тепла уже не нужен.

Готовый уголь после выжига охлаждается до температуры, при которой невозможно самовозгорание угля, то есть ниже 40°C.

В течение первых суток в смеси дымовых газов и продуктов обугливания еще много паров воды, которые выделяются в процессе сушки. Потом смесь становится суше и ее можно использовать как дополнительное топливо в той же печи или, что более эффективно, в рядом стоящей.

Оборудование для выжигания угля

Для производства древесного угля используют печи углевыжигательные различной мощности. Получается такой уголь в процессе пиролиза, то есть древесина прожигается без доступа кислорода.

Углевыжигательные печи для производства древесного угля выпускаются стационарные и мобильные.

Стационарное оборудование используется достаточно крупными производителями для непрерывного процесса пиролиза больших объемов древесины.

Большие печи намного производительней мобильных, в них можно использовать несколько видов топлива, но к ним предъявляются высокие требования по экологической безопасности.

Мобильные печи малопроизводительны, имеют небольшие размеры, и используются либо на местах, где есть сырье, например, на лесозаготовительных участках, либо там, где нужен конечный продукт, например, на строительных площадках.

В мобильных печах топливом служат те же отходы древесины, из которых уголь и производят.

Если печь работает на отходах, то выгода получается двойная, и уголь производится без дополнительных затрат на топливо, и перерабатываются отходы, которые все равно пришлось бы утилизировать, затратив на это средства и время. Такой вид производства древесного угля самый дешевый.

Углевыжигательное оборудование непрерывного действия

Отдельную группу составляют печи углевыжигательные, в которых дымовые газы от сгорающего топлива попадают в камеру, проходят через древесину, присоединяют к себе пары и газы, являющиеся продуктами сушки и обугливания древесного сырья, и выходят наружу. В них процесс пиролиза проходит наиболее равномерно, поскольку древесина непосредственно контактирует с теплоносителем, подающимся снизу. Но в пирогазах содержатся в большой концентрации химические соединения, которые являются продуктами разложения древесины, поэтому нужно устанавливать дополнительное оборудование для полезного использования или сжигания побочных продуктов пиролиза.

Так работают непрерывно действующие вертикальные реторты, в камере которых сушится древесина вверху, пиролиз проходит в среднем слое, прокалка угля и его остывание – в самом низу.

Непрерывно работают и печи углевыжигательные со сменными контейнерами или ретортами. Принцип действия таких установок состоит в том, что каждая последующая партия сырья нагревается до необходимой температуры за счет экзотермической реакции в предыдущей.

При этом процесс образования угля происходит в каждой реторте независимо от остальных, а печь, в топку которой отводятся пиролизные газы, располагается отдельно от сменных камер.

Реторты и камеры для пиролиза изготавливаются из металла с теплоизоляцией.

Углевыжигательное оборудование периодического цикла

Простейшей конструкцией углевыжигательной печи является обычная двухсотлитровая металлическая бочка, в которую укладывается и поджигается древесина. Дополнительное тепло не подводится, а парогазы выводятся через специальное небольшое отверстие. Производство низкокачественного угля, причем выход продукции меньше пятнадцати процентов, грязное, но практически беззатратное.

Существуют сегодня конструкции углевыжигательных печей, в которых нагреваются теплоносителем стенки камеры, от которых тепло передается к дровам в ней. Это, как правило, углевыжигательные печи периодического цикла, где через определенные промежутки времени происходит весь процесс выжигания угля: дрова загружаются, переугливаются, готовый уголь выгружается, опять загружаются дрова, и так далее.

В аппаратах смешанного действия периодически производится загрузка древесины и выгрузка готового угля, но какая-то часть древесины все время находится в процессе пиролиза.

Печи могут выполняться тоже из металла или кирпича.

Трехкамерная углевыжигательная печь

Парогазовая смесь, которая отводится из пиролизной камеры, при остывании конденсируется. Пиролизная жидкость (жижка) и неконденсируемые газы, поскольку широкого применения пока не находят, используются как дополнительное топливо в топочной камере. Вывод побочных продуктов для дожигания предусматривается конструкцией печи. Эффект такой конструкции не только в экономии топлива, но и в защите окружающей среды.

Трехкамерные печи углевыжигательные обеспечивают непрерывный цикл производства угля. В каждой камере проходит отдельно один из этапов цикла, причем начальная сушка сырья происходит за счет тепла, которое получается при горении пиролизных газов. Кроме экономии топлива, такие печи имеют массу других преимуществ. Поскольку загрузка древесины и выгрузка готового угля происходят в разное время, то обслуживающий персонал загружен более равномерно. Стоимость трехкамерной печи ниже, чем однокамерной такого же объема, а эффективность и срок службы выше за счет распределения нагрузки.

Такое оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в крупных производствах, а если его укомплектовать газогенераторным котлом, то в качестве топлива можно использовать опилки и стружку.

Однокамерная углевыжигательная печь

Древесный уголь в небольших количествах (до 8 тонн в месяц) можно производить в однокамерной печи. Полный цикл производства зависит от модели аппарата и может занимать 1-3 дня.

Такая печь может использоваться в частном хозяйстве, в предприятиях общественного питания, с целью утилизации отходов производства и некондиционной продукции на небольших деревообрабатывающих предприятиях.

Принцип производства в них и крупногабаритных промышленных печах не отличается. Однокамерные печи обычно меньших размеров, загружается сырья в них тоже меньше, но и места занимают меньше, их легко при необходимости перевозить.

За рубежом давно существует производство углевыжигательных печей для домашнего использования. Блюда на гриле или барбекю готовятся на экологически чистом древесном угле.

Характеристики и конструкция углевыжигательной печи

Производители углевыжигательных печей, как зарубежные, так и отечественные, в качестве первой характеристики указывают рабочий объем одной камеры и общее количество камер в печи. Потом обычно указывается объем дров с заданными размерами и влажностью, который можно в печь единовременно загрузить. Этот показатель важен для соблюдения следующего параметра – продолжительности в часах основного рабочего цикла.

Чтобы определить эффективность работы конкретной модели, задаются два параметра для древесины одной породы – расчетное количество загружаемых в пиролизную камеру дров и выход из них угля.

Последними указываются габаритные размеры печи и ее масса. Если устройство не предполагается перевозить, эти данные могут не играть особой роли, а вот при транспортировке могут стать определяющими.

Как правило, бытовая однокамерная печь представляет собой уложенную с небольшим уклоном или установленную на опоры металлическую бочку со встроенной в нижней части топкой.

Сама топка, корпус печи, короб трубы и дверца люка выполнены из стали толщиной не менее 3 мм, а наружная обшивка – 1 мм.

Двухсторонние сварные швы, которыми соединяются обечайки корпуса, усиливаются бандажами, которые выполняются из трубы прямоугольного сечения, придают жесткость конструкции и дополнительную прочность, если в емкости вдруг возрастет давление.

Для снижения теплопотерь между корпусом камеры и наружной обшивкой прокладывается термоизоляционный материал. Эта мера повышает КПД печи. Стенки топки изнутри выкладываются огнеупорным кирпичом.

Устройства для дожига продуктов обугливания может поставляться отдельно.

Углевыжигательная печь своими руками

Бочка на подставке — простейшая конструкция, но для большей эффективности и пожарной безопасности бочку нужно устанавливать на негорючее основание или закапывать в яму.

Из кирпича или металла можно самостоятельно изготавливать углевыжигательные печи. Чертеж можно найти в интернете, как, впрочем, и достаточно подробные описания. Правда, при этом нужно понимать, что качество самодельной печи и конечного продукта значительно ниже, да и больших объемов угля не будет.

На дачном участке можно сделать угольную яму, а можно из бочек соорудить углевыжигательную печь. Для этого нужно выкопать яму такого диаметра, чтобы в нее поместилась бочка, которую нужно еще обложить кирпичом, в дне бочки прорезать отверстие диаметром приблизительно 100 мм и поставить ее в яму отверстием вниз.

Затем нужно обложить бочку кирпичами, щели вверху закрыть каким-нибудь несгораемым материалом, минеральной ватой утеплить верхнее днище. Вот и все, можно получать свой уголь для камина и мангала.

Конструкция из двух бочек более эффективна и надежна. Емкость, которая по объему в два раза меньше, ставят в большую, заполняют ее дровами и плотно закрывают крышкой, а в пространство между стенками засыпают мелкофракционные отходы древесины и поджигают их, затем большую бочку тоже закрывают крышкой, в которую вставлена труба. Но обе эти печи пригодны для использования только вне помещений и достаточно далеко от них.

fb.ru

Принцип работы

Принцип работы угольной печи мало чем отличается от печи на дровах. Это очень распространенное заблуждение. Печи отопительные угольные и дровяные различаются кардинально. И вот чем:

1. Для сгорания угля снизу обязательно должен поступать воздух.
2. Уголь требует предварительного прогрева перед отправкой в топку. Сырой уголь просто не будет гореть.
3. Дымоход должен обеспечивать более быстрый проход воздуха, чем в дровяной печи. Заслонка при данной конструкции отсутствует совсем. Подача воздуха регулируется снизу, через поддувало.

Процесс горения угля занимает гораздо больше времени. Уголь не сгорает быстро, как дрова, а тлеет в течение длительного времени. Температура горения выше, что предъявляет особые требования к материалам для изготовления печи. Об этом мы еще поговорим.

Говоря о процессе сгорания каменного угля, стоит обратить внимание на одну особенность. Если дрова в процессе пиролиза легко распадаются на кокс и газы, которые имеют высокую температуру и теплоотдачу, то уголь горит иначе. На поверхности он будет иметь наибольшую температуру, а температура выходящих газов будет значительно ниже.

Устройство

Печь на угле своими руками   включает в себя следующие элементы:

• поддувало;
• топка;
• камера для досушки топлива;
• дымоход.

Конструкция топки и дымохода отличается от аналогов, работающих на дровах. В топке предусматривают два отделения. В одном отсеке разжигают дрова, в другом — сушится уголь. Как только температура достаточна, уголь тоже начинает гореть. Связано это с тем, что уголь имеет довольно высокую температуру возгорания и разжечь печь стандартным способом просто не получится.

Часто используют комбинированную топку, которая может работать как на дровах, так и на угле. Этот вариант наиболее рационален для печи на углях для отопления дома.

Виды

Печи на угле для отопления дома, можно характеризовать по следующим показателям:

• По назначению. Угольная печка может использоваться не только для отопления, но и выполнять дополнительные функции. По данному параметру можно выделить:

1. Печи для отопления. Уголь является эффективным видом топлива. Такие печи на угле, особенно из кирпича, отличаются гораздо большей мощностью, по сравнению с дровяными аналогами. Они способны обеспечить теплом полностью весь дом, а не 1-2 комнаты. Такая печь имеет большие размеры и вес. При изготовлении используются материалы с повышенными прочностными характеристиками и максимальной теплостойкостью. Для такого отопителя нужен надежный фундамент на идеально ровном основании.
2. Печи-камины. Печь-камин на угле способен не только надежно защитить помещение от холода, но и выполняет декоративную функцию. Такие печи обязаны обладать привлекательным внешним видом и часто становятся центральным элементом дизайна. Основное внимание уделяют правильному подбору материалов для отделки. Он должен отвечать нескольким параметрам: быть экологичным, хорошо сохранять тепло, оберегать от получения травм, иметь привлекательный внешний вид. Чаще всего для отделки используют натуральный камень.
3. Печи с варочной панелью. Имеют дополнительную варочную поверхность, которая позволяет готовить пищу. Посуда для этого должна быть достаточно толстой, чтобы выдержать высокую температуру. Идеально использовать чугун. Эта посуда никогда не прогорит и пища, приготовленная в ней, имеет особый вкус. Для изготовления варочной плиты этот материал тоже подходит, но имеет большой недостаток. Чугун очень хрупкий и легко трескается. Поэтому, придется быть предельно осторожными при эксплуатации. Также для варочной плиты используют легированную сталь. Этот материал не боится перепада температур и очень долговечен. Его использовать более рационально.
4. Печи для хозяйственно-бытовых нужд. Речь идет о печи с теплообменником. Такой вариант не только спасет от холода, но и обеспечит горячей водой, которая может использоваться для хозяйственных нужд. Можно устроить систему теплого пола. Это позволит более равномерно прогреть помещение.

• По виду используемого материала. Для печи, которая работает на угле нужно использовать материал с повышенной стойкостью к высоким температурам. Специалисты рекомендуют делать печь из следующих материалов:

1. Кирпич — является самым распространенным материалом для изготовления печей. Преимущества его заключается в высокой теплоемкости — материал способен аккумулировать тепло и равномерно отдавать его в течении длительного времени. Недостатки также очевидны: большая масса конструкции и трудоемкость изготовления. С точки зрения финансовых затрат, является самым экономичным вариантом.
2. Сталь — стала часто использоваться в последнее время. Материал достаточно прочный и долговечный. Его используют для изготовления заводских изделий. Своими руками изготовить стальную печь для угля лучше. Трудоемкость работ значительно ниже, чем при изготовлении аналога из кирпича. Помещение нагревается быстрее, но есть существенный минус. Стальная, в отличии от кирпичной печи на угле, не способна удерживать тепло. Как только топливо закончится, она моментально остывает.
3. Чугун — чугун занимает промежуточное место между сталью и кирпичом. Вес такой печи должен быть значительно больше, чем стальной. Нагреваться и остывать она будет быстрее, чем кирпичная. При аккуратной эксплуатации, такая конструкция будет служить несколько десятков лет. Самостоятельно изготовить такую печку достаточно проблематично. Заводской аналог обойдется недешево.
4. Талькомагнезит. Материал имеет отличную теплопроводность — в десять раз выше, чем у кирпича. И это при том, что его способность запасать тепло всего на 44% хуже. Что это значит на практике? Такая печка будет нагреваться почти также быстро как металлическая, но отдавать количество тепла, которого будет достаточно, чтобы не добавлять топливо в течение ночи. Недостатков данный материал также не лишен. Такая отопительная печка будет тяжелее кирпичной при тех же габаритах и стоит недешево.
5. Комбинированные. Идеальный материал для отопительной печи подобрать невозможно. Как можно убедиться выше, каждый материал имеет свои плюсы и минусы. Что если взять их сильные стороны и объединить между собой. Достоинства одного материала могут с успехом нивелировать слабости другого. Такая техника используется достаточно давно. Чугунный котел можно облицевать талькомагнезитом (другое название минерала — талькохлорит или печной камень) и добавить контур водяного отопления.

• По способу сгорания топлива. Разделяют печи с обычной топкой и аппараты с реализованной функцией длительного сгорания, которые способны работать до 3 раз дольше на той же закладке топлива.

Преимущества и недостатки

Можно выделить следующие плюсы печей на угле:

• Высокая мощность — достигается за счет большей температуры сгорания топлива.
• Высокий КПД — до 60% при обычной топке (в кирпичной печи) и до 90% в печи длительного сгорания из кирпича.

Недостатки также присутствуют, но с ними можно эффективно бороться:

1. Уголь пачкает все вокруг. Проблема решается оборудованием топки в отдельном помещении.
2. Образование пыли, копоти и сажи. Придется регулярно (не реже двух раз в год) чистить дымоход. Продукты горения из поддувала нужно удалять перед каждой новой топкой. Все стыки должны быть герметично уплотнены шамотной глиной.
3. Уголь требователен к условиям хранения. Это должно быть отдельное сухое помещение, защищенное от ветра и осадков. Хранить уголь больше сезона не стоит. Он слежится и получатся комья, которые не очень приятно каждый раз долбить.
4. Высокая цена. Этот вопрос сильно зависит от региона. Где-то каменный уголь — редкость, его использование экономически нецелесообразно. В других местах — это основной вид топлива. В сравнении с древесиной, более высокая цена компенсируется более длительным временем сгорания и большей теплоотдачей (экономией топлива).

Как выбрать для дома и критерии выбора?

Чтобы правильно выбрать печь нужно учесть следующее:

1. Конструкция заводская или выполнена своими руками. Ниже дадим подробные инструкции для обоих вариантов.
2. Определится по виду печи (см. соответствующий раздел).
3. Подобрать необходимые параметры. На этом пункте остановимся подробнее. Чтобы печь оправдала ожидания, нужно учесть следующее:

• Правильно подобрать мощность. С заводскими приборами все просто — производители указывают в паспорте мощность и кубатуру, на которую рассчитана печь. Нужно стараться, чтобы объем, который необходимо обогреть был где-то посередине указанного диапазона. Так будет обеспечен необходимый запас на случай возможных теплопотерь. С самодельной печью не все так просто. Придется выполнить расчет самостоятельно, по формуле:

P = (М-Мост)*Сп/T/1000, где

P – искомая мощность, кВт

М — вес используемого топлива, кг

МОСТ — масса остатка сгоревшего топлива (т. е. того, что осталось после активной фазы горения), кг

Сп — теплопроводность угля, Дж/кг

Т — время горения угля. М определяется по формуле: М=a*b*c*Пл*Кз, где

М — вес используемого топлива, кг

а, b, c — габаритные размеры топки изнутри, м

Пл — плотность угля, кг/м³

Кз — коэффициент заполнения топки (обычно принимают 0,6-0,7). Подставив исходные данные, легко определить мощность, которую будет выдавать печь. Чтобы определить полезную мощность, умножьте ее на КПД печи.

Теперь определим потребную мощность. На 1 м² площади нужно 0,1 кВт тепла. Эти цифры не учитывают возможные теплопотери, который в каждом помещении свои. Поэтому мощность рекомендуется принимать с запасом в 10-15%.

• Материал изготовления.
• Объем загрузки и автоматизации. Загрузка угля в современных котлах может быть автоматизирована до такой степени, что добавлять топливо придется раз в несколько недель. Все остальное время печь будет работать в автономном режиме.

Лучшие модели

Рассмотрим лучшие модели заводского изготовления, а потом перейдем к изготовлению угольной печи своими руками. Эти модели подойдут даже для большого загородного коттеджа. Купить их можно на сайте производителя, отправив заявку онлайн.

Угольная печь для дачи своими руками

Своими руками дешевле всего изготовить кирпичную отопительную печь на угле.

Материалы

Нам потребуются:

• кирпич;
• готовая растворная смесь для кладки печей;
• чугунная колосниковая решетка;
• чугунная варочная плита;
• металлический лист b=4мм — 600х1200 мм — 0,72 м^2;
• электроды для сварки — 1 пачка.

Инструменты

• кельма;
• мастерки;
• молотки;
• дрель;
• прочее.

Схема и порядовка

Описание кладки

• Сверху, без раствора, кладем кирпич (смотри фото №2, первый ряд). Строго контролируем горизонтальность с помощью уровня.
• Устанавливаем дверку для поддувала. Закрепляем ее с помощью проволоки и оборачиваем асбестовым шнуром.
• Прямо над поддувалом ставим колосники.
• Продолжаем кладку согласно порядовке (смотри фото №2)
• Устанавливаем дверь топки. Закрепляем ее с помощью проволоки и кирпичей.
• Сверху ряд должен перекрыть топочную дверцу и закончиться на 130 мм выше ее.
• Продолжаем кладку, немного смещая кирпичи назад. Перед этим укладываем асбестовый шнур, на который установим варочную плиту.
• Формирование дымовой трубы начнем со следующего ряда. Конструкцией предусмотрена установка насадной трубы из жести иди гофрированного алюминия. Труба не должна быть тяжелой. Иначе может сместиться центр тяжести.
• На одиннадцатом ряду ставим задвижку для регулирования потока воздуха. Не забываем уплотнить ее асбестовым шнуром и замазать глиной.
• Далее в четверик кладем дымовую трубу, которую стыкуем с металлической. Труба должна стоять строго вертикально и не откланяться в сторону. Для большей устойчивости, ее следует перекрыть тремя рядами кирпича.
• Удаляем вышибные кирпичи, которые мы ставили на 4 ряду, чистим дымоход от мусора.
• Теперь печку для дома на угле следует побелить. Известка пойдет любая. Специалисты рекомендуют добавить синьку и немного молока. Так побелка не будет темнеть и отлетать.
• Устанавливаем металлический лист перед топкой.
• Устанавливаем плинтус

Угольная печь своими руками — это непросто. Лучше обратиться за помощью к опытному печнику или запастись терпением.

Какой уголь использовать?

Для отопления лучше всего подойдет антрацит категории А, фракция —  до 40 мм. Он обладает следующими преимуществами:

• имеет более длительную продолжительность горения;
• экономичнее;
• образует меньше шлака;
• обладает лучшей теплоотдачей.

Отопительный котел лучше установить в отдельном сухом помещении.

Вывод

Выбрать готовый вариант (что проще, но дороже) или остановиться на  изготовлении печи своими руками — каждый решает самостоятельно. По основным критериям печь на углях для отопления дома  аналогична работающей на дровах.

Основной особенностью является более высокая температура сгорания топлива, соответственно, более высокая эффективность. Уголь дороже дров, но эта разница нивелируется за счет большей теплоотдачи. Такая печь имеет большую толщину.

pechnoy.guru

Другие статьи по теме:

Печь на дровах с водяным контуром Обкладка печи в бане Установка железной печи в бане Мангал и казан из металла Банная печь кузнецова Чем покрасить железную печь в доме