Как экономно топить дровами твердотопливные котлы?

Что нужно знать для расчета

Перед тем как рассчитать топливо на весь сезон, нужно уточнить ряд моментов, поскольку расход дров зависит от нескольких факторов. Вот перечень вопросов, требующих ответа:

1. Сколько тепла необходимо на отопление загородного дома в вашем районе проживания?
2. Древесину какой породы планируется сжигать?
3. Какова влажность этой древесины? Она свежесрубленная, полусухая или успела пролежать год-два?
4. Какова эффективность (КПД) вашего отопительного агрегата? Указывается в паспорте на твердотопливный котел или печь.

Вы скажете — чем собирать все эти данные, проще воспользоваться онлайн-калькулятором расхода топлива. Но не все так просто, представленные на разных сайтах калькуляторы – это программы, написанные людьми. Результаты расчетов нужно проверять, дабы удостовериться в их правильности. Лучший способ – рассчитать количество дров и стоимость отопления самостоятельно, а уж потом цифры для верности можно прогнать на любом онлайн-калькуляторе.

Расход тепловой энергии на обогрев частного дома определяется расчетом, выполняемым специалистами, либо методом укрупненного вычисления. Для большинства домовладельцев более приемлем второй вариант, так как за первый приходится платить. Суть его такова: на отопление 100 м² площади здания, находящегося в умеренной климатической зоне, в самые холодные дни отводится 10 кВт/ч теплоты. Учитывая изменение температуры за отопительный период, средний расход в течение сезона составит 5 кВт/ч.

Разные породы древесины выделяют при сжигании различное количество тепловой энергии, вот почему важно знать об этом заранее. Ниже в таблице указана теплотворная способность дров разных пород, отнесенная к мере объема – 1 м³:

Как видно из таблицы, на теплотворную способность оказывает влияние и влажность древесного топлива. Чем дрова суше, тем больше энергии можно получить с единицы объема. Оно и понятно: при горении сырой древесины часть теплоты затрачивается на испарение влаги и не идет на отопление дома.

Показатель эффективности (КПД) дает понять, какую часть тепловой энергии от сжигания топлива котел способен направить в систему отопления, выбрасывая остальное в дымоходную трубу. Эта величина прописана в техническом паспорте каждого теплогенератора. Для тех, кто еще не приобрел дровяной источник тепла, приведем показатели КПД для различных отопителей:

• при горении в классическом твердотопливном котле используется от 70 до 75% тепла;
• то же, в пиролизном котле – 80%;
• печь кирпичная русская либо колпаковая – 65%;
• печь стальная либо чугунная – не более 55%.

Примечание. Значение КПД, указанное для пиролизного теплогенератора, соответствует действительности при работе на сухой древесине (влажность 20%). Если «кормить» данный котел сырыми дровами, то его эффективность не превысит 60…70%.

Твердотопливные котлы различных видов. Как правильно их топить?

*

Если с теоретической частью немного понятно, то на практике ситуация выглядит иначе. Общий шаблон того, как топить твердотопливный котел дровами не существует. Каждый отопительный прибор на твердом топливе имеет свою специфику и нюансы. Это касается не только принципиальных отличий в работе агрегатов, но и плавне выбора топлива. В основном мы имеем дело с тремя видами котельного оборудования, работающего на дровах. Это следующие виды твердотопливных котлов:

• агрегаты пиролизного типа;
• котлы длительного горения на дровах;
• классические отопительные аппараты.

Помимо разницы в принципе работы, многие нагревательные приборы разняться по способу загрузки топлива. Есть модели с ручной загрузкой дров, а так же изделия, в которых этот процесс наполовину автоматизирован.

Рассмотрим ситуацию с дровами для каждого вида нагревательного прибора.

Пиролизные котлы. Как обстоят с дровами у котлов этого вида

Растопка котла пиролизного типа основана на принципе действия агрегата. Соответственно отсюда вырисовывается и схема подачи топлива в камеру сгорания. Нагревательный прибор этого типа имеет два отделения. В одно закладываются материалы для растопки: бумага, щепы, бурый уголь. В другое отделение уже укладываются непосредственно дрова. Сгорание основной закладки топлива происходит при температуре 4500С. Для начала можно заложить неполный объем дров. После того, как пламя разгорится, закладываются оставшиеся поленья.

Важно! Котлы пиролизного типа работают только на сухих дровах. Влажность топливного материала не должна превышать 7-8%. В противном случае не будет протекать пиролиз – основная особенность котельной техники этого вида.

После того, как в растопочной камере огонь разгорелся, начинается основная работа нагревательного прибора. Высокая эффективность агрегата зависит от состояния дымохода. Для пиролизных котлов необходимо иметь прочищенный и нагретый дымоход.

Как работает на дровах нагревательный аппарат длительного горения?

*

Среди модельного ряда отопительной техники значимое место занимают котлы длительного горения. Это наиболее эффективные и продуктивные устройства, специально рассчитанные для обогрева жилых домов. Главная особенность такого оборудования — их огромная длительность работы. Хорошо отлаженный агрегат способен от одной загрузки дровами работать длительное время в нормальном рабочем режиме. Промежутки между загрузками составляют до 8-12 часов. На зарубежных моделях можно достичь и большего результата.

Твердотопливные котлы длительного горения не отличаются особой прихотливостью. Топить их можно обычными дровами, опять же сухими. Для растопки используют бумагу и щепы. В отличие от других котлов, где горение происходит снизу вверх, в этих агрегатах все происходит наоборот. Закладка топлива осуществляется равномерными слоями в верхнюю камеру. После того, как бумага и мелкие щепки разгорелись, на самый верхний слой поленьев, устанавливаем пресс, оборудованный воздушным распределителем.

Пресс осуществляет давление на дрова, заставляя их медленно тлеть, а не гореть ярким пламенем. За счет этого и достигается большая продолжительность горения оборудования этого вида.

Последовательность растопки обычного твердотопливного агрегата ничем особенным не отличается. Здесь как в случае с более новыми, современными агрегатами важно пользоваться сухими дровами. Способы закладки дров определяются размерами камеры сгорания и непосредственно процессом горения топлива. Дровяной котел воздушного типа ничем особым в плане загрузки топлива.

Классические твердотопливные котлы представляют наименьший интерес, так как данный вид отопительной техники сегодня непопулярен.

Важно! Ни в коем случае не использовать при растопке твердотопливных котлов легкогорючих и воспламеняемых веществ, таких как бензин, солярка, различные химические вещества.

*

Как рассчитывается топливо на сезон

Есть методика, согласно которой вычисляется количество дров на получение 1 кВт теплоты, после чего рассчитывается общее потребление горючего. Но это сложный путь, для определения расхода дров твердотопливным котлом или печью мы предлагаем воспользоваться более простой формулой:

В этой формуле:

• V – искомый расход дров в кубах за 1 месяц;
• Q – количество теплоты, необходимое на обогрев дома, кВт/ч;
• q – теплотворная способность 1 кубометра той или иной породы древесины в зависимости от влажности, кВт/м³;
• КПД – эффективность дровяного теплогенератора, указанная в процентах.

Результатом расчета станет объем чистой древесины, но никак не колотые дрова либо цилиндрические поленья. Понятно, что плотность складского кубометра (складометра) отличается от чистой плотности вещества, поэтому полученный объем следует поделить на переводящий коэффициент. Это так называемый коэффициент полнодревесности, чьи значения для разных видов колотых дров представлены в таблице:

Зная потребление дров за 1 месяц, несложно посчитать их расход и финансовые затраты на отопление за весь сезон, умножив результат на количество месяцев в отопительном периоде.

Что такое пеллетные котлы и как они работают?

Конструктивно приборы представляют собой обычную твердотопливную печь, которая передает тепло от сгорания пеллет. В качестве источника энергии используется как переработанная древесина в виде опилок, стружки, так и солома, торф. Брикетированное топливо отличается высокой теплоотдачей и позволяет подобрать вид сырья, не вызывающий аллергии.

Пеллетные котлы отопления состоят из топливного бункера, автоматической системы и горелки. По внешнему шнеку сырье подается в отделение предварительной топки (предтопки), затем через желоб внутреннего шнека гранулы транспортируются на форсунку горелки. Благодаря гранулированному составу брикетов топливо рассыпается на отдельные мелкие фрагменты – гранулы горят на форсунке, которая разжигается в автоматическом режиме.

По своей теплоемкости 1 кг пеллет равен 0,5 л дизельного топлива, также гранулы считаются более эффективными в сравнении с дровами и снижают риск самовозгорания. Одно из главных отличий пеллетного котла – установка автоматической системы всего процесса, что минимизирует вмешательство человека в работу оборудования.

Пример расчета для дома 100 м²

Чтобы прояснить порядок расчетов, стоит их рассмотреть на примере загородного дома площадью 100 м² и расходом тепла на отопление 5 кВт/ч в среднем за сезон. Предположим, что в традиционном котле с КПД 75% сжигаются дрова березовые колотые длиной 60 см, имеющие влажность 50% (свежесрубленные). Взяв из приведенной выше таблицы значение теплоты сгорания для сырой березы 2371 кВт/м³, подставляем данные в формулу:

V = 720 х 5 / (2371 х 0.01 х 75) = 2.02 м³

Далее, нужно узнать реальный месячный объем березовых поленьев, выраженный в складометрах. Находим во второй таблице коэффициент перевода, для колотых дров лиственных пород длиной 0.6 м это 0.71. Определяем реальный объем топлива:

2.02 / 0.71 = 2.85 м³

При длительности отопительного сезона 6 месяцев придется сжечь 2.85 х 6 = 17.1 м³ сырой березы. Теперь можно провести проверку онлайн-калькулятором на этом интернет-ресурсе. Показания калькулятора отличаются от расчетных в меньшую сторону – 2.8 м³ березовых поленьев нужно на 1 месяц, на зиму – 2.8 х 6 = 16.8 м³.

Если нормально сложить поленья, привезенные навалом в кузове самосвала, то они займут немного меньше места

Как рассчитать количество кубов дров

Продажа дров чаще всего производится насыпью в машине или в куче. Как правильно рассчитать количество кубов дров в таком варианте. Сначала следует вычислить весь объем дров. Применительно к машине, например, можно перемножить длину, ширину и высоту кузова. Коэффициент перевода насыпи в складометры – 0,82, складометры в кубы – 0,7. Таким образом, ЗИЛ дров с шириной кузова 2,2 м, длиной 3 м, высотой бортов 1,2 м будет содержать 4,5 куба дров. (3*2,2*1,2) * 0,82 * 0,7 = 4,5 м. куб.

Для жителей частного сектора вопросы, связанные с работой автономной системы отопления не представляют особой сложности. На первый взгляд все очень просто. Есть котел, есть к нему топливо, значит надо просто заложить дрова в топку и поджечь. Может и получится, однако чаще всего в подобных ситуациях придется попутно решать сразу несколько проблем, каждая из которых грозит отрицательно сказаться на качестве обогрева. Многолетний практический опыт, который имеется у старожилов, подскажет вам, как правильно топить, как нужно котел твердотопливный наполнять дровами правильно, что бы добиться лучшего эффекта горения.

Попробуем разобраться сами

Как топить отопительные агрегаты на твердом топливе с научно-технической точки зрения, насколько важно для работы котла то, чем его топят и как топят

Калькулятор расчета расхода твердого топлива для печи

Дровяные печи, даже при нынешнем разнообразии котельного оборудования, не теряют своей популярности. У кого-то нет возможности провести к дому газовую магистраль, у другого дрова или иная древесина являются практически бесплатным топливом, третий просто не желает уходить от старых традиций. Как бы то ни было, печи не только ремонтируют и реставрируют, но и возводят новые – мастера-печники без работы не сидят.

Калькулятор расчета расхода твердого топлива для печи

Хозяева старых домов с печами, благодаря многолетней практике, уже прекрасно осведомлены, какое количество дров или другого твердого топлива им потребуется на месяц или на весь сезон. Тем же, кто только хочет обзавестись печью, наверняка этот вопрос будет очень интересен. Надеемся, что им сослужит хорошую службу предлагаемый калькулятор расчета расхода твердого топлива для печи.

Цены на твердое топливо для печи

Ниже, под калькулятором, будет приведено краткое обоснование расчетов.

Калькулятор расчета расхода твердого топлива для печи

Пояснения по проведению расчетов расхода топлива

• Исходным параметром для проведения расчетов будет служить тепловая мощность кирпичной или металлической печи. Как правило, мастера-печники, возводящие те или иные модели, знают, какой потенциал обогрева заложен в их «детище». Мощность печи выбирается заранее – она должна соответствовать и региону проживания (вернее, его климатическим особенностям), и обогреваемой площади дома.
• К сожалению, любая печь на твердом топливе не может похвастать слишком высоким КПД – часть тепловой энергии, иногда – весьма значительная, попросту буквально «вылетает в трубу» вместе с продуктами сгорания. Это вынуждает вносить поправку в расчеты. По умолчанию в калькуляторе указан КПД 70%, но пользователь может внести известное ему свое значение.
• Твердое топливо весьма неоднородно по своей теплоотдаче – это касается и дров, и иных видов: угля, торфа, брикетов. Теплотехнические показатели для разных пород древесины и для разновидностей твердого топлива также учтены в калькуляторе. При желании, пользователь может выбрать то или иное направление вычислений в поле «Расчет провести для:».
• Если расчет проводится для дров, то необходимо указать и степень их просушки – у сырых дров, не прошедших годичной просушки, теплоотдача может быть на 15÷20% ниже, и тогда топлива потребуется больше.
• Есть небольшая градация по итоговому результату – если дрова, как правило, измеряются и приобретаются в кубометрах, то для сыпучих видов топлива применяется обычно весовой эквивалент – килограммы или тонны. В получаемых результатах число дается одно, но его следует понимать, как кубометры для дров, или как тонны, если расчет проводится для иных типов твердого топлива (для упрощения в каждом результате в скобках дается «подсказка»).

Наверняка кого-то могут сильно удивить получаемые результаты. Однако следует понимать, что расчет ведется исходя из самых неблагоприятных погодных условий. А на практике – зимой бывают очень теплые дни, вплоть до оттепели, и расход может стать значительно ниже. Но зато это создаст гарантированный запас на всякие непредвиденные случаи! А пройдет несколько лет – и сложится определённый режим топки печи, а хозяева уже и без расчетов будут знать, сколько дров им следует заготовить на зиму.

Что нужно знать о дровах будущим хозяевам печей?

Если есть желание иметь собственную дровяную печь, значит, придется научиться правильно выбирать, заготавливать и хранить дрова. В этих вопросах – масса интересных нюансов, информацию о которых можно почерпнуть из публикации нашего портала «Какие дрова лучше для отопления»

Сколько дров и угля потребуется, как экономить

Существуют онлайн-калькуляторы для определения количества дров и угля на месяц или на отопительный сезон. Но насколько они точные?, по каким формулам работают, кто, как, и зачем их создал…?

Гораздо надежней вычислить расход дров самостоятельно, тем более, что расчет быстрый «в три действия». Для вычисления сложнее подготовить правильные исходные данные. От принятых исходных данных зависит и вся точность этого вычисления….

Сколько дом потеряет тепла и как соблюсти точность

Сколько дом расходует тепла? – расчет количества дров или угля базируется на этом значении. Но чтобы вычислить теплопотери здания на научной основе потребуется научно–исследовательская организация, услуги которой слишком дороги. Учитывается, в том числе, обдуваемость ветром, солнцеотражение и затененность, но больше всего влияние оказывает вентиляция в самом здании и прямые теплопотери через ограждающие конструкции, которые в свою очередь могут быть многослойными с разной влажностью, с воздушными карманами…

Но дело в том, что большая точность в теплопотерях при определении расхода дров и ни к чему. Ведь другие исходные данные будут приниматься по опыту. К тому же, если купить излишние пару сотен килограмм дров, то катастрофы не произойдет, пригодятся на следующий сезон.

Поэтому все и везде пользуются исходными данными достаточно приближенными к точным научным значениям и этого вполне достаточно. Теплопотери следующие, кВт/ 10 м кв.:

• для «нормально утепленного» здания в 30 самых холодных дней – 1 кВт на 10 м кв.
• для дома утепленного по нормативам «отлично» – 0,7;
• для удовлетворительного утепления – 1,3;
• при отсутствии утепления – 1,8;
• если еще есть сквозняки, старые рамы… – 2,2 – и больше

Какие еще исходные данные потребуются?

• теплотворность топлива, кВт/час,
• КПД котла,
• длительность отопительного сезона и коэффициент для холодных и теплых регионов, коэффициент уменьшения расхода топлива в более теплые месяцы, коэффициент экономии.

Теплотворность дерева и угля

Теплотворность дерева сухого, (20% влажности и меньше), которое пролежало не менее года под навесом – 4,0 кВт/кг. Но мокрой свежесрубленной древесины (50 — 60 % влаги), значительно меньше – на 42% — всего 2,3 кВт/кг. Именно это значение диктует подготовку дров к сжиганию, в которую входит два процесса.

• Сушка под навесом в течении года, возможно на складе, а возможно и дома.
• Подсушивание при повышенной температуре (желательно) в котельной в течении 7 – 10 дней небольшой порции дров, что позволяет экономить на теплотворности порядка 10% топлива.

С углем попроще, влажность влияет мало, зато появляется марка, зольность, наличие штыба. Энергетические угли антрациты, полуантрациты, тощие, без породы, сухие и без штыба, горят хорошо, теплотворность можно принимать табличную – от 7,5 до 9,0 кВт/кг.

КПД котла

КПД нормального твердотопливного котла принимайте как 75%, а для «ненормального», какого-нибудь пиролизного на большую закладку дров, где рекламщики пророчат 85%, — не более 70% или меньше, так как будет перерасход топлива из-за общего закоксования подоблных агрегатов и вследствие несоответствия их энергоотдачи потребностям дома в переходные сезоны – перерасход. Наиболее же экономичными являются или простые котлы с буферной емкостью, когда можно топить с максимальным расходом воздуха, или автоматизированные, сжигающие малые порции топлива, но также в оптимальном режиме с разумными максимумом воздуха и минимумом СО и сажи. В таких случаях можно принять и 80%.

Сколько дней топить в году и как интенсивно

Расход дров и угля будет зависеть от того насколько холодно зимой и какая продолжительность отопительного периода.

В каждом регионе установлена своя официальная продолжительность отопительного сезона, когда температура не выше +8 град С.

Продолжительность сезона холодов и уровень холода выражаются в градусо-сутках отопительного периода, Именно это значение нужно перекрыть энергией от топлива, т.е. количеством топлива.

Приведены выборочно, для примера, продолжительность отопления в днях и градусо-сутки по регионам.

• Москва – 214, 4920
• Новосибирск – 230, 6601
• Чита – 242, 7599
• Ростов – 171, 3523

Как видим, в Ростове и Новосибирске, исходя из градусо-суток, потребуется чуть ли не вдвое разное количество дров. Но нужно учитывать, что в холодных регионах утепленность зданий должна быть лучшей. Теплопотери домов в теплых и холодных регионах конечно одинаковыми не будут, но разницу уменьшают с с помощью утепления значительно. Поэтому усреднено принято стандартные теплопотери умножать на продолжительность отопления и на коэффициент региона. Для средней полосы он 1,0, холодных районов — 1,3, теплых – 0,7, слишком холодных — 1,6….

Какая температура в доме и как экономить

Но даже в одном регионе, одинаковые дома по желанию проживающих могут отапливаться с расходом дров отличающимся в 3 (три) раза.

Например.

• В одном случае подтапливать стали как чуть похолодало, в другом – ждут настоящих холодов.
• В одном доме топят так, чтобы было жарковато — +26 — +30 град, в другом пользуются прохладой — +20 — +22 град.
• Нагревают все комнаты без разбора, или отключили комнаты, которые мало используются вовсе.
• Кочегарят круглые сутки, или пользуются временным программированием – топят только вечером, на ночь, а утром и днем, когда никого нет – холод…

Расчет расхода дров

Для примера посчитаем количество дров и угля в доме 100 м кв в средней полосе.

Расход дров в самые холодные сутки считаем так – умножаем теплопотери в киловаттах на 24 часа и делим на теплотворность топлива и коэффициент котла (КПД котла/100) – d=10х24/4×0,75= 80 кг — максимальный пиковый суточный расход древесины, чтобы перекрыть все теплопотери.

Тогда за целый самый холодный месяц – соответственно 30х80=2,400 кг. Но, на практике, конечно, обычно меньше, вступает в дело коэффициент экономии-холода, так как хозяева часто под «похолодало», смиряются с некоторой прохладой и не нагружают отопление по максимуму, тогда применяют 0,75, — расход дров не более, 1,8 т за 30 самых холодных дней.

За весь же отопительный сезон, с учетом теплой погоды межсезонья, принимаются половинные теплопотери, которые умножаются на количество дней отопительного сезона (можно взять из таблицы) D = 200х80/2 = 8,0 тонн. Обычно коэффициент экономии не более 0,8, тогда, — 6,4 тонны.

Доставку обычно делают грузовиками, считают в кубометрах. Если цельные поленья 0,33 метра, то соответственно понадобится 13 кубов, а если мелконаколотые — 16,5 м куб.

Но, как показывает практика, хозяева умудряются экономить больше, и для 100 м кв «нехолодного» дома втискиваются в 12 куб мелких дров, а в хорошо-утепленном и вовсе — 10 м куб. за сезон. Но это не может быть рекомендацией, лучше в первый раз взять с запасом — кубов 18 — полежат под навесом, суше будут.

Для угля насыпная плотность принимается 1,0 тонны/м куб. Исходя из теплотворности 3 тонны в хорошо утепленном доме при экономии бывает достаточно, но обычно заказывают не менее 5,0 тонн — уголь не пропадает со временем.

В кузове «Газона» до 7,5 м куб мелких дров в навалку, или примерно 2,7 тонны, если древесина сухая

Продолжительность отопительного сезона в разных городах, ТАБЛИЦА — градусо-сутки отопительного сезона, температура средняя за период отопления

Нормы расхода дров на печное отопление

АДМИНИСТРАЦИЯ НОВГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

от 29 октября 2010 года N 529

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА РАЗМЕРА ГОДОВОЙ ПОТРЕБНОСТИ В ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ, ГАЗЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ДОМОВ, НЕ ИМЕЮЩИХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

____________________________________________________________________ Утратил силу на основании Постановления Правительства Новгородской области от 18.08.2017 N 284, вступившего в силу со дня, следующего за днем официального опубликования (опубликовано на Официальном интернет-портале правовой информации https://www.pravo.gov.ru – 22.08.2017). ____________________________________________________________________

1. Утвердить прилагаемую методику расчета размера годовой потребности в твердом топливе, газе и электрической энергии для отопления домов, не имеющих центрального отопления (далее методика).

2. Опубликовать постановление в газете “Новгородские ведомости”.

Главы администрации области А.А.Шалмуев

Утверждена постановлением Администрации области от 29.10.2010 N 529