Испытание топки котла разными видами топлива - березой, сосной, брикетами РУФ и ПИНИКЕЙ
Топливо. Для твердотопливного котла. Каждый житель собственного дома не обременный благами цивилизации в виде"голубого топлива" и не использующий прочие виды обогревов, типа пропан из баллонов, газгольдера, дизельного котла, или пеллетов, задумывается над этим. Казалось бы, что тут сложного, закидывай дрова в топку и грейся. Но, дрова дровам рознь, в особенности если дома хочется не только работать истопником, но и просто отдыхать и наслаждаться жизнью. Вот и Ваш покорный слуга, оттарабанив истопником в котельной своего дома, задумался о том что можно придумать чтобы "у станка поменьше стоять". Интернет наводнен предложениями всевозможных видов отопления дома, но, как мы понимаем, чем меньше участия человека в отопительном процессе, тем больше финансовых вложений этот вид отопления потребует. Данная статья предназначена для тех, у кого простой твердотопливный котел и обычная система отопления. Речь пойдет о том что можно класть в топку котла с наибольшим эффектом и наименьшими трудо и (или) финансозатратами. Для этого были выбраны те виды топлива что наиболее распространены в нашем крае. Это сосна, береза, топливные брикеты ruf, pini kay. Выбраны материалы были на основе только древесного сырья, наиболее экологичного вида топлива. Итого на "суд" попали 4 материала. Испытание было решено проводить исходя из массы материала (5 кг) относительно отданного тепла в одинаковых начальных условиях, поправки на наружную температуру воздуха делать не стал, так как она незначительно отличалась от первого и последнего испытания.
Первыми в топку попали сухие (примерно 10-15%, судя по выдержке в лесу (старый сломленный ветром пенек от сосны), сосновые дрова со средним размером поленьев (описание горения и состояния дров и системы отопления со скриншотами тут). Время начала розжига, подьема и падения температуры до 40 градусов фиксировалось. Сухая сосна в общем виде разгоралась и горела с периодическим подходом к котлу для ворошения и регулировки заслонки порядка 2:15 минут. По истечении этого времени температура в котле упала до 40 градусов и остатками угольков уже не могла подерживать сколь значимой подачи тепла. В этом испытании и далее заслонка котла на выходе была прижата на 45 градусов (поворотная). Регулятор температуры был выставлен на 60 градусов (55 по фото так как барахлит терморегулятор котла ). Котел набрал рабочую температуру за 45 минут, затем в течении получаса температура была неизменна около 60 градусов и начала падать до 40 оставшиеся 30 минут. Неплохой результат за минусом нескольких подходов к котлу для ворошения дров, конечно это издержки начала топки, при выходе котла на рабочую температуру данных манипуляций делать не придется. После сгорания остались непрогоревшие угольки и зола, около 10% от исходного количества дров.
Вторым этапом в ход пошли топливные брикеты ruf.(тут более полный отчет с фото о состоянии горения и системы отопления). Представляют собой небольшие, около 900 граммов весом прямоугольные кирпичики. На ощупь прессованная пыль, скорее всего типа березы. Упакованы в полиэтиленовые мешки, герметично запакованные. Розжиг происходил аналогично сосне с применением сухих веток березы. На режим котел вышел несколько быстрее чем на сосне, в течении 35 минут. Рабочую температуру 60 градусов брикеты ruf держали аналогично сосне, также около получаса. Но эффект тления для этих брикетов был гораздо эффективнее чем на сосне. Красные остатки брикетов сохраняли более менее приличную температуру в котле еще 70 минут. Но, судя по времени, от розжига до падения температуры в системе отопления до 40 градусов результат оказался ненамного больше, порядка 2:30 минут. Но, надо учесть что при этой температуре и времени угольки продолжали тлеть и греть котел, не столь эффективно, но тепло было. Сосна в этот период уже не давала тепла совершенно. Остывание системы тогда было обусловлено только потерей тепла теплоносителем. Хороший результат. К котлу подхода не производилось. Ворошить ничего не надо. Золы практически не осталось, только небольшая кучка желтого пепла. На взгляд наверное около 1-3% от исходного количества брикетов.
Третьим этапом в ход пошли брикеты pini kay.(тут отчет о состоянии бриктов и системы отопления). Данные брикеты напоминают карандаш диаметром 100 мм и около 300 мм длинной, в середине имеют круглое сквозное отверстие. Очень похожи на обычные опилки спрессованные под давлением. Цвет наружной части - коричневый. Каждый брикет весит 1 кг. Розжиг происходил аналогично предыдущим этапам. Разницу увидел сразу, разгорелись очень быстро, сильным и жарким пламенем, на рабочую температуру котел вышел через 20 минут. Но, быстро достиг еще более высокой температуры 70 градусов, что даже пришлось еще придушить котел заслонкой на выходе, подсоса воздуха от щелей в котле было видимо достаточно для небольшого перегрева, отличного от заданной температуры. На такой температуре котел также аналогично предыдущим опытам работал около получаса. Затем температура завернулась вниз и снизилась до 40 градусов в течении 80 минут. Итоговое время горения от розжига до опускания температуры 2:20 минут. Результат неоднозначный. Сгорели брикеты быстрее, но с более высокой температурой. Даже небольшого объема брикетов хватило на достаточно приличную температуру в котле. Конечно и теплопотерь в доме исходя из не морозной температуры окружающей среды было меньше. Для сравнения с предыдущими этапами - для морозов вполне годные брикеты.
Четвертым этапом пошло испытание березы, самого распространенного вида топлива, что используется столетиями в стране, также были отобраны и взвешены стандартного диаметра полешки, ну разве что длинна уних типичная моего котла КЧМ - 150 мм. т.е. легли перпендикулярно Pini Kay. Розжиг аналогичен прошлым этапам - сухие березовые веточки, но так как полешки достаточно толстые то добавил чуть бересты. (Тут отчет со скриншотами). На режим котел вышел за 70 минут. Рабочая температура так и не достигла заданной, только около 57 градусов, держалась 30 минут после чего пошел режим тления с постепенным понижением температуры до 40 градусов. Падение температуры до критичной прошло через 40 мин. Результат предсказуемый, береза годовалой выдержки, влажность порядка 25%. Итого 2:30 мин.
Ниже приведены графики температуры и времени по сгоранию разных видов топлива.
графики температуры и времени по сгоранию разных видов топлива...
Исходя из вышеприведенного графика, можно сделать вывод о испытанных материалах. Рассмотрим подробнее, сухая сосна и брикеты ruf практически одинаково отдали тепло, лишь с небольшой задержкой по времени. Брикет pini kay поработал чуть лучше в начале, но выдохнув тепло, сдал позицию быстрее. Береза, долго разгоралась, но, из за того что влажность всеже высока, не смогла вытолкнуть на заданный режим котел.
После данных эксперимента, пришло время крепко задуматься, уясняя увиденное в голове. Обычно я не верю маркетинговым ходам производителей определенного вида продукции, нового для меня, вот и с брикетами были теже сомнения, в правдивости заявленой производителями объема дров к брикетам. Что то около 1 тонна к 7 кубам, конечно сравнение "зеленого с теплым" не есть правильно в этом слогане производителя, но тем не менее в этом есть и своя правда. Начнем с простого, согласно данных БСЭ (большой советской энциклопедии), теплота сгорания дров разных пород, в абсолютно сухом состоянии, произрастающих на территории страны около 18800 кДж (4500 кКал), с отклонением не более 3-5%. Таким образом, делаем вывод, какое топливо бы мы не кидали в топку, будь это береза, сосна, или брикеты, исходное количество тепла от 1 кг топлива в АБСОЛЮТНО СУХОМ состоянии будет ОДИНАКОВЫМ. Вот тут то и зарыта собака! Брикеты поставляются с влажностью не более 8%. Чтобы достичь дровам такого состояния влажности их небходимо подвергать камерной сушке или годами хранить под проветриваемым навесом, и то, скорее всего они не достигнут такого уровня влажности. Поэтому эксперимент с сухой сосной и брикетами по теплоотдаче в графике был примерно равен.
Теперь о ценовой политке продаванов дров. Обычно дрова продают кубами, и замер куба производится без учета пустот в кузове автомобиля (есть деятели что специально кубатурят дрова так чтобы в середине были незаметные пустоты). Таким образом (и это повсеместно), реальных кубов в автомобиле процентов 60 от заявленной. Идем далее, в высушенном состоянии кубы древесины весят (по БЭС), про влажности 20%, Дуб = 730 кг, Береза = 670 кг, Сосна = 525 кг, Ель = 470 кг, Осина = 500 кг. Т.е. Покупая 6 кубов березы в кузове автомобиля газель, мы понимаем что реально там не более 2 тонн (иначе он не увезет такую тяжесть), т.е. около 3-3,5 кубов чистого дерева, к примеру при цене 1100* 6 = за 6600 руб мы покупаем 1 кг условного топлива порядка 3 руб, но тепла она будет давать в 2 раза меньше, так как влажность дров, что обычно отпускают продавцы дров, ближе к 35-50%, т.е. на топку будет уходить свежекупленных дров в два раза больше! Таким образом цена отопления по сути будет уже в два раза больше! Что то порядка 5-6 руб за кг относительно сухих дров. Цена на брикеты тоже конечно достаточно высока, около 6 руб за 1 кг. От тонны у нас можно купить за 5 руб 50 коп. Т.е. топка брикетами будет дороже чем свежекупленная береза на 5-10%.
Исходя из вышесказанного, славную братию истопников ТТ котлов, можно разделить на два лагеря, на тех кто может купить, (наколоть, напилить), уложить, высушить дрова на 3 года вперед и пользоваться достаточно дешевым топливом, это правда за собой тянет серьезный дровник, (к примеру для моего дома что кушает около 25-30 кубов дров за сезон, объем дровника должен быть кубов на 90, это около 40-50 квадратых метров чистой площади! Немало!). И тех кто хочет тепла без основательных вложений времени и сил, но с учетом денежных затрат, что, кстати, не такие уж и большие.
Выводы: для себя на текущий момент я выбрал имено брикеты, на небольшие морозы, до минус 10, брикеты ruf, в морозы - брикеты pini kay.
Эксперимент №1, сосна сухая. (отчет тут).
Эксперимент №2, береза почти сухая (отчет тут).
Эксперимент №3, брикет топливный RUF (отчет тут).
Эксперимент №4, брикет топливный PINI KAY (отчет тут).
Итак, после трех месяцев опыта эксплуатации на брикетах РУФ, могу сказать следующее: меня УСТРАИВАЕТ ПОЛНОСТЬЮ, расход в температуры ближе к нулю около 1,5-2 пачек в день (15-20 кг), в морозы до минус 20-25 расход поднялся до 2,5-3 пачек в день (25-30 кг). Золы мало, горят долго, к котлу подхожу не чаще раз в 2-3 часа, (на дровах каждые полчаса). Но, в один момент брикеты данного типа кончились в продаже, пришлось топить брикетом пини кей. Они расстроили меня, при том что они горят жарче, большого эффекта это не принесло, сгорают то они быстрее, итого в день при той же температуре на улице расход пиникеев увеличился до 40 кг день (на руфах было не больше 30 кг), это на 25% выше, возможно что КПД котла при более высоких температурах сгорания топлива уменьшился (на руфах заслонку трубы котла на выходе зажимал сильнее, тем самым добиваясь КПД чуть выше), на пиникеях такого не получилось, сразу задымляет помещение. Косвенный признак низкого КПД на пиниекеях - видно дым из трубы, при топке на руфах он едва был виден, как будто горит газ а не дрова. Итог, испытания временем прошли только руфы, и они одни реально могут быть самыми экономичными для топки моего котла.
Итак, после того как на складах компании закончились брикеты РУФ, пришлось искать другую компанию, нашел нового поставщика, НО, оказалось качество брикетов совсем не то что было до того, внешний вид выдавал наличие в самом брикете стружки, и цвет был серо-белым, до серого...
опилки конкретные сыплятся с брикета! ...
И внутри брикета тоже...
Настоящий брикет из березовой пыли, белый и ровный...
... т.е. не то что нужно, это подтвердили натурные испытания, горение не такое жаркое, ненамного но всеже, сгорание не полное, зола кусками остается в котле, на улице стали появляться вокруг дымовой трубы несгоревшие кусочки брикета (что не наблюдалось ранее). Так что, расход на них стал выше гдето процентов на 25. Вот такие дела! Но, достались мне они и подешевле немного.
