Отопление твердым топливом

Твердым топливом принято называть дрова (де­рево), бурый или каменный уголь, кокс, торфяные брикеты и древесные гранулы. Вид твердого топлива выбирается в зависимости от конкретной ситуации: например, если поблизости есть торфяники, торф бу­дет самым выгодным топливом; то же самое можно сказать об угле или дровах.

С точки зрения экологии твердотопливное отопление имеет бесспорное преимущество перед жидким и газообразным. По данным зарубежных исследований, в продуктах сгорания природного газа и высокосер­нистого мазута концентрация токсичных веществ пре­вышает допустимый для воздуха уровень, а ведь все они могут оседать в окрестностях жилого дома, попа­дая в талую воду, водоемы и даже колодцы. Дерево в качестве топлива для обогрева жилища человек использует испокон веков. Еще на заре формирования общества люди жгли сухие ветви в специально сложенных открытых каменных очагах. Со временем были придуманы различного рода устройства, позволяющие использовать получаемое от сжигания поленьев тепло для обогрева помещений с большей эффективностью. И по сей день твердое топливо по­пулярно. Широко используется, например, пиролизное горение древесины (в этом случае горят не сами дрова, а древесный газ, выделяющийся из них под воздействием высокой температуры), поскольку во время такого сжигания не образуется сажа и возникает минимальное количество золы.

Для газификации древесины требуется только су­хое топливо: при повышении влажности твердого топлива понижается теплотворная способность газа, уве­личивается образование копоти, дегтя и конденсата. В качестве топлива в этом случае применяют сухие поленья, брикеты и опилки, стружку и щепу, смесь дров и древесных отходов, некоторые виды торфа и другие. Принцип сжигания топлива основывается на том, что в слой тлеющих углей, находящихся в бункере для топлива, вентилятором подается воздух. В результате образуется горючий генераторный газ, горючими составляющими которого являются угарный газ и водород. Газ проходит через керамическую фор­сунку, где смешивается с дополнительным воздухом. Газовоздушная смесь воспламеняется в камере сгорания, соприкасаясь с катализатором, при этом сгорают и тяжелые соединения, и частицы сажи. Если система организована правильно, генераторный газ горит пламенем практически белого цвета.

Удобно использовать для отопления коттеджа и сортированный бурый уголь: это топливо широко до­ступно, как и автоматизированное оборудование для его сжигания. Однако необходимо учитывать, что при сгорании угля образуется большое количество уголь­ного шлака, содержащего продукты сгорания, которые не подлежат дальнейшему использованию, в отличие, например, от древесной золы, которую можно исполь­зовать в качестве удобрения. В конце прошлого века в Германии был создан новый вид твердого топлива— древесные топливные гранулы, внешне похожие на небольшие цилиндры, спрессованные из мелких стружек и опилок под давлением без каких-либо добавок и клея. За рубежом их называют «древесные пеллеты» (wood pellets, holzpellets), а в нашей стране — «биогранулы», «топливные гранулы» или «опилочные гранулы». Сегодня это эко­логически чистое топливо считается стандартизированным видом и пользуется большой популярностью в Европе. Для определения качества пеллет существует даже несколько стандартов: например, немецкий стандарт DIN 51731 и стандарт Австрии OENROMM 7135.

Автоматизированные котельные на древесных грану­лах широко распространены среди европейских домо­владельцев. А во многих странах ЕС на государственном уровне поощряется их разработка и массовое изготов­ление, всячески стимулируется использование такого оборудования, вплоть до выплачивания дотаций домо­владельцам, установившим в своем доме отопительный котел на пеллетах. По прогнозам европейских экспертов, занимающихся вопросами энергетики и охраны окружа­ющей среды, вскоре количество такого оборудования в Европе превысит миллион, при расходе биоорганичес­кого топлива до нескольких миллионов тонн в год.

Отечественный рынок пеллетного топлива, к сожа­лению, развивается медленно, несмотря на то что воз­можностей и сырья для производства древесных топ­ливных гранул в нашей стране более чем достаточно: из отходов лесной промышленности, деревообрабаты­вающего и мебельного производств. Для монтажа пеллетного оборудования требуется помещение, оборудованное в соответствии с требованиями к котельным на твердом топливе, а также место для хранения топлива. Пеллеты могут поставляться в специальных упаковках и даже автоцистернах. Из них сыпучие пеллеты закачиваются в дом по гибким шлан­гам с помощью установленной на автомобиле воздушной пневмосистемы. Такой способ доставки топлива в коттедж — обычная практика для европейских домовладельцев.

Можно хранить пеллеты и в специальном бункере котла, который размещают рядом с котлом или в отде­льном помещении. В Европе для хранения пеллет в кот­теджах часто применяют бункеры, которые собираются из металлических стоек и оболочки из пластикового ма­териала; наши соотечественники часто отдают предпоч­тение подвесным системам. Такая система представляет собой подвешенный на стойках рядом с котлом пластиковый мешок гранулированного топлива. Древесные гранулы подаются к горелке котла по металлическому или гибкому пластиковому каналу, оборудованному шнеком, или с помощью установленной на бункере пневмосистемы.

Склад древесных топливных гранул можно обуст­роить и в одном из помещений коттеджа, однако уст­ройство такого склада, особенно ниже уровня земли, требует серьезных работ по гидроизоляции помеще­ния. При этом необходимо учитывать рекомендации производителя устанавливаемого пеллетного котла. Пол у склада чаще всего выполняется наклонным, со склоном в одну сторону или с двух сторон к центру по­мещения. На полу, в нижней части ската, устраивается открытый паз со встроенным шнеком, через который пеллеты перемещаются в круглый канал, сообщаю­щийся с механизмом подачи горелки котла. На полу склада твердого топлива можно установить и специ­альный ворошитель, который через определенные промежутки времени автоматически помешивает мас­су пеллет, предупреждая их слеживание и поддержи­вая равномерное питание котла топливом.

Однако у котлов на твердом топливе есть и существенные недостатки. Например, это сравнительно небольшая теплотворная способность твердого топлива и высо­кая скорость его горения. Причем твердое топливо чаще всего горит неравномерно и не всегда сгорает полностью. При этом выделяется сажа, забивающая дымоходы, и образуется зола, которую приходится периодически удалять. Кроме того, управлять процес­сом горения твердого топлива сложно, не говоря уже о точном поддержании температуры в комнатах.

В настоящее время в Северной Европе для отопления коттеджей площадью 150-200 м² широкое распростра­нение находят системы отопления, в которых в качестве энергоносителя, помимо твердого топлива, может при­меняться также и электричество. Среди домовладель­цев, наших соотечественников, больше распространено использование комплекта из двух котлов — твердотоп­ливного и электрического, которые работают последова­тельно. Твердое топливо при этом может использоваться как резервное или дополнительное (при сильных моро­зах, например). Однако домовладельцы предпочитают использовать его в качестве основного, ввиду дешевизны твердого топлива и его доступности. В этом случае надо принять во внимание возможные сложности: постоян­ные хлопоты, связанные с подвозом, хранением топлива, наблюдением за топкой, удалением золы несколько раз в сутки и т.д.