La temperatura teorica di combustione del carbone è nell'intervallo 1000 ... 2300 ° C e dipende da una serie di fattori: condizioni di combustione, potere calorifico specifico, contenuto di umidità e così via. Il riscaldamento effettivo al centro della fiamma che brucia nel forno della caldaia o della stufa raramente supera i 1200 gradi. Ma il proprietario della casa non ha affatto il compito di illuminare l'unità e i tubi bianchi. L'obiettivo principale è utilizzare efficacemente l'energia di un minerale prezioso, ottenendo la giusta quantità di calore per un lungo periodo.
Tipi di carbone utilizzati per il riscaldamento
La formazione di combustibile nero nelle viscere dura da diverse centinaia di migliaia a milioni di anni. Più profondo e antico è il deposito, maggiore è la densità e il calore della combustione della massa di carbone. Il valore energetico del combustibile dipende da un indicatore: la percentuale di carbonio puro nella composizione del fossile.
Elenchiamo i tipi di carbone bruciati nei forni di riscaldamento, in ordine crescente di contenuto calorico:
- Il carbone bruno contiene fino al 70% di carbonio. Il restante 30% è costituito da sostanze volatili (ossigeno legato, azoto, idrogeno) e impurità: zolfo, ferro, fosforo, silicio e alluminio.
- Il carbone denso è composto per l'82% di carbonio, il resto è impurità e umidità.
- L'antracite è il combustibile più antico contenente fino al 95% di carbonio.
Riferimento. Questa catena non ha il primo e l'ultimo anello. In primo luogo, la biomassa - piante e alberi - forma torba a basso contenuto calorico, che si trova vicino alla superficie ed è adatta per la produzione di bricchette. La grafite naturale costituita da carbonio puro completa la catena.
Il combustibile solido di carbone è diviso in tipi e classi in base alle proprietà fisiche e alle dimensioni della frazione. A seconda dell'origine, la composizione del carbone varia, il che influisce sulle sue caratteristiche: temperatura di accensione e combustione, potere calorifico e contenuto di ceneri. La tabella seguente mostra la classificazione dei combustibili fossili in base alla loro materia volatile, umidità e contenuto di ceneri.
Dopo l'estrazione, la miscela di carbone viene calibrata, divisa in frazioni. Più grandi sono i pezzi, maggiore è il prezzo dell'energia e migliore è la combustione. Mostriamo nella tabella seguente quanto sono designati i carboni di diverse dimensioni.
Nota. Se, oltre alla marca del carburante, è necessario indicare la dimensione della frazione, l'indice delle lettere viene assegnato alla designazione della classe principale. Esempio: GO - dado gas, AP - antracite - stufa. Contrassegnare una miscela marrone di frutta a guscio e piccole cose - DBA.
Non classifichiamo il carbone come una classificazione generale per diversi motivi:
- il combustibile non è fossile, è un prodotto della lavorazione a secco (distillazione) del legno;
- l'uso del carbone bruciato per riscaldare una casa è economicamente non redditizio, è più economico comprare legna ordinaria;
- Questo combustibile è adatto per il funzionamento di una fucina di fabbro, un generatore di gas o per bruciare in un barbecue.
Punto di infiammabilità e altri parametri
Il processo di combustione del carbone è una reazione chimica dell'ossidazione del carbonio che si verifica a una temperatura iniziale elevata con calore intenso. Ora è più semplice: il carbone non può accendersi come la carta, per il preriscaldamento è necessario preriscaldare fino a 370–700 ° С a seconda del tipo di combustibile.
Momento chiave. L'efficienza della combustione del carbone in una fornace o in una caldaia a combustibile solido domestico non è caratterizzata dalla massima temperatura, ma dalla completezza della combustione. Ogni molecola di carbonio si combina con due particelle di ossigeno nell'aria per formare anidride carbonica, CO2. Il processo si riflette nella formula chimica.
Se si limita la quantità di ossigeno in ingresso (coprire la soffiante, mettere la caldaia TT in modalità fumante), si forma monossido di carbonio, gas CO combustibile al posto della CO2, che viene emessa nel camino, l'efficienza della combustione sarà significativamente ridotta. Per raggiungere un'elevata efficienza, è necessario fornire condizioni favorevoli:
- Il carbone bruno si accende a una temperatura di +370 ° C, pietra - 470 ° C, antracite - 700 gradi. È necessario il preriscaldamento dell'unità di riscaldamento con legna da ardere (bricchette di segatura).
- L'aria nel focolare viene fornita in eccesso, il fattore di sicurezza è 1,3-1,5.
- La combustione è supportata dall'alta temperatura dello strato caldo di carbone che giace sulla griglia. È importante garantire che l'ossigeno passi attraverso l'intero spessore del carburante, poiché l'aria si sposta attraverso il cassetto cenere a causa del tiraggio naturale del camino.
Commento. Le eccezioni sono le stufe Bubafony fatte in casa e le caldaie cilindriche a combustione superiore, dove l'aria viene fornita dall'alto verso il basso nella fornace.
La tabella teorica comparativa mostra la temperatura di combustione teorica e il trasferimento specifico di calore di vari tipi di combustibile. È evidente che in condizioni ideali, qualsiasi combustibile rilascerà un massimo di calore quando interagisce con la quantità di aria desiderata.
In pratica, creare tali condizioni non è realistico, quindi l'aria viene fornita con qualche eccesso. La temperatura effettiva di combustione del carbone bruno in una caldaia TT convenzionale è compresa tra 700 ... 800 ° C, di roccia e antracite - 800 ... 1100 gradi.
Se vai troppo lontano con la quantità di ossigeno, l'energia inizierà a riscaldarsi e semplicemente volerà fuori nel tubo, l'efficienza della fornace diminuirà notevolmente. Inoltre, la temperatura del fuoco può raggiungere i 1500 ° C. Il processo ricorda un normale fuoco: la fiamma è grande, c'è poco calore. Un esempio di combustione efficiente del carbone con un bruciatore a storte su una caldaia automatica è presentato nel video:
Riscaldamento a carbone: consigli pratici
La combustione completa del combustibile di carbone richiede un approccio speciale alla questione. L'obiettivo è raggiungere la massima efficienza della fonte di calore, non surriscaldare il liquido di raffreddamento e non provocare un incendio a causa di una temperatura troppo elevata.
Offriamo di considerare i nostri consigli per la selezione delle attrezzature:
- Caldaie a legna e stufe in acciaio fabbricate in fabbrica sono indesiderabili per essere riscaldate con carboni ad alto contenuto calorico - pietra e antracite. Un potente trasferimento di calore e un forte riscaldamento possono deformare le pareti del focolare (di solito sono realizzate con uno spessore di 3 mm).
- Per il riscaldamento a carbone, le caldaie TT con griglia riempita d'acqua non sono adatte. A causa della differenza di temperatura, lo strato di sinterizzazione rovente si attacca saldamente ai tubi con acqua, passaggio dell'aria e ulteriore pulizia dell'unità.
- Se hai carbone duro calibrato con una granulometria di una frazione di 25-50 mm (noce secondo la classificazione), una caldaia con alimentazione automatica del carburante sarà la scelta migliore. L'unità è dotata di un bruciatore a storta e di un ventilatore, che eroga accuratamente l'iniezione di aria al comando dell'elettronica. Durata del lavoro continuo - fino a 7 giorni.
- L'opzione ideale è acquistare una miniera o una caldaia tradizionale, progettata per l'uso del carbone. Nel generatore di calore sono presenti griglie mobili, ruotate da una maniglia esterna. Il dispositivo aiuta a scaricare la cenere dal forno nella camera inferiore.
- I riscaldatori dotati di ventola o scarico fumi sono più convenienti e più sicuri delle caldaie con controlli meccanici sulla catena. Con un aumento critico della temperatura, l'automazione disattiverà l'alimentazione dell'aria e il canale verrà chiuso da una serranda. La solita copertura del soffiatore non si adatta perfettamente, l'ossigeno penetra nella camera e la combustione lenta continua.
- Il carbone che brucia un camino aperto è inutile. Non otterrai molto calore, basta diluire lo sporco nella stanza e apparirà un odore sgradevole.
- Al fine di aumentare la sicurezza, è consigliabile installare una valvola di rilascio del calore aggiuntiva sulla caldaia.In caso di surriscaldamento e ebollizione, l'elemento scarica parte del liquido di raffreddamento dalla camicia della caldaia e allo stesso tempo lo riempie di acqua di rubinetto fredda.
Ogni tipo di carbone deve essere adattato. È meglio riempire il carburante non familiare in piccole porzioni, regolando il tiraggio con un cancello e osservando l'aumento della temperatura. Quando calcoli tutte le sfumature di questo marchio, riempi il focolare di 2/3.
Un punto importante per quanto riguarda il funzionamento di una stufa in mattoni con una stufa. In nessun caso non aprire i bruciatori dopo aver caricato una nuova porzione di carbone, utilizzare la porta laterale. In mancanza di ossigeno, il carburante emette gas di pirolisi, che fuoriesce attraverso il bruciatore rimosso.
Infine sulla combustione della polvere di carbone
Anche la frazione fine rimasta dal carbone grezzo è un combustibile pieno. Il problema si sta caricando: la maggior parte della polvere si risveglia immediatamente nella bacinella. Se lo carichi sopra il legno, l'accesso all'ossigeno viene bloccato e la combustione si deteriora. In tali casi, è possibile applicare 3 metodi:
- Dedovsky. La polvere di carbone viene mescolata con acqua, le torte vengono preparate ed essiccate al sole.
- Briquetting Se hai molta polvere, ha senso fare o ordinare una pressa a vite per formare bricchette di carbone a casa.
- Aggiungi alla frazione di acqua e carica nel focolare in vecchi sacchetti di plastica.