La température de combustion théorique du charbon est de l'ordre de 1000 ... 2300 ° C et dépend d'un certain nombre de facteurs - conditions de combustion, pouvoir calorifique spécifique, teneur en humidité, etc. Le chauffage réel au centre de la flamme qui brûle dans le four de la chaudière ou du poêle dépasse rarement 1 200 degrés. Mais le propriétaire de la maison n'a pas du tout la tâche de faire briller l'unité et les tuyaux en blanc. L'objectif principal est d'utiliser efficacement l'énergie d'un minéral précieux, en obtenant la bonne quantité de chaleur pendant une longue période.
Types de charbon utilisé pour le chauffage
La formation de carburant noir dans les intestins prend de plusieurs centaines de milliers à des millions d'années. Plus le gisement est profond et ancien, plus la densité et la chaleur de combustion de la masse de charbon sont élevées. La valeur énergétique du carburant dépend d'un indicateur - le pourcentage de carbone pur dans la composition du fossile.
Nous listons les types de charbon brûlés dans les fours de chauffage, par ordre croissant de calories:
- Le charbon brun contient jusqu'à 70% de carbone. Les 30% restants sont des substances volatiles (oxygène lié, azote, hydrogène) et des impuretés - soufre, fer, phosphore, silicium et aluminium.
- Le charbon dense est composé à 82% de carbone, le reste est constitué d'impuretés et d'humidité.
- L'anthracite est le plus ancien combustible contenant jusqu'à 95% de carbone.
Référence. Cette chaîne n'a pas le premier et le dernier maillon. Premièrement, la biomasse - plantes et arbres - forme une tourbe faible en calories, qui se trouve près de la surface et convient à la production de briquettes. Le graphite naturel composé de carbone pur complète la chaîne.
Le charbon solide est divisé en types et classes selon les propriétés physiques et la taille de la fraction. Selon l'origine, la composition du charbon varie, ce qui affecte ses caractéristiques - température d'inflammation et de combustion, pouvoir calorifique et teneur en cendres. Le tableau ci-dessous montre la classification des combustibles fossiles par leur matière volatile, leur humidité et leur teneur en cendres.
Après l'extraction, le mélange de charbon est calibré - divisé en fractions. Plus les pièces sont grandes, plus le prix de l'énergie est élevé et meilleure est la combustion. Nous montrons dans le tableau suivant comment différents et comment des charbons de différentes tailles sont désignés.
Remarque. Si, en plus de la qualité du carburant, il est nécessaire d'indiquer la taille de la fraction, l'index alphabétique est attribué à la désignation de classe principale. Exemple: GO - écrou à gaz, AP - anthracite - poêle. Marquage d'un mélange brun de noix avec petite monnaie - BOM.
Nous ne classons pas le charbon de bois en tant que classement général pour plusieurs raisons:
- le combustible n'est pas fossile, c'est un produit de la transformation à sec (distillation) du bois;
- l'utilisation de charbon brûlé pour chauffer une maison est économiquement non rentable, il est moins cher d'acheter du bois ordinaire;
- Ce combustible est bien adapté au fonctionnement d'une forge de forgeron, d'un générateur de gaz ou à brûler dans un barbecue.
Point d'éclair et autres paramètres
Le processus de combustion du charbon est une réaction chimique d'oxydation du carbone qui se produit à une température initiale élevée avec une chaleur intense. Maintenant, c'est plus simple: le charbon ne peut pas s'enflammer comme le papier, pour l'allumage, un préchauffage à 370–700 ° C est nécessaire, selon le type de combustible.
Moment clé. L'efficacité de la combustion du charbon dans un four ou une chaudière à combustible solide se caractérise non pas par la température maximale, mais par l'intégralité de la combustion. Chaque molécule de carbone se combine avec deux particules d'oxygène dans l'air pour former du dioxyde de carbone, le CO2. Le processus se reflète dans la formule chimique.
Si vous limitez la quantité d'oxygène entrant (couvrez le ventilateur, mettez la chaudière TT en mode de combustion lente), du monoxyde de carbone, du CO combustible, se forme à la place du CO2, qui est émis dans la cheminée, et l'efficacité de la combustion sera considérablement réduite. Pour atteindre un rendement élevé, il est nécessaire de fournir des conditions favorables:
- Le charbon brun s'enflamme à une température de +370 ° C, la pierre - 470 ° C, l'anthracite - 700 degrés. Le préchauffage de l'unité de chauffage avec du bois de chauffage (briquettes de sciure) est nécessaire.
- L'air dans le foyer est fourni en excès, le facteur de sécurité est de 1,3 à 1,5.
- La combustion est soutenue par la température élevée de la couche chaude de charbon reposant sur la grille. Il est important de s'assurer que l'oxygène traverse toute l'épaisseur du combustible, car l'air se déplace dans le cendrier en raison du tirage naturel de la cheminée.
Commentaire. Les exceptions sont les poêles Bubafony faits maison et les chaudières cylindriques à brûleur supérieur, où l'air est fourni de haut en bas dans le four.
La température de combustion théorique et le transfert de chaleur spécifique de différents types de combustibles sont indiqués dans le tableau comparatif. Il est à noter que dans des conditions idéales, tout carburant dégagera un maximum de chaleur lors de l'interaction avec la quantité d'air souhaitée.
Dans la pratique, la création de telles conditions est irréaliste, de sorte que l'air est fourni avec un certain excès. La température de combustion réelle du charbon brun dans une chaudière TT classique se situe entre 700 ... 800 ° C, de la roche et de l'anthracite - 800 ... 1100 degrés.
Si vous allez trop loin avec la quantité d'oxygène, l'énergie commencera à être dépensée pour chauffer l'air et volera simplement dans le tuyau, l'efficacité du four diminuera sensiblement. De plus, la température du feu peut atteindre 1500 ° C. Le processus ressemble à un feu ordinaire - la flamme est grande, il y a peu de chaleur. Un exemple de combustion efficace du charbon avec un brûleur à cornue sur une chaudière automatique est présenté dans la vidéo:
Chauffage au charbon - conseils pratiques
La combustion complète du charbon nécessite une approche particulière du problème. La tâche consiste à atteindre une efficacité maximale de la source de chaleur, à ne pas surchauffer le liquide de refroidissement et à ne pas provoquer d'incendie en raison d'une température trop élevée.
Nous vous proposons de prendre en compte nos recommandations pour la sélection des équipements:
- Les chaudières purement au bois et les poêles en acier fabriqués en usine ne sont pas souhaitables pour être chauffés avec des charbons riches en calories - pierre et anthracite. Un transfert de chaleur puissant et un fort chauffage peuvent déformer les parois de la chambre de combustion (ils sont généralement fabriqués avec une épaisseur de 3 mm).
- Pour le chauffage au charbon, les chaudières TT avec grille remplie d'eau ne conviennent pas. En raison de la différence de température, la couche de frittage chauffée au rouge adhère étroitement aux tuyaux avec de l'eau, le passage de l'air et un nettoyage supplémentaire de l'unité est très difficile.
- Si vous avez calibré du charbon dur avec une taille de grain de 25 à 50 mm (noix selon la classification), une chaudière avec alimentation automatique en combustible sera le meilleur choix. L'unité est équipée d'un brûleur de cornue et d'un ventilateur, qui distribue avec précision l'injection d'air à la commande de l'électronique. Durée du travail continu - jusqu'à 7 jours.
- L'option idéale est d'acheter une mine ou une chaudière traditionnelle, conçue pour l'utilisation du charbon. Dans le générateur de chaleur, il y a des grilles mobiles, tournées par une poignée externe. Le dispositif aide à déverser les cendres du four dans la chambre inférieure.
- Les radiateurs équipés d'un ventilateur ou d'un système d'évacuation des fumées sont plus pratiques et plus sûrs que les chaudières dotées de contrôleurs mécaniques sur la chaîne. Avec une augmentation critique de la température, l'automatisation coupera l'alimentation en air et le canal sera fermé par un registre. Le couvercle du ventilateur habituel ne s'adapte pas parfaitement, l'oxygène s'infiltre dans la chambre et la combustion lente se poursuit.
- Le charbon brûlant une cheminée à foyer ouvert est inutile. Vous n'obtiendrez pas beaucoup de chaleur, diluez simplement la saleté dans la pièce et une odeur désagréable apparaîtra.
- Afin d'augmenter la sécurité, il est fortement conseillé d'installer une soupape de dégagement de chaleur supplémentaire sur la chaudière.En cas de surchauffe et d'ébullition, l'élément vide une partie du liquide de refroidissement de la chemise de la chaudière et le remplit en même temps d'eau froide du robinet.
Chaque type de charbon doit être adapté. Il est préférable de remplir le carburant inconnu en petites portions, en ajustant le tirage avec un portail et en observant l'augmentation de la température. Lorsque vous calculez toutes les nuances brûlantes de cette marque, remplissez le foyer par 2/3.
Un point important concernant le fonctionnement d'un poêle en brique avec un poêle. N'ouvrez en aucun cas les brûleurs après avoir chargé une nouvelle portion de charbon, utilisez la porte latérale. Avec un manque d'oxygène, le carburant émet du gaz de pyrolyse, qui s'échappera par le brûleur retiré.
Enfin sur la combustion de la poussière de charbon
La fraction fine qui reste du charbon brut est également un combustible plein. Le problème se charge - la plupart de la poussière se réveille immédiatement dans le cendrier. Si vous le chargez sur le bois, l'accès à l'oxygène est bloqué et la combustion se détériore. Dans de tels cas, vous pouvez appliquer 3 méthodes:
- Dedovsky. La poussière de charbon est mélangée avec de l'eau, des gâteaux sont fabriqués et séchés au soleil.
- Briquetage Si vous avez beaucoup de poussière, il est judicieux de fabriquer ou de commander une presse à vis pour former des briquettes de charbon à la maison.
- Ajouter à la fine fraction d'eau et charger dans le foyer dans de vieux sacs en plastique.