Исходные данные для расчета
Сами вычисления, с помощью которых определяется количество сжигаемой в топке котла древесины, достаточно просты. Сложность состоит в том, чтобы правильно выбрать исходные данные для выполнения расчетов.
Конечно, проще всего воспользоваться каким-нибудь онлайн-калькулятором, что размещены на различных интернет-ресурсах, и таким образом выяснить для себя нормы расхода дров на отопление своего жилища. Только вот проверить правильность подсчета можно лишь одним способом: выполнить его самостоятельно, вручную.
По этой причине мы изначально предлагаем идти таким путем, тогда вы будете уверены в результате. А вот проверить его правильность сможете на нескольких онлайн-калькуляторах. Ниже мы представим методику и одновременно в качестве примера проведем расчет расхода количества дров для отопления дома в 100 м2. Но прежде всего – исходные данные, вот их перечень:
- порода древесины, которой предполагается топить помещения;
- степень их влажности;
- КПД печи или котла на твердом топливе;
- потребная на обогрев здания тепловая мощность.
Те, кто хоть раз пользовался печкой, наверняка замечали, что при горении дров из разных деревьев выделяется неодинаковое количество тепла. Например, березовые поленья дают больше жара, чем тополь или сосна.
Так происходит потому, что разные породы деревьев имеют различную плотность и теплотворную способность. Также количество дров на 1 кВт тепловой энергии зависит от их влажности.
Чем она выше, тем больше теплоты уходит на испарение воды из топлива, а на обогрев дома остается меньше. По итогу древесины на обогрев жилища уйдет больше.
Эффективность использования энергии, содержащейся в древесине, зависит от КПД того или иного источника тепла. Например, камин или обычная печь много энергии выбрасывают в атмосферу вместе с продуктами горения, соответственно, их КПД не превышает 60%.
Другое дело – твердотопливный или пиролизный котел, чья эффективность может достигать 80%, эти особенности необходимо учитывать, просчитывая расходы на отопление частного дома.
Ниже в таблице представлены справочные данные о теплотворной способности 1 м3 некоторых пород древесины при определенной влажности.
Значение тепловой мощности, необходимой для отопления жилища, лучше всего принять по расчету, сделанному специалистами во время проектирования дома. Но зачастую подобные данные у домовладельцев отсутствуют, в таком случае количество и стоимость дров на отопление можно высчитать по усредненному значению потребной мощности.
Она определяется общеизвестным методом: на обогрев 10 м2 помещений затрачивается 1 кВт теплоты при самых неблагоприятных условиях, а в среднем за сезон – 0.5 кВт. То есть, усредненный норматив для дома площадью 100 м2 составит 5 кВт/ч.
Расчёта расхода дров котлом длительного горения
Чтобы вычислить расход дров в твердотопливном котле длительного горения на сутки, пользуются следующей формулой.
V = 24Q / (q х 0.01КПД) V – означает объём дров, необходимый на 1 час, м³; Q – необходимая мощность для отопления, кВт; q – тепловая отдача определённой породы древесины с конкретной степенью влажности, кВт/м³; КПД – это эффективность котла, в %.
Допустим, вы приобретаете пиролизный котёл на твёрдом топливе с теплоотдачей в 75 %. Загружаете поленья из сухой сосны. Подсчёт будет выглядеть следующим образом.
V = 24 х 5 / (2166 х 0.01 х 75) = 0,074 м³.
Пробы провести правильный расчёт расхода топлива в пиролизном котле, требуется помнить про нюансы его работы. Коэффициент полезного действия 75-80 % отображают в формуле, если дрова имеют влажность максимум 25 %. В случае, если показатель больше, то эффективность котла понижается до 70 %.
Расход дров в твердотопливном котле длительного горения на месяц делается следующим образом:
0,074 х 30 = 2,22 м³
Однако это не конечный результат, так как в формуле задействован показатель теплоты сгорания для «чистого» м³, а по настоящему дрова в поленнице занимают больше места из-за плотности укладки. Чтобы верно осуществить расчёт дров в кубах, требуется узнать количество складометров.
Провести эти вычисления поможет ГОСТ 3242-88, где указан норматив. В связи с ним сложенные дрова необходимо обмерять, высчитывать складометры, а затем их переводить в плотные метры, м³. перевод производится через умножение объёма поленницы на значение полнодревесности.
Коэффициенты полнодревесности для перевода складочной меры вплотную
| Длина, м | Хвойные породы | Лиственные породы | ||||||
| Круглые | Расколотые | Смесь расколотых и круглых | Круглые | Расколотые | Смесь расколотых и круглых | |||
| Тонкие | Средние | Тонкие | Средние | |||||
| 0,25 0,33 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 2,00 2,50 3,00 | 0,79 0,77 0,74 0,71 0,69 0,67 0,66 0,64 0,62 0,61 | 0,81 0,79 0,76 0,74 0,72 0,71 0,703 0,68 0,67 0,65 | 0,77 0,75 0,73 0,71 0,70 0,69 0,68 0,66 0,64 0,63 | 0,77 0,75 0,73 0,72 0,70 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 | 0,75 0,72 0,69 0,65 0,63 0,61 0,60 0,58 0,56 0,55 | 0,80 0,78 0,75 0,72 0,70 0,68 0,67 0,65 0,63 0,62 | 0,76 0,74 0,71 0,69 0,68 0,67 0,65 0,63 0,62 0,60 | 0,76 0,74 0,71 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,64 0,63 |
Так как в нашем случае стоит обратная задача, то вычисленный выше топливный объём требуется делить на один из коэффициентов, который соответствует настоящим условиям.
Допустим, взять колотые дрова длиной 0,5 м. Для хвойных пород необходимо брать показатель 0,73. В конце вычисляем реальный расход твёрдого топлива из сухой сосны за месяц для жилища площадью 100 м²:
2,22 м³ / 0,73 = 3,04 м³
Свойства угля как вида топлива
Сегодня безопасность отопления жилища углём поднялась на новый уровень, и эксплуатация твердотопливных котлов больше не доставляет хлопот домовладельцам, как бывало раньше. Даже при том, что сжигание любых видов угля для отопления вызывает неодобрение экологов, популярность его не снижается, а только возрастает.
Потребительские качества угля для отопления дома выгодно отличаются от свойств других видов топлива:
- высокая теплоотдача каменного угля обеспечивает больше тепла на единицу отапливаемой площади;
- использование твердотопливных агрегатов позволяет устроить независимое от газопровода отопление на угле в частном доме или коттедже;
- для хранения угля не нужно устанавливать дома герметичные резервуары;
- каменный уголь, в отличие от дров, не боится сырости;
- удобная упаковка делает возможным транспортировать купленный уголь для отопления как в черте города, так и на дачу;
- установка котлов или печей на твердом топливе не требует специального разрешения, как в случае с газовым отоплением.
Количество дров на зиму
Один из парадоксов мироздания: чем обыденнее и привычнее объект естественного происхождения, тем сложнее его математическое описание. Для того, чтобы вычислить объем Галактики или звезды достаточно помнить школьный курс геометрии. Если же кому-то очень понадобится узнать точный объем бревна – без методов дифференциального исчисления обойтись невозможно. От ошибки астронома обывателю ни жарко, ни холодно; а вот при неправильном расчете запасов топлива на зиму холод в доме обеспечен.
Вроде все просто: продолжительность отопительного сезона в днях умножаем на площадь дома и на среднесуточный расход дров. Не верьте этой простоте, она обманчива и требует множества уточнений. На самом деле необходимо учесть еще высоту потолка, т.е. не площадь, а объем. Самое интересное начинается, когда речь заходит о среднесуточном расходе дров. Эта величина зависит от калорийности топлива, КПД печи, климатических условий, теплопотери и многих других факторов, включая радиус кривизны рук мастера. Последний параметр – величина иррациональная, способная свести эффективность отопления к нулю. Если задаться целью вывести универсальную формулу для точного расчета – материала вполне хватит не на один десяток диссертаций. Гораздо быстрее навести справки у соседей или бывших хозяев дома.
Если вы планируете установить твердотопливный котел, рассчитать его «аппетит» проще – основные технические характеристики известны. Проще всего получить ориентировочную цифру, воспользовавшись формулами или онлайн-калькуляторами, размещенными на специализированных сайтах.
В качестве эталона возьмем дом общей площадью 150 кв. м и утепленный соответственно СНиП. В самый холодное время для обогрева помещения понадобится порядка 100 Вт/м². Примем средний расход энергии за 50 Вт/м². Отопительный сезон длится 7 месяцев (214 дней). При непрерывном отоплении получаем:
150 м²•50 Вт/м²•24 ч•214 дн = 38,52 МВт•ч, что приблизительно соответствует 33 Гкал.
Удельная низшая теплота сгорания абсолютно сухих дров составляет 4440 ккал/кг. При естественной сушке в течение около двух лет остаточная влажность древесины составляет 20%, удельная теплота сгорания – 3400 ккал/кг. КПД твердотопливного котла примем за 70%.
Вычисляем необходимое количество дров: 33000ккал•1000/3400ккал/кг/ 0,7/0,730 кг/м³≈19 м³, где 0,730 кг/м³, – плотность дубовой древесины. В перерасчете на клен или березу искомая величина составляет 21,3 м³, на сосну – 26,4 м³. На практике дров может понадобиться меньше или больше, в зависимости от состояния теплоизоляции дома и особенностей погоды.
Всезнающая статистика утверждает, что для отопления небольшого утепленного бревенчатого дома в средней полосе России вполне достаточно 4-6 кубометров дров на сезон. Наиболее экономически оправдан запас дров на два-три сезона: текущий +1-2 следующих. В таком случае вам наверняка хватит топлива даже на самый затяжной холодный период. Еще один довод: дрова, как и хороший алкоголь, со временем становятся только лучше.
«Помилуй бог, какие дрова? Мы – цивилизованные люди, у нас есть газ!» – такая позиция в корне неверна. Во-первых, потому, что нам выпало счастье жить в самой удивительной стране мира. здесь испокон веков наблюдаются два варианта развития событий: маловероятный и наихудший. Во-вторых, цивилизованный мир возвращается к проверенным и, главное, возобновляющимся источникам энергии. Дрова, солома и торф – все то же самое, что и сотни лет назад, с поправкой на современные технологии.
Иметь твердотопливный котел и хотя бы годичный запас дров в газифицированном доме – не блажь, а вполне разумное решение. Оптимизм – хорошо, но вдвое лучше – оптимизм, подкрепленный стратегическими запасами.
Также можно воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета количества колотых дров для отопления загородного дома, коттеджа или бани.
Лучшие ответы
жанна к:
у соседа дом 6*6, т е 36 кв метров, брусовый, с мансардой, брал 10кубов в прошлом году, т е камаз навалом, еле хватило на зиму, т е Вам наверно 2 камаза хватит. печь тоже бутакова, в доме всегда тепло было.
михалыч:
легко посчитать от суточной «нормы» 80-120 литров в сутки паспортный запрос х на 30 х 8 месяцев = 19 — 29 м3 СКЛАДСКИХ (!) т. е. в сложенном виде, а не кубатуреных из кругляка…)))))
анаида загоскина:
Очень многое зависит от печей которые отапливают ваш дом. Как правило одной печью такое помещение не отопить. Если у вас есть пекарка и столбянка, т. е. две печи, то 10 кубов будет достаточно. Утром протапливайте пекарку, а ближе к обеду столбяночку или подтопок. Будет поддерживаться средняя температура постоянно в жилом помещение. Если в пекарке сделан хороший дымоход, то дополнительную печку можно и вечером протапливать.
никита:
живу на севере дом 90 кв брус 150х150 печь кирпичная с водяным котлом самодельным хватает 10 кубов долготьем (непиленные) на всю зиму + баня зимой 2 р в неделю, летом каждый день. Если у вас больше получится с этой хренотенью-смело сдавайте ее в металлолом
Сергей Богатырёв:
дом40 м 17 кубов но это с запасом
Порядок выполнения расчета
Итак, чтобы выяснить объемный расход дров в твердотопливном котле или печи за 1 сутки, надо воспользоваться формулой:
V = 24Q / (q х 0.01КПД), где:
- V – количество дров, расходуемых за 1 час, м3;
- Q – потребная мощность на обогрев здания, кВт;
- q – теплотворная способность заданной породы древесины определенной влажности, принимается по таблице, кВт/м3;
- КПД – эффективность котельной установки в процентах.
Если предположить, что в нашем примере жилище будет отапливаться пиролизным котлом на твердом топливе с КПД 75%, загружаемым поленьями из просушенной сосны, то формула расчета дров примет такой вид:
V = 24 х 5 / (2166 х 0.01 х 75) = 0.074 м3
Важно! Чтобы правильно вычислить расход дров в пиролизном котле, надо учитывать особенности его работы. КПД 75—80% применяется в формуле, когда дрова имеют влажность не выше 25%
Если же этот показатель больше, то эффективность теплогенератора снижается до 70%, как у традиционных агрегатов.
Дальше нетрудно посчитать, сколько потребуется топлива на 1 месяц: 0.074 х 30 = 2.22 м3. Но этот результат – неокончательный, поскольку в формуле принимает участие значение теплоты сгорания для «чистого» кубометра, а в реальности топливо в поленнице занимает больше места из-за плотности укладки. Чтобы правильно произвести расчет дров в кубах, надо определить количество складометров.
Осуществить данные вычисления поможет ГОСТ 3242–88, в нем прописан норматив, в соответствии с которым складированные дрова следует обмерять, высчитывать складометры, а потом их переводить в плотные меры – кубометры. Перевод осуществляется путем умножения объема поленницы на коэффициент полнодревесности. Ниже в таблице представлены значения данного коэффициента для древесины различной конфигурации.
Поскольку в нашем случае стоит обратная задача, то полученный ранее объем топлива надо делить на один из коэффициентов, соответствующий реальным условиям.
Для примера возьмем колотые дрова длиной 0.5 м, тогда для хвойных пород следует выбрать значение 0.73. Окончательно выясняем реальный расход твердого топлива из сухой сосны за 1 месяц для частного дома площадью 100 м2:
2.22 м3 / 0.73 = 3.04 м3
2 Виды дровяных котлов
Дровяные котлы выпускаются в разных видах и моделях. Они могут отличаться материалом, из которого сделаны. Бывают чугунные и стальные котлы, работающие на дровах.
Чугунные котлы имеют солидный вес, стоят, как правило, дороже. Они долго нагреваются, поэтому имеют меньший КПД. Но при этом такие устройства более долговечны.
Стальные котлы имеют меньший срок эксплуатации, но при этом нагреваются быстрее, что сказывается на скорости отопления. У них небольшой вес, это плюс при установке.
Стоит отметить, что оба вида котлов могут быть оснащены автоматикой в одинаковой мере. Отзывы также свидетельствуют о том, что в работе такие устройства особо не отличаются.
Котлы также изготовляют разной мощности. В более мощных устройствах сгорает большее количество топлива, поэтому и топка у них большая.
Также бывают обычные котлы на дровах и .
Котлы длительного горения более эффективные. Они имеют своеобразную конструкцию, которая обеспечивает сгорание топлива в два захода. То есть в таком устройстве есть две камеры сгорания. В первой под воздействием высоких температур сгорают дрова. Сам процесс такого горения проходит без доступа кислорода.
Таким образом, дрова сгорают почти полностью, превращаясь в газ. Он-то и сгорает во второй камере, куда доступ воздуха уже открыт. имеют самый высокий КПД. Они требуют для своей работы мало топлива, поэтому расход дров уменьшается. При таком способе сжигания топлива почти не остается отходов, поэтому очистка от золы нужна крайне редко.
Котел на дровах — твердотопливный
Таким образом, котлы длительного горения, работающие на дровах очень выгодны и эффективны. Отзывы о таких котлах позитивные. Особенно они хороши для обогрева промышленных помещений.
Стоит отметить, что твердотопливные котлы длительного горения могут работать не только на обычных дровах, но и, что чаще всего бывает, на пеллетах.
2.1 Зачем рассчитывать мощность котла?
Расход топлива зависит от мощности модели котла. Чем она больше, тем большие размеры камеры сгорания, которую соответственно надо заполнять. Но бывает, что помещение, которое надо отопить, небольшое.
Поэтому нет нужды в мощной установке, да и расход дров либо пеллет в таком случае хотелось бы уменьшить
Поэтому важно рассчитать, какая мощность отопительного устройства будет оптимальной, чтобы и ресурсы не растрачивать впустую, и не мерзнуть
Следует отталкиваться от того, что 1,2 кВт котла хватает, чтобы обогреть 10 квадратных метров. Речь идет о жилых помещениях, а не промышленных. В последних, как правило, значительно выше потолки, что меняет все расчеты. Зная площадь дома, можно посчитать, какой мощности стоит приобретать котел. Некоторые производители предлагают уже готовые таблицы расчетов, которые можно использовать.
Например стоит покупать с некоторым запасом мощности. Всегда могут быть случаи, когда обогреть помещение надо будет внезапно и быстро. В таких случаях и придется включать устройство на полную мощность.
Также можете заранее рассчитать количество топлива, которое вам понадобится для отопления жилья или другого помещения. Расход дров и пеллет не будет совпадать. Также расход топлива будет зависеть от мощности котла, степени утепления жилья. Твердотопливные котлы длительного горения требуют намного больше топлива, но и КПД их выше.
Чтобы рассчитать правильно, каким количеством топлива надо запастись на зиму, вам надо учесть несколько вещей. А именно: мощность котла, площадь отапливаемого помещения, качество и специфику топлива. Также стоит учесть, как долго будет длиться отопительный сезон и какие предвидятся теплопотери. Отзывы свидетельствуют, что при температуре -5 расход дров не превышает 10 килограмм в день.
В связи с неуклонным повышением стоимости тарифов на электричество и природный газ, все более актуальным для отопления становится использования различных видов твердого топлива. Неудивительно, что хозяева частных домов стремятся подыскать другие варианты экономного отопления и устанавливают теплогенераторы, работающие на дровах. Но, прежде чем , каждый домовладелец хочет понять, во что обойдется ежедневная эксплуатация такого источника тепла. Для этого в первую очередь следует определить расход дров на отопление дома, о чем и пойдет речь в данной статье.
Преимущества и целесообразность
Не стоит думать, что с покупкой котла на дровах, мы полностью уходим от проблем с газом. Это не так. От одних уходим, другие появляются. Основное преимущество дровяного котла – невысокая цена топлива. Экономия в сравнении с газом при отоплении дровами будет реальная и существенная. Но и участия владельца в процессе потребуется много- купить дрова, привезти, наколоть и сложить, один-два раза в день загружать и чистить котел. В общем, за дешевое топливо владелец расплачивается своим временем и трудом.
Есть способы повышения комфорта твердотопливного отопления. Например, установить пеллетный котел (ссылка на отзыв с видео), буферную емкость, но в данном случае нас интересует на сколько меньше мы будет платить за дрова в сравнении с газом. Это позволит оценить целесообразность замены газового котла на твердотопливный. Нужно просчитать затраты на отопление газом и дровами, сравнить и принять решение.
Как следует правильно определять диаметр
Диаметр дымохода следует определять не от типа материала, из которого он изготовлен, а от высоты и типа самого твердотопливного котла, который используется для обогрева помещения.
К примеру, для устройства с мощностью в 16 кВт, при высоте в 6 метров, нужно будет создать диаметр дымохода (а точнее его сечение) не менее, чем 20 на 20 см,
При высоте в 10 метров, сечение должно быть 150*150. Если применить круглый дымоход, то при наличии высоты в 7 метров, используется труба с диаметром в 20 см, а при высоте в 12, диаметр может быть равным 15 см.
Следует помнить, что высота дымохода для современного твердотопливного котла должна равняться не менее, чем 5 метрам, а лучше даже больше.
При недостатке высоты, будет плохая тяга – как следствие, дым будет выходить лишь частично, либо же вообще не будет выходить.
Слишком высокий дымоход также не приветствуется – это будет создавать эффект быстрого сгорания, что увеличит расход топлива.
Сводная таблица мощностей, высоты и сечения/диаметра
Что бы не ошибиться в расчетах, самым простым вариантом будет просмотреть инструкции и паспорт к котлу – в большинстве случаев, именно там можно обнаружить оптимальные характеристики дымохода, с которыми котел будет функционировать эффективно и без лишних затрат топлива.
Кроме того, если для твердотопливного котла, мощность которого равна 16 кВт, высоты в пределах 5-6 метров будет достаточно, то для более мощных агрегатов, скажем с мощностью в 32 кВт, в обязательном порядке нужно делать дымоход с минимальной высотой в 10-12 метров, с диаметром, или сечением в 20 см.
Для самых мощных устройств, чья мощность превышает значение в 45 кВт, высота должна равняться минимум 12 метрам (а лучше 14), а сечение должно быть не менее, чем 20 см (столько же по диаметру по круглым трубам).
Стоит учесть и такой нюанс – чем меньше диаметр или сечение, тем выше он должен быть.
Какие дрова лучше
Древесина, которая служит сырьем для дров, далеко не одинакова по своим свойствам.
Твердые породы деревьев, таких как береза, дуб, граб, бук, тис горят жарче, имеют высокую волокнистую плотность, медленнее сгорают.
Мягкие сорта имеют свои преимущества, например: осина, дает меньше жара, чем береза на 25%, но она прекрасно поддерживает жар в растопленной печи. Ольха еще делится восхитительным ароматом, как впрочем, и хвойные сорта. Ольха с осиной, добавленные в печь в конце протапливания удаляют налет сажи и копоти в дымоходе. А вот образование налета, которое может привести к засорению дымохода, происходит при сгорании эфирных масел и смолы сосны, пихты, ели. Хвойные тоже уступают по теплотворности березе, дубу, но они быстрее высыхают и более годятся для растопки. Только пихта сильно искрит, а лиственница в конце сгорания выделяет много угарного газа и нужно быть внимательнее с заслонкой.
Некоторые виды фруктовых деревьев относится к средне твердым сортам древесины и теплотворная способность у них средняя. Горят, издавая аромат, их легко заготавливать, поскольку дрова можно колоть без особых усилий.
Что такое тяга
Главное условие, на которое необходимо ориентироваться, оценивая работу дымохода в доме, это состояние тяги. Если тяга хорошая, то через трубу легко и быстро удаляются продукты горения, топливо лучше выгорает, отдавая максимум тепловой энергии. Тяга возникает в результате разности температур, внутри и снаружи. Тепло, как известно, двигается вверх, соответственно дымовые газы стремятся найти выход. Тяга зависит от сечения дымохода, конфигурации дымовой трубы и самой конструкции
Здесь важно учитывать количество изгибов, поворотов в дымовой трубе, а так же наличие вентиляции. На прямых участках летучие продукты горения набирают скорость, увеличивая интенсивность и мощность потока. Чем меньше в трубе изгибов и поворотов, тем лучше
Дым поднимается по спирали и любое изменение направления движения приводит к снижению скорости прохода
Чем меньше в трубе изгибов и поворотов, тем лучше. Дым поднимается по спирали и любое изменение направления движения приводит к снижению скорости прохода.
Качество тяги можно оценить в процессе работы твердотопливного агрегата по следующим факторам:
- в дымовой трубе присутствует шум и гудение, следовательно, тяга избыточная;
- если пламя красного цвета, тяга слабая и недостаточная;
- дымовые газы начинают поступать из топки котла внутрь помещения, значит присутствует обратная тяга.
Если при соответствующих манипуляциях с шибером устранить приведенные факторы не удалось, нужно обратить внимание на конструкцию дымохода. Основной аспект – это соответствие сечения выходного отверстия котла с сечением дымохода. Далее проверяется, достаточная ли высота дымовой трубы
На работу тяги влияет объем свежего воздуха, поступающего в котел, поэтому надо проверить вентиляцию в доме
Далее проверяется, достаточная ли высота дымовой трубы. На работу тяги влияет объем свежего воздуха, поступающего в котел, поэтому надо проверить вентиляцию в доме.
