اثبات شده ترین و مؤثرترین راه برای گرم کردن خانه روستایی یا کلبه، در غیاب خط لوله گاز، استفاده از دیگهای گرمایش سوخت جامد است. روش استفاده از زغال سنگ برای گرمایش فضا در کنار هیزم یکی از قدیمی ترین و آزمایش شده ترین روش ها محسوب می شود. دیگ های گرمایش مدرن، بر خلاف یک اجاق گاز روسی ساده که در آن اتاق با شعله باز گرم می شد، از گرمای آب گرمی که به رادیاتورها می رسد برای این منظور استفاده می کنند.
بنابراین، هر صاحب خانه شخصی، قبل از خرید زغال سنگ برای گرمایش، باید به خوبی از انواع اصلی این ماده طبیعی و همچنین تمام مزایا و معایب استفاده از آن آگاه باشد.
ویژگی های منشا زغال سنگ
در محیط طبیعی، گیاهان در حال مرگ فرآیند پوسیدگی را پشت سر می گذارند، در حالی که در آینده به یک کود عالی برای گیاهان آینده تبدیل می شوند. اما تحت شرایط خاص، فرآیندهای تجزیه را می توان به طور قابل توجهی کند و حتی به طور کامل کاهش دادمکث بنابراین، تجمع جرم پوسیده بسیار سریعتر از پوسیدگی طبیعی اتفاق می افتد. به این ترتیب پیت که محصول اولیه زغال سنگ است تشکیل می شود.
اما برای تبدیل پیت به زغال سنگ، باید فشار زیادی ایجاد کنید. چنین فشاری در طبیعت قرن هاست که به دلیل جابجایی سنگ های ذغال سنگ نارس به اعماق زمین به کمک خاک آبرفتی ایجاد شده است. با گذشت زمان، ذغال سنگ نارس از شر گازها و آب خلاص می شود و به زغال سنگ قهوه ای تبدیل می شود.
نتیجه چنین پدیده طبیعی تشکیل زغال سنگ عمیق و همچنین خالص ترین زغال سنگ - آنتراسیت است.
خواص اساسی زغال سنگ
کیفیت زغال سنگ برای گرمایش تقریباً با بیست پارامتر مشخص می شود. اما همه این ویژگی ها اغلب توسط متخصصان استفاده می شود. برای یک صاحب ساده اجاق گاز یا دیگ سوخت جامد، آگاهی از ویژگی های اساسی ذغال سنگ کافی است:
- گرمای آزاد شده در حین احتراق. این پارامتر نشان می دهد که در طی احتراق جرم خاصی از محصول چه مقدار گرما آزاد می شود. بنابراین زغال سنگ قهوه ای که کم کیفیت ترین محسوب می شود با احتراق کامل یک کیلوگرم 4500 کیلو کالری آزاد می کند. اما ارزش حرارتی آنتراسیت 8600-8700 کیلو کالری بر کیلوگرم است. یعنی احتراق یک کیلوگرم آنتراسیت یا زغال سنگ کک، تقریباً دو برابر زغال سنگ قهوه‌ای گرما ساطع می‌کند.
- محتوای خاکستر زغال سنگ با مقدار ناخالصی هایی مشخص می شود که پس از احتراق کامل جرم خاصی از مواد باقی می ماند. به زبان ساده، ضایعات کمتری در زمان باقی می مانداحتراق، کیفیت محصول بالاتر است. برای گرم کردن، مقدار خاکستر 25٪ کیفیت بالایی در نظر گرفته می شود. ذغال سنگ کم عیار دارای خاکستر بیش از 40% در نظر گرفته می شود.
- رطوبت زغال سنگ. هرچه این شاخص بالاتر باشد، حرارت بیشتری برای گرم کردن زغال سنگ و در نتیجه انرژی کمتری برای گرم کردن منطقه قابل استفاده صرف می شود.
بنابراین تصمیم گیری در مورد اینکه کدام زغال برای گرمایش بهتر است با توجه به ویژگی های اصلی گرفته می شود، در حالی که باید تمام شاخص های کیفی در مجموعه در نظر گرفته شود.
انواع زغال سنگ
بسته به زمان مبدا و عمق وقوع، زغال سنگ برای گرمایش به انواع زیر تقسیم می شود:
- قهوه ای;
- stone;
- آنتراسیت.
همچنین در این طبقه بندی، یک شاخص مهم درجه زغال‌زایی، یعنی درصد کربن در مواد طبیعی است. هر چه نسبت کربن در سنگ بیشتر باشد، دمای احتراق آن و در نتیجه کیفیت زغال سنگ بالاتر است.
ذغال سنگ قهوه ای
این ماده طبیعی پیوند انتقالی بین ذغال سنگ نارس و ذغال سنگ است. شاخص های کیفی زغال سنگ قهوه ای بسیار پایین است. رطوبت بالای مواد (تا 40%) دستیابی به دمای احتراق بالا را دشوار می کند. ساختار مواد متراکم نیست، بنابراین پس از خشک شدن در هوای آزاد، زغال سنگ می تواند به پودر تبدیل شود. محتوای کربن 50-77٪ است.
زغال سنگ قهوه ای را می توان به چندین نوع تقسیم کرد:
- زغال سنگ معمولی دارای قطعات متراکم با مات استسطح، قهوه ای؛
- مواد خاکی ساختار شل دارد، در حالی که آسیاب کردن آن به پودر بسیار آسان است؛
- زغال سنگ قیری، به رنگ قهوه ای تیره، دارای ساختار متراکم، با سطح شکستگی براق؛
- ذغال سنگ نارس حاوی مقدار زیادی ناخالصی است.
زغال سنگ قهوه ای برای گرمایش خانه اغلب در دیگ بخار خانه های خصوصی کوچک استفاده می شود. زغال سنگ قهوه ای با حرف B مشخص شده است.
ذغال سنگ
رسوبات زغال سنگ برای گرمایش در سطح عمیق تری از سطح زمین یافت می شود. فشار و دمای بالا به بهبود خصوصیات فیزیکی و ترکیب شیمیایی این ماده طبیعی کمک کرد. محتوای کربن زغال سنگ سخت در محدوده 75-95٪ است که ارزش حرارتی آن را به شدت افزایش می دهد.
بسته به شاخص های کیفیت و دامنه استفاده، زغال سنگ سخت را می توان به انواع زیر تقسیم کرد:
- گاز (علامت گذاری - G);
- چربی (F);
- شعله بلند (D);
- کک (C);
- لاغر (T).
دامنه زغال سنگ بسیار متنوع است. زغال سنگ به طور گسترده ای برای گرم کردن دیگهای بخار در یک سیستم متمرکز استفاده می شود.
آنتراسیت
با کیفیت ترین زغال سنگ فسیلی آنتراسیت است. در مقایسه با سایر انواع محصولات زغال سنگ، در عمیق ترین عمق قرار دارد و تنها سه درصد از کل ذخایر زغال سنگ را تشکیل می دهد. به دلیل محتوای کربن بالا (حدود 95٪)، احتراق آنتراسیت بدون شعله رخ می دهد.با انتشار دود کم گرمای ویژه احتراق این ماده به 8100-8350 کیلو کالری بر کیلوگرم می رسد که بسیار بیشتر از سایر انواع زغال سنگ است، بنابراین آنتراسیت بهترین زغال سنگ برای گرم کردن است.
استفاده از آنتراسیت برای مصارف خانگی به دلیل هزینه بالای آن و نیاز به نصب تجهیزات ویژه مقاوم در برابر حرارت بسیار محدود است. این زغال سنگ بیشترین کاربرد را برای گرمایش در بسیاری از صنایع دارد که عبارتند از صنایع متالورژی، برق و شیمیایی.
ویژگی های کلیدی
گرم کردن خانه با زغال سنگ یک روش قدیمی و بسیار کارآمد است. مزایای اصلی استفاده از زغال سنگ برای گرمایش فضا عبارتند از:
- هنگام استفاده از زغال سنگ، نیازی به نصب خطوط لوله ویژه برای تامین سوخت نیست.
- فرآیند آزاد شدن حرارت هنگام سوزاندن زغال سنگ حتی در مرحله دود شدن آن متوقف نمی شود. به همین دلیل است که گرما در اتاق برای مدت طولانی باقی می ماند.
- انتقال حرارت زیاد زغال سنگ به استفاده از آن در حجم های کم کمک می کند.
- حمل و نقل و ذخیره آسان سوخت نیز یک مزیت بزرگ برای هر خانواده است.
- قیمت مقرون به صرفه زغال سنگ بسیاری از صاحبان خانه را جذب می کند.
ویژگی های گرمایش کوره
اجاق های گرمایشی با سوخت زغال سنگ از نظر ساختاری مشابه سیستم های گرمایشی با سوخت هیزمی هستند. اما چند ویژگی وجود دارد که باید به آنها توجه کنید:
- کوره باید ضخیم باشددیوارهای آجری مقاوم در برابر حرارت؛
- رنده از نوع تقویت شده نصب شده است، زیرا دمای احتراق زغال سنگ بسیار بالاتر از هیزم است؛
- برای جلوگیری از اتلاف گرما، اندازه محفظه خاکستر و رنده باید برابر باشد؛
- برای افزایش کشش توصیه می شود فر را به دستگاه مخصوص مجهز کنید.
اگر در طول فصل گرما از تجهیزات اجاق گاز به طور مرتب استفاده نمی شود، مثلاً در کشور، باید عملیات مقدماتی برای گرم کردن اجاق گاز با ذغال انجام شود:
- فر را از نظر ترک بررسی کنید. اگر حتی نقص های کوچکی وجود داشته باشد، باید آنها را از بین برد، زیرا هنگام گرم شدن، ترک ها افزایش می یابد، که می تواند منجر به تضعیف کشش یا ورود مونوکسید کربن به اتاق شود. می توانید ترک ها را با مخلوطی از ماسه و خاک رس بپوشانید.
- همچنین کنترل لوله سفیدکاری شده در پشت بام و زیر شیروانی ضروری است.
- لوله را هر شش ماه یکبار تمیز کنید.
- قبل از احتراق، مطمئن شوید که جعبه آتش و محفظه خاکستر را از باقی مانده های احتراق تمیز کنید.
- توصیه می شود اقلام قابل احتراق حداقل 1.5 متر دورتر از فر قرار گیرند.
بررسی پیش نویس در دودکش اجاق گاز به راحتی با یک کاغذ روشن بررسی می شود. اگر دود حاصل از آن وارد دودکش شود، پیش نویس درست است. زغال سنگ برای گرمایش خانه باید خشک باشد، بنابراین باید در مکانی مخصوص نگهداری شود.
آتش زدن اجاق گاز
پس از انجام مراحل آماده سازی، می توانید مستقیماً به کیندلینگ کوره بروید. یاد آوردنکه استفاده از مایعات و مواد قابل اشتعال برای احتراق روغن گرمایش اکیدا ممنوع است.
فر را به ترتیب زیر به درستی ذوب کنید:
- ورق های کاغذ خشک یا روزنامه مچاله شده در پایین محفظه کوره قرار می گیرد. تراشه های کوچک چوب روی آن گذاشته شده است. سپس، کنده های چوبی کوچک اضافه می شوند که بهتر است به شکل کلبه یا چاه تا شوند.
- پس از سوزاندن کاغذ، درب جعبه آتش را ببندید و دمنده را باز کنید.
- بعد از سوختن کامل هیزم، زغال ریز را به ضخامت 15 سانتی متر روی باقی مانده های در حال دود شدن قرار می دهند.برای کاهش تف جوشی بهتر است این جرم را با پوکر مخلوط کنید.
- وقتی کسر ریز به خوبی می سوزد، زغال سنگ درشت برای گرم کردن به کوره اضافه می شود.
- درب کوره بسته می شود و با کمک دمپر محفظه خاکستر، جریان هوای لازم برای احتراق کارآمد تنظیم می شود.
برای افزایش کارایی تجهیزات فر می توانید اجاق های مخصوص پخت و پز را نصب کنید.
اصل عملکرد دیگ زغال سنگ
دیگهای بخار زغال سنگ برای گرم کردن هر محل به طور فزاینده ای محبوب می شوند، زیرا آنها یک مزیت قابل توجه دارند - همه کاره بودن. این بدان معناست که چنین تجهیزاتی نه تنها بر روی زغال سنگ، بلکه روی هیزم، خاک اره، بریکت و بسیاری از انواع دیگر سوخت‌های جامد نیز می‌توانند به طور موثر کار کنند.
اصل عملکرد دیگ های مدرن دقیقاً در نحوه سوزاندن زغال سنگ با سایر سیستم ها تفاوت قابل توجهی دارد. بر خلاف اجاق های کلاسیک، احتراق زغال سنگ از بالا به پایین رخ می دهد (مانندشمع)، که کاملترین احتراق آن را تضمین می کند و زمان فرآیند فن آوری را افزایش می دهد.
محفظه احتراق دیگهای بخار مدرن بزرگ است، بنابراین یک بار زغال سنگ می تواند برای مدت طولانی دود کند. هوای احتراق از بالا با کمک فن های مخصوص تامین می شود.
قوانین اساسی برای ذخیره زغال سنگ
کیفیت زغال سنگ برای گرمایش تا حد زیادی به شرایط نگهداری آن بستگی دارد. ذغال چوب آنتراسیت ساده ترین ذخیره سازی است، زیرا قطعات 70 تا 100 میلی متری را می توان تا سه سال بدون افت کیفیت نگهداری کرد.
بهترین مکان برای حفظ مواد طبیعی یک سوله یا زیرزمین سرپوشیده است. در عین حال، باید مطمئن شوید که اتاق خشک است و نور مستقیم خورشید را دریافت نمی کند.
فرایند اکسیداسیون زغال سنگ می تواند از 20-25 درجه سانتیگراد شروع شود و زمانی که دما به 40 درجه سانتیگراد افزایش یابد، هوازدگی مواد رخ می دهد که به راحتی با کاهش اندازه قطعات زغال سنگ مشخص می شود.
همچنین باید به این نکته توجه ویژه داشت که در دماهای بالا همه انواع زغال سنگ قابلیت احتراق خود به خود را دارند. برای جلوگیری از این امر، توصیه می شود یک توده زغال سنگ را با یک برزنت ضخیم بپوشانید. آبیاری زغال سنگ توصیه نمی شود، زیرا در این صورت سریعتر اکسید می شود.
زغال سنگ یک ماده طبیعی با ارزش است که به طور گسترده ای برای گرمایش فضا استفاده می شود. می توان از آن برای گرمایش هم در کوره و هم در دیگ های مخصوص استفاده کرد.
