Определение вида топлива, необходимого для печи, зависит от множества факторов.

Одним из них является количество тепла, выделяемого при сгорании.

В качестве горючего материала используются уголь, древесина, торф, .

Особенности разных видов топлива

Рассмотрим два основных, наиболее распространенных, вида твердотопливного сырья - дрова и уголь.

Поэтому, чтобы его поддерживать, требуется регулярное подкладывание дров в топку. составляет около 300°С.

По количеству выделяемого тепла и длительности горения уголь превосходит древесину . В зависимости от возраста ископаемого материала минерал подразделяется на виды:

• бурый;
• каменный;
• антрацит.

Состав топлива разных видов

Бурый уголь относится к молодым залежам, поэтому в нем содержится наибольшее количество влаги (от 20% до 40%), летучих веществ (до 50%) и небольшое количество углерода (от 50% до 70%). Температура горения у него выше, чем дерева, и составляет 350°С. Теплота сгорания - 3500 ккал/кг.

Наиболее распространенным видом топлива является каменный уголь. В нем содержится небольшое количество влаги (13-15%), а содержание горючего элемента углерода превышает 75%, в зависимости от сорта.

Средняя температура возгорания - 470°С. Летучих газов в каменном угле 40%. При сгорании выделяется 7000 ккал/кг.

К самым старым залежам твердотопливного ископаемого относится антрацит, залегающий на значительной глубине. В нем практически нет летучих газов (5-10%), а количество углерода варьируется в пределах 93-97%. Теплота сгорания находится в пределах от 8100 до 8350 ккал/кг.

Отдельно необходимо отметить древесный уголь. Его получают из древесины путем пиролиза - сжигания при высокой температуре без доступа кислорода. Готовый продукт отличается высоким содержанием углерода (от 70% до 90%). При сжигании древесного топлива выделяется около 7000 ккал/кг.

Об особенностях использования торфяных брикетов можно прочитать в данной статье:

Процесс горения

В зависимости от вида и сорта топливо делится на короткопламенное и длиннопламенное. К короткопламенным относится антрацит и кокс, древесный уголь.

При сжигании антрацит выделяет много тепла, но для его розжига требуется обеспечить высокую температуру более легко воспламеняемым топливом, например, дровами. Антрацит не выделяет дыма, горит без запаха, пламя у него низкое.

Длиннопламенные виды топлива сгорают за два этапа. Сначала выделяются летучие газы, которые сгорают над слоем угля в пространстве топки.

После выгорания газов начинает сгорать оставшееся топливо, превратившееся тем временем в кокс. Кокс горит на колосниках коротким пламенем. После выгорания углерода остается зола и шлаки.

Сжигание

Рассмотрим процесс сгорания топлива в обычной печке, которую используют для . Она состоит из основных частей:

• топки;
• поддувала;
• дымохода с трубой.

Топка соединяется с поддувалом через специальную решетку (колосники), расположенные внизу топки . На колосники укладывается топливо, а из поддувала через колосники воздух поступает в топку.

Формулы горения

Температуры воспламенения разных видов топлива (нажмите для увеличения)

При загорании топлива (дрова, уголь) идет химическая реакция с выделением тепла.

Двуокись углерода вступает в реакцию с углеродом топлива в верхних слоях, образуя окись углерода.

На этом процесс горения не заканчивается, ведь поднимаясь вверх в топочном пространстве, окись углерода вступает в реакцию с кислородом из воздуха, приток которого происходит через поддувало или открытую дверцу топки.

Ее сгорание сопровождается синим пламенем и выделением тепла. Образующийся угарный газ (двуокись углерода) поступает в дымоход и улетает через трубу.

Полезно знать: когда над топливом исчезают голубые язычки пламени, тогда можно закрыть заслонку дымохода, чтобы тепло не уходило через трубу на улицу.

Тление с минимальным притоком кислорода приведет к образованию неядовитой окиси углерода, давая равномерное тепло.

Применение

Основным использованием топлива является его сжигание для выделения тепла. Тепло используется не только для отопления частного дома и приготовления пищи, но и в промышленности для обеспечения технологических процессов, происходящих при высокой температуре.

В отличие от обычной печки, где процесс поступления кислорода и интенсивность горения слабо регулируется, в промышленных печах особое внимание уделяется контролю над подачей кислорода и поддержанием равномерной температуры горения.

Рассмотрим основную схему сгорания угля.

1. Идет нагревание топлива и испарение влаги.
2. С ростом температуры начинается процесс коксования с выделением летучих коксовых газов. Сгорая, он дает основное тепло.
3. Уголь превращается в кокс.
4. Процесс горения кокса сопровождается выделением тепла, достаточного для запуска коксования следующей порции топлива.

В промышленных котлах горение кокса разделяется по разным камерам от горения коксового газа. Это позволяет осуществлять приток кислорода для кокса и газа с разной интенсивностью, добиваясь необходимой скорости горения и поддержания необходимой температуры.

Лето - пора отпусков и выездов на природу. Думаю многое, написанное в этой статье, вы не знали. Поэтому, всем любителям шашлыка советую почитать. Сам довольно часто его жарю, но много хитростей не знал...

Мангал и подготовка углей.

Мясо должно быть подвержено нагреву только от инфракрасного излучения, то есть, от жара раскаленных углей. Только тогда при определенном расстоянии углей от мяса будет достигнута нормальная температура для запекания...

Мангал и подготовка углей.

Принципиальное отличие шашлыка от всех остальных способов обработки мяса заключается в его особой тепловой обработке. Он томится в переполняющем его жарком соку, закованный в золотистую корочку, как юноша томится в соку собственных желаний. Таким образом, шашлык не жарится, а запекается.

Любой, кто хоть однажды попробовал сделать шашлык на открытом пламени убеждался, что результат этого опыта весьма печален. Либо мясо наполовину сгорает, либо, сохранив внешнюю привлекательность, остается абсолютно сырым внутри. Жар углей! Никаких, даже самых малых языков пламени!

Мясо должно быть подвержено нагреву только от инфракрасного излучения, то есть, от жара раскаленных углей. Только тогда при определенном расстоянии углей от мяса будет достигнута нормальная температура для запекания. Если к тепловому излучению прибавится теплота конвенционного нагрева (горячий газ от горения дерева - он настольно горячий, что становится видимым - языки пламени), то поверхность мяса обуглится, но внутрь куска тепло не успеет дойти и мясо останется сырым.

Искусство мастера состоит в том, чтобы путем манипуляций с топливом и положением шампуров на мангале добиться постоянной и нужной температуры на поверхности мяса, когда кусочки шашлыка покроются корочкой, но не сгорят, в то же время температуры будет достаточно, чтобы в середине мясо испеклось, как следует, но еще не успело высохнуть.

Для сведения рассмотрим распределение температур при правильном изготовлении шашлыка. На поверхности мяса нормальная температура составляет около 200 градусов. Допустимо в диапазоне 170-240. Тогда шашлык получится нормальным, только время запекания потребуется больше или меньше. Определить нужную температуру ладонью, как это можно прочитать в многочисленных советах, не очень реально. При температуре около 200 градусов начинает обугливаться органика (белки, целлюлоза). При помощи кусочка бумаги можно определить расстояние, когда она начнет обугливаться.

Вот на эту высоту и надо помещать шашлык над углями. При этих условиях температура в центре кусочка мяса будет около 95 градусов - больше нагреться не позволят процессы испарения сока мяса. При такой температуре полностью шашлык «прожарится» примерно за 15-20 минут, но еще не успеет высохнуть и останется сочным. Очень большое значение имеет состояние поверхности мяса, через которую интенсивно испаряется влага.

Надо постараться, чтобы в самом начале процесса на мясе образовалась корочка, которая предотвратит интенсивное высыхание мяса и даст возможность сохранить сочность куска. Для этого сначала шампуры надо расположить поближе к углям в зоне температуры выше 200 градусов и при заметном на глаз образовании корочки на всей поверхности кусочков (в первой фазе процесса поворачивать шампуры надо почти непрерывно). Затем надо уменьшить температуру нагрева до нормальной (поднять шампуры на 2-3 см повыше, если позволяет конструкция мангала или слегка притушить угли брызгами воды).

Многочисленные советы сбрызгивать шашлык сухим вином могут пригодиться только истинным пижонам. Весь смысл сбрызгивания шашлыка в том, что надо притушить явные языки пламени или снизить температуру слишком горячих углей, если нет возможности поднять шампуры на пару сантиметров выше.

Сбрызгивают шашлык водой, маринадом или вином не для смягчения мяса, поэтому надо стараться на мясо водой не попадать. Холодная вода сверху резко остужает кусочек мяса и он неравномерно прожаривается. Это самая распростаненная ошибка.

Для сбрызгивания надо использовать кипяток (согрейте подручными средствами, хоть на этом же костре) - для пригашивания углей нет разницы в температуре воды, а при попадании кипятка на мясо вы сможете спасти почти сотню так нужных шашлыку градусов на верхней поверхности.

Лучшей жаровней для приготовления шашлыка является специальный металлический мангал. Высота стенок мангала должна быть такой, чтобы мясо можно было располагать над углями на разной высоте - примерно на 10-12 см и на 4-5 см. Мангалы у шашлычников общепита гораздо выше. Они торопятся и «жарят» практически на открытом огне, ведь ждет целая очередь отдыхающих.

Мангал с отверстиями для тяги, если не предусмотрено их закрывание, испортит все дело. Отверстия для тяги способствуют быстрому прогоранию углей и жара хватит всего на несколько минут. Сам мангал должен быть из листового железа достаточной толщины, тогда он сохранит жар углей и не покоробится. Походные складные мангалы из жести, не смотря на их приличную цену, являются практически декоративными и одноразовыми.

При отсутствии мангала можно сложить очаг из подручного негорючего материала - кирпича, камней, крупной гальки и подобного. После мощного костра надо разровнять угли, убрать не до конца прогоревшие полешки и расположить шампуры с мясом на выбранной высоте. Многие умельцы вместо мангала используют скобы из толстой проволоки, которые втыкают в землю прямо над углями обычного костра. Высоту скобы, на которые кладутся шампуры можно легко регулировать более глубоким втыканием в землю.

Дрова и костер.

Считается, что не последнее место в приготовлении шашлыка занимают дрова. Аромат готового мяса, вроде бы, сильно зависит от того, что использовалось для углей. Определенное влияние наблюдается, но не такое определяющее, как это представляют некоторые «специалисты».

Мясо не должно пахнуть дымом, ароматом костра наслаждаются только во время приготовления углей, не зря ведь насаживают шашлык на шампуры всегда поблизости костра.

Критерий качества дров - количество и жар углей. Нельзя использовать дрова из деревьев с ядовитой древесиной (кроме бука, его яды при горении разлагаются), например софора японская, тис, кипарис, черная ольха, самшит. Если есть готовый древесный уголь - смело пользуйтесь им. Он как правило делается из сухих березовых или дубовых обрезков-чурок. Правила ведения костра просты - дрова должны гореть почти бездымно, давать много угля с хорошим жаром и не быть смолистыми.

Довольно часто в городских условиях разводится костер из досок от заборов. Старайтесь использовать только не подгнившие бруски и доски чтобы получились именно угли, а не труха. Будьте внимательны, чтобы не получить мясо, в котором будет преобладать запах сгоревшей масляной краски. Надо помнить, что лучшие угли получаются из поленьев, а доски быстро прогорают.

Лучшие дрова для шашлыков - из осины, липы, дуба, клена, каштана, тополя, ивы, лещины, словом, из любых лиственных деревьев. Сосну, ель и другие хвойные породы дерева лучше не брать, иначе можно получить шашлыки с запахом смолы и привкусом канифоли, свежая береза выделяет деготь. Каменный уголь или антрацит вообще не годится, так как придает мясу малоприятный запах и дурную копоть. Разжигая огонь, даже в самую ненастную погоду, используйте минимум бензина, и только в начале розжига, иначе ваши шашлыки будут смердеть шоферской ветошью.

Идеальным материалом для шашлычного костра традиционно считаются сухие фруктовые деревья. Лучшее топливо на Юге для получения хорошего и долгого жара от углей, это толстая сухая виноградная лоза, При отсутствии лозы, чаще всего пользуют дрова из акации, абрикоса, шелковицы или кизила. Для жителей средней полосы приемлемы яблоня и слива - они дают хороший материал для углей.

При разжигании костра в мангале, дров нужно сразу накладывать как можно больше, сколько поместится, и даже больше, потом лишние или остывшие угли можно собрать и отделить. Надо опасаться того, что жара углей может не хватить и от долгого томления на остывших углях мясо просто высохнет. Сжигать за один раз, не подкладывая во время горения свежих дров - открытое пламя не успевших догореть головешек немедленно обуглит мясо. А если будете дожидаться полного прогорания последних дров, то самые первые угли уже остынут.

Основные ошибки при готовке шашлыка на углях:
Хороший шашлык не должен пахнуть дымом! Иначе пропадает вкус мяса и эффект от маринования с приправами. Шашлык и копченое мясо - это совершенно разные вещи.
Шашлык не должен обугливаться! Даже малые частички горелого мяса отравят не только атмосферу трапезы, но и обеспечат подобие поедания папуасами своих изжаренных пленников.
Шашлык должен быть сочным, но не сырым в середине. Пересушенный шашлык просто не полезет в горло, даже если его обильно сдабривать вином в непомерных количествах.
Россияне привычно к шашлыку принимают водку. Однако крепкий алкоголь любого типа сильно подавляет на время вкусовые рецепторы, поэтому вкусовые нюансы и особенности настоящего шашлыка вам будут недоступны. Этим всегда пользуются в барах и ресторанах, чтобы не только заработать на алкогольной наценке, но и не дать заметить клиенту недостатки мяса и погрешности шашлыка.

Выбор и подготовка мяса.

С шашлыком можно экспериментировать, только тогда, когда вы изучили и опробовали все основные правила и методы приготовления, при этом у вас все получается хорошо (по оценке друзей и близких). Рекомендуем не пренебрегать многовековым опытом тех, кто занимался этим до вас. Краткие рекомендации по выбору мяса приводятся в порядке перечисления, а не в порядке важности. Важным является каждый совет.

Конечное качество шашлыка, как особого блюда зависит от:
Сочности мяса.
Как уже указывалось ранее, шашлык должен быть хорошо прожаренным, но сочным, а не сухим.
Величины нарезки кусков.
От толщины слоя мяса сильно зависит время готовки, удобство обслуживания шампура и качество маринования.

Для шашлыков надо брать по возможности молодое мясо. Юность предпочтительна не только в любви. Мясо молодого барашка более нежное, в нем больше "влажных субстратов". В той же мере это относится к телочкам, свинкам и козочкам.

Надо предостеречь от использования мяса недавно забитого животного. "Теплое" мясо в первые часы после убоя очень невкусно, жестко, неароматно, вне зависимости от возраста. Дождитесь "созревания" мяса, которое неторопливо набирает нужную кондицию в течение минимум суток. Опытные охотники никогда не готовят сегодня добытую дичь и мясо, совсем другое дело с рыбой - для ушицы чем свежее рыбка, тем лучше.

Мыть мясо надо только большим куском, чтобы не вымыть сок и не выхолостить вкус мяса. Нужно мыть его теплой водой (25—30 °С), а ополаскивать холодной. Мытое мясо нельзя долго хранить, т.к. оно быстро портится.

Во многом вкус шашлыка определяется соком мяса - межмышечной жидкостью. При замерзании жидкости сока, он безвозвратно портится, вот почему мясо с морозилки для шашлыка хоть и годится, только вкус не тот. Поэтому общепитовская кулинария так нещадно маринует шашлыки в крепком уксусе, чтобы отбить привкус тлена в перемороженном мясе. Также мыть мясо надо только большим куском, чтобы не вымыть сок и не выхолостить вкус мяса.

Летом в течение одного-двух дней свежее мясо можно сохранить без морозильника, если завернуть его в смоченную уксусом салфетку и положить в прохладное место. Если приходится использовать замороженное мясо, то размораживать надо медленно, на воздухе, а не в воде. Лучше всего размораживать мясо в холодильнике, где оно оттаивает за 10 — 12 ч. При температуре не выше 5 градусов. Оттаявшее мясо нельзя замораживать повторно, оно становится дряблым, совсем невкусным и малопривлекательным.

Какое необходимо мясо? Этот вопрос решается разными народами не одинаково. Одни предпочитают только баранину, другие не едят свинину, третьи потребляют любое мясо. Для хорошего шашлыка в России - отлично подходит свинина, не очень жирная и только свежая не мороженая. Какую часть свинины брать для лучшего результата?

В идеале, берется, та часть туши которая расположена вдоль хребта на шее, у нас её называют «ошеек», это самая нежная часть свинины и годится не только для шашлыка. С одной средней свиньи его срезают всего два куска по 2-3 кг. Отличается тем, что прожилки жира равномерно распределены в мясе. Подойдет и мясо вдоль хребта на спине, сало удаляется почти полностью. Не берите постное мясо с задней части - шашлык будет сухой и жесткий.

Для шашлыка используют любую часть туши молодого барашка: корейку и грудинку нарезают на куски с реберными косточками. На шампур легко насаживаются куски мяса с ребрышками, а шашлык получается очень вкусный и оригинальный. Резать мясо для шашлыка следует поперек волокон: оно будет мягче.

Если возраст мяса вызывает сомнение, то лучше всего взять на шашлык просто хороший жирный кусок. Сало плавится быстро и пропитывает мясо подобно соку. Совершенно бесполезно насаживать на шампур попеременно куски мяса, сала, помидоров и лука. Вы этим достигнете только одного — на мясо не попадет ни капли жира, зато весь он сгорит на углях, источая зловонный чад. Продукты от его горения портят вкус мяса, да и не слишком полезны. Лучше всего покрывать шашлык салом сверху на манер перины.

Нарезается мясо на куски (предпочтительно кубики) размером около 3-4 см. и весить около 80 граммов, 5-6 штук на шампур. Старайтесь не резать мясо мелко. Надо стараться всегда мясо на шашлык насаживать кусочками близкого размера. Крупные и мелкие куски требуют различного теплового режима и времени готовки. Всего на шампур следует насаживать мяса из расчета 300-400гр. на одного человека, это и есть одна порция.

Перед насадкой отряхните мясо от лука, от крупных крошек и постарайтесь равномерно и крепко нанизать его на шампуры, чтобы кусочки не болтались. При выполнении этой процедуры обращайтесь с каждым кусочком внимательно и нежно. Обрежьте все лохматые куски, жилки и пленки. Они обгорят сразу и могут испортить вкус. Опытные мастера перед самым моментом установки шампуров на мангал окунают шашлык на 20-30 секунд в холодную воду. За это время мясо хорошо охлаждается и при первом, самом интенсивном воздействии жара образуется тонкая корочка, которая сохраняет сок в мясе. Мясо не сгорает на всю глубину (охлаждено), и корочка получается очень тонкой.

Обжарьте шашлыки над раскаленными углями до полной готовности. В первые пять, семь минут при максимальной близости к углям, переворачивать шампуры надо почти непрерывно. Отвлекаться нельзя, иначе рискуете обуглить некоторые участки мяса. Попозже, когда шампуры подымите повыше или угли немного остынут (не пересушить!), переворачивать можно реже. Проверить готовность шашлыка можно, отрезав ножом кусочек мяса. Если внутри нет крови, а сок белый - снимайте.

Маринады и маринование мяса.

Вымачивание мяса в маринаде — лишь один из способов насыщения соком. Правильно замаринованный шашлык можно есть практически сырым. Этому способствует прежде всего, точный выбор кусков мяса и соблюдение нужных пропорций маринада, основная часть которых дает оригинальный вкус и сочность мясу, вторая воздействует на белок, подготавливая его к полному усвоению мяса человеком.

Основу маринада образуют определенные количества растительных масел и и пищевых кислот — например, вина, уксуса или лимонного сока. За счет масла мясо остается сочным, а за счет кислоты становится нежным. Эта основа дополняется ароматическими веществами: растолченным чесноком, пряностями и пряными травами (идеальными являются, например, майоран, душица, розмарин и базилик).

В маринад можно добавить ложку соуса любимого соуса, а также аджику или горчицу. Вам необязательно строго придерживаться рецептуры соусов, вы можете открывать для себя новые сочетания. Прекрасно гармонируют мед и цитрусовые с курицей, уткой или рябчиком. Свинину лучше приправить маринадом из соевого соуса, коричневого сахара или размельченного имбиря.

Как правило, мясо укладывают в маринад за сутки до обжаривания, тогда процессы преобразования белка и насыщения соком смогут полностью завершиться. Теоретически, чем дольше лежит мясо в маринаде, тем более интенсивным будет его вкус. Однако, на практике бывает достаточно того, что мясо в течение ночи полежит в маринаде.

Если мы хотим готовить шашлык в соответствии с нашими представлениями о "классике": маринуем мясо в уксусе, изрядно посыпаем солью, перцем и дольками лука. Для старого барана подобная смесь годится, но для свежей свининки уксус и соль смертельны (соль способствует интенсивному испусканию сока мясом). Для хорошего шашлыка, который вспоминается долго и с нежностью, такие дополнения возможны только на тарелке. Мясо, подсоленное заранее, теряет много сока, поэтому его надо солить перед самым насаживанием на шампур.

Пищевые кислоты для маринада, конечно, нужно использовать, но более удобоваримые. Например, гранатовый сок. Или кислое молоко. Или сухое кислое вино. А для очень жирного мяса можно разбавить уксус пополам с водой. Лука не жалейте — чем его больше, тем вкуснее шашлык! Перец размягчает мясо, но при этом помните о тех, кто будет рядом с вами сидеть за столом.

Лук для маринада шинкуется, не очень мелко, каким угодно способом, можно о красоте не заботиться - все равно эта часть его пойдет в отход. Лучше всего нарезать его кусочками, размером около полсантиметра. Лук должен выпустить сок. Перец можно смешать с молотыми семенами кориандра (кинзы), годятся любые сухие и молотые специи, можно добавлять даже кубки «Магги». Подготовленное к насаживанию мясо обильно перчится черным молотым перцем, переборщить невозможно - лишний перец на сильном жаре выгорает.

Великолепным дополнением любого маринада станет зира, или ажгон (мелкие семена Cumin), который гурманы применяют в домашнем плове. Перетирайте семена до тех пор, пока не почувствуете резкий пряный запах. Равномерно распределите ажгон по всей поверхности мяса, а затем все тщательно перемешайте.

При желании можно дополнить маринад любой свежей приправочной зеленью (пропорции по вкусу). Каждая народность имеет свои предпочтения в приправах. Для большего удовольствия ваших близких используйте привычные вам сочетания. Оставьте мясо с пряностями в кастрюле не на несколько часов, а на двое-трое суток, чтобы ароматы и сок превратили будущий шашлык в шедевр.

Хорошее мясо можно использовать для шашлыка даже без маринования, но маринованное мясо всегда будет особенным. Неважно, какое мясо вы выбрали для шашлыка — говядину, ягнятину, свинину, курицу или дичь, — представленные в этом разделе маринады в каждом случае великолепно дополнят его вкус.

Ниже приводим несколько различных типовых маринадов (с упоминанием только основных ингредиентов):
гранатовый сок, зира, перец, кориандр, рубленый репчатый лук; (с зирой поосторожнее, т.к. она имеет ну очень специфический привкус);
сухое вино, лук, соль, перец, специи;
виноградный уксус, соль, лавровый лист, гвоздика, мускатный орех, корень петрушки, лук, морковь, чеснок;
красное или белое сухое вино, виноградный уксус, морковь, лук, гвоздика, лавровый лист, чеснок, тмин, душистый перец;
лук, прокисший томат;
красное сухое вино, лавровый лист, можжевельник, черный перец;
кефир, белый хлеб, лук, соль, перец;
мелко нарезанный лук, лимон, лавровый лист, перец, помидор, зелень. Мясо и специи переложить слоями;
лук репчатый, петрушка, укроп, помидоры, соль, перец — маринад для рыбы.

Теоретическая температура горения угля лежит в пределах 1000…2300 °С и зависит от ряда факторов – условий сжигания, удельной теплотворной способности, содержания влаги и так далее. Фактический нагрев по центру пламени, горящего в топке котла либо печки, редко превышает 1200 градусов. Но перед хозяином жилища вовсе не стоит задача накалить агрегат и трубы добела. Основная цель - эффективно использовать энергию ценного ископаемого, получая нужное количество теплоты в течение длительного периода.

Виды углей, применяемые для отопления

Образование черного топлива в недрах занимает от нескольких сотен тысяч до миллионов лет. Чем глубже и древнее месторождение, тем выше плотность и теплота сгорания угольной массы. Энергетическая ценность горючего зависит от одного показателя – процентного содержания чистого углерода в составе ископаемого.

Перечислим разновидности углей, сжигаемых в отопительных печах, в порядке возрастания калорийности:

1. Бурый уголь содержит до 70% углерода. Оставшиеся 30% – летучие вещества (связанный кислород, азот, водород) и примеси – сера, железо, фосфор, кремний и алюминий.
2. Более плотный каменный уголь на 82% состоит из углерода, остальное – примеси и влага.
3. Антрацит – самое древнее топливо, содержащее до 95% углерода.

При сгорании бурые угли выделяют наименьшее количество тепловой энергии

Справка. В этой цепочке не хватает первого и последнего звена. Сначала биомасса – растения и деревья – образует низкокалорийный торф, залегающий близко к поверхности и пригодный для производства брикет. Завершает цепочку природный графит, состоящий из чистейшего углерода.

Каменноугольное твердое топливо делится на виды и классы по физическим свойствам и размерам фракции. В зависимости от происхождения состав угля меняется, что влияет на его характеристики – температуру воспламенения и горения, теплотворную способность и зольность. Ниже в таблице представлена классификация каменных углей по содержанию летучих веществ, влаги и золы.

После добычи угольная смесь проходит калибровку – деление на фракции. Чем крупнее куски, тем выше цена энергоносителя и лучше происходит сжигание. Насколько отличаются и как обозначаются угли разной крупности, покажем в очередной таблице.

Примечание. Если кроме марки топлива необходимо указать крупность фракции, буквенный индекс приписывается к основному обозначению класса. Пример: ГО – газовый орех, АП – антрацит – плита. Маркировка бурой смеси ореха с мелочью – БОМ.

Мы не причисляем к общей классификации древесный уголь по нескольким причинам:

• горючее не является ископаемым, это продукт сухой переработки (перегонки) древесины;
• использование выжженного угля для обогрева жилища невыгодно экономически, дешевле купить ;
• данное топливо хорошо подходит для работы кузнечного горна, газогенератора либо сжигания в мангале.

Так выглядит горение длиннопламенной марки каменного угля

Температура воспламенения и другие параметры

Процесс горения угля – это химическая реакция окисления углерода, протекающая при высокой начальной температуре с интенсивным выделением теплоты. Теперь попроще: угольное топливо не может воспламениться подобно бумаге, для возгорания требуется предварительный нагрев до 370-700 °С в зависимости от марки горючего.

Ключевой момент. Эффективность сжигания угля в печи или бытовом твердотопливном котле характеризуется не максимальной температурой, а полнотой сгорания. Каждая молекула углерода соединяется с двумя частицами кислорода воздуха, образуя углекислый газ СО2. Процесс отражен в химической формуле.

Если ограничить количество поступающего кислорода (прикрыть поддувало, перевести ТТ-котел в режим тления), вместо СО2 образуется угарный горючий газ СО, выбрасываемый в дымоход, КПД горения существенно снизится. Чтобы добиться высокой эффективности, нужно обеспечить благоприятствующие условия:

1. Бурые угли воспламеняются при температуре +370 °С, каменные – 470 °С, антрациты – 700 градусов. Требуется предварительный нагрев отопительного агрегата с помощью дров (опилочных брикетов).
2. Воздух в топливник подается с избытком, коэффициент запаса составляет 1.3-1.5.
3. Горение поддерживается за счет высокой температуры раскаленного слоя углей, лежащих на колосниковой решетке. Важно обеспечить проход кислорода через всю толщу топлива, поскольку воздух движется через зольник благодаря естественной дымоходной тяге.

Замечание. Исключением являются самодельные и цилиндрические котлы верхнего горения, где воздух подается в топку сверху вниз.

Теоретическая температура сжигания и удельная теплоотдача различных видов топлива показана в сравнительной таблице. Заметно, что в идеальных условиях любое горючее выделит максимум теплоты при взаимодействии с нужным объемом воздуха.

На практике создать подобные условия нереально, поэтому воздух подается с некоторым избытком. Реальная температура горения бурых углей в обычном ТТ-котле лежит в пределах 700…800 °С, каменных пород и антрацитов – 800…1100 градусов.

Если переборщить с количеством кислорода, энергия начнет расходоваться на подогрев воздуха и попросту вылетать в трубу, КПД печи заметно упадет. Причем температура огня может достигать и 1500 °С. Процесс напоминает обычный костер – пламя большое, тепла мало. Пример эффективного сжигания каменного угля ретортной горелкой на автоматическом котле представлен в видеосюжете:

Полноценное сжигание угольного топлива требует особого подхода к вопросу. Задача – достичь максимального КПД источника тепла, не перегреть теплоноситель и не устроить пожар из-за слишком высокой температуры.

Антрацит — самый калорийный коксующийся уголь

К каждому типу угля нужно приноровиться. Незнакомое горючее лучше засыпать мелкими порциями, регулируя тягу шибером и наблюдая за ростом температуры. Когда вычислите все нюансы горения данной марки, заполняйте топливник на 2/3.

Для домовладельцев, пользующихся для обогрева жилища различными видами твердого топлива, немалый интерес представляет такой параметр, как температура горения угля. Логически рассуждая, чем выше эта температура, тем больше тепла можно получить при сжигании топлива. Но это теория, а на практике все происходит несколько иначе. О реальном сжигании этого ценного ископаемого и пойдет речь в данном материале.

Виды углей и их свойства

Все угли, добываемые из наших недр и пригодные к сжиганию в топках котлов и печей, делятся на 3 группы:

• бурые;
• каменные;
• антрацит.

Из всех перечисленных бурые угли считаются наиболее молодыми, включают в себя множество летучих примесей и отличаются бурым цветом, отсюда и возникло их название. Данное топливо содержит до 70% чистого углерода и до 40% влаги. По этой причине теплоотдача и температура горения бурого угля самые низкие среди прочих. Он легко загорается, поскольку низшая температура воспламенения составляет всего 250 ºС, но и теплота сгорания невысока – около 3600 ккал/кг, а температура сжигания – около 1900 ºС.

Из-за своих низких показателей теплотворной способности ископаемое в естественном виде очень редко используется в качестве энергоносителя для обогрева частных домов. Другое дело – брикетированный уголь, его теплоотдача составляет 5000 ккал/кг.

Следующими по возрасту идут каменные угли, они действительно старше и залегают еще глубже в недрах, чем бурые (до 3 км). Чистого углерода в них – до 95%, воды – 12%, а летучих примесей – до 30%. Благодаря этому теплоотдача каменного горючего составляет 7000 ккал/кг, хотя для его розжига потребуется температура 400 ºС. Данное топливо теоретически сгорает при 2100 ºС, хотя температура горения каменного угля в печи никогда не достигает таких значений. Максимум, что может быть – это 1000 ºС. На практике это самый распространенный вид топлива, применяющийся в качестве энергоносителя для обогрева зданий.

Самый древний и глубокозалегающий вид – это антрацит, на 95% и более состоящий из углерода. Примесей и влаги практически не имеет, отличается наивысшей удельной теплоотдачей (порядка 8500 ккал/кг). А вот разжечь такое топливо непросто: самый низкокалорийный сорт антрацита возгорается при температуре 600 ºС. Теоретическая температура горения – 2250 ºС. Антрацит – отличное во всех отношениях топливо с низкой зольностью и малодымное, но цена его высока.

Для справки. Каменный уголь определенного типа используется для переработки в кокс, применяемый в металлургии. И, хотя температура горения коксового угля не выше, чем у каменного, после обогащения и термической обработки при Т = 1000 ºС он превращается в кокс с наивысшей теплотой сгорания и температурой.

О сжигании угля в печах

Приведенные выше значения температур в градусах для каждого вида топлива являются теоретическими. То есть, они достижимы при идеальных условиях сгорания энергоносителя, чего в реальной жизни, да еще и в домашних условиях, не бывает. Более того, сильно перегревать кирпичную печку или металлический котел нет смысла. Они не рассчитаны на подобные режимы.

По большому счету, интенсивность горения угля в печке зависит от количества подаваемого воздуха. Угли лучше всего отдают тепло при стопроцентной подаче воздуха, но на практике этого не происходит, поскольку мы ограничиваем его количество заслонкой или задвижкой. Иначе температура в камере сжигания слишком возрастет, а так она находится в пределах 800-900 ºС.

Что касается твердотопливного котла, то чересчур интенсивный режим горения может вызвать быстрое вскипание теплоносителя и последующий взрыв. Поэтому данный вид твердого топлива сжигают в котлах двумя способами:

• традиционный, с загрузкой в топку и ограничением количества воздуха.
• с помощью дозированной подачи, реализованной в автоматических котлах.

Температура горения древесного угля

Обычный древесный уголь, получаемый выжиганием сухих дров, обладает на удивление высокими показателями. Его удельная теплотворная способность достигает 7400 ккал/кг, влажность – максимум 15% (зависит от условий хранения) а зольность настолько низка, что после сжигания почти ничего не остается. Что касается температуры горения березовых углей, то на практике ее достаточно, чтобы размягчать и ковать металл в кузнице. Это примерно 1200-1300 ºС.

Этот нехитрый вид горючего используется также для приготовления пищи на различных уличных печах. И, хотя условия горения древесного угля в мангале далеко не идеальны, его расход выходит гораздо меньше, чем обычных дров. Это обусловлено приличным выделением тепла и отсутствием зольных включений.

Заключение

Ископаемые угли – это особый вид твердого топлива, отличающийся повышенной температурой сжигания. Если планируется его постоянное применение, то оборудование должно быть адаптировано с учетом этой особенности. Топливник печи надо выкладывать из шамотного кирпича, а котел лучше приобретать с автоматической подачей.