Ако се ръководите от Wikipedia, температурата на изгаряне на дървесината се намира в границите 800-1000 ° C (приблизително), а запалването и гниенето на дървото започва от 300 ° C. Всъщност този диапазон е още по-широк - от 450 до 1050 ° C. Не твърде точни данни, нали? За това има обяснение - температурата в центъра на пламъка зависи от много условия. Тези, които искат да постигнат ефективно изгаряне на дърва в печката или котела с твърдо гориво, няма да навреди да се запознаят с тези фактори.
Кога дървата за огрев дават повече топлина?
За да се организира икономично отопление на частна къща, е необходимо да се извлича максимална топлина от дърво и след това да се прехвърля в помещенията с минимални загуби. Второто условие зависи от ефективността на източника на топлина, но първото зависи от температурата на изгаряне на дърва в пещта на пещта или котела. Колкото по-висок е, толкова повече топлина се отделя.
Следните фактори влияят върху количеството топлина, генерирана при изгаряне на дърва (производство на топлина):
- съдържание на калории (количеството топлинна енергия, което може да се получи от единица гориво);
- естествено съдържание на влага в дървото;
- обем на подавания въздух и неговата температура.
На практика всички тези параметри са свързани помежду си. Калоричната стойност на горивото, пренаситено с влага, е около 2 пъти по-ниска от тази на сухо дърво. И без нужното количество въздух, той ще тлее и ще отделя минимум топлина. Тоест, реалната температура на изгаряне на дърво е променлива стойност и не може да бъде точно посочена в теоретични съображения.
За справка. Има прост начин да определите каква температура на огъня се постига чрез изгаряне на дърва в откритата камина на камината. Използвайте инфрачервен пирометър, който измерва нагряването на повърхности на разстояние, както направи майстор-производителят на печки във видеото си. Той демонстрира тестове на вложката за камина на барбекюто, измерванията се правят през втората половина на видеото.
Сега нека разгледаме всеки фактор поотделно.
Относно калоричната стойност на горивото
Различните видове дървесина се различават по плътност и тегло, а също така съдържат различни количества въглерод и водород - основните компоненти, които произвеждат топлина по време на горенето. По правило по-гъстите и по-тежки видове, като дъб и ясен, дават повече енергия от топола или елша. Представяме на вашето внимание таблица с данни за плътността, специфичната топлина и температурата на горене на различни дървесни видове.
Забележка. Таблицата показва стойностите на масовата и обемната топлина при изгаряне на сухо гориво на 1 kg и 1 m³ склад. Максималната температура е дадена за идеални условия на горене с излишък на въздух.
Ако сравним калоричната стойност по обем, забележимо е, че дъбовите или брезовите трупи ще отделят повече топлина от по-малко гъстите иглолистни дървета. И въпреки че условията за изгаряне на дърва в печка, печка или котел далеч не са идеални, тенденцията ще продължи. Тоест температурата на пламъка директно зависи от калоричността на избраните дървесни видове.
Влажен ефект
Повишеното съдържание на влага е първият враг за ефективен пренос на топлина по време на изгарянето на всяка биомаса. Прясно нарязаната дървесина със съдържание на влага 50-65% никога няма да осигури показателите, дадени в таблицата по-горе, и ето защо:
- В процеса на загряване на пещта водата, съдържаща се в трупите, абсорбира част от генерираната топлина.
- Когато дървата за огрев се разпалят добре и дават достатъчно топлина, влагата от течната фаза преминава в пара, отнемайки лъвския дял от получената енергия. Тъй като горещата пара напуска камината заедно с димните газове, е невъзможно да се възстанови загубената топлина.
- За да запалите сурово дърво, е необходима по-висока температура. От мач с лист хартия е доста трудно да ги запалите; трябва да използвате газова горелка.
За справка. Част от водната пара се кондензира от контакт със стените на комина, което предизвиква отделяне на малка част от топлинната енергия. Той затопля само тръбата, а не и вашия дом.
С колко намалява калоричността и след това температурата на изгаряне на дървото в зависимост от влажността, се отразява в следната таблица:
Лесно е да се види, че топлопредаването на прясно нарязани дърва за огрев е наполовина на сухия огън (влажност под 20%). Съответно, за отопление на къщата ще трябва да се харчат два пъти повече твърдо гориво. Отделен въпрос е печката във ваната, която изисква максимална топлина за разпалване. При използване на сурова дървесина няма да е възможно да се достигне висока температура, без значение колко трупи се хвърлят в пещта. Работата е в тяхното слабо производство на топлина, което няма да ви позволи да наводните банята, както трябва.
Разход на въздух при изгаряне
За да изгорите напълно дърва и да постигнете максимална температура в камината, е необходимо да се подава въздух с излишък от 130% от необходимото количество. При създаване на идеални условия реакцията на окисляване на въглерода (изгаряне) се описва с опростено уравнение:
С думи това означава, че когато се нагрява, дървесината се разлага на въглерод (С) и водород (Н), а кислородът (О) се подава отвън. Всеки въглероден атом отговаря на 2 кислородни атома и образува въглероден диоксид. От своя страна водородът се комбинира с кислородни остатъци, което води до отделяне на вода (отново под формата на пара). Латинският Q в края на формулата означава освобождаването на топлина за отопление.
Но какво се случва, ако се нарушат идеалните условия:
- Водородът е много активен елемент, следователно, той се окислява на първо място. Когато няма достатъчно въздух (покрихте издуханата пещ или котел), тогава въглеродът остава без кислородни молекули. В резултат на това се образува неизгорял въглероден оксид (СО), който излита в тръбата заедно с дима.
- При пълна липса на кислород (така наречения тлеещ режим) въглеродът се превръща във въглен, пепел и сажди. Последният, под въздействието на тягата на комина, също се втурва в тръбата и се установява по стените си.
- Излишъкът от въздух се получава от силна тяга на комина или неправилна работа на турбокомпресора на котела. Явлението е изпълнено със загуба на топлина през комина.
Забележка. Bonfire е пример за източник на топлина с неконтролирано подаване на въздух. Колкото повече е, толкова по-ниска е температурата на огъня в огъня и по-малко топлина на изхода. За да се затопли дълго време близо до огнището, дървените трупи трябва да се засаждат непрекъснато.
Пречка за получаването на добра топлина от дърва за огрев може да бъде температурата на въздуха, подаван към горивната камера. Студеният въздушен поток също толкова успешно премахва ценната топлина, колкото и водните пари. Не случайно производителите на висококачествени отоплителни агрегати организират специален канал за загряване на въздух от външните стени на камината. Как това се осъществява на практика е показано на снимката на самостоятелно направен котел на твърдо гориво от нашия експерт.
Полезни съвети
Високата температура на изгаряне на дърва е ключът към ефективното отопление на частна къща. Дори производителите на котли TT и печки на дърва посочват в инструкциите, че най-добрата ефективност на топлинния генератор се наблюдава при работа с максимална скорост.
В крайна сметка ще дадем някои препоръки как да постигнем високо производство на топлина, а оттам и икономия на енергия:
- Ако трябва да купувате дърва за огрев, не приемайте нискокалорични видове, като върба и топола. Първият е твърде наситен с влага, а вторият е с ниска плътност. Не забравяйте, че плащате кубически метра, а не килограми твърдо гориво.
- Изсушете трупите колкото е възможно повече. Прясно нарязаното дърво достига съдържание на влага 20-25% след минимум година и половина сушене в открита дърва за огрев.
- Опитайте се да не работите с котела в обикновен режим на разпад, което уж помага да спестите.Както можете да видите от снимката, температурата на огъня при нормално горене е 800 ° C, а тлеещата дървесина ще даде не повече от 450 ° C. При такова разсейване на топлината къщата не може да се отоплява.
- Въглеродният окис CO е не само запалим, но и токсичен. Опитвайки се да спестим гориво, блокираме подаването на въздух към пещта и провокираме нейното освобождаване. Не само потенциалното гориво се изхвърля безрезултатно, но и замърсява околната среда.
- Не организирайте подаването на въздух към пещта от улицата, за да не губите енергия при нейното отопление. Когато избирате котел на твърдо гориво, обърнете внимание на моделите с отоплителен канал. Те лесно се различават от вентилатора, инсталиран на горния панел, а не на вратата на пепелника.
Разбира се, невъзможно е непрекъснато да се поддържа висока температура в камерата, тъй като нуждата на къщата от топлина също се променя и зависи от много фактори. За да се натрупа излишна енергия, има топлинни акумулатори, те също са буферни резервоари. В краен случай закупете генератор на принудително зареждане, при който по време на периоди на изключване на вентилатора достъпът на въздуха е напълно блокиран.