Содержание
О температуре горения и теплотворности дров
Дрова – классический вариант твердого топлива в местности, богатой лесами. Сжигание древесины дает возможность получать тепловую энергию, при этом температура горения дров напрямую влияет на эффективность использования топлива. Температура пламени зависит от породы дерева, а также от степени влажности топлива и условий его сжигания.
Горящие дрова в печке
Тепловые характеристики древесины
Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.
Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.
Качество дров и как правильно выбирать
У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.
Ель, пихта и сосна пригодны для разведения костров – эти хвойные породы обеспечивают относительно умеренное тепло. Но в твердотопливном котле, в печи или камине такие дрова использовать не рекомендуется – они выделяют недостаточно тепла для эффективного обогрева жилища и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества сажи.
Обратите внимание
Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.
При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы.
Температура горения и теплоотдача
Температура горения древесины определяет показатели теплоотдачи топлива – чем она выше, тем большее количество тепловой энергии выделяется в процессе сгорания дров. При этом удельная теплотворность топлива зависит от характеристик древесины.
Показатели теплоотдачи в таблице указываются для дров, сжигаемых в идеальных условиях:
- минимальное содержание влаги в топливе;
- горение проходит в закрытом объеме;
- подача кислорода дозирована – поступает то количество, которое необходимо для полноценного сжигания.
Ориентироваться на табличные значения теплотворности имеет смысл только для сравнения различных видов дров между собой – в реальных условиях теплоотдача топлива будет заметно ниже.
Что такое горение
Горение является изотермическим явлением – то есть, реакцией с выделением тепла.
Процесс горения дров можно разделить на несколько этапов:
1. Разогрев. Участок древесины необходимо нагреть внешним источником огня до температуры воспламенения. При нагреве до 120-150 градусов дерево начинает обугливаться, при этом образуется уголь, способный к самовоспламенению.
При нагреве до 250-350 градусов стартует процесс термического разложения на газообразные составляющие (пиролиз).
Верхний, обуглившийся слой тлеет (горит без образования пламени), при этом выделяется дым белого или бурого цвета – смесь водяного пара с продуктами пиролиза.
2. Возгорание пиролизных газов. Дальнейший разогрев приводит к усилению термического разложения, и сконцентрировавшиеся пиролизные газы вспыхивают. После вспышки возгорание постепенно начинает охватывать всю зону разогрева. При этом образуется устойчивое пламя светло-желтого цвета.
3. Воспламенение. Дальнейший разогрев приводит к воспламенению дров. Температура воспламенения в естественных условиях колеблется в промежутке от 450 до 620 градусов. Древесина воспламеняется под влиянием внешнего источника тепловой энергии, который обеспечивает нагрев, необходимый для резкого ускорения термохимической реакции.
Воспламеняемость древесного топлива зависит от целого ряда факторов:
- объемный вес, форма и сечение элемента из дерева ;
- степень влажности древесины;
- сила тяги;
- расположение поджигаемого объекта относительно воздушного потока (вертикальное или горизонтальное);
- плотность древесины (пористые материалы воспламеняются легче и быстрее плотных, к примеру, разжечь ольховые дрова проще, чем дубовые).
Для воспламенения требуется хорошая, но не избыточная тяга – необходим достаточный приток кислорода и минимальное рассеивание тепловой энергии горения – она нужна для прогрева соседних участков древесины.
4. Горение. При условиях, близких к оптимальным, первоначальная вспышка пиролизных газов не затухает, от возгорания процесс переходит в устойчивое горение с постепенным охватом всего объема топлива. Горение делится на две фазы – тление и пламенное горение.
Тление подразумевает сгорание угля – твердого продукта процесса пиролиза. Выделение горючих газов происходит медленно и они не воспламеняются по причине недостаточной концентрации.
Газообразные вещества, охлаждаясь, конденсируются, образуя характерный белый дым. В процессе тления воздух проникает вглубь древесины, за счет чего расширяется площадь охвата.
Пламенное горение обеспечивается за счет сгорания пиролизных газов, при этом горячие газы движутся наружу.
Горение поддерживается, пока имеются условия для огня – наличие несгоревшего топлива, поступление кислорода, сохранение требуемого уровня температуры.
5. Затухание. При несоблюдении одного из условий процесс горения прекращается и пламя гаснет.
Измерение температуры горения дров
Чтобы узнать, какова температура горения дров, используют специальный прибор под названием пирометр. Другие виды термометров непригодны для этой цели.
Встречаются рекомендации определять температуру сгорания древесного топлива по цвету пламени. Темно-красные языки огня указывают на низкотемпературное горение, белое пламя – на высокую температуру из-за усиленной тяги, при которой основная часть тепловой энергии уходит в дымоход. Оптимальный цвет пламени – желтый, именно так горит сухая береза.
У твердотопливных котлов и печей, а также у закрытых каминов, предусмотрена возможность корректировать поступление воздуха в топку, регулируя интенсивность процесса горения и теплоотдачу.
Самые жаропроизводительные дрова
Показатель теплотворности обозначает, сколько тепловой энергии выделяется в процессе сжигания дров. Но у твердого топлива есть и другая характеристика, знание которой может пригодиться на практике – жаропроизводительность. Это максимальный уровень температуры, который может достигаться в процессе сжигания дров, и зависит от свойств древесины.
Древесина с низкой плотностью горит светлым высоким пламенем и при этом выделяет относительно небольшое количество тепла, для дров из плотных пород дерева характерна повышенная жаропроизводительность при небольшом пламени.
ПородаЖаропроизводительность, % (100% – максимум)Температура, °C
Бук, ясень
87
1044
Граб
85
1020
Зимний дуб
75
900
Лиственница
72
865
Летний дуб
70
840
Береза
68
816
Пихта
63
756
Акация
59
708
Липа
55
660
Сосна
52
624
Осина
51
612
Ольха
46
552
Тополь
39
468
Факторы, влияющие на температуру горения
Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.
Влияние влажности
У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.
Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути:
- для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
- свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
- закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).
Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.
Порода древесиныСоснаБерёзаЕльОсинаОльхаЯсень
Теплотворная способность свежесрубленного дерева (влажность около 50%), кВт м3
1900
2371
1667
1835
1972
2550
Теплотворная способность полусухих дров (влажность 30%), кВт м3
2071
2579
1817
1995
2148
2774
Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года (влажность 20%), кВт м3
2166
2716
1902
2117
2244
2907
Влияние подачи воздуха
Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива.
Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий.
К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.
Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова:
С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота)
Важно
Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).
Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения.
При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода.
Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.
https://www.youtube.com/watch?v=QkN-omY-Mdg
Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.
С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.
Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.
Заключение
Удельная теплота сгорания сухих березовых дров и ценовая доступность делает это топливо оптимальным выбором. Более жаропроизводительные породы древесины редко используются в качестве дров из-за высокой стоимости.
Температура горения дров: полная информация о правильном разжигании
Многие частные дома оборудованы печью. Но недостаточно просто положить в нее любые дрова и ждать максимальной теплоотдачи. Чтобы качественно обогреть свое жилище, нужно обладать полной информацией о температуре горения дров, а также материале, что будет применяться.
Тепловые свойства древесины
От теплопроводности материала напрямую будет зависеть КПД. Любой обладатель частного дома с каменной печью знает об этом нюансе. Качество горения также зависит от ещё одного показателя – температуры горения. Увеличив градусы, можно гораздо быстрее подогреть воду в трубах или кирпичные стены, тем самым защитив свой дом от сильных морозов.
Если в топку положить тополь, то можно наблюдать очень высокое пламя, но его температура не превысит 500 градусов, а это не так уж и много для обогрева помещения. Предпочтительнее использовать ясень, бук и граб. Они активно сгорают, но при этом выделяют температуру в 1000 градусов. Такой показатель идеален для обогрева помещения.
Критерии выбора вида древесины в зависимости от предназначения
При выборе необходимого материала, следует знать несколько нюансов.
К примеру, если использовать ясень или бук, то можно повысить температуру до больших показателей, но если применять их для бани или топки печи, то это очень дорого и нерентабельно – дрова быстро горят.
По этой причине люди стали использовать иную древесину – березу. Сгорание березовых дров сопровождается получением 800 градусов.
Также часто применяется дуб и лиственница. Температура при горении их составляет от 840 до 900 градусов.
Когда есть необходимость развести открытый огонь, костер, зажечь поленья в мангале на своем дачном или частном участке, желательно использовать сосну. Ее также часто применяют для отопления дома, путем помещения в печь.
Температура горения материала составляет около 610-630 градусов. Но по этой причине придётся использовать примерно наполовину больше дров, чем при использовании березы или дуба.
Особенности хвойной породы:
Появление дыма и сажи происходит из-за большого количества смолы, содержащейся в древесине. Она оседает на стенках дымохода, а поэтому его необходимо периодически прочищать после использования. Поэтому хвойные породы не так популярны для топки – процесс очистки весьма трудоемкий. Такой материал используют только в крайнем случае, если нет другого варианта.
Также при разведении костра необходимо обращать внимание на влажность материалов, поскольку этот процент напрямую влияет на горение. Чем влажнее дрова, тем хуже будут они гореть. Но при этом также создается очень много дыма.
Народный опыт показывает, что для получения необходимого тепла для обогрева дома, необходимо использовать дрова из бука, дуба, который срублен зимой, горных сосен, березы и акации.
Совет
Самое сильное пламя вызывает ясень, смолистая лиственница, клен, сосна или дуб, срубленный в летний период.
Многие предпочитают сжигать сосну – это один из самых популярных вариантов
Немного меньше жара образовывает пихта, каштан и кедр.
Самой плохой теплоспособностью обладает тополь, ольха, осина.
Из всего этого можно сделать вывод, что лучше всего образуют тепло те дрова, которые наиболее увесистые и плотные.
Факторы, влияющие на температуру горения дров
Есть несколько факторов, которые способствуют горению:
Это основные показатели, на которые необходимо обращать особое внимание, поскольку именно от них будет зависеть эффективность сжигания древесины, и температуры, которая может подняться при процессе горения.
Уровень влажности
Влажность древесины играет ключевую роль при разжигании, поэтому такой важный момент требует отдельного рассмотрения. Любое дерево, которое только что срубили обладает определенной влажностью.
В большинстве случаев этот показатель составляет 50%. Но в некоторых случаях он возрастает и до 65%.
А это говорит о том, что такой вид материла очень долго будет сушиться под воздействием большой температуры перед тем, как воспламениться.
Часть тепла станет уходить только на то, чтобы удалить излишнюю влагу путем испарения. По этой причине температура не достигнет максимального показателя. Теплоотдача при таком условии понизится.
Для получения максимальной пользы, следует использовать несколько основных вариантов:
Чем лучше просушатся дрова, тем большую температуру сжигания можно поучить. А от этого зависит и выделение тепла. Жары не получится с влажным деревом.
Процесс разогревания
Разогревание – это нагрев отдельного участка деревянного материала до температуры достаточной для воспламенения всей поверхности.
Обычно для разогревания хватает 120 градусов – древесина начинает обугливаться
После этого процесс продолжится, когда образуется уголь. При нагреве до 250-350 градусов, выбранный материал начнёт разлагаться на составляющие.
Далее начинается тление, но пламя еще не появляется. В этот момент можно наблюдать образование дыма. Когда температура продолжает повышаться, уровень пиролизных газов увеличивается – происходит вспышка. Дрова загорятся полностью.
Воспламеняемость материалов
На воспламеняемость оказывает прямое влияние процент влаги, который содержится в выбранной породе. Важную роль играет мощность источника нагрева, а также сечение древесины и скорость потока воздуха.
Чтобы пламя разгорелось быстрее, использовать желательно легкую древесину, у которой большая пористость. Мокрое дерево будет загораться очень медленно, поскольку перед тем как образуется открытый огонь, она будет высушиваться.
Горение ещё зависит от формы дерева – желательно использовать прямоугольник, поскольку круг разгораться будет намного дольше. Для ускорения процесса необходимо подбирать материал с малым сечением и острыми ребрами. Важно проследить, чтобы на разгораемый участок подавалось необходимое количество кислорода.
На температуру горения дров и воспламеняемость большое влияние также оказывает устройство домашней печи. Ее можно сделать из разных материалов и это напрямую влияет на температуру горения материалов, вкладываемых внутрь.
Если печь – массивная, то дрова в ней сгорят практически полностью, но это процесс станет проходить очень долго. Нужно соблюдать большую осторожность при использовании.
Несоблюдение мер безопасности может привести к возгоранию дровяной бани при высокой температуре горения печи.
В печи буржуйке дрова часто сгорают не полностью из-за того, что она быстро остывает
Печка-буржуйка, изготавливаемая из стального листа, быстро остывает, при этом тепло распределяется по окружающему пространству, но сначала из зоны горения оно будет переходить на стенки, а уже после – в помещение.
Процесс горения
Наблюдая за функционированием печи, можно подумать о том, почему подаваемый воздух не оказывает влияние на цвет образовавшегося пламени. Кислород должен оказывать химическое воздействие и придавать сажи яркий цвет, который может стать даже белым. Но это явление можно легко объяснить, ведь размер частицы влияет также и на температуру.
Чем она меньше, тем ниже получится температура. Поэтому маленькие горячие частицы образовывают такую же температуру, как и газ, который окружает их. Необходимо также отметить, что каждый вид древесины обладает определенной теплоотдачей.
Чтобы узнать эти цифры, можно изучить таблицу, где приведены все показатели теплопроводности для каждого вида материала.
Измерение температуры горения
В домашних условиях измерить температуру горения очень сложно. Обычный термометр здесь не подойдёт. Разумеется, «на глазок» тоже не получится определить верную температуру горения определенного материала. Чтобы привести такие исследования, нужно приобрести специальный прибор под названием пирометр.
Но необходимо знать, что большая температура горения дров в печке не будет означать, что они станут выделять необходимое количество тепла.
Поэтому следует также позаботиться о качественном оборудовании. В хороших печах имеется возможность искусственным путем сокращать поступление кислорода к дровам.
Обратите внимание
Таким образом, есть возможность добиться повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.
Поскольку домашних условиях температуру горения разных дров измерить очень сложно, дорогостояще, а порой и невозможно, то можно полагаться на официальные данные.
Все показатели уже давно вычислили в лабораторных условиях специалисты, путем сравнительного анализа.
Чтобы получить необходимые результаты, перед проверкой дрова тщательно высушивались – приводились в оптимальное состояние для опытов с открытым огнем.
Теплопроводность материалов:
Порода дереваТеплотворная способность в калориях
Береза
4968
Сосна
4952
Ель
4860
Ольха
5050
Осина
4950
Понятие «температура горения дров» не совсем верно отражает главную характеристику. Необходимо обращать большее внимание на способность выделять тепло. Единица измерения такого параметра – калории – это тепловая энергия, которая на 1 градус разогревает 1 грамм обычной воды.
Жаропроизводительность
На практике человека должна интересовать жаропроизводительность выбранного материала. Это та температура, которую можно достичь при сжигании определённого вида дров.
Таблица жаропроизводительности дров:
ПородаЖаропроизводительность в процентахТемпература в Цельсиях
Бук и ясень
87
1044
Граб
85
1020
Зимний дуб
75
900
Лиственница
72
865
Летняя дубовая порода
70
840
Береза
68
816
Пихта
63
756
Акация
59
708
Липа
55
660
Сосна
52
624
Осина
51
612
Ольха
46
552
Тополь
39
468
Практические советы
- Если дом отапливается от печи и при процессе горения запахло влажными дровами, то необходимо сразу же изучить свое оборудование. Возможно, где-то нарушена герметичность и целостность.
- При горении выделяется большое количество кислот, поэтому дымоход следует строить из надежных материалов, которые способны сопротивляться агрессивным средам.
- Если используются дрова со смолой, то после использования нужно тщательно прочищать дымоход.
- Для прогревания камней, к примеру, в парилке, желательно применять дрова, которые горят слабо, и выделяют большое количество тепла.
- Для быстрого нагрева парной комнаты применяют материал с высокой температурой горения. При этом подачу воздуха в топку необходимо повысить.
Изучив материал, можно понять, какая температура горения дров нужна для максимально эффективного прогрева помещения.
Какие дрова лучше для топки печи
Готовясь к зиме, необходимо знать, какие дрова лучше для печки. Печами можно отапливать жилую территория и баню. В процессе горения древесина должна дать жар, который распространится на все помещение. Дровяное топливо имеет много видов и не каждый из них дает необходимое тепло. Для того чтобы сделать выбор, нужно понимать, какими дровами лучше топить печь, какие применимы для бани.
Характеристики дровяного топлива
Пользуясь показателями удельного веса, можно сделать выбор лучших дров для отопления. Здесь оптимальным вариантом считается древесина березы. По цене это самый дорогостоящий продукт.
Но по количеству выделяемого тепла, преимущество имеет дуб. Один куб. березы соответствует 1,5 куб. осины или 0,75 куб. дуба.
Останавливать выбор на дубе нет смысла, потому что это редкий и ценный материал, которым топить в печи жалко.
Не все виды дров подходят для печи. Лучшие дрова для отопления — те, которые обладают высокой теплоотдачей, а не просто долго горят. Они не должны сильно дымить и оставлять избыточное количество золы.
Для печки лучше применять сухие дрова. Только что спиленными топить дом нельзя. Они еще сырые и дают большое количество дыма. Их обязательно следует просушить. Правильное топливо—сухостой, который издает характерный звон. Именно такие подходят для отопления.
Заготовка проводятся зимой, когда нет движения соков. Можно взять их в валежнике. Летом же заготовленные поленья долго сохнут.
Разновидности дров
Из видов, которые используют для печи это лиственные, и хвойные. Лиственные, характеризуются более плотной структурой. В эту же группу входят и плодовые деревья. От них исходит при горении аромат.
Хвойные разновидности содержат смолу. Поэтому дают копоть и излишек дыма. Быстро прогорают.
Лиственные
Дрова лиственницы лучше подходят для топки в доме. Отсутствие в них клейких веществ, не вызывает появления дыма. Некоторые их этих пород применимы для растопки.
Ольха
К ольхе отношение как к самым красивым дровам. Ольховые в сечение распила имеет разнообразный цветной оттенок. Он зависит от места роста дерева. К удобствам относится то, что не надо просушивать.
Дуб
Очень дорогой материал для топки, чтобы использовать его на дрова. Дуб экономичен в использовании. Его часто добавляют к другим породам дров. За счет этого в топочной камере образуется больше тепла.
Структура волокон более плотная. Такой вид для разжигания печи не годится.
Береза
Березовые дрова дают на 30% выше теплоотдачу, чем другие сорта. В их состав входит деготь. Благодаря этому, пламя быстро разгорается, и жар поддерживается длительное время.
Береза имеет свои плюсы и минусы. Она не подлежит длительному хранению. Поленья нельзя сохранять более 2 лет. Внутри у них появляется труха.
Осина
Дрова из осины, при горении, очищают дымоход. Сажа с него осыпается вниз, а затем убирается. Используются редко, потому что осиновые дрова не дают достаточного количества жара.
Тополь
Дрова из тополя для печей применяются только из-за их низкой стоимости. Используют в том случае, когда нет другого топлива. Сгорают быстро и не дают жара. Лучше взять более дорогостоящую древесину. В конечном итоге отдача будет выше.
Ясень
Дрова из ясеня используются редко. Связано это с тем, что они не часто встречаются, имеют очень твердую структуру и высокую цену. Своими хорошими характеристиками даже превышают дуб.
Клен
Кленовые дрова редко применяются для отопления. Из клена можно изготавливать мебель, музыкальные инструменты. Поэтому в качестве топлива для печи используются только его отходы.
Хвойные породы
Этими породами хорошо растапливать печи. Они хорошо горят, однако, короткое время. Разбрасывая во все стороны искры, создают небезопасную ситуацию.
Сосна
Сосновые дрова содержат смолу, которая способствует образованию сажи в топке и дымоходе. Работа с сосной приводит к появлению в воздухе терпких паров, из-за сгорания смолы.
Ель
Еловые дрова горят точно так же как сосновые. Работа с еловыми поленьями, приводит к выделению эфирных масел. Это сопровождается тонизированием дыхательных путей.
Растопка печи для бани
Некоторые виды дров, применяются для разжигания печей в бане. В качестве веника используются рябина, черемуха и сорта аронии. Они распространяют неповторимый аромат.
Береза
Лучшими дровами для бани считается древесина березы. Они самые жаркие и хорошо горят. Применимы как для отопления, так и при растопке печи. По мере горения дают больше жара, чем другие сорта.
Важно чтобы на поленьях не было сучков. Они долго горят и не успевают превратиться в угли. В то время как основная масса древесины уже обугливается.
Ольха
После березы, ольха по праву занимает второе место. Сорта выбираются те, которые растут на умеренно влажной почве. Заготовка ведется в больших количествах, потому что эта порода быстро сохнет.
Дуб
Древесина дуба не годится для растопки печи бани. Причина — высокая теплота сгорания.
Другие виды топлива
Кроме обычных дров, печи можно топить другими видами топлива:
Торф. Предварительно торф просушивается. Однако в высохшем виде его становится неудобно использовать. Он крошится в руках. На втором этапе прессуется. По технологии, в него добавляются опилки. В итоге образуются брикеты. Ими можно топить и котлы с водяным контуром.
Уголь. Используется в качестве твердого топлива. Характеризуется более длительным горением, чем древесина. Выдает значительно больше жара, поэтому топить углем экономически выгодно. Применимы для котлов с водяным контуром. Слои угля добавляются в растопленную дровами печь.
Евродрова. Это вид топлива, который представлен в виде брикетов. В их состав входят спрессованные опилки без вредных материалов. Топить евродровами можно в каменной и железной печи. Также котлы, работающие на твердом топливе с водяным контуром.
Шпальные дрова. Здесь нужно учитывать вредность процесса, поскольку древесина пропитана токсичными маслами.
ДСП. Обрезки ДСП очень популярны, ими отапливают дачные домики. Однако горение ДСП сопровождается выделение токсичных газов. Неправильное использование ДСП, может привести к взрыву оборудования. Однако если следовать рекомендации, где сказано, как правильно топить печь, такое топливо, как ДСП, выдаст приличную теплоотдачу. Применимо в котлах с водяным контуром.
Угольная пыль. Угольной пылью можно топить печь после полного разогрева. Сначала ее растапливают дровами, а потом сверху укладывают слой угольной пыли. Фракция должна быть крупная, иначе произойдет затухание. Топка печи штыбом экономически выгодный процесс, учитывая, что образовывается он от длительного лежания угля. Можно класть в котлы с водяным контуром.
Растопка печи сырыми дровами
Чтобы развести огонь нужно на дно печи уложить бумагу. Заранее приготовить древесно-стружечную массу. Ее располагают сверху бумаги.
Разжечь в печи сырые дрова и топить сырыми дровами можно. Сверху бумаги и стружечной массы укладываются дрова в виде шалаша. Другой вариант в виде колодца. Поджигается бумага. Пламя переходит на мелкую стружку и начинает лизать сырое дерево. Если с первого раза зажечь не удалось, можно сделать вторую попытку. Она будет удачней, потому что дрова успевают подсохнуть за время первого горения.
Для растопки печи существует множество видов топлива. Главное сделать правильный выбор, который наиболее приемлем к данным условиям. Сопоставить затраты и количество тепла, которое планируется получить.
Температура горения дров из разных пород дерева в топке печи
Для хозяев домов, отопление которых построено на использовании натурального топлива, одним из важных параметров, контролируемых при работе системы отопления, считается температура горения дров в печи.
Однако судить о качестве древесины исключительно по ее температуре сгорания было бы неправильно, ведь важнее всего теплоотдача, количество тепла, жара, которое отдает лес полностью сгорая.
Важно
Ожидания домовладельцев понятны, им необходимо выжать максимум тепла из своих дров.
В этом материале мы постараемся рассказать о самых главных параметрах дров, рассмотрим какие дрова отдают больше тепла, а какие меньше, узнаем максимальные температуры сгорания различных пород дерева в печах и каминах, а так же факторы, препятствующие появлению высоких температур.
Активный и интенсивный огонь в топке печи
Основные параметры
Главными параметрами показывающими качество древесины является температура ее горения и теплоотдача. Обе характеристики плотно связаны между собой, ведь чем горение дров в печи идет интенсивнее, чем выше температура, тем больше тепла выделяется в окружающую среду.
Сталкиваясь с различными породами дерева можно заметить, что одни отлично и ярко горят, выделяя ощутимое тепло, а другие вяло тлеют, и жара от них практически нет. И дело здесь не в том, что одни дрова могут быть сырыми, а другие сухими. Объясняется это различием разных пород древесины по составу, плотности, строению, и, как следствие, по температуре сгорания и количеству выделяемого тепла.
После долгих исследований ученые смогли определить жаропроизводительность и температуру горения основных пород деревьев при идеальных условиях. За идеальные условия приняли два фактора:
Одними из самых ценных пород дерева, имеющими отличные характеристики теплоотдачи, считают дуб, бук, граб и лиственница. Однако дрова из этих деревьев встречаются нечасто и стоят приличных денег, поэтому обычно в качестве топлива используются стружки, опилки, ветки и другие отходы от промышленного производства и лесозаготовки.
В то же время, чтобы иметь полную картину о тепловых характеристиках древесины, желательно изучить удельную теплоту сгорания каждой породы дерева, а также иметь представление об их теплоотдаче. Теплоотдача может измеряться в различных величинах, связанных с весом и объемом топлива.
Изучая тепловые характеристики разных пород деревьев стоит отметить, что дуб и береза выделяют жара при сгорании значительно больше, чем, например, ольха, осина или сосна.
В то же время полностью полагаться на табличные данные не стоит, ведь в реальной жизни добиться идеальных условий не представляется возможным, поэтому температура в топке дровяной печи может быть значительно меньше при сжигании аналогичных дров.
Значения, приведенные в различных таблицах носят идеальный характер и призваны показать общую картину, в то время как реальная температура в топке печи никогда не достигнет подобных значений, и это объясняют два простых и понятных фактора:
Давайте рассмотрим каждую из выявленных проблем по отдельности.
Фактор влажности
Основным негативным фактором, конечно же, является влажность. Свежесрубленный лес имеет влажность в диапазоне от 40 до 55%, а у некоторых пород деревьев влажность может достигать даже отметки в 65%.
Растапливать печь сырыми дровами можно, они даже будут гореть, но основная часть жара станет использоваться для просушки древесины и испарения влаги.
Следовательно, температура в печи на сырых дровах никак не может выйти на пиковый уровень, а значит и теплоотдача от такой древесины будет посредственная.
Пройдет много времени пока этот лес превратиться в полноценные сухие дрова
Конечно, хозяин дома для его отопления может использовать как сырые, так и сухие дрова:
- Можно жечь в печи свежесрубленную древесину, а так же недавние запасы, но следует понимать, что в этом случае расход дров будет на порядок выше, поскольку тепла они будут отдавать меньше. Дополнительным негативным явлением станет большое количество сажи в дымоходе, появляющейся при сгорании сырого дерева.
- Чтобы получить сухие дрова, следует правильно заготовить лес, распилить его, наколоть на полешки необходимой длины, уложить на хранение в дровнице, посушить в течение полугода или даже года, а потом использовать. Считается, что дрова заготовленные зимой и пролежавшие в сарае два летних сезона являются оптимально сухими, их влажность обычно составляет порядка 20%. Длинный путь, но позволяющий добиться от дров большей теплоотдачи, и как следствие сэкономить на лесе.
Отметим, что существуют деревья, которые совсем не предназначены для растопки печей в свежесрубленном виде. К ним относятся такие породы как тополь, ива. При сгорании этих пород дерева практически не выделяется тепло, да и горением назвать их тление вряд ли возможно. После просушки тополь горит уже ярким и красивым пламенем, но вот тепла все равно много не дает.
В то же время разница в теплоотдаче разных пород дерева настолько велика, что позволяет сжигать некоторые сорта в свежем виде, например, березу, дуб, ясень. Эти несомненные лидеры имеют настолько высокую температуру горения, что способны и себя высушить и дом отопить.
Березовые дрова дополнительно обладают приятным ароматом, считающимся целебным.
Хвойные породы деревьев не имеют таких внушительных характеристик, поскольку в их составе присутствует большое количество смолы, поэтому сырую ель или сосну можно закладывать лишь в растопленную печь.
Чтобы дерево отдало максимальное количества тепла, чтобы температура в камине или печи при сгорании дров достигала высоких значений, следует обязательно высушить древесину.
Фактор недостатка кислорода
Другой негативный фактор, не позволяющий нам выйти на максимальные температуры в печи, недостаток кислорода. Здесь мы можем напрямую влиять на теплоотдачу дров, используя по назначению заслонки.
К сожалению, мы чаще всего прикрываем заслонки своих каминов и печей, чтобы уменьшить интенсивность огня и увеличить его длительность, ведь по сложившемуся мнению такой способ позволяет экономить топливо.
Химическая формула идеального горения дерева в самом простом виде выглядит следующим образом: С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (тепло).
- В левой части уравнения мы видим соединяющийся углерод и водород, которые обеспечивают реакцию горения, когда в воздухе нет достаточного количества кислорода.
- В правой части располагаются уже продукты горения после прошедшей реакции, когда выделяется углекислый газ, пар, тепло.
Плотный огонь в топке печи
Чтобы достичь максимальных температур при горении сухой древесины, необходимо подавать в топку кислорода в полтора раза больше, чем нужно для полноценного сжигания дров. В то же время когда мы закрываем доступ свежего воздуха заслонкой, то уравнение модифицируется, в нем появляется угарный газ СО.
Угарный газ начинает вырабатываться потому, что атомы углерода не соединились с двумя атомами кислорода, а нашли для себя только один. Сгоревший не до конца угарный газ частично выходит через дымоход, а частично остается в топке, снижая потенциальную температуру горения в ней и уменьшая теплоотдачу дров. При недостатке воздуха температура в печи достигает лишь 65-70% от своих возможностей.
Отметим, что на теплоотдачу активно влияет и сама печь, в зависимости от КПД своей работы. Если буржуйка забирает 40% тепла, то о наличие максимальных температур в ней и говорить не приходится.
Совет
В завершение можно отметить, что температура в печи на прямую зависит от породы дров, их уровня влажности и количества воздуха, поступающего в топку. Максимальные результаты показывают твердые породы деревьев, полностью высушенные и готовые к использованию.
Температура в печи на дровах: в зависимости от вида дров
Древесина используется во многих областях повседневной жизни человека. Самый востребованный и экономичный вид топлива применяется для обогрева жилых помещений и бань. Температура горения зависит от породы дерева, влажности сырья. Чем выше температурный показатель, тем эффективнее происходит обогрев жилого помещения.
Какая температура в печи при топке дровами
Горение дров — это изотермическая реакция, при которой выделяется тепловая энергия. От высоты температуры горения топлива напрямую зависит теплоотдача. Хорошо просушенные дрова горят намного лучше, чем перенасыщенные влагой. Прежде чем заготавливать экологически чистое топливо на зиму, следует изучить характеристику каждой породы дерева.
В зависимости от вида дров
Для заготовки дров подходят различные породы деревьев, отличающиеся по плотности, структуре древесины и химическому составу. Более эффективное обогревание помещения возможно при использовании хорошо просушенного сырья с плотной текстурой. Такие дрова сгорают полностью, не оставляют много золы. Температура горения в печи варьируется от 800 до 1000 градусов.
Длительными свойствами горения обладают лиственные породы деревьев: береза, липа, дуб, ясень. Дрова с более рыхлой плотностью сгорают быстрее, но обладают низкой теплоотдачей. Поэтому такие дрова использовать для отопления невыгодно. Пихтовые породы дают мало тепла и выделяют большое количество сажи и дыма.
Их хорошо использовать для открытой местности, например, при жарке шашлыков.
Древесина дуба имеет плотную текстуру и разгорается в печи до 900 градусов. Березовые дрова дают тепло при температуре 800 градусов. Тополь обладает пористой древесиной, и может дать только низкий показатель горения – 500 градусов.
При топке в бане или на открытом воздухе, использовать сырье с плотной структурой не рентабельно, лучше осуществлять топку более дешевыми породами деревьев с добавлением небольшого количества березовых или дубовых поленьев для жара. В открытом камине лучше не пользоваться сырьем из ольхи.
При горении они имеют свойство стрелять угольками, что может привести к пожароопасной ситуации.
Дополнительные влияющие факторы на температуру в печи
Уровень влажности дров играет огромную роль при разжигании и отдаче тепла для нагрева помещения. Если дрова сырые или плохо просушенные, при горении часть тепла уйдет на удаление излишков влаги путем испарения. Температура в печи не дойдет до максимального процента теплоотдачи.
Для полного сжигания древесины и достижения высокой температуры необходимо осуществить регулярную подачу воздуха в печь. Без нужного количества кислорода поленья начинают тлеть и не выделяют полный объем тепла в помещение.
Если осуществить слишком сильную подачу кислорода через открытое поддувало, нерациональная потеря теплоотдачи произойдет через дымоход. Поэтому устанавливать надо печи с хорошим оснащением важных элементов.
Поддувало, колосники, заслонки должны быть в хорошем состоянии.
На максимальный выход жара и тепла при топке влияет устройство домашней печи. Из какого материала она сооружена, как работают заслонки и поддувало – все может повлиять на выработку теплоотдачи.
Обратите внимание
Стальные печи быстро остывают, не успевая нагреть помещение до нужного показателя. Оборудование из более массивного материала держит тепло дольше, и поленья разгораются максимально. Но, такие печные устройства требуют постоянного контроля.
По причине высокой жаропроизводительности может произойти взрыв.
Совокупность всех факторов напрямую влияет на процесс горения. Для выработки максимального количества тепла надо использовать хорошо высушенное топливо и обеспечить процесс сжигания нужным количеством воздуха. Не следует топить печь породами с пористой текстурой. Это будет довольно затратным мероприятием.
Как измерить температуру горения дров
В домашних условиях самостоятельно измерить температуру довольно трудно. Надо приобретать специальный прибор для измерения — пирометр.
Специалисты провели необходимые исследования, и вывели данные по максимальному горению различных пород деревьев. Остаеться полагаться на сделанные замеры, и позаботиться о качественном печном оборудовании.
Современные печи оснащены удобным регулированием своевременной подачи кислорода, таким образом можно регулировать выход максимального тепла при сгорании.
Можно определить примерную температуру горения по цвету пламени сгораемой древесины в дровяной русской печи. При горении пород с низкой теплоотдачей цвет пламени будет темно-красным. Если горит береза или дуб, можно полюбоваться на светло-желтый огонь.
Основываясь на проведенных замерах температуры горения в лабораторных условиях, можно сделать выбор наиболее подходящего вида топлива. Высокой жаропроизводительностью отличаются дрова из ясеня, граба и бука. Дуб и береза имеют менее низкий показатель, но замечательно подходят для качественного отопления жилых помещений.
Температура горения дров в печи, котле и камине: тепловые свойства, факторы влияния, чем измерить
Дрова – самый востребованный и доступный вид твердого топлива. Процесс сжигания древесины сопровождается выделением тепловой энергии, которая используется для обогрева частных домов и бань.
Теплотворная способность дров определяется температурой их горения, которая зависит от породы древесины и уровня ее влажности.
Чем выше температура горения дров, тем эффективнее работают системы обогрева дома и горячего водоснабжения.
Что влияет на жаропроизводительность дров?
Для организации эффективной системы автономного отопления дома необходимо максимальный объем тепловой энергии, полученной при сжигании древесины, направить на обогрев помещений и при этом минимизировать возможные потери.
Жаропроизводительность дров зависит от следующих факторов:
- калорийности (объем тепловой энергии, полученной при сгорании единицы топливного материала);
- естественного уровня влажности в древесине после усушки;
- объема и температуры подаваемой воздушной смеси в топливную камеру;
- породы древесины.
Совокупность всех перечисленных факторов напрямую влияет на эффективность процесса горения топлива. Хорошо высушенные дрова горят сильнее и дольше, чем перенасыщенные влагой.
Недостаточный объем воздуха в топке превратит горение дров в тление, а значит, снизит количество производимого тепла.
Некоторые породы древесины горят сильнее, другие – слабее, следовательно, и жаропроизводительность у них будет ниже.
Тепловые свойства древесины
Для заготовки дров в качестве топлива используются различные породы древесины, которые отличаются по структуре, плотности и химическому составу. Это оказывает существенное влияние на тепловые свойства древесины – теплоемкость, температуру горения и жаропроизводительность.
При температуре нагрева до 150 градусов древесина превращается в угольный осадок, подверженный самовоспламенению.
Важно
Температурный режим в 350 градусов способствует термическому разложению топлива и образованию дыма светло-синего или бурого оттенка.
Далее горячие дымовые газы продолжают загораться, превращаясь в открытые языки пламени. Этот этап сопровождается повышением температуры до 620 градусов и выше.
Таблица теплотворности древесины
Чем выше температура огня при сжигании древесины, тем лучше показатели теплотворности топлива.
Представляем таблицу сравнительных характеристик по плотности, температуре горения и теплоотдаче разных пород древесины.
ДревесинаПлотность, кг/куб. мТеплотворность, кВт. ч/кгУдельная теплота сжигания 1 куб. м, кВтМаксимальная температура горения, С°Жаропроизводительность, %
Граб
496
4,2
2150
1025
86
Ясень
482
4,2
2050
1045
88
Бук
482
4,2
2050
1042
88
Дуб
472
4,2
2050
910
76
Береза
452
4,2
1950
820
69
Лиственница
421
4,3
1850
867
73
Сосна
362
4,3
1650
625
53
Ель
332
4,3
1450
610
51
При сравнении теплотворности по плотности очевидно, что граб, бук и ясень при сгорании выделяют больше тепла, чем береза, сосна и ель с меньшим показателем плотности. К тому же они относятся к ценным породам, поэтому реже используются для заготовки топливного материала.
Теплотворность – важный параметр выбора подходящего топлива. Несмотря на экологическую безопасность, теплоотдача каменного и древесного угля в 2 раза выше, чем у сухих дров. Это значит, что уголь будет гореть дольше и сгенерирует больше тепловой энергии в единицу времени.
Параметры теплотворной способности указаны для дров, сжигание которых проводится в следующих условиях:
- минимальный уровень влаги в топливном материале;
- процесс горения проходит в закрытом топливнике;
- подача воздуха осуществляется дозированно.
Цвет пламени
Определить температуру горения древесины можно исходя из цвета пламени.
- огонь имеет темно-красный цвет – низкая температура пламени с недостаточным образованием жара;
- белый цвет пламени – высокая температура с усиленной тягой, которая может привести к тепловым потерям;
- оранжевый цвет пламени – оптимальная температура горения с максимальной теплоотдачей.
Какие факторы влияют на температуру горения дров?
Температура возгорания дерева зависит от пород деревьев, которые использовались для заготовки топлива. Ключевые факторы – сорт, влажность древесины и объем воздушной смеси, подаваемой в топливный отсек печи, камина или котла.
Уровень влажности
У свежих дров уровень влажности составляет от 42 до 66%, средний показатель – 54%. Температура горения такого топлива не будет высокой, поскольку производимое тепло расходуется на испарение излишней влаги. В результате это может привести к снижению теплоотдачи топливного материала.
Достичь максимальных температурных показателей при сжигании древесного топлива можно следующими способами:
- для обогрева дома, организации горячего водоснабжения и приготовления еды использовать двойной объем свежих дров, что повлечет за собой увеличение расходов на закупку топлива и обслуживание отопительной системы;
- свежесрубленное дерево правильно подготовить и просушить – провести распилку бревен на поленья и складировать под защитный навес для сушки на открытом воздухе. Оптимальная продолжительность сушки – 12 месяцев;
- выполнить оптовую закупку уже готового хорошо просушенного топлива.
Дозированная подача воздуха
Чтобы обеспечить полное сжигание топлива и достигнуть высокой температуры, в топливном отсеке должна быть организована подача воздуха в избыточном объеме.
Идеальное горение древесины можно описать следующей формулой:
C+2H2+2O2=CO2+2H2O+Q (тепло)
При подаче кислорода в топливную камеру дровяной печи в процессе сжигания топлива образуется водород и углерод (левая часть формулы), которые выделяют тепло, пар и углекислый газ (правая часть формулы).
Чтобы температура костра была максимальной, объем воздушной смеси, подаваемой в топливник, должен составлять 130% от объема, который необходим для горения дров.
Закрытие дымоотводных заслонок приводит к уменьшению объема поступающего воздуха и образованию угарного газа. В результате падает температура горения, снижается теплоотдача топлива.
Современные твердотопливные дровяные котлы дополнительно оснащаются теплоаккумуляторами. Они позволяют накапливать излишки тепловой энергии, которая генерируется в процессе сгорания топлива при высоком КПД и хорошей дымоходной тяге.
В некоторых случаях достаточно приобрести теплогенераторную установку с принудительной циркуляцией воздуха.
Конструкция дровяных печей не позволяет экономить топливо, поскольку весь объем тепловой энергии сразу расходуется на обогрев помещения или нагрев воды. Впрочем, увеличение тяги в печах можно обеспечить за счет повышения интенсивности сгорания дров, а также их теплотворности.
Совет
Также температура горения зависит от конструктивных особенностей отопительных приборов. Для изготовления котлов и печей используются износостойкие материалы с различным уровнем теплового расширения.
В габаритной каменке из кирпича дровяное топливо сгорает медленно и в полном объеме. Металлические устройства обеспечивают ускоренный процесс горения дров. Они отличаются незначительной зольностью и высокой теплоотдачей.
Как измерить температуру горения дров
Использовать бытовой термометр для измерения температуры горения дров просто невозможно. Да и определить на глаз, насколько жарким является огонь в топливной камере, сложно.
Лучшим устройством для домашних исследований является профессиональный пирометр, работающий по принципу бесконтактного измерения в диапазоне инфракрасного излучения.
Пирометр может направляться на отопительное оборудование с любого расстояния, но ограничен диаметром измеряемого объекта и прозрачностью окружающего воздуха.
Полученные значения измерений находятся в диапазоне от 750 до 1200 градусов.
Сжигание дров в отопительных устройствах – сложный и длительный процесс, результатом которого является выделение тепловой энергии. При этом эффективность самого процесса напрямую зависит от качества и тепловых свойств используемого топлива.
Оценка статьи:
(1
