Температура горіння дров з різних порід дерева в топці печі

Для господарів будинків, опалення яких побудовано на використанні натурального палива, одним з важливих параметрів, контрольованих при роботі системи опалення, вважається температура горіння дров в печі. Однак судити про якість деревини виключно по її температурі згоряння було б неправильно, адже найважливіше тепловіддача, кількість тепла, спека, яке віддає ліс повністю згораючи. Очікування домовласників зрозумілі, їм необхідно вичавити максимум тепла зі своїх дров.

У цьому матеріалі ми постараємося розповісти про найголовніші параметрах дров, розглянемо які дрова віддають більше тепла, а які менше, дізнаємося максимальні температури згоряння різних порід дерева в печах і камінах, а так само чинники, що перешкоджають появі високих температур.

Основні параметри

Головними параметрами показують якість деревини є температура її горіння і тепловіддача. Обидві характеристики щільно пов`язані між собою, адже чим горіння дров в печі йде інтенсивніше, чим вище температура, тим більше тепла виділяється в навколишнє середовище.

Стикаючись з різними породами дерева можна помітити, що одні відмінно і яскраво горять, виділяючи відчутне тепло, а інші мляво тліють, і спека від них практично немає. І справа тут не в тому, що одні дрова можуть бути сирими, а інші сухими. Пояснюється це відмінностями різних порід деревини за складом, щільності, будовою, і, як наслідок, по температурі згоряння і кількості тепла, що виділяється.

Після довгих досліджень вчені змогли визначити жаропроізводітельность і температуру горіння основних порід дерев при ідеальних умовах. За ідеальні умови прийняли два фактори:

1. Практично повна відсутність вологи в деревині.
2. Горіння в обмеженому просторі за умови, що кисню в ньому рівно стільки, скільки потрібно для проведення реакції.

Одними з найцінніших порід дерева, що мають відмінні характеристики тепловіддачі, вважають дуб, бук, граб та модрина. Однак дрова з цих дерев зустрічаються нечасто і коштують пристойних грошей, тому зазвичай в якості палива використовуються стружки, тирса, гілки та інші відходи від промислового виробництва і лісозаготівлі.

У той же час, щоб мати повну картину про теплових характеристиках деревини, бажано вивчити питому теплоту згоряння кожної породи дерева, а також мати уявлення про їх тепловіддачі. Тепловіддача може вимірюватися в різних величинах, пов`язаних з вагою і об`ємом палива.

Вивчаючи теплові характеристики різних порід дерев варто відзначити, що дуб і береза ​​виділяють спека при згорянні значно більше, ніж, наприклад, вільха, осика або сосна. У той же час повністю покладатися на табличні дані не варто, адже в реальному житті досягти ідеальних умов не представляється можливим, тому температура в топці дров`яної печі може бути значно менше при спалюванні аналогічних дров.

Значення, наведені в різних таблицях носять ідеальний характер і покликані показати загальну картину, в той час як реальна температура в топці печі ніколи не досягне подібних значень, і це пояснюють два простих і зрозумілих фактора:

1. Домогтися максимальної температури не можна перш за все через те, що повністю просушити дрова в домашніх умовах не представляється можливим. Для розпалювання камінів і печей використовується деревина з різним рівнем вологості, та, яка є в наявності.
2. Іншим важливим фактором, від якого знижується температура горіння дров в каміні або печі, є недолік кисню. Приплив повітря ми регулюємо заслінкою, яку часто прикриваємо.

Давайте розглянемо кожну з виявлених проблем окремо.

фактор вологості

Основним негативним фактором, звичайно ж, є вологість. Свіжозрубаний ліс має вологість в діапазоні від 40 до 55, а у деяких порід дерев вологість може досягати навіть позначки в 65. Розтоплювати піч сирими дровами можна, вони навіть будуть горіти, але основна частина спека стане використовуватися для просушування деревини і випаровування вологи. Отже, температура в печі на сирих дровах ніяк не може вийти на піковий рівень, а значить і тепловіддача від такої деревини буде посередня.

Звичайно, господар будинку для його опалення може використовувати як сирі, так і сухі дрова:

• Можна палити в печі свіжозрубану деревину, а так же недавні запаси, але слід розуміти, що в цьому випадку витрата дров буде на порядок вище, оскільки тепла вони будуть віддавати менше. Додатковим негативним явищем стане велика кількість сажі в димоході, що з`являється при згорянні сирого дерева.
• Щоб отримати сухі дрова, слід правильно заготовити ліс, розпиляти його, наколоти на полінця необхідної довжини, укласти на зберігання в дровницу, посушити протягом півроку або навіть роки, а потім використовувати. Вважається, що дрова заготовлені взимку і пролежали в сараї два літні сезони є оптимально сухими, їх вологість зазвичай становить близько 20. Довгий шлях, але дозволяє домогтися від дров більшої тепловіддачі, і як наслідок заощадити на ліс.

Відзначимо, що існують дерева, які зовсім не призначені для розпалювання печей в свежесрубленном вигляді. До них відносяться такі породи як тополя, верба. При згорянні цих порід дерева практично не виділяється тепло, та й горінням назвати їх тління навряд чи можливо. Після просушування тополя горить вже яскравим і красивим полум`ям, але ось тепла все одно багато не дає.

Звичайно, тепловіддача від деревини не збільшується при сушінні в два-три рази, але на 15-20 зростає. Особливо сильний контраст відчувається при спалюванні свіжозрубаного лісу і просушеної деревини однієї породи.

У той же час різниця в тепловіддачі різних порід дерева настільки велика, що дозволяє спалювати деякі сорти в свіжому вигляді, наприклад, березу, дуб, ясен. Ці безперечні лідери мають настільки високу температуру горіння, що здатні і себе висушити і будинок опалити. березові дрова додатково мають приємний аромат, який вважається цілющим. Хвойні породи дерев не мають таких значних характеристик, оскільки в їх складі присутня велика кількість смоли, тому сиру ялину або сосну можна закладати лише в розтоплену піч.

Щоб дерево віддало максимальне кількості тепла, щоб температура в каміні або печі при згорянні дров досягала високих значень, слід обов`язково висушити деревину.

Фактор нестачі кисню

Інший негативний фактор, який дозволить нам вийти на максимальні температури в печі, недолік кисню. Тут ми можемо безпосередньо впливати на тепловіддачу дров, використовуючи за призначенням заслінки. На жаль, ми найчастіше прикриваємо заслінки своїх камінів і печей, щоб зменшити інтенсивність вогню і збільшити його тривалість, адже по сформованій думці такий спосіб дозволяє економити паливо.

Тут варто зазначити, що в камін відкритого типу повітря надходить вільно, а значить фактор нестачі кисню для реакції не має негативного впливу.

Хімічна формула ідеального горіння дерева в найпростішому вигляді виглядає наступним чином: З + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (тепло).

• У лівій частині рівняння ми бачимо що з`єднується вуглець і водень, які забезпечують реакцію горіння, коли в повітрі немає достатньої кількості кисню.
• У правій частині розташовуються вже продукти горіння після минулої реакції, коли виділяється вуглекислий газ, пар, тепло.

Щоб досягти максимальних температур при горінні сухої деревини, необхідно подавати в топку кисню в півтора рази більше, ніж потрібно для повноцінного спалювання дров. У той же час коли ми закриваємо доступ свіжого повітря заслінкою, то рівняння модифікується, в ньому з`являється чадний газ СО.

Чадний газ починає вироблятися тому, що атоми вуглецю з`єдналися з двома атомами кисню, а знайшли для себе тільки один. Згорілий не до кінця чадний газ частково виходить через димохід, а частково залишається в топці, знижуючи потенційну температуру горіння в ній і зменшуючи тепловіддачу дров. При нестачі повітря температура в печі досягає лише 65-70 від своїх можливостей.

Таким чином можна знайти чітку залежність від рівня подачі повітря, регульованого заслінкою, до кількості вироблюваного чадного газу. Чим менше кисню надходить в топку, тим з`являється більше чадного газу і менше тепла.

Відзначимо, що на тепловіддачу активно впливає і сама піч, в залежності від ККД своєї роботи. Якщо буржуйка забирає 40 тепла, то про наявність максимальних температур в ній і говорити не доводиться.

На завершення можна зазначити, що температура в печі на пряму залежить від породи дров, їх рівня вологості і кількості повітря, що надходить в топку. Максимальні результати показують тверді породи дерев, повністю висушені і готові до використання.