Автор: Владельцы дома, использующие для обогревания собственных жилищ тт котлы и печи, нередко внимание обращают на этот параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросам понятен, ведь для владельца дома главное получить большое количество тепла. Естественно, во время заготовки топлива на зиму нужно побеспокоиться о необходимом количестве дров на весь сезон. В действительности вопрос отдачи тепла древесины стоит чуть шире и будет зависеть не только от температуры, но и других показателей. Каких – рассмотрим в этом материале.
Температура горения и отдача тепла
Эти два параметра связаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Однако каждый, кому как то приходилось топить печь всевозможными древесными породами, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя невыносимый жар, а иные вяло горят и тепла дают крайне мало.
Проблема в том, что неодинаковые породы дерева имеют разную температуру горения и удельную теплотворность.
Чтобы понимать, как велика разница эта, ниже предлагается таблица температуры горения разных древесных пород в оптимальных условиях. Вы спросите – прекрасные условия – это какие? Говоря по существу, их три:
- древесина имеет в себе минимум влаги;
- процесс идет в пространстве закрытого типа;
- в территорию горения подается именно столько кислорода, сколько нужно для настоящего сжигания.
Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются дорогими породами древесины, в качестве основополагающего топлива они применяются не так часто. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.
Как мы уже говорили выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения отдачи тепла дров, выраженные в самых разных единицах и в отношении к весу и объему топлива:
Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что исполняется с большим запасом. Еще по ним можно догадаться, что дуб и береза горят существенно жарче, чем тополь и ольха, а поэтому отдадут больше энергии тепла. Но таблицы не могут представлять практичную ценность для простого хозяина дома, ведь условия сжигания в реальности далеки от хороших.
В реальности температура горения дерева в самых разных печах и каминах никогда не может достигать значений, перечисленных в таблице. Для этого необходимо, чтобы дрова были полностью сухими, чего не бывает в жизни, люди сжигают в камере сгорания такое горючее, какое есть у них в наличии. Уменьшается температура и от недостатка кислорода. Подробно данные вопросы мы будем рассматривать ниже.
Зависимость от влаги
Любое свежесрубленное дерево имеет очень высокую влагу, в среднем ее значение находится в диапазоне 45—55%, а у определенных пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при возгорании подобных дров? Часть выделяющегося тепла просто тратится на исчезновение воды, благодаря этому температура горения древесины не может увеличиться до самой большой. Естественно, падает и отдача тепла.
Дабы получить достаточное число теплоты для обогревания дома, можно пойти 2-мя путями:
- лучшее решение – высушить дрова. Чтобы достичь подходящей влаги, их нужно разрезать и расколоть, а потом сложить в штабель под выступом крыши или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница выстоит 2 летних сезона, вы точно получите дрова влажностью до 20%.
- жечь свежесрубленное горючее или то, что есть в наличии. Тогда нужно понимать, что расход дров будет едва ли не в два раза больше положенного и заготовить соответствующе кол-во. Уже не говоря про то, что в газоходах и трубе дымоотвода рекордными темпами будет оседать копоть.
Примечание. Некоторые породы дерева негодны к сжиганию в камере сгорания котла или печи в свежесрубленном виде. К таким относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и абсолютно не дадут тепла.
Чтобы установить отдачу тепла дров, сложенных в поленницу, нужно снять ее размеры, а после узнать общее кол-во теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влаги:
Породы, чья теплотворная способность намного более высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, вышеописанные. К примеру, отдача тепла и температура горения дуба, ясеня и березы очень большие, так что их хватит на влажностное испарение и обогревания личного дома. Хуже дело обстоит с хвойными породами – сосной и елью, однако они могут удачно гореть из-за собственной смолистости. Не до конца сухую сосну лучше ложить в уже разогретую камеру сгорания.
Вывод тут примитивный: чем лучше у вас получится высушить дерево, тем окажется больше температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров станет меньше.
Зависимость от воздушной подачи
Парадокс в том, что температуру горения и отдачу тепла топлива мы уменьшаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью расширить продолжительность процесса и подобным образом, согласно нашей точке зрения, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.
Однако даже каминный костер подчиняется химической формуле замечательного горения древесины, предоставленной в упрощенном виде:
С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).
В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в наличии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы применяем для обогрева. В практических условиях в топочную камеру нужно подавать воздух в количестве 130% от объема, необходимого для сжигания. Тогда сухие дрова при возгорании развивают температуру, близкую к самой большой.
Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется 3-ий компонент – монооксид углерода (СО). Это результат того, что не все атомы углерода повстречали по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный монооксид углерода летит в трубу, температура в топливнике уменьшается, а за ней и отдача тепла.
Серьезный подход – это установить буферную емкость и каждый раз выводить котел работающий на твёрдом топливе на самый большой рабочий режим с достаточной подачей воздуха и полноправным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдёт, они греют воздух помещения, а не воду в системе, так что накоплять тепло не выйдет. Вот почему при возгорании смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда есть монооксид углерода.
Помните, кол-во угарного газа зависит от того, насколько закрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топочную камеру, тем больше появится угара, а тепла — меньше.
Заключение
Кроме указанных факторов, на настоящую отдачу тепла действует КПД теплового генератора. К примеру, как бы ни была велика температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымотвод, и это нужно предусматривать при дровозаготовке. КПД котлов на твердом топливе намного больше – до 80%.
