Питома теплота згоряння дров, теплотворна здатність, температура горіння

1. Сутність фізичного параметра
2. Сутність процесу горіння
3. Залежність від вологості
4. Залежність від щільності
5. Господарські особливості різних дров

Короткий зміст

Теплотворна здатність дров залежить від породи дерев і їх вологості

Дровами ми називаємо шматочки деревини, що використовуються в реакціях швидкого окислення киснем повітря для отримання світла і тепла. Вогонь розпалюємо просто на землі, виїхавши на пікнік. Або в спеціальних пристроях - мангалі, осередках, котлах, печах, такирах або інших.

Дрова бувають різноманітні, кількість тепла, отриманого від їх спалювання, розділене на масу (об'єм), називається питома теплота згоряння пічного палива. Теплотворна здатність дров залежить від породи дерев і їх вологості. До того ж повнота згоряння і коефіцієнт використання енергії горіння залежить і від інших факторів. Різні печі, сила тяги, пристрій димоходу - все впливає на результат.

Сутність фізичного параметра

Енергія вимірюється в «джоулях» - кількістю роботи по переміщенню на 1 метр при додатку сили в 1 ньютон в напрямку додатка. Або в «калоріях» - кількості тепла, потрібному для нагріву 1 г води на 1 ˚С при тиску в 760 мм ртутного стовпа. Міжнародна калорія відповідає 4,1868 Джоуля.

Питома теплоємність палива - кількість тепла, одержуваного при повному згорянні, розділене на масу або обсяг палива.

Величина непостійна, так як дрова можуть сильно відрізнятися, відповідно, варіює і цей параметр. У лабораторії питома теплота вимірюється спалюванням в спеціальних пристроях. Результат вірний для конкретного зразка, але тільки для нього.

Повна питома теплота пічного палива вимірюється з одночасним охолодженням продуктів горіння і конденсацією испаренной води - щоб врахувати ВСЕ кількість отриманої енергії.

На практиці частіше користуються робоча, а не питома теплота згоряння, без урахування всієї отриманої енергії.

Сутність процесу горіння

Якщо нагрівати деревину, то при 120-150 ˚С вона стає темного кольору. Це повільне обвуглювання, перетворення в деревне вугілля. Довівши температуру до 350-350 ˚С, побачимо термічний розклад, почорніння з виділенням білого або бурого диму. Нагріваючи далі, що виділяються піролізні гази (СО і летючі вуглеводні) загоряться, перетворившись в язики полум'я. Прогорить якийсь час, кількість летючих речовин знизиться, і вуглинки будуть продовжувати горіти, але вже без полум'я. На практиці для підпалювання і підтримки горіння деревина має розігрітися до 450-650 ˚С.

Процес горіння дров

Надалі температура горіння пічного палива в топці становить від приблизно 500 ˚С (тополя) до 1000 і вище (ясен, бук). Ця величина сильно залежить від тяги, конструкції печі і багатьох інших факторів.

Колір деревини при горінні може змінюватися в залежності від температури

Залежність від вологості

Чим вище вологість, тим гірше горіння, нижче ККД печі, складніше запалити і підтримати вогонь. І менше теплотворна здатність дров.

Показники теплотворної здатності (кількість теплоти, що виділилася при повному згорянні 1 кг дров в залежності від вологості)

Знижується і питома теплота пічного палива, і коефіцієнт її використання. Причини наступні.

1. Вода в складі знижує кількість палива як такого: при вологості 50% в дровах води - половина. І горіти вона не буде ...
2. Частина енергії пічного палива витратиться на нагрівання і випаровування вологи.
3. Мокра деревина краще проводить тепло, що заважає прогріти підпалюють частина поліна до температури спалаху.

Свіжозрубана деревина відрізняється по вологості в залежності від часу рубки, породи дерева, місця зростання, але в середньому води в ній близько 50%.

Тому її і складають в дровітні під навісом. За час зберігання частина вологи випарується. При зниженні вологості з 50 до 20% збільшується питома теплота згоряння пічного палива приблизно вдвічі.

Залежність від щільності

Як не дивно, але склад дерев різних порід схожий: 35-46% целюлози, 20-28% лігніну + ефіри, смоли, інші речовини. А різниця в теплоті згоряння пічного палива обумовлена ​​пористістю, тобто тим, який обсяг пам'яті порожнечі. Відповідно, чим щільніше дерево, тим більше теплотворність дров з нього. Якісні паливні пелети, одержувані просушкой і пресуванням деревних відходів мають щільність 1,1 кг / дм3, тобто більша за густину води. В якій тонуть.

Показники щільності деревини при вологості 12%

Господарські особливості різних дров

Найнижче температура при згоранні дров з тополі

Має значення форма: чим дрібніше поліна, тим легше спалахують і швидше згорають. Зрозуміло, довжина залежить і від конструкції: в печі або каміні занадто довгі можна розташувати, кінці випирають назовні. Занадто короткі - зайвий клопіт при розпилі або рубці. Температура горіння дров залежить від розміру вологості, породи дерева, кількості підведеної повітря. Найнижче температура при згоранні дров з тополі, вище при горінні твердих порід: ясена, гірського клена, дуба.

Про значення вологості писалося вище. Від неї і сильно залежать не тільки тепловіддача палива в печі, але і трудовитрати на розкол або розпилювання. Легше колеться і пиляється волога, свіжозрубана деревина. Втім, надто вологий в'язка, від цього колеться погано. Комльовая частина щільніше, а викорчувані пні, ділянки біля сучків мають підвищену міцністю. Там шари дерева переплітаються, від цього набагато міцніше. Дуб добре розколюється в поздовжньому напрямку, що з давніх-давен використовують бондарі. Отримання гонт, дранки, колка дров має свої секрети.

ялинові дрова

Ялина - «стріляючий» порода, тому небажана для використання в камінах або вогнищах. При нагріванні внутрішні «бульбашки» зі смолою скипають і відкидають палаючі частки досить далеко, що небезпечно: легко пропалити одяг біля багаття. Або може призвести до займання біля каміна. У закритій топці печі це неважливо. Береза ​​дає гаряче полум'я, це відмінні дрова. Але при поганій тязі у неї утворюється багато смолистих речовин (раніше робили березовий дьоготь), багато відкладається сажі. Вільха і осика, навпаки, дає мало сажі. Саме з осики, в основному, роблять сірники.

На практиці зручно свіжозрубані дрова відразу розпиляти і розколоти. Потім скласти під навісами, роблячи дровітні так, щоб повітря проходило, просушуючи паливо і збільшуючи тепловіддачу. Колка дров - трудомістке заняття, тому купуючи, звертайте на це увагу. А ще на те, складені або насипом дрова вам привезуть.

У другому випадку пічне паливо розміщується в кузові «пухкі», і клієнт платить частково за повітря. До того ж використовується для обігріву рідке або газоподібне паливо має плюс: легко автоматизувати подачу. Дрова вимагають багато ручної роботи. Це все варто враховувати при виборі печі або котла для житла.

Відео: Як вибрати дрова для топки