Во сколько раз количество теплоты, получаемое помещением от сгорания дров в печке, меньше

Содержание
  1. О температуре горения и теплотворности дров
  2. Тепловые характеристики древесины
  3. Качество дров и как правильно выбирать
  4. Температура горения и теплоотдача
  5. Что такое горение
  6. Измерение температуры горения дров
  7. Самые жаропроизводительные дрова
  8. Факторы, влияющие на температуру горения
  9. Влияние влажности
  10. Влияние подачи воздуха
  11. Заключение
  12. Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать ?
  13. Температурный порог горения древесины различных пород
  14. Использование древесины исходя из ее теплоемкости
  15. Теплоотдача при сгорании дров в печи
  16. Что собой представляет процесс горения
  17. Как определить температуру горения в печи на дровах
  18. Жаропроизводительность древесины
  19. Влажность и интенсивность горения
  20. Как тяга в печке влияет на горение
  21. Выводы
  22. Как правильно топить дровами: 9 способов продлить горение, увеличить теплоотдачу и сократить расход
  23. Правильная укладка дров
  24. Вовремя закрывайте задвижку
  25. Какими дровами лучше топить
  26. Приготовьте дрова заранее
  27. Предварительно разогрейте топку
  28. Применяйте подовое горение (если возможно)
  29. Не допустите повышенный режим горения дров
  30. Меняйте объем закладки дров от температуры на улице
  31. Своевременно удаляйте сажу
  32. Выводы: как правильно топить дровами
  33. Температура горения дров в печи и пламени в котле и камине
  34. Что влияет на жаропроизводительность дров?
  35. Тепловые свойства древесины
  36. Цвет пламени
  37. Какие факторы влияют на температуру горения дров?
  38. Уровень влажности
  39. Дозированная подача воздуха
  40. Как измерить температуру горения дров

О температуре горения и теплотворности дров

Во сколько раз количество теплоты, получаемое помещением от сгорания дров в печке, меньше

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.

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).

Обратите внимание! Влажная древесина хуже разжигается и горит по причине того, что значительная часть тепловой энергии уходит на испарение излишков влаги. Дрова круглой формы разгораются хуже элементов, имеющих ребра и грани. Чем массивнее дрова, тем сложнее их разжечь. Не струганная древесина воспламенится быстрее гладкой.

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, ясень871044
Граб851020
Зимний дуб75900
Лиственница72865
Летний дуб70840
Береза68816
Пихта63756
Акация59708
Липа55660
Сосна52624
Осина51612
Ольха46552
Тополь39468

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).

Обратите внимание: свежесрубленная древесина тополя и других пористых пород, содержащих большое количество влаги, непригодна к использованию в качестве топлива. Она плохо горит и выделяет мало тепловой энергии.

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 м3190023711667183519722550
Теплотворная способность полусухих дров (влажность 30%), кВт м3207125791817199521482774
Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года (влажность 20%), кВт м3216627161902211722442907

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)

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.

Важно! На эффективность сжигания топлива также влияет КПД самого теплогенератора. Для котельного агрегата он составляет около 80%, для печки – от 40%, в зависимости от конструкции и материала исполнения.

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.

Источник: https://ProfiTeplo.com/toplivo/35-temperatura-goreniya-drov.html

Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать ?

Во сколько раз количество теплоты, получаемое помещением от сгорания дров в печке, меньше

Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать

Температурный порог горения древесины различных пород
Использование древесины исходя из ее теплоемкости
Теплоотдача при сгорании дров в печи
Что собой представляет процесс горения
Как определить температуру горения в печи на дровах
Жаропроизводительность древесины
Влажность и интенсивность горения
Как тяга в печке влияет на горение
Выводы

Дрова являются традиционным видом твердого топлива, которое издавна использовалось в регионах, где есть большое количество доступной древесины.

От того, насколько высока температура горения дров в печке, зависит не только скорость прогрева дома, но и эффективность применения топлива, а значит, и размер финансовых затрат.

Об основных характеристиках древесины, а также факторах, влияющих на количество выделяемой дровами тепловой энергии, и пойдет речь в статье ниже.

Температурный порог горения древесины различных пород

В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол, зависит температура горения дров, их теплотворность, а также свойства пламени.

Если дерево пористое, то гореть оно будет очень ярко и интенсивно, однако высоких температур горения оно не даст – максимальный показатель составляет 500 ℃.

А вот более плотная древесина, как, например, у граба, ясеня или бука, сгорает при температуре около 1000 ℃. Чуть ниже температура горения у березы (около 800 ℃), а также дуба и лиственницы (900 ℃).

Если речь идет о таких породах, как ель и сосна, то они загораются примерно при 620-630 ℃.

Использование древесины исходя из ее теплоемкости

При выборе разновидности дров, стоит учитывать соотношение стоимости и теплоемкости той или иной древесины. Как показывает практика, оптимальным вариантом можно считать березовые дрова, у которых эти показатели сбалансированы лучше всего. Если закупать более дорогие дрова, затраты будут менее эффективными.

Для отопления дома твердотопливным котлом не рекомендуют использовать такие виды дерева, как ель, сосна или пихта. Дело в том, что в данном случае температура горения дров в котле будет недостаточно высокой, а на дымовых трубах будет скапливаться много сажи.

Низкие показатели теплоэффективности также и у дров из ольхи, осины, липы и тополя из-за пористой структуры. Кроме того, иногда в процессе горения ольховые и некоторые другие виды дров выстреливают углями. В случае открытой топки печи такие микро взрывы могут привести к пожарам.

Стоит отметить, что какой бы ни была древесина, если она сырая, то горит хуже сухой и сгорает не до конца, оставляя много золы.

Теплоотдача при сгорании дров в печи

Существует прямая взаимосвязь между температурой горения дров в печи и теплоотдачей – чем жарче пламя, тем больше тепла оно выделяет в помещение. На количество генерируемой тепловой энергии влияют различные характеристики дерева. Расчетные величины можно найти в справочной литературе.

Стоит отметить, что все нормативные показатели рассчитывались в идеальных условиях:

  • древесина хорошо просушена;
  • топка печи закрыта;
  • кислород подается четко дозированными порциями для поддержания процесса горения.

Естественно, что в домашней печи создать такие условия невозможно, поэтому тепла будет выделяться меньше, чем показывают расчеты. Поэтому нормативы будут полезны лишь для определения общей динамики и сравнения характеристик.

Что собой представляет процесс горения

Изотермическая реакция, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии и называется горением. Эта реакция проходит несколько последовательных стадий.

На первом этапе древесина разогревается внешним источником огня до точки воспламенения. По мере нагрева до 120-150 ℃ древесина превращается в угли, которая способна самовоспламеняться.

По достижении температуры в 250-350 ℃ начинают выделяться горючие газы – этот процесс называется пиролизом.

Одновременно происходит тление верхнего слоя древесины, которое сопровождается белым или бурым дымом – это смешанные пиролизные газы с водяным паром.

На втором этапе в результате разогрева пиролизные газы загораются светло-желтым пламенем. Оно постепенно распространяется на всю площадь древесины, продолжая нагрев древесины.

Следующая стадия характеризуется воспламенением древесины. Как правило, для этого она должна разогреться до 450-620 ℃. Чтобы дрова воспламенились, необходим внешний источник тепла, который будет достаточно интенсивным для резкого нагрева дерева и ускорения реакции.

Кроме того, на скорость воспламенения дров влияют такие факторы, как:

  • тяга;
  • влажность древесины;
  • сечение и форма дров, а также их количество в одной закладке;
  • структура древесины – рыхлые дрова загораются быстрее, чем плотные;
  • размещение дерева относительно потока воздуха – горизонтально или вертикально.

Проясним некоторые моменты. Поскольку влажное дерево при горении в первую очередь испаряет лишнюю жидкость, то разжигается и сгорает оно намного хуже, чем сухое. Форма также имеет значение – ребристые и зазубренные бревна воспламеняются легче и быстрее, чем гладкие и круглые.

Тяга в дымоходе должна быть достаточной, чтобы обеспечить приток кислорода и рассеять внутри топки тепловую энергию на все находящиеся в ней объекты, но не задуть при этом огонь.

Четвертая стадия термохимической реакции – устойчивый процесс горения, который после вспышки пиролизных газов охватывает все находящееся в топке топливо. Горение проходит две фазы – тление и горение пламенем.

В процессе тления сгорает образовавшийся в результате пиролиза уголь, при этом газы выделяются довольно медленно и не могут воспламениться по причине малой концентрации. В результате конденсирования газов по мере их охлаждения образуется белый дым.

Когда древесина тлеет, внутрь постепенно проникает свежий кислород, что приводит к дальнейшему распространению реакции на все остальное топливо.

Пламя возникает в результате сгорания пиролизных газов, которые перемещаются вертикально по направлению к выходу.

Пока внутри печи поддерживается необходимая температура, подается кислород и есть не сгоревшее топливо, процесс горения продолжается.

Если такие условия не поддерживаются, то термохимическая реакция переходит в финальную стадию – затухание.

Как определить температуру горения в печи на дровах

Измерение температуры горения дров в камине можно выполнять только пирометром – никакие другие измерительные приборы для этого не годятся.

Если же такого прибора у вас нет, можно визуального определить примерные показатели, исходя из цвета пламени. Так, пламя низкой температуры имеет темно-красную окраску.

Желтый огонь свидетельствует о слишком высокой температуре, получаемой с помощью усиления тяги, однако в этом случае большее количество тепла сразу улетучивается сквозь дымовую трубу.

Для печи или камина наиболее подходящей будет температура горения, при которой цвет пламени будет желтым, как, например, у сухих березовых дров.

Современные печи и твердотопливные котлы, а также камины закрытого типа, оборудованы системой контроля подачи воздуха, чтобы корректировать теплоотдачу и интенсивность горения.

Жаропроизводительность древесины

Помимо значения теплотворности, то есть количества выделяемой тепловой энергии при сгорании топлива, есть еще понятие жаропроизводительности. Это та максимальная температура в печи на дровах, которой может достигать пламя в момент интенсивного горения древесины. Данный показатель также полностью зависит от характеристик древесины.

В частности, если дерево имеет рыхлую и пористую структуру, оно сгорает на довольно низких температурах, образуя светлое высокое пламя, и дает довольно мало тепла. А вот плотная древесина, хоть и гораздо хуже разгорается, даже при слабом и низком пламени дает высокую температуру и большое количество тепловой энергии.

Влажность и интенсивность горения

Если древесина была срублена недавно, то в ней содержится от 45 до 65 % влаги в зависимости от времени года и породы. У таких сырых дров температура горения в камине будет невысокой, поскольку большое количество энергии будет затрачиваться на испарение воды. Следовательно, теплоотдача от сырых дров будет достаточно низкой.

Достигнуть оптимальных показателей температуры в камине и выделения достаточного для прогрева количества тепловой энергии можно несколькими способами:

  • Сжигать за один раз в 2 раза больше топлива, чтобы обогреть дом или приготовить еду. Такой подход чреват существенными материальными затратами и усиленным накоплением сажи и конденсата на стенках дымоотвода и в ходах.
  • Сырые бревна распиливают, колют на небольшие поленья и размещаются под навесом для просушки. Как правило, за 1-1,5 года дрова теряют до 20 % влаги.
  • Дрова можно закупить уже хорошо просушенными. Хотя они несколько дороже, зато теплоотдача от них намного больше.

Стоит отметить, что совершенно непригодна для использования в качестве топлива древесина сырого срубленного тополя и некоторых других пород. Она рыхлая, содержит очень много воды, поэтому при горении дает очень мало тепла.

В то же время, у березовых сырых дров наблюдается достаточно высокая теплотворность. Кроме того, пригодны для использования сырые поленья из граба, ясеня и прочих пород дерева с плотной древесиной.

Как тяга в печке влияет на горение

Если в топку печи поступает недостаточное количество кислорода, то интенсивность и температура горения древесины снижается, а вместе с тем сокращается и ее теплоотдача. Некоторые предпочитают прикрывать поддувало в печке, чтобы продлить время горения одной закладки, однако в результате топливо сгорает с более низким КПД.

Если дрова сжигают в открытом камине, то в таком случае кислород свободно поступает в топку. В данном случае тяга зависит главным образом от характеристик дымовой трубы.

В идеальных условиях формула термохимической реакции выглядит примерно так:

C+2H2+2O2=CO2+2H2O+Q (тепловая энергия).

Это значит, что при доступе кислорода происходит сгорание водорода и углерода, что в результате дает тепловую энергию, водяной пар и углекислый газ.

Для максимальной температуры сгорания сухого топлива в топку должно поступать около 130 % кислорода, необходимого для горения. Когда входные заслонки перекрывают, образуется избыток угарных газов, вызванных недостатком кислорода. Такой недожженный углерод улетучивается в дымоход, однако внутри топки падает температура горения и сокращается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные котлы очень часто оборудованы специальными теплоаккумуляторами. Эти устройства накапливают излишнее количество тепловой энергии, генерируемой в процессе горения топлива при условии хорошей тяги и с высоким КПД. Таким способом можно экономить топливо.

В случае с печами на дровах возможностей экономить дрова не так уж и много, поскольку они сразу же отдают тепло в воздух. Сама печка способна сохранять лишь небольшое количество тепла, а вот железная печь и вовсе на такое не способна – из нее лишнее тепло сразу же уходит в трубу.

Так, при увеличении тяги в печи можно добиться усиления интенсивности горения топлива и его теплоотдачи. Однако в таком случае существенно возрастают теплопотери. Если же обеспечить медленное сгорание дров в печи, то их теплоотдача будет меньше, а количество угарного газа – больше.

Обратите внимание, что КПД теплогенератора напрямую влияет на эффективность сжигания дров. Так, твердотопливный котел может похвастаться 80 % эффективности, а печь – всего 40 %, причем имеет значение ее конструкция и материал.

Выводы

Таким образом, наилучшим вариантом с точки зрения экономии средств, а также эффективности сгорания и теплоотдачи, можно считать дрова из березы. Поскольку твердые породы древесины с высокой жаропроизводительностью стоят существенно дороже, они используются в качестве дров намного реже.

30.10.2018

Источник: https://www.odrova.ru/blogs/poleznye-sovety/kakaya-temperatura-goreniya-drov-v-pechi-porody-dereva-kakie-drova-luchshe-vybrat

Как правильно топить дровами: 9 способов продлить горение, увеличить теплоотдачу и сократить расход

Во сколько раз количество теплоты, получаемое помещением от сгорания дров в печке, меньше

Одно и то же количество дров может гореть с разной скоростью и выделять разное количество тепла. Далее мы расскажем как можно повысить эффективность горения дров: продлить время их горения, увеличить теплоотдачу и сократить расход без особых затрат.

Это вторая статья из цикла об эффективном горении дров:

Правильная укладка дров

Обычно дрова поджигают так: строят пирамиду из поленьев, в центр кладут бумагу, щепки и поджигают. Сначала разгораются щепки, а со временем и сами дрова. Недостаток этого метода в том, что вы не управляете горением. Дрова загораются все сразу и целиком, горят неравномерно и быстро. Когда часть поленьев прогорит, вы подкинете новые, которые также быстро разгорятся и сгорят.

Время горения дров можно увеличить, если изменить способ их укладки в топку. Например:

  1. Заложите первый нижний ряд дров.
  2. Сверху положите второй ряд со смещением вправо или влево на 5-10см, чтобы образовался выступ. Сверху положите третий и следующие ряды.
  3. У края с выступом положите бумагу или щепки и подожгите их.

Укладка на примере топливных брикетов. Брикеты не загораются целиком, а горят равномерно: пламя постепенно двигается слева направо. Закладка дров горит долго и выделяет достаточное количество тепла.

Тонкости:

  • Не кладите дрова вплотную друг к другу. Оставьте между ними небольшую щель для движения воздуха.
  • Чем плотнее и суше дрова, тем равномернее они горят и легче разгораются.

Вовремя закрывайте задвижку

Чем сильнее тяга, тем быстрее горят дрова. Но при нехватке воздуха они плохо горят и образуют много сажи. Важен баланс, чтобы к дровам попадало минимально необходимое для горения воздуха.

  1. Перед розжигом откройте заслонку отопительного прибора на максимум, чтобы обеспечить хорошую тягу для разжигания дров.
  2. Когда дрова разгорятся начните постепенно закрывать задвижку. Если дрова начнут гаснуть – приоткройте задвижку и увеличьте тягу. Со временем вы подберете оптимальное положение задвижки.

Чем суше и плотнее дрова, тем меньше воздуха требуется для их горения.

Какими дровами лучше топить

От породы дерева сильно зависит теплоотдача отопительного прибора и время горения.

На молекулярном уровне древесина состоит из множества пустых клеток со стенками из древесного вещества. Плотность этого древесного вещества (стенок) у всех пород дерева одинаковая, а вот размер клеток — разный.

Чем меньше размер клеток, тем выше плотность древесины и каждый её квадратный сантиметр содержит много горючего древесного вещества. И наоборот: чем больше размер клеток, тем меньше плотность дерева. Оно содержит много воздуха и мало горючего древесного вещества.

Представьте что круг это 1 квадратный сантиметр древесины. В первом случае клетки маленькие и стенок между ними много. Во втором случае количество клеток и стенок меньше, а пустот, которые заполнены воздухом – больше. Плотность у такой древесины невысокая.

Какие выводы можно сделать:

  1. Менее плотные дрова быстро горят. При горении дров высвобождается воздух, который подпитывает горение. Чем больше воздуха, тем дрова горят быстрее и менее равномерно.
  2. Плотные дрова выделяют больше тепла, так как на единицу объема они содержат больше горючего древесного вещества.
  3. Плотные дрова оставляют больше углей, которые долго тлеют. Мягкие породы дерева хуже держат форму, рассыпаются на маленькие угольки и быстро гаснут.

Всю древесину делят на три категории плотности: малую, среднюю, высокую.

ПлотностьПороды дерева
Малая плотность 0,15 – 0,55 г/см3Ель, Ива, Осина, Сосна, Липа, Ольха, Пихта Сибирская, Тополь
Средняя плотность 0,56 – 0,70 г/см3Клен, Орех, Береза, Вишня, Лиственница, Бук, Дуб, Платан, Груша, Яблоня
Высокая плотность 0,75 – 1,08 г/см3Ясень, Слива, Самшит, Хурма эбеновая, Акация

Приготовьте дрова заранее

Занесите дрова в теплое помещение за 2-3 дня до розжига, чтобы увеличить их начальную температуру.

Чем теплее дрова изначально, тем:

  • Они расходуют меньше тепла на собственный разогрев и больше на обогрев помещения. Вы используете тепло полезнее.
  • Дрова быстрее достигают оптимального режима горения, что еще больше увеличивает их теплотворность и снижает количество выделяемой сажи. Это происходит потому, что входящие в состав древесины смола, креозот, деготь, эфирные масла и другие вещества не сгорают при низкой температуре и оседают на стенках в виде сажи. А при оптимальном режиме температура горения достаточна, чтобы они сгорали целиком и выделяли дополнительное тепло.

Разница горения «теплых» и «холодных» дров заметна сразу: холодные дрова выделяют много дыма, что характеризует неполное сгорание. А теплые сухие дрова горят практически без дыма.

Предварительно разогрейте топку

Когда дрова начинают гореть в холодной топке, то:

  • часть тепла тратят на разогрев топки, а не обогрев помещения (как и в прошлом пункте).
  • им тяжелее разгораться, так как теплый воздух преодолевает сопротивление холодного воздуха в дымоходе.

Основные дрова лучше всего разжигать в разогретой топке, чтобы они не тратили лишнюю энергию на разогрев топки и дымохода. Вы можете использовать тепло от предыдущей закладки дров или предварительно сжечь в топке заготовленные лучины и бумагу.

Применяйте подовое горение (если возможно)

Существует два способа горения дров: колосниковое (нижнее) и подовое (верхнее горение).

Нижнее горение – традиционное, когда воздух на дрова поступает снизу и пламя постепенно движется вверх. При верхнем горении воздух на дрова подают сверху, огонь также горит наверху и постепенно опускается вниз.

При подовом горении внизу уложены самые крупные бревна, а сверху кладут бумагу и дрова поменьше.

Преимущества:

  1. Увеличивается полнота сгорания дров, за счет чего они выделяют больше тепла.
  2. Вы уменьшаете выделение летучих веществ, которые загрязняют дымоход сажей.
  3. Это более экологически чистый способ горения.

Как это сделать

Для подового горения дрова складывают пирамидой: вниз кладут самые больше поленья, а наверх поменьше. На самом верху поджигают щепки и бумагу.

Пока горят щепки и бумага, топка прогревается. Затем пламя начинает опускаться вниз и поджигать основные дрова. К этому моменту температура горения и сила пламени достаточны, чтобы начали сгорать летучие вещества, входящие в состав древесины. За счет полноты сгорания дрова выделяют больше тепла, а за счет равномерного горения – горят долго и экономно.

Не допустите повышенный режим горения дров

Есть три режима горения дров: пониженный, повышенный и оптимальный.

При пониженном режиме дрова сгорают не полностью и образуют много сажи. При повышенном вы расходуете дрова впустую: часть тепла улетает через дымоход, так как теплообменник и помещение не успевают отбирать его полностью. Это возникает в двух случаях: вы используете слишком много дров или подаете много воздуха. Нужно уменьшать объем закладки или тягу.

Лучший вариант, когда дрова горят в оптимальном режиме: не слабо и не сильно. Самый простой способ определить режим горения – использовать индикатор горения, который в режиме реальном времени показывают текущий режим. Если температура дымовых газов более 320 градусов, то дрова горят в повышенном режиме.

Индикатор горения в реальном времени определяет температуру дымовых газов и режим горения

Меняйте объем закладки дров от температуры на улице

Чем теплее на улице, тем меньше здание теряет тепла. Соответственно ему нужно меньше дров для обогрева. Если вы кладете одинаковое количество дров при 0˚С или -10˚С, то в первом случае расходуете дров больше, чем нужно.

Индикатор горения позволяет в реальном времени отслеживать режим горения и со временем опытным путем установить требуемое количество дров в зависимости от уличной температуры.

Своевременно удаляйте сажу

Сажу нужно удалять не только когда дымоход забит и пропала тяга, а регулярно. Сажа не только ухудшает тягу дымохода, но и служит тепловой изоляцией. Она покрывает внутренние стенки отопительного прибора и теплообменник, что снижает их теплоотдачу. Если своевременно удалять сажу, то объем сжигаемых дров можно уменьшить без потери в отопительной мощности.

См. статью как чистить дымоход от сажи.

Очевидно, но стоит напомнить: дрова должны быть сухими. Влажная древесина плохо разгорается, быстро гаснет и выделяет в 2-2,5 раза меньше тепла, чем сухая.

Выводы: как правильно топить дровами

  1. Складывайте дрова аккуратно, чтобы они горели равномерно и долго.
  2. Вовремя закрывайте задвижку для воздуха. К дровам должно попадать минимально необходимое для горения количество воздуха.
  3. Плотные дрова дольше горят и оставляют больше долготлеющих углей.

    Лучше всего топить дровами из твердых лиственных пород дерева: клен, орех, береза, вишня, лиственница, бук, дуб, платан, груша, яблоня

  4. Занесите дрова в дом за 2-3 дня до их розжига и положите в топку за час до розжига.
  5. Предварительно разогрейте топку с помощью небольшого количества лучин.
  6. Если у вас камин или печь, применяйте подовое горение.

  7. Поддерживайте оптимальный режим горения. Если дрова горят слишком сильно, то часть тепла улетает в дымоход, а не остается в помещении.
  8. Меняйте объем закладки дров в зависимости от уличной температуры.
  9. Своевременно удаляйте сажу. Сажа является тепловой изоляцией и снижает теплоотдачу отопительного прибора и теплообменника.
  10. Дрова должны быть максимально сухими.

Дополняйте комментарии своими идеями.

Как правильно топить дровами: 9 способов продлить горение, увеличить теплоотдачу и сократить расход

Источник: https://term.od.ua/blog/9-sposobov-poluchit-bolshe-tepla-ot-drov/

Температура горения дров в печи и пламени в котле и камине

Во сколько раз количество теплоты, получаемое помещением от сгорания дров в печке, меньше

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.

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.

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.

Конечно же, максимальная удельная теплота сгорания дров возможна только при реализации последнего способа.

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.

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.

Оригинал статьи размещен здесь: https://sdelatbanyu.ru/pechi-i-dymokhody/temperatura-goreniya-drov.html

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/59a6a7798139bad6484606f3/5c90b0f309148900b5c912ed

Biz-books
Добавить комментарий