Температура горения дров: сравнительная таблица различных пород
Смотреть на горящий огонь – это одно из самых любимых развлечений человека. Однако, помимо сугубо эстетических целей – горящий огонь может выполнять и чисто утилитарную задачу – нагревать окружающее пространство и другие предметы.
температура горения дров
Одним из самых распространенных источников огня в загородных домах являются обыкновенные дрова. Удивительно, но температура горения дров зависит от породы дерева и условий их сжигания. Соответственно каждая из древесных пород может использоваться в различных целях, для выполнения тех или иных задач.
Какие дрова могут выделить максимальное количество тепла?
Для того, чтобы дрова, да и любой другой органический материал горел – ему необходим воздух (вернее кислород из воздуха, но это уточнение несущественно). В ходе сгорания органика дров при взаимодействии с кислородом превращается в водяной пар и углекислый газ. Пар в свою скрепляется с не сгоревшими материалами или уходит наружу через дымоход.
Каждый тип горючей органики, будь то нефть, газ, уголь или дерево имеет свой особенный химический состав. Также имеются различия в химическом составе и внутри каждого типа. Как существует каменный уголь с большим и малым содержанием золы, так же существуют и породы древесины, отличающиеся по температуре, выделяемой в процессе сгорания и по составу остающихся продуктов сгорания.
Сравнить в домашних условиях температуру горения дров практически невозможно, но вот в лабораторных условиях специалисты смогли провести такой сравнительный тест. Для того, чтобы получить разные стартовые результаты дрова из древесины разных пород высушивали до определенного максимального процента остающейся влажности.
таблица теплотворность горения дров
Этот момент – сушку дров необходимо учитывать и при домашнем использовании: ведь понятно, что сырые дрова будут гореть хуже и с меньшим выделением тепла. Поэтому, дрова, предназначенные для топки проходят из поленницы во дворе определенный путь, задерживаясь в сухом помещении или под навесом для просушки.
Сразу отметим, что понятие «температура горения дров» не совсем точно отражает ключевую характеристику дров. Более верным будет оценивать горючие материалы по их способности выделять определенное количество тепла. Единицей измерения такой характеристики является калория – это такое количество тепловой энергии, которое может нагреть на 1 градус один грамм обычной воды. В приведенной ниже таблички отраженны ключевые характеристики различных типов дров по их теплотворной способности.
Что может влиять на качество дров как топлива?
Наиболее негативно на теплотоворную способность дров оказывает содержащаяся в них вода. При жизни любая древесина содержит в себе воду, которая добывается корнями растений. При большой влажности древесины тепловая энергия, выделяемая при сгорании будет расходоваться не только на полезные цели (например, обогрев помещения, приготовление пищи или нагрев воды в бане) но и просто на испарение влаги из древесины.
Для понимания проблемности ситуации отметим, что если древесина (практически любая) содержит всего лишь 15 процентов влаги, то ее теплотворный показатель уменьшается до 3660 калорий. А теперь сравните эту цифру с показателями, приведенными в таблице и получится, что использовать влажные дрова – это все равно, что выкинуть часть их еще до размещения в топке.
Потери, определяемые влагой в дровах настолько велики, что эквивалента испарения 15 процентов влаги в килограмме дров хватит, чтобы нагреть до кипения около 10 литров воды.
Какие породы дров больше всего любят в народе
Наиболее популярными и эффективными исходя из народного опыта могут являться дрова, заготовленные из бука, граба, срубленного зимой дуба, горных сосен, обыкновенной акации и, конечно же, березы.
Наиболее жаркое пламя дают дрова, заготовленные из ясеня, клена, смолистой лиственницы, равнинной сосны и срубленного летом дуба.
Чуть более низкое образование жара показывают дрова, заготовленные из ели, пихты, кедра и каштана.
Ну и уж совсем плохие дрова получаются из липы, ольхи, осины, ивы, тополя.
Как уже стало понятно – наиболее эффективными с точки зрения образования тепла являются дрова, изготовленные и плотной, тяжелой древесины. Между прочим, дерево с низким коэффициентом теплообразования прекрасно подойдут для того, чтобы смастерить из них полки и утварь в бане.
Как сгорают дрова?
Не все дрова сгорают по-одинаковому. Некоторые из них пропадают в топках практически полностью, оставляя вместо себя всего лишь горстку пепла. Другие долго и нудно чадят, забивая остатками своего сгорания все топочное пространство.
Скорость и полнота сгорания дров также зависят не только от происходящих в открытом пламени химических реакций, но и от конструкции печи. Качественные печи имеют довольно сложное устройство, включающее в себя множество элементов, таких как золотник и поддувало, топка и колосники.
На полноту сгорания дров также будет влиять и их порода, а также (в очень существенной степени – удельная влажность).
горящие дрова
Но строго говоря для расчета тепловых устройств обычно не принимают во внимание разные характеристики дров, заготовленных из разных пород древесины. Для расчетов берется среднестатистическая величина, которая составляет для древесины 3800 калорий.
Какие дрова горят жарче других?
Помимо теплотворности, которая характеризует количество тепловой энергии, выделяемой при сжигании дров – нас в ходе практической жизни может заинтересовать и жаропроизводительность – то есть та максимальная температура, которая может быть достигнута в топке при сжигании того или иного типа дров.
Различные виды топлива и различные породы дерева сгорают разными способами. Одни из них могут давать ровное и высокое пламя, а другие будут демонстрировать низкий огонь, но показывать большую температуру непосредственно в области горения.
жаропроизводительность дров
Существует два основных момента, которые влияют на температуру, производимую дровами при сгорании.
Прежде всего температура горения зависит от того, с какой интенсивностью в топку поступает кислород, необходимый для горения. Этот показатель определяется обычно конструкцией самой топки.
Также на температуру влияет и конструкция самой печи.
Печки и топки могут создаваться из разных материалов. И Каждый из материалов может особым образом влиять на температуру горения дров.
В массивной каменной печи дрова сгорают практически полностью, но процесс этот происходит сравнительно долго. С другой стороны печка-буржуйка, то есть топка, изготовленная из тонкого стального листа очень быстро остывает., раздавая тепло в окружающее пространство. При этом тепло из зоны горения постоянно переносится на стенки и далее в помещение. Вследствие этого дрова в таких печках сгорают практически без остатка.
Как измерить температуру горения дров?
Обычным термометром измерить температуру горения дров у вас вряд ли получится. Тем более – совсем пропащее дело определять температуру горения «на глазок». Для того, чтобы проводить такие исследования, необходимо запастись специальным прибором – пирометром.
Но заметьте, самая высокая температура горения дров вовсе не означает, что дрова такого типа могут выделить большее количество тепла.
Заметьте, что в хороших топочных устройствах, например в закрытых каминах можно искусственно уменьшать поступление кислорода из воздуха к сгорающим дровам, добиваясь тем самым повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.
Для сравнения вы можете посмотреть еще одну табличку, в которой отражены теплотворные способности различных видов органического топлива.
теплотворные способности
Несколько практических советов
Если вы почувствовали, что в помещении, в котором находится печка при плотно закрытой дверце топки запахло влажными дровами – проверьте целостность и герметичность печного оборудования.
Учтите, что продукты сгорания содержат в себе много кислот, поэтому трубы дымоходов необходимо делать из материалов, устойчивых к агрессивным средам.
После использования дров с высоким содержанием смолы прочистите дымоход.
Чтобы нагревать камни, например для парилки – лучше использовать дрова, которые горят слабо и подают тепло постепенно.
Если вам необходимо быстро нагреть парную комнату – используйте дрова с большой температурой горения и увеличьте подачу воздуха в топку.
Замеры температуры печи: видео
Температура горения дерева — какие дрова горят жарче других. Жми!
Процесс горения древесины относится к изометрическим процессам, и во время него выделяется большое количество тепла. Однако, первым делом для воспламенения древесина должна быть разогрета до соответствующих градусов.От теплопроводности дров зависит их КПД, об этом знает каждый, у кого есть частный дом, с печью или камином. Однако, качество горения дров характеризуется еще одним показателем, таким как температура горения дров, а увеличение градусов, поможет скорее нагреть систему, а воду в трубах или кладку из кирпича сохранит как можно дольше горячей.
Факторы, способствующие горению дров:
- сорт используемой древесины;
- то насколько влажный материал;
- объем воздуха, заходящего в топку.
От перечисленных показателей коренным образом будет зависеть температура пламени и сжигание древесины. К примеру, для тополя характерно яркое высокое пламя, однако, его максимальная температура горения составляет 500 градусов, а этого вовсе не достаточно.
Что же касается таких пород, как ясень, граб или бук, они, хотя и поддерживают активное горение, однако выделяют в процессе температуру более 1000 градусов, чего вполне достаточно для отопления.
Как правильно выбирать
Сразу следует сказать о том, что, хотя для бука или ясеня характерна высокая температура горения дров, однако использовать их для топки печи или бани довольно дорого и нерентабельно.
Изготовить печь для бани самостоятельно поможет данная статья: https://teplo.guru/pechi/bannye/stroim-pech-dlya-bani.html
Поэтому принято использовать березовые дрова, которые горят при 800 -820 градусах. Также, для этих целей подойдет дуб и лиственница, горящие при 840-900 градусах.
Хвойная порода деревьев — сосна, наиболее подойдёт для костра. Однако, никто не запрещает её использование в качестве отопления для печи. При температуре горения 610-630 градусов пойдет вполовину больше дров, чем дуба или березы.
Особенности хвойных:
- низкая температура горения;
- задымленность и образование сажи.
Поскольку в них содержится большое количество смол. Последние оседают на стенках дымохода, со временем засоряют его и требуют очистки. Поэтому, использование хвойных пород древесины для данных целей не очень желательно и рекомендуется только в крайних случаях.
Помимо этого, следует обращать внимание на влажность дров, поскольку ее процент оказывает непосредственное влияние на процесс горения. Соответственно влажный материал будет плохо гореть и создавать большое количество дыма.
Разобраться в том, что лучше для отопления дрова или брикеты вам поможет эта статья: https://teplo.guru/kotly/toplivnyie-briketyi-ili-drova.html
Процесс разогревания
Разогреванием называется нагрев отрезка поверхности древесины от отдельного теплового источника до температуры достаточной для воспламенения. 120-150°С хватит для того, чтобы древесина очень медленно начала обугливаться.
Позже процесс продолжается с появлением угля. При температуре 250-350°С древесина под воздействием высоких градусов активно начинает разлагаться на составляющие.
Далее возникает ее тление, однако пламени пока нет, и начинает появляться белый или бурый дым. При дальнейшем нагреве процент пиролизных газов увеличивается и возникает вспышка, после чего дрова загораются.
Воспламеняемость
На воспламеняемость древесной породы большое влияние оказывает ее объемный вес и процент влаги, содержащийся в породе.
Немаловажную роль для появления огня играют мощность источника нагрева, сечение древесины, скорость воздушного потока и плотность материала. Скорейшее появление пламени способна вызвать легкая древесина, обладающая высокой пористостью.
Что же касается мокрой древесины, то она медленнее загорается, поскольку до появления открытого огня она должна высохнуть.
[advice]Совет специалиста: для хранения дров следует выбирать сухие места, вдали от влаги. В противном случае, в печи они будут долго сохнуть.[/advice]
Также горение будет зависеть формы поленьев, поскольку круглые формы дерева будут не так хорошо гореть, чем поленья прямоугольной формы, имеющие малое сечение, острые ребра и развитую боковую поверхность. Не струганная древесная порода березовых поленьев скорее воспламенится, чем гладкая порода.
Очень важное условие сгорания любого сорта древесины — это нормальный приток кислорода. По некоторым параметрам горение древесины даже превосходит горение каменного угля.
Горение
Понаблюдав за работой печей, можно задаться вопросом о том, почему на цвет пламени не оказывает большого влияния подаваемый воздух.Виды дровяных печей для дачи подробно рассмотрены здесь: https://teplo.guru/pechi/dom-i-dacha/pechi-dlya-dachi-na-drovah.html
Ведь химическое воздействие кислорода должно придавать частичкам сажи более яркий цвет, вплоть до белого цвета. Однако, это явление вполне объяснимо, поскольку размер частицы влияет на ее температуру, и чем она меньше, тем температура ниже.
Поэтому горящие мелкие частицы древесины обладают точно такой же температурой, как и газ, окружающий их.
Также, следует заметить, что теплоотдача у каждой породы древесины разная, и для того чтобы ее узнать более детально существует специальная таблица, в которой приведены показатели теплопроводности по каждой породе древесины.
Чем лучше топить печь: дровами или брикетами, смотрите в следующем видео:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Температура горения дров. Какие дрова лучше выбрать
Какая температура горения дров в печи – породы дерева, какие дрова лучше выбрать
Содержание:
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 ℃.
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, выделяемой 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.
Влияет ли температура горения дров на эффективность работы печи
Одно из самых распространенных видов топлива, которое используют для обогрева загородных домов — это дрова. Они доступны, недороги и прекрасно сгорают, отдавая большое количество тепловой энергии. Но температура горения дров не у всех пород древесины одинакова, поэтому есть необходимость разобраться в данном вопросе и определить, какие дрова горят лучше, а какие хуже. Для чего это необходимо, наверное, понятно и без разъяснений.
Начнем с того, что напомним, без кислорода гореть ничего не будет на нашей планете. Поэтому подача воздуха в зону сгорания – основной критерий правильного процесса горения дров. Но древесина разделяется на породы, каждая из которых отличается от других химическим составом и плотностью. Внизу приложена таблица теплоты сгорания дров различных пород древесины.
| Порода | Теплота сгорания (калл) |
| Береза | 4968 |
| Осина | 4950 |
| Ольха | 5050 |
| Ель | 4860 |
| Сосна | 4952 |
Как видите, разница даже очень существенная, особенно между елью и ольхой. Из этой таблицы видно, что, к примеру, при сжигании одного кубометра еловых дров теплоты будет выделяться меньше, чем при сжигании такого же объема дров из ольхи. Получается так, что для того чтобы получить необходимую определенную тепловую энергию вам придется сжигать поленьев из ели больше, чем из ольхи. А это не только количественные расходы топлива, это финансовые расходы из вашего кошелька.
Сухие дрова
Внимание! На эффективность горения древесного топлива будет влиять не только плотность дровишек, но и их влажность. Вот почему процесс сушки начинается с выбора сухого дерева для распила, а заканчивается поленницей под навесом в специально отведенном для этого месте, где всегда сухо. В таком положении поленья должны пролежать не меньше года, чтобы стать на самом деле сухими и качественными дровами.
Сжигая древесину, потребитель получает необходимое ему количество тепловой энергии, которая расходуется на обогрев жилища, на горячее водоснабжение дома, на приготовление пищи. Сухие дрова будут сгорать максимально. А вот с влажными будут проблемы, потому что часть энергии будет расходоваться на утилизацию влаги, которая в древесине присутствует. И чем больше влажности, тем больше энергии будет уходить на ее испарение. Эффективность сжигания падает.
Для понимания ситуации обратимся к таблице, которая расположена выше. Если поднять влажность используемых для растопки дрова хотя бы до 15%, то их теплоотдача упадет в среднем до 3660 кал. А это существенная разница.
Ярко горящие дрова
Кстати, удельная теплота сгорания дров определяется единицей, которая носит название калория. Что это такое? По сути, это все та же тепловая энергия, которая образуется при нагреве одного грамма воды, температура которого повышается на 1°С. Для многих это может быть не сразу понятным, но не это самая главная суть темы статьи. Наша задача объяснить потребителям, что важнее приобретать те виды дров, которые будут при малых объемах выделять большое количество теплоты. Это наиважнейший показатель эффективной работы дровяных нагревательных агрегатов, при высокой экономии денежных средств.
Какие дрова горят жарче
Итак, теплота сгорания дров зависит от их влажности и плотности структуры древесины. Но вот что удивительно, не все древесное топливо сгорает одинаково. Какие-то породы дерева сгорают, оставляя лишь небольшую горку золы, какие-то сгорают не полностью, оставляя целые головешки потухшего угля. Некоторые горят ярко, выделяя большой объем тепловой энергии, другие еле тлеют, выделяя дым и чад.
Залог успеха – правильно высушенное топливо
Отметим также, что на эффективность сгорания влияет и конструкция самой печи. Если этот агрегат возводил настоящий мастер, если в процессе производства были учтены все новшества и высококачественные материалы, тогда есть гарантия, что такой нагревательный прибор будет правильно сжигать дрова. А это и высокая теплоотдача, и полное выгорание древесины, и эффективная работа самого прибора.
Внимание! Обычно для расчета теплоотдачи каминов, печей и котлов, работающих на дровах, не учитываются все те показатели, о которых шел разговор выше. Есть определенная стандартная величина, равная 3800 калорий.
Теперь несколько слов еще об одном показателе. Это жаропроизводительность топлива. То есть это максимальная температура в печи на дровах. Обратите внимание, именно температура внутри камеры сгорания, а не на воздухе на улице или в помещении. Это важный момент, потому что разные породы деревьев горят по-разному. Некоторые горят ярко, шумно и быстро, другие еле тлеют, но при этом в зоне горения выделяется огромный объем тепловой энергии. Дадим еще одну таблицу, где покажем, какие породы древесины горят жарче.
Температура внутри топки
| Порода древесины | Жаропроизводительность (%) | Температура (ºС) |
| Береза | 68 | 816 |
| Дуб | 75 | 900 |
| Липа | 55 | 650 |
| Сосна | 52 | 624 |
| Осина | 51 | 612 |
| Ольха | 46 | 552 |
| Тополь | 39 | 468 |
На примере березы можно показать, что сгорает это дерево при температуре +816°С, при этом выделяет тепла 68% от максимального уровня жаровыделения. Но что влияет на эти показателя?
- В каких пропорциях в зону горения поступает кислород. А это в свою очередь зависит от устройства поддувала.
- Какая конструкция печи и из какого материала она была сооружена. К примеру, в каменной (кирпичной) печи дрова горят медленно и сгорают не до конца, оставляя солидные горки золы. В металлической печке буржуйке дрова горят быстро, ярко, отдавая через тонкий металлический лист тепло в помещение. Поэтому в такой печке от дров ничего не остается.
Влияет ли температура горения дров на эффективность работы печи
Одно из самых распространенных видов топлива, которое используют для обогрева загородных домов — это дрова. Они доступны, недороги и прекрасно сгорают, отдавая большое количество тепловой энергии. Но температура горения дров не у всех пород древесины одинакова, поэтому есть необходимость разобраться в данном вопросе и определить, какие дрова горят лучше, а какие хуже. Для чего это необходимо, наверное, понятно и без разъяснений.
Начнем с того, что напомним, без кислорода гореть ничего не будет на нашей планете. Поэтому подача воздуха в зону сгорания – основной критерий правильного процесса горения дров. Но древесина разделяется на породы, каждая из которых отличается от других химическим составом и плотностью. Внизу приложена таблица теплоты сгорания дров различных пород древесины.
| Порода | Теплота сгорания (калл) |
| Береза | 4968 |
| Осина | 4950 |
| Ольха | 5050 |
| Ель | 4860 |
| Сосна | 4952 |
Как видите, разница даже очень существенная, особенно между елью и ольхой. Из этой таблицы видно, что, к примеру, при сжигании одного кубометра еловых дров теплоты будет выделяться меньше, чем при сжигании такого же объема дров из ольхи. Получается так, что для того чтобы получить необходимую определенную тепловую энергию вам придется сжигать поленьев из ели больше, чем из ольхи. А это не только количественные расходы топлива, это финансовые расходы из вашего кошелька.
Сухие дрова
Внимание! На эффективность горения древесного топлива будет влиять не только плотность дровишек, но и их влажность. Вот почему процесс сушки начинается с выбора сухого дерева для распила, а заканчивается поленницей под навесом в специально отведенном для этого месте, где всегда сухо. В таком положении поленья должны пролежать не меньше года, чтобы стать на самом деле сухими и качественными дровами.
Сжигая древесину, потребитель получает необходимое ему количество тепловой энергии, которая расходуется на обогрев жилища, на горячее водоснабжение дома, на приготовление пищи. Сухие дрова будут сгорать максимально. А вот с влажными будут проблемы, потому что часть энергии будет расходоваться на утилизацию влаги, которая в древесине присутствует. И чем больше влажности, тем больше энергии будет уходить на ее испарение. Эффективность сжигания падает.
Для понимания ситуации обратимся к таблице, которая расположена выше. Если поднять влажность используемых для растопки дрова хотя бы до 15%, то их теплоотдача упадет в среднем до 3660 кал. А это существенная разница.
Ярко горящие дрова
Кстати, удельная теплота сгорания дров определяется единицей, которая носит название калория. Что это такое? По сути, это все та же тепловая энергия, которая образуется при нагреве одного грамма воды, температура которого повышается на 1°С. Для многих это может быть не сразу понятным, но не это самая главная суть темы статьи. Наша задача объяснить потребителям, что важнее приобретать те виды дров, которые будут при малых объемах выделять большое количество теплоты. Это наиважнейший показатель эффективной работы дровяных нагревательных агрегатов, при высокой экономии денежных средств.
Какие дрова горят жарче
Итак, теплота сгорания дров зависит от их влажности и плотности структуры древесины. Но вот что удивительно, не все древесное топливо сгорает одинаково. Какие-то породы дерева сгорают, оставляя лишь небольшую горку золы, какие-то сгорают не полностью, оставляя целые головешки потухшего угля. Некоторые горят ярко, выделяя большой объем тепловой энергии, другие еле тлеют, выделяя дым и чад.
Залог успеха – правильно высушенное топливо
Отметим также, что на эффективность сгорания влияет и конструкция самой печи. Если этот агрегат возводил настоящий мастер, если в процессе производства были учтены все новшества и высококачественные материалы, тогда есть гарантия, что такой нагревательный прибор будет правильно сжигать дрова. А это и высокая теплоотдача, и полное выгорание древесины, и эффективная работа самого прибора.
Внимание! Обычно для расчета теплоотдачи каминов, печей и котлов, работающих на дровах, не учитываются все те показатели, о которых шел разговор выше. Есть определенная стандартная величина, равная 3800 калорий.
Теперь несколько слов еще об одном показателе. Это жаропроизводительность топлива. То есть это максимальная температура в печи на дровах. Обратите внимание, именно температура внутри камеры сгорания, а не на воздухе на улице или в помещении. Это важный момент, потому что разные породы деревьев горят по-разному. Некоторые горят ярко, шумно и быстро, другие еле тлеют, но при этом в зоне горения выделяется огромный объем тепловой энергии. Дадим еще одну таблицу, где покажем, какие породы древесины горят жарче.
Температура внутри топки
| Порода древесины | Жаропроизводительность (%) | Температура (ºС) |
| Береза | 68 | 816 |
| Дуб | 75 | 900 |
| Липа | 55 | 650 |
| Сосна | 52 | 624 |
| Осина | 51 | 612 |
| Ольха | 46 | 552 |
| Тополь | 39 | 468 |
На примере березы можно показать, что сгорает это дерево при температуре +816°С, при этом выделяет тепла 68% от максимального уровня жаровыделения. Но что влияет на эти показателя?
- В каких пропорциях в зону горения поступает кислород. А это в свою очередь зависит от устройства поддувала.
- Какая конструкция печи и из какого материала она была сооружена. К примеру, в каменной (кирпичной) печи дрова горят медленно и сгорают не до конца, оставляя солидные горки золы. В металлической печке буржуйке дрова горят быстро, ярко, отдавая через тонкий металлический лист тепло в помещение. Поэтому в такой печке от дров ничего не остается.
Температура горения дров в печи, котле и камине
Домовладельцы, использующие для обогрева своих жилищ твердотопливные котлы и печи, часто обращают внимание на такой параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросу понятен, ведь для хозяина дома важно получить максимальное количество тепла. Соответственно, во время заготовки топлива на зиму надо побеспокоиться о достаточном количестве дров на весь сезон. На самом деле вопрос теплоотдачи древесины стоит несколько шире и зависит не только от температуры, но и других параметров. Каких – рассмотрим в данном материале.
Температура горения и теплоотдача
Эти два параметра взаимосвязаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Но каждый, кому однажды доводилось топить печь разными породами дерева, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя нестерпимый жар, а другие вяло горят и тепла дают совсем мало.
Причина в том, что разные породы древесины имеют различную температуру горения и удельную теплотворность.
Чтобы понять, насколько велика эта разница, ниже предлагается таблица температуры горения различных пород дерева в идеальных условиях. Вы спросите – идеальные условия – это какие? Собственно, их три:
- древесина содержит в себе минимум влаги;
- процесс идет в закрытом пространстве;
- в зону горения подается именно столько кислорода, сколько требуется для полноценного сжигания.
Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются ценными породами древесины, в качестве основного топлива они используются очень редко. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.
Как уже было сказано выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения теплоотдачи дров, выраженные в различных единицах и по отношению к весу и объему топлива:
Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что выполняется с большим запасом. Еще по ним можно понять, что дуб и береза горят значительно жарче, чем тополь и ольха, а потому отдадут больше тепловой энергии. Но таблицы не могут представлять практическую ценность для рядового домовладельца, ведь условия сжигания в реальной жизни далеки от идеальных.
В реальности температура горения дерева в различных печах и каминах никогда не достигает значений, указанных в таблице. Для этого нужно, чтобы дрова были абсолютно сухими, чего в жизни не бывает, люди сжигают в топке такое горючее, какое у них есть в наличии. Снижается температура и от недостатка кислорода. Подробнее эти вопросы мы рассмотрим ниже.
Зависимость от влажности
Любое свежесрубленное дерево имеет повышенную влажность, в среднем ее значение лежит в диапазоне 45—55%, а у некоторых пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при горении таких дров? Часть выделяющегося тепла попросту расходуется на испарение воды, поэтому температура горения древесины не может повыситься до максимальной. Соответственно, падает и теплоотдача.
Чтобы получить необходимое количество теплоты для обогрева дома, можно пойти двумя путями:
- оптимальное решение – высушить дрова. Чтобы достигнуть приемлемой влажности, их надо распилить и расколоть, а затем сложить в штабель под навесом или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница простоит 2 летних сезона, вы гарантированно получите дрова влажностью до 20%.
- жечь свежесрубленное топливо или то, что есть в наличии. Тогда надо понимать, что расход дров будет чуть ли не вдвое больше положенного и заготовить соответствующе количество. Не говоря уже о том, что в газоходах и дымовой трубе рекордными темпами будет оседать сажа.
Примечание. Некоторые породы древесины непригодны к сжиганию в топке котла или печи в свежесрубленном виде. К таковым относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и совсем не дадут тепла.
Чтобы определить теплоотдачу дров, сложенных в поленницу, надо снять ее размеры, а потом выяснить общее количество теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влажности:
Породы, чья теплотворная способность наиболее высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, описанные выше. Например, теплоотдача и температура горения дуба, ясеня и березы самые высокие, так что их хватит на испарение влаги и обогрева частного дома. Похуже обстоит дело с хвойными породами – сосной и елью, но они могут успешно гореть из-за своей смолистости. Не до конца высушенную сосну лучше класть в уже разогретую топку.
Вывод здесь простой: чем лучше вам удастся просушить дерево, тем выше будет температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров уменьшится.
Зависимость от подачи воздуха
Парадокс в том, что температуру горения и теплоотдачу топлива мы снижаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью увеличить длительность процесса и таким образом, по нашему мнению, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.
Но даже каминный костер подчиняется химической формуле идеального горения древесины, представленной в упрощенном виде:
С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).
В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в присутствии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы используем для обогрева. На практике в топку надо подавать воздух в количестве 130% от объема, нужного для сжигания. Тогда сухие дрова при горении развивают температуру, близкую к максимальной.
Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется третий элемент – угарный газ (СО). Это результат того, что не все атомы углерода встретили по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный угарный газ вылетает в трубу, температура в топливнике снижается, а за ней и теплоотдача.
Правильный подход – это установить буферную емкость и постоянно выводить твердотопливный котел на максимальный режим работы с достаточной подачей воздуха и полноценным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдет, они нагревают воздух помещения, а не воду в системе, так что аккумулировать тепло не получится. Вот почему при горении смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда присутствует угарный газ.
Помните, количество угарного газа зависит от того, насколько перекрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топку, тем больше образуется угара, а тепла — меньше.
Заключение
Помимо перечисленных факторов, на реальную теплоотдачу влияет КПД теплогенератора. Например, как бы ни была высока температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымоход, и это надо учитывать при заготовке дров. КПД твердотопливных котлов побольше – до 80%.
Температура горения дров: таблицы сравнительных характеристик
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:
- Температура горения – низкая.
- При помещении в огонь образовывается большое количество сажи и дыма.
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.
Самое сильное пламя вызывает ясень, смолистая лиственница, клен, сосна или дуб, срубленный в летний период.
Многие предпочитают сжигать сосну – это один из самых популярных вариантовНемного 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:
- Сорт древесины, используемый для сжигания.
- Влажность материала.
- Объем воздуха, заходящего в топку.
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:
- Самый подходящий вариант – сушка. Для этого дерево разрезается на маленькие куски, а после складывается в сухое место в сарай или навес. В естественных условиях процесс сушки займет примерно 1 год. А если дрова будут хранить дольше и пролежат два лета, то влажность их составит 20%. Это уже оптимальный показатель.
- Второй вариант менее предпочтительный – жечь то, что есть, не обращая внимания на влажность. Но при таком раскладе, придется тратить вдвое больше дров для образования нужной температуры. К тому же следует быть готовым к очистке дымохода от сажи.
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 обугливатьсяПосле 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 остываетПечка-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. 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 дерева | Теплотворная 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:
| Порода | Жаропроизводительность в процентах | Температура 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.
Температура горения древесины — SECRET SQUIRREL
Температура горения древесины уже бегло упоминалась в нашей публикации о «Треугольнике огня«, и сегодня мы углубимся в этот вопрос.
Мы все привыкли верить, что горит само топливо. И хотя без него горение невозможно, но на самом деле воспламеняется газ, выделяемый топливом при горении. Правда для того, чтобы древесина стала выделять достаточное для воспламенения количество этого самого газа, ей необходима высокая температура. И эта температура отличается для разных пород древесины и для разных условий. На скорость и количество выделяемого газа влияют структура, плотность, влажность и другие особенности, потому некоторые породы дерева быстро разгораются, дают много жара и света, в то время как другие очень трудно поджечь, а тепла от них исходит куда меньше, чем хотелось бы. Весьма важным это становится при заготовке дров для костра, и, особенно, при выборе материалов для растопки. В таблице ниже приведена температура горения некоторых распространенных пород древесины.
| Древесная порода | Температура горения, С | Жаропроизводительность, % (max: 100%) |
| Бук, ясень | 1044 | 87 |
| Граб | 1020 | 85 |
| Дуб (зимний) | 900 | 75 |
| Лиственница | 865 | 72 |
| Дуб (летний) | 840 | 70 |
| Береза | 816 | 68 |
| Пихта | 756 | 63 |
| Акация | 708 | 59 |
| Липа | 660 | 55 |
| Сосна | 624 | 52 |
| Осина | 612 | 51 |
| Ольха | 552 | 46 |
| Тополь | 468 | 39 |
Справедливости ради, стоит отметить, что градусы Цельсия, указанные в таблице, приведены для идеальных условий (закрытое пространство, сухость используемой древесины и контролируемая подача кислорода в оптимальных для горения объёмах), которые достигаются разве что в котлах, но никак не в костре, разведенном посреди поляны. Но, несмотря на это, в качестве ориентира, данные таблицы вполне пригодны.
Чем выше температура горения, выбранной вами древесной породы — тем больше тепла ей понадобиться поглотить прежде чем из неё начнет выделяться горючий газ.
Для растопки лучше использовать породы с низкой температурой горения, а в качестве основных дров — породы с высокой. В противном случае вы можете столкнуться с двумя типами проблем:
- Температура горения выбранной древесины выше, чем температура, генерируемая вашим инструментом воспламенения. Из-за этого топливо просто не разгорится, либо потребует дополнительной обработки, подготовки и приготовлений.
- Температура горения выбранной древесины низкая, и в результате выделяется недостаточно тепла. По этой причине вам может потребоваться смена древесной породы по мере сжигания топлива, либо заготовка большего количества дров.
Из данных таблицы можно сделать вывод, что температура горения тополя делает его хорошей растопкой, т.к. активно гореть он начнет уже при 468 градусах Цельсия, в то время как, например, сосну придётся прогревать до 624 градусов. Если под рукой не окажется ничего кроме дуба, то для его воспламенения доведется хорошенько попотеть, чтобы поднять температуру горения до 840-900 градусов, и только тогда добавлять дубовые поленья. Низкая температура горения делает тополь хорошей растопкой, но в роли основного топлива его лучше не использовать из-за его малой жаропроизводительности, обозначенной во второй колонке таблицы. На эту роль куда лучше подойдут сосна, береза, или тот же дуб. Эти породы производят больше газа, следовательно, больше света и тепла.
Запоминать значения всех колонок таблицы не вижу особого смысла, т.к. куда проще использовать её в качестве ориентира для построения собственного хит-парада древесных пород с учётом особенностей флоры вашего региона. Простая последовательность типа «сначала жжём породу X, потом переключаемся на породу Y» на три-четыре шага куда легче запоминается и используется в поле. Если выбора в поле у вас нет, и под руками имеется единственная порода древесины — придётся работать с ней, но если выбор, всё же, имеется — лучше делать его осознанно и обдумано. И хотя температура горения, обозначенная в таблице, характерна только для идеальных условий, говоря о них, также обязательно стоит упомянуть два фактора, непосредственно влияющих на температуру горения: влажность и контактную площадь.
Влажность и температура горения
Как бы вам этого не хотелось, но любая свежесрубленная древесина содержит в себе влагу. Это и соки, курсирующие по стволу, и вода, впитываемая корнями, и накопленные смолы. Кроме этого не стоит забывать и про осадки, которые впитались в кору и ствол после недавнего дождя. Для большинства сортов дерева, указанных в таблице, влажность в сыром состоянии будет составлять порядка 45-55%, а в некоторых случаях может достигать и 65% (влаголюбивые сорта древесины, деревья с побережий или болот, тропических ливневых лесов). Именно по этой причине для производства пиломатериалов, мебели, инструментов и прочих предметов используется сушенная древесина, период сушки которой может достигать одного и более лет.
При разведении костра из свежесрубленной древесины, температура горения будет ниже чем при сжигании той же породы в сухом состоянии. Это и не удивительно, ведь 45-65% тепла, выделяемого топливом будет уходить на то, чтобы испарить влагу из него самого. Когда при горении ваш костер издаёт шипящий звук — это как раз испаряется та самая влага. Снижение температуры горения и выделяемого тепла при использовании сырых дров просто обязательно учитывать при заготовке дров для ночного обогрева в холодную пору года, или на длительное время стоянки, ведь расходоваться сырые дрова будут в два раза быстрее чем сухие, выделяя то же количество тепла.
Контактная площадь и температура горения
Температура горения также зависит и от контактной площади. Работает эта зависимость частично через влияние на влажность. Чем больше полено — тем выше должна быть температура для его просушивания, нагревания и последующей газификации. По этой причине толстые поленья долго разгораются, и не слишком интенсивно горят, т.к. площадь выделения газа ограничивается общей площадью полена. Увеличивая контактную площадь огня с топливом, разделывая древесину на мелкие части, вы достигаете двух позитивных моментов. Во-первых, вы увеличиваете приток кислорода к месту горения, что только позитивно влияет на треугольник огня. Во-вторых, вы увеличиваете площадь, через которую может испаряться избыточная влага, в результате чего древесина сохнет быстрее и быстрее газифицируется, повышая тем самым температуру горения. По этой причине мокрые дрова стоит разделывать как можно мельче, в противном случае температура горения вашего трута и растопки может оказаться недостаточной для просушки и воспламенения влажных поленьев большого объёма.
Надеюсь, температура горения разных сортов древесины, указанная в таблице, и способы воздействия на неё из сегодняшней статьи пригодятся вам в дальнейшем и помогут разводить огонь быстрее и проще.
Насколько сильно горит древесина? Все, что вам нужно знать Начните работу с деревом прямо сейчас
Многие частные дома оборудованы каминами.
Но мало просто положить туда дрова и ждать максимального тепла. Чтобы отапливать дом должным образом, вы должны иметь полную информацию о том, насколько сильно горит дрова, а также о том, какие дрова лучше всего использовать.
Различные породы древесины имеют разную температуру горения. При средней плотности и при равновесной влажности с окружающим воздухом древесина воспламеняется при температуре около 300 градусов по Цельсию (572 градуса по Фаренгейту).Дерево действительно горит горячим, средняя температура колеблется от 800 до 950 градусов по Цельсию (от 1472 до 1742 градусов по Фаренгейту). Дрова сначала нагреваются в периферийной части, после чего тепло распространяется внутрь.
Чтобы зажечь кусок дерева, необходим источник тепла, который нагреет часть дерева до благоприятной температуры. При нормальной влажности древесина воспламеняется до 300 градусов по Цельсию (572 градусов по Фаренгейту).
Температура при горении от 840 до 900 градусов.Когда необходимо развести открытый огонь, зажечь поленья в мангале, желательно использовать сосну. Его также часто используют для обогрева дома, помещая его в печь.
Температура горения древесины составляет около 610-630 градусов по Цельсию. Но по этой причине вам нужно будет использовать примерно половину древесины, чем береза или дуб.
Порог температуры горения древесины различных пород древесины
В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол они зависят от температуры обжига древесины, теплотворной способности и от свойства пламени.
Если дерево пористое, оно горит очень интенсивно, но не дает высоких температур горения — максимальное значение 500 градусов ℃.
Но более плотная древесина, такая как древесина граба, ясеня или бука, горит при температуре около 1000 градусов ℃.
Чуть ниже температуры обжига у березы (около 800 ℃), а также у дуба и лиственницы (900 ℃).
Если говорить о таких лесах, как ель и сосна, они светятся примерно при 620-630 градусах ℃.
Сжигание дров для обогрева или приготовления пищи на самом деле является сжиганием, учитывая, что оно является полным.
В результате полного сгорания при максимальном выходе образуются вода, углекислый газ и зола. Ясень составляет от 0,5 до 1% от объема сухой древесины .
Узнайте здесь о лучших методах, которые я рекомендовал для сушки древесины самым быстрым и простым способом!
Если дрова слишком влажные и слишком толстые или воздух недостаточный (плохая тяга, дрова расположены так, чтобы не пропускать воздух), горение неполное и опасные газы (окись углерода, окись азота ) Результат и дым.
Дым представляет собой углерод (древесный уголь), перемещаемый воздухом или водяным паром, прежде чем он полностью сгорит и преобразуется в двуокись углерода.
В таблице ниже вы найдете, насколько сильно горит различные виды древесины:
| Тип древесины | Температура горения древесины [градусы Цельсия / Фаренгейта] |
| Западный красный кедр | 354 ° C /669,2 ° F |
| Красное дерево | 364 ° C /687.2 ° F |
| Сосна лучистая | 349 ° C / 660,2 ° F |
| Пихта Дугласа | 350 ° C /662 ° F |
| Дуб | 900 ° C /1652 ° F|
| Викторианский ясень | 311 ° C /591,8 ° F |
| Береза | 816 ° C /1500,8 ° F |
| Ель | 620 ° C /1148 ° F |
| Бук | 950 ° C /1742 ° F |
Пиролиз — процесс разложения древесины при высоких температурах CO2 и остатках сгорания — происходит в три фазы.
https://guides.firedynamicstraining.ca/Начальный процесс обжига древесины происходит при 160-260 градусах Цельсия (320 градусов Фаренгейта) . В лесу начинают появляться необратимые изменения, заканчивающиеся огнем. Температура возгорания древесины колеблется в пределах 200-250 градусов по Цельсию (392-482 градуса по Фаренгейту).
Вторая фаза обжига дров составляет 270-430 градусов Цельсия . Начните разложение древесины под действием высокой температуры.
Третья фаза характерна для костра или горящей печи. Температура обжига древесины на третьей фазе 440-610 градусов Цельсия.
В этих условиях древесина воспламеняется практически в любом состоянии и оставляет после себя уголь.
Различные породы древесины имеют разную температуру воспламенения. Температура обжига сосны — дерево не само топливо, составляет 250 градусов.
Проверьте этот список, который я составил из 15 лучших пород древесины в мире!
Различные этапы процесса сжигания древесиныЭто сложный процесс сжигания, который выполняется в несколько этапов :
ИСПАРЕНИЕ ВОДЫ.
Вода составляет примерно половину веса свежепиленного бревна. После одного сезона сушки подача воды снижается до 20%. Когда вода нагревается в камере сгорания, она испаряется, поглощая часть калорийной энергии, выделяемой при сгорании.
Чем влажнее древесина, тем больше энергии тратится. Поэтому влажное дерево трескается и трескается, а сухое дерево загорается и слегка горит.
ДЕРЕВО ДЫМ
Дым — это облако горючих газов.Их воспламенение происходит при повышенных температурах и в присутствии кислорода, поддерживающего это горение. Газы горят ярким пламенем.
Когда их возгорание не происходит, дым либо конденсируется на трубах и дымоходе в виде смолы, либо уносит их в атмосферу, загрязняя окружающую среду.
ПРИЗНАКИ ПРАВИЛЬНОГО ГОРЕНИЯ
Горение должно происходить при наличии огня, пока древесина не превратится в древесный уголь. Цель — огненное бездымное горение.
Кирпичи дымохода в камере сгорания (если есть) должны быть окрашены в желто-коричневый, а не в черный цвет.
Сухая древесина должна немедленно загореться при наличии достаточного количества воздуха.
Стекло камеры сгорания (если есть) должно оставаться чистым.
Выходящие из корзины газы должны быть прозрачными или белыми. Серый дым указывает на неправильное горение.
Изотермическая реакция, при которой выделяется определенное количество тепловой энергии, называется горением.Эта реакция протекает в несколько последовательных стадий. На первом этапе древесина нагревается внешним источником огня до точки возгорания.
Когда температура достигает 120-150 градусов ℃, древесина превращается в уголь, способный к самовоспламенению. Когда температура древесины достигает 250-350 ° C, начинают выделяться горючие газы — этот процесс называется пиролизом.
При этом горение верхнего слоя древесины, сопровождающееся белым или коричневым дымом, смешивается с пиролизными газами с водяным паром.
На втором этапе, в результате того, как горят горячие дрова, пиролизные газы загораются светло-желтым пламенем. Он постепенно распространяется по всей поверхности древесины, продолжая нагревать древесину.
Следующая стадия характеризуется воспалением древесины. Как правило, для этого его нужно нагреть до 450-620 ℃.
Чтобы дрова загорелись, требуется внешний источник тепла, который будет достаточно мощным, чтобы сильно нагреть древесину и ускорить реакцию.
Сушите древесину, используя любой из следующих методов, представленных в этой полезной статье, которую я написал!
Факторы, влияющие на температуру горения древесиныСуществует несколько факторов, влияющих на то, насколько сильно может гореть древесина:
- Марка древесины, используемой для горения.
- Влажность материала.
- Объем воздуха, поступающего в топку.
Это основные показатели, требующие особого внимания, поскольку они зависят от эффективности сжигания древесины и температуры, которая может увеличиваться в процессе горения.
- Воздух
Древесина горит наилучшим образом и пламя становится интенсивным, если впуск воздуха в печь открыт. Это также уменьшит загрязнение, поскольку частицы газа сгорают и выделяют тепло.
- Уровень влажности
Влажность древесины играет ключевую роль при обжиге, поэтому этот важный момент требует отдельного анализа. Каждое только что срезанное дерево имеет определенное содержание влаги. В большинстве случаев этот показатель составляет 50%.
Но в некоторых случаях увеличивается до 65%. А это говорит о том, что такой материал будет долго сохнуть под воздействием высокой температуры, прежде чем загорится.
Некоторая часть тепла будет работать только для удаления лишней влаги путем испарения.
По этой причине температура не достигает максимального значения. Теплоотдача в таких условиях снизится.
Для получения максимальной выгоды следует использовать несколько основных опций:
- Лучшим вариантом является сушка древесины .Для этого деревце разрезают на небольшие кусочки, затем загибают в сухое место на складе или под навесом.
В естественных условиях процесс сушки занимает примерно 1 год. А если древесина будет храниться дольше и разложить два лета, то влажность составит 20%. Это оптимальный показатель.
- Второй вариант менее предпочтителен — сжигать то, что есть, не обращая внимания на влажность. Но в этой ситуации вам придется потратить вдвое больше древесины, чтобы сформировать нужную температуру.Кроме того, вы должны быть готовы прочистить дымоход.
Чем лучше сушится древесина, тем выше температура горения. И в этом смысле зависит и выделение тепла. Жара не работает с мокрым деревом.
Выбирая правильную древесину, вы должны знать некоторые оттенки. Например, если вы используете ясень или бук, вы можете поднять температуру до высокого уровня, но если вы используете его для сауны или печи, это очень дорого и невыгодно — древесина быстро горит.
По этой причине начали использовать другие виды березы. Березовые дрова имеют температуру горения 800 градусов по Цельсию (1472 градусов по Фаренгейту).
В приведенной ниже таблице у нас есть ряд пород древесины с одинаковой влажностью 12%. Эта влажность является влажностью древесины по умолчанию, оставленной снаружи для высыхания.
Без искусственной принудительной сушки древесина никогда не достигает 0% влажности. Я хочу, чтобы вы поняли, что убирать всю воду — не всегда хорошо.Для сжигания в обычной печи дрова должны быть как можно более сухими, потому что происходит только горение.
| Тип дерева | Калорийность [Ккал / кг] |
| Ель | 3710 Ккал / кг |
| Ель | 3700 Ккал / кг |
| Береза | 3610 Ккал / кг |
| Клен | 3610 Ккал / кг |
| Древесина акации | 3600 Ккал / кг |
| Буковая древесина | 3600 Ккал / кг |
| Яблоня | 3590 Ккал / кг |
| Вишня | 3560 Ккал / кг |
| Дуб | 3460 Ккал / кг |
Лиственные породы выделяют больше тепла, чем мягкие породы того же объема, но на килограмм разные такое же тепло дадут породы дерева.
Хвойные породы дешевле, чем лиственные, и мы рекомендуем использовать их в начале и в конце зимы, когда менее холодно. Они предлагают чистое горение, не превращая дом в сауну.
Они будут гореть быстрее, но огонь можно продлить, добавив древесину твердых пород.
Если вам интересно узнать, насколько сильно горит каждая древесина или теплотворная способность каждого вида древесины, посмотрите этот Сжигание древесины — значения тепла
Почему бы не использовать влажную древесину? Влага древесины снижает калорийность.Большая часть теплотворной способности используется для испарения воды, остальная часть недостаточна для обеспечения нагрева.
Водяной пар снижает температуру горения и способствует образованию сажи, которая накапливается и затвердевает толстым слоем на стенках камеры сгорания, керамике, трубах, дымоходе и т. Д.
Загрязнение атмосферы увеличивается из-за Дело в том, что газы покидают камеру сгорания несгоревшими.
Качество дров и способ их выбора
Березовые дрова имеют лучшее соотношение тепловой эффективности и стоимости — топить более дорогие породы с высокими температурами горения экономически не выгодно.
Эта статья, которую я написал, поможет вам при покупке древесины. Это полное руководство о том, сколько древесины содержится в шнуре и сколько должна стоить каждая порода древесины!
Ель, пихта и сосна подходят для костров — эти хвойные породы дают относительно умеренное тепло. А вот в твердотопливном котле, печи или камине дрова использовать не рекомендуется — они не выделяют достаточно тепла для эффективного обогрева дома и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества. сажи.
Дрова низкого качества считаются топливом из осины, липы, тополя, ивы и ольхи — пористая древесина при горении выделяет мало тепла.
Ольха и другие породы древесины «загораются» с углем в процессе горения, что может привести к пожару, если дрова использовать для сжигания открытого камина.
При выборе также следует обращать внимание на влажность древесины — необработанная древесина хуже горит и оставляет больше золы.
Заключение
Как вы заметили, разные породы древесины имеют разную температуру воспламенения. В этой статье мы показали, насколько горячо горит древесина , имея диапазон воспламенения от 200 до 300 градусов Цельсия (392-572 градуса по Фаренгейту) и диапазон горения от 840 до 950 градусов Цельсия (от 1544 до 1742 градусов по Фаренгейту). ) .
Чем выше температура горения (800-1000 ° C), тем полнее распад древесины, выше количество выделяемой энергии, выше КПД установки и ниже степень загрязнения.
Основываясь на диапазонах сжигания древесины, мы можем понять различные факторы, влияющие на процесс сжигания древесины. Эти факторы помогут вам решить, как развести большой огонь и какие породы дерева вам нужно выбрать в соответствии с вашими потребностями.
РЕКОМЕНДАЦИЯ ДЛЯ ЧТЕНИЯ:
Насколько сильно горит древесина? Проверено
Как партнер Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках (без дополнительных затрат для вас).
Подумываете о том, чтобы развести в этом году хороший костер или избавиться от старых дров, сжигая их, но задаетесь вопросом, насколько горячими могут быть вещи? Он может немного отличаться, но давайте посмотрим, насколько горячее дерево становится при горении.
Существует много различных видов древесины, некоторые горят при температуре до 930 градусов по Фаренгейту (500 по Цельсию), а другие могут гореть до 2000 градусов по Фаренгейту (1093 по Цельсию). Температура может влиять на множество вещей.
В этой статье мы поговорим о различных вещах, влияющих на температуру дров, при какой температуре воспламеняется древесина, может ли древесина плавиться или испаряться, и посмотрим, какова средняя температура костра. Вот что вам нужно знать.
Если вас интересуют подлинные рюкзаки, сумки и кошельки, сделанные пожарными, вы можете найти их здесь.
Также прочтите: Какова температура огня? Насколько жарко становится?
При какой температуре горит дерево?
При возгорании древесины происходит довольно сложный процесс, известный как «пиролиз». Это трехэтапный процесс, который позволяет дереву эффективно разлагаться при горении.
Во-первых, при температуре от около 320 градусов по Фаренгейту до около 500 градусов древесина начинает гореть, и вы можете видеть, как она изменяется таким образом, что необратимо (следы обугливания, растрескивание, усадка и т. Д.), А в какой-то момент (где-нибудь выше 390 градусов) древесина загорится.
Итак, древесина воспламеняется при температуре от 390 до 500 градусов по Фаренгейту.
Следующая фаза пиролиза более горячая, разложение становится более быстрым и начинает расходовать древесину с приличной скоростью. Это происходит между 500 и 800 градусами.
После этого вы начинаете достигать температуры, известной как «печь для обжига». Вся древесина на этом этапе должна полностью загореться, а единственным остатком должен быть горящий уголь.
На этом видео показан процесс воспламенения древесины:
Также прочтите: Температура возгорания в доме: насколько жарко?
При какой температуре горит?
Порода дерева имеет прямое отношение к «температуре горения древесины» древесины, которую оно производит. Никаких сюрпризов, правда?
Вероятно, самая низкая температура ожога из любой общедоступной древесины — это Викторианский ясень, который может вызвать пламя около 592 градусов по Фаренгейту.
На другом конце шкалы у вас есть могучая береза , которая вполне может создать настоящий ад и может гореть при температуре 1500 градусов и более!
Когда дерево горит, оно претерпевает несколько изменений.
Во-первых, большая часть веса воды начинает исчезать по мере того, как вода выкипает — свежераспиленная древесина составляет около половины своего веса в воде, древесина, которой был дан сезон высыхания, с другой стороны, имеет около пятой части веса. его вес как содержание воды.
Влажная древесина горит при более низкой температуре, чем сухая древесина. Это связано с тем, что часть энергии используется для преобразования воды в пар, а не направляется в пламя.
Примечание: Вода расширяется в 1600 раз по своему объему при нагревании и превращается в пар (пар), что позволяет ей поглощать тонну тепла. Это одна из причин того, что вода так эффективна при тушении пожаров.
Вы также должны обнаружить, что при сжигании древесины образуется дым — это горючие газы, образующиеся в процессе горения, и для их поддержания необходим кислород.
Затем происходит пиролиз, и большая часть энергии в древесине выделяется в виде пламени и тепла.
Чтобы лучше понять науку о процессе горения древесины, посмотрите это:
Также прочтите: При какой температуре горит / воспламеняется бумага? Выявлено
Что такое Flashpoint?
Это полностью зависит от типа древесины, которую нужно сжигать.
Обычные дрова имеют температуру воспламенения (то есть минимально возможную температуру горения) около 570 градусов по Фаренгейту.
Однако, как мы уже видели, некоторые виды деревьев дают гораздо более низкие точки воспламенения, и Береза потребует гораздо больше энергии для сгорания.
Также прочтите: Легковоспламеняющийся ли бамбук? Проверено
Что такое точка плавления?
Может ли древесина плавиться?
Плавление с физической точки зрения требует нескольких изменений в структуре вещества.
Во-первых, молекулы в твердой форме вещества должны быть разделены друг от друга.
Во-вторых, молекулы должны иметь возможность свободно перемещаться друг вокруг друга, создавая своего рода ток.
Однако при этом химические свойства вещества должны оставаться неизменными. Так, например, если вы плавите золото, вы получаете жидкое золото как конечный продукт, а не как новое вещество.
Когда дело доходит до дерева, первая проблема заключается в том, что если вы попытаетесь нагреть его настолько, чтобы оно расплавилось, оно загорится. Когда он загорается, древесина окисляется, то есть отдельные молекулы распадаются и соединяются с кислородом воздуха, образуя новые соединения.
Это означает, что при нормальных условиях древесина не плавится, потому что вместо этого она меняет свою химическую структуру.
Но могли бы мы расплавить дерево, если бы мы просто сделали его достаточно горячим и вместо этого удалили весь кислород?
К сожалению, нет. Вся вода из дерева и летучие химические вещества, которые могли скрываться внутри, испарились бы, таким образом, они были бы такими же, как и в начале.
Однако древесина состоит из очень длинных волокнистых нитей, которые сделаны из целлюлозы, они придают древесине большую часть ее прочности.Эти волокна не могут разрушиться при нагревании на более мелкие, которые свободно перемещаются, лучшее, что мы могли сделать, — это направить на них достаточно тепла, чтобы разрушить «карбонильные» связи внутри.
К сожалению, это снова изменит структуру дерева. У нас больше не было целлюлозных волокон; у нас был уголь, и дерево не расплавилось бы.
Однако можно было бы расплавить древесину, если бы мы могли поддерживать стандартное давление, а затем поднять температуру до 3500 градусов по Фаренгейту (это температура плавления не древесины, а углеродного элемента — ключевого строительного блока древесина).
Однако мы пока не можем сделать это и, следовательно, для любых практических целей — древесина не имеет температуры плавления, потому что она просто не может плавиться.
Может ли древесина испаряться?
Испарение — это продолжение плавления. Это дальнейшее разрушение молекулярной структуры, при котором все межмолекулярные связи удаляются, и отдельные молекулы могут свободно плавать в воздухе вокруг них.
Как и следовало ожидать, если древесину невозможно расплавить, она не сможет испариться. Есть некоторые необычные вещества, которые подвергаются процессу сублимации, то есть они превращаются из твердого вещества в газ без жидкой фазы между ними.
Древесина не входит в число этих веществ, а это значит, что нам, вероятно, потребуется довести ее до температуры 8720 градусов по Фаренгейту, то есть температуры кипения углерода.
Поскольку мы не можем даже довести температуру до 3500 градусов (точка плавления), этот теоретический эксперимент вряд ли будет проведен на практике в ближайшем будущем.
По крайней мере, пока древесина не испаряется.
Насколько сильно нагревается дровяной камин?
Если вы хотите измерить температуру дров, вам нужно знать точный состав древесины и относительное количество воды в древесине, а также есть ли что-нибудь еще в огне.
Совершенно очевидно, что это смехотворно сложное вычисление, которое не принесло бы нам большой пользы, даже если бы мы могли его сделать правильно.
Итак, лучше использовать среднюю температуру, определенную в лабораторных условиях, а затем осознавать, что могут быть существенные различия в этих цифрах, когда дело доходит до практического использования.
Средняя температура костра
Костер обычно горит при температуре около 1112 градусов по Фаренгейту.
Температура костра повысится, как только большая часть древесины будет преобразована в древесный уголь в процессе горения. Древесный уголь горит при гораздо более высокой температуре — примерно 2012 градусов по Фаренгейту.
Отметим, что еще в 2016 году предполагалось, что костры стали причиной более 60 000 пожаров в Соединенных Штатах, которые привели к уничтожению 4 миллионов акров земли.Потому что потушить пожар такой температуры довольно сложно.
Чтобы сделать это правильно, убедитесь, что дерево полностью сгорело до пепла, затем задушите его водой (пока вода не перестанет шипеть), а затем, на всякий случай, выкопайте немного земли или песка поверх огня. Наконец, прикоснитесь к поверхности (очень осторожно), чтобы убедиться, что она больше не горячая.
Не оставляйте за собой горящий огонь.
Заключение
Насколько сильно горит дрова? В целом, древесина будет гореть примерно до 2000 градусов по Фаренгейту в зависимости от типа древесины и способа организации огня.Можно заставить его гореть при еще более высоких температурах, но это требует очень специфической настройки.
Однако древесина может загореться при более низких температурах, особенно если она высохла и в ней очень мало воды, чтобы противостоять пламени.
Статьи по теме
Черный дым: что это значит и что его вызывает?
Горит ли металл в огне? Проверено
При какой температуре горит хлопок? Легковоспламеняющийся?
Сжигание дров
Сжигание дровСнижение воспламеняемости и горючести изделий из дерева основано на химических и физических средствах, которые влияют на различные стадии воспламенения и горения, например:
- изменения внутренней структуры древесины под воздействием тепла на молекулярном уровне;
- физические и химические процессы соединений, образующихся при этих изменениях как внутри древесины, так и в газах, образующихся над ней;
- передача тепла в изделиях из дерева;
- перенос кислорода в реакционные зоны.
В этом разделе рассматриваются следующие темы:
Многие материалы в нашей среде, включая изделия из дерева, горят косвенно в том смысле, что материалы на самом деле не горят, но горение происходит как реакция между кислородом и газами, выделяемыми из материала (исключением из этого правила является горение раскаленного материала. обугленная древесина, в которой кислород напрямую вступает в реакцию с углеродом). Под воздействием тепла древесина легко производит вещества, которые активно реагируют с кислородом, что приводит к высокой склонности древесины к воспламенению и горению.
Воспламенение и горение древесины в основном основано на пиролизе (т. Е. Термическом разложении) целлюлозы и реакциях продуктов пиролиза друг с другом и с газами в воздухе, в основном с кислородом. При повышении температуры целлюлоза начинает пиролиз. Продукты разложения либо остаются внутри материала, либо выделяются в виде газов. Газообразные вещества реагируют друг с другом и кислородом, выделяя большое количество тепла, которое в дальнейшем вызывает реакции пиролиза и горения.Процессы пиролиза и горения показаны на рисунке 1.
Рисунок 1. Схематическое изображение пиролиза и горения древесины: а) Внешний обогрев увеличивает температуру древесины. б) Начинается пиролиз, и химическая структура древесины разрушается. Легкие продукты пиролиза улетучиваются с поверхности. в) Начинается горение. Продукты пиролиза реагируют с кислородом и выделяют больше тепла, вызывая сильно нарастающую цепную реакцию.В зависимости от условий окружающей среды (таких как температура, концентрация кислорода, влажность, антипирены, pH и т. Д.)) пиролиз древесины может протекать в основном по двум направлениям, представленным на рис. 2а. Путь образования смолы, происходящий при температуре около 300 ° C, связан с нормальным сжиганием древесины. В этом случае при пиролизе образуется много смолы, включая левоглюкозан, который легко разлагается на горючие газы под воздействием тепла (см. Рисунок 2b). Термическое разложение может происходить также по пути образования угля. В этом процессе целлюлоза сначала превращается в нестабильную активную целлюлозу, которая затем разлагается, так что продуктами реакции в основном являются углекислый газ и вода, а также основная цепь целлюлозы, содержащая много углерода (см. Рисунок 2c).
Рис. 2. а) Два основных пути реакции термического разложения древесины. б) Расщепление молекул целлюлозы в реакции образования смолы (нормальное горение). в) Расщепление молекул целлюлозы в реакции обугливания.Пиролиз древесины зависит от внешних факторов, таких как способ нагрева, скорость нагрева материала и т. Д. Следовательно, изделия из дерева не имеют явной температуры воспламенения, но воспламенение происходит в определенном диапазоне температур, в котором вероятность возгорания становится достаточно большой.Температура пилотируемого воспламенения древесины обычно составляет около 350 ° C, в то время как для самовоспламенения требуется температура около 600 ° C.
Свойства реакции на огонь, такие как воспламеняемость, тепловыделение и распространение пламени, наиболее важны для огнестойких изделий из древесины. Обугливание как характеристическое свойство огнестойкости также может зависеть, в частности, от поверхностных защитных слоев.
2.1 Воспламеняемость
Чтобы древесина могла воспламениться, ее температура должна подняться настолько, чтобы пиролиз прошел достаточно сильно и начались химические реакции горения.Следовательно, возгорание деревянного изделия зависит от способа нагрева, то есть тепловых свойств материала и способа теплового воздействия на материал.
Факторы, влияющие на возгорание древесины, в целом хорошо известны: влажная древесина трудно воспламеняется, тонкие куски дерева воспламеняются легче, чем толстые бревна, а легкие породы дерева воспламеняются быстрее, чем тяжелые. Внешними факторами, влияющими на возгорание, являются интенсивность теплового воздействия и форма его воздействия (например,г. расстояние пламени от поверхности).
Содержание влаги в древесине влияет на возгорание в основном как теплоотвод. Нагревание воды и особенно ее испарение потребляют тепловую энергию. Кроме того, влага увеличивает тепловую инерцию материала.
Воспламенение деревянных изделий разной толщины зависит от их термической толщины. Термически тонкий слой воспламеняется быстрее, чем термически толстый материал.Когда термически тонкий продукт подвергается нагреву с одной стороны, его противоположная сторона нагревается очень близко к температуре открытой стороны к моменту воспламенения. В случае термически толстого продукта противоположная сторона не нагревается, а остается при температуре окружающей среды, когда образец воспламеняется. Тепловая толщина практичных продуктов колеблется между термически тонкими и толстыми. Как показывает практика, деревянное изделие является термически тонким, если его толщина составляет не более нескольких миллиметров, и термически толстым, если его толщина составляет порядка 10 мм или более.
Зависимость времени до воспламенения tig от внутренних свойств материала при радиационном тепловом воздействии можно описать следующим образом [18,19]:
где ρ , c и k — плотность, удельная теплоемкость и теплопроводность материала соответственно, L 0 — толщина образца, T ig ; — температура воспламенения, T 0 — температура окружающей среды, и — чистый тепловой поток к поверхности образца.
Когда термическая толщина продукта находится между термически тонким и толстым, показатель степени, описывающий влияние чистого теплового потока q « net и разницы температур T ig T 0 , находится между 1 и 2.
2.2 Тепловыделение и распространение огня
Тепло, выделяющееся при сгорании, является движущей силой пожара: чем больше тепла, выделяемого горящим предметом, тем быстрее распространяется огонь и тем горячее становятся газы и ограничивающие поверхности кожуха огня.Таким образом, одной из наиболее важных величин, описывающих горение материалов, является скорость тепловыделения, которая обозначается и выражается в кВт или МВт.
Помимо внутренней структуры и свойств материала, скорость тепловыделения сильно зависит от внешних факторов. Следовательно, точные значения для разных материалов не могут быть даны. Наиболее важными внешними факторами, влияющими на это, являются чистый тепловой поток к поверхности и концентрация кислорода в окружающей среде, описываемая коэффициентом f (O2).Внутренние свойства материала, влияющие на это: теплота сгорания ∆H c , теплота газификации L v и удельная теплоемкость C . Следующее уравнение показывает скорость тепловыделения на единицу площади горящего материала:
где T ig — температура воспламенения, а T 0 — температура окружающей среды. Отмечено, что, помимо поступающего теплового потока на поверхность, также зависят тепловые потери с поверхности.
Скорость тепловыделения на единицу площади можно измерить, например, с помощью конического калориметра [20], который описывает горение в хорошо вентилируемой среде (ранняя стадия пожара). Полученные результаты описывают теплоотдающие свойства материалов, хотя они в некоторой степени зависят от уровня теплового воздействия, используемого в испытании, свойств открытой поверхности (в случае древесины, например, зерен, сучков и склонности к растрескиванию). , и толщину образца.
Когда дерево горит, по его поверхности распространяется пламя. Распространение пламени можно рассматривать как последовательность возгораний. Следовательно, на распространение пламени влияют те же факторы, что и на воспламенение. Тепло, выделяемое очагом горения, влияет на скорость распространения пламени непосредственно от пламени и через нагревание кожуха огня. Таким образом, факторы, определяющие скорость тепловыделения, также важны для распространения пламени.
2.3 Обугливание
Когда древесное изделие горит с постоянной скоростью тепловыделения на единицу площади, граница между пиролизованным материалом и неповрежденной древесиной, т.е.е. фронт пиролиза продвигается к древесине в направлении глубины. Поскольку всю пиролизную древесину можно рассматривать как обугленную, скорость обугливания β соответствует скорости распространения фронта пиролиза. Скорость обугливания является важной величиной для огнестойкости деревянных конструкций, потому что древесина под слоем обугливания сохраняет свои первоначальные свойства.
Важными факторами для скорости обугливания древесины являются плотность 90 , внешний тепловой поток и влажность [21].Скорость обугливания уменьшается с увеличением плотности согласно степенному закону, где υ находится между 0,5 и 1 ( υ = 0,5 является результатом исследования только теплопередачи, а υ = 1 соответствует модели, охватывающей только сохранение массы). Скорость обугливания линейно увеличивается с увеличением внешнего теплового потока. Примерная зависимость между скоростью обугливания и содержанием влаги составляет.
Типичное значение скорости обугливания древесины составляет примерно 0.5 — 1 мм / мин. В таблице 3 показаны расчетные значения скорости обугливания для различных изделий из древесины, представленные в европейских стандартах проектирования EN 1995-1-2 [22,23].
На скорость обугливания обычно не оказывают большого влияния антипирены [24]. Однако выход полукокса обычно значительно увеличивается, что может способствовать защите сердцевины древесины. Защитные покрытия обычно могут быть эффективными для предотвращения возгорания и обугливания древесины.
Таблица 3.Расчетные нормы обугливания изделий из дерева [22]. Символы: ρ k = характеристическая плотность, d = толщина, β 0 = расчетная скорость обугливания для одномерного обугливания при стандартном воздействии огня, β n = расчетная условная скорость обугливания при стандартном огне контакт.2.4 Дымообразование и токсичность
Дым, образующийся во время пожара, состоит из мелких частиц, в основном содержащих углерод, которые ухудшают видимость.Сильное дымообразование на ранних стадиях пожара очень вредно с точки зрения пожарной безопасности зданий, поскольку оно создает опасность для аварийного выхода из-за уменьшения видимости и раздражающего и выводящего из строя воздействия дымовых газов. Дымообразование зависит от горящего материала, но также важны внешние факторы, такие как тип пожара (пламя / тление) и подача кислорода.
По сравнению с пластмассами, дымообразование деревянных изделий незначительно.В хорошо вентилируемых условиях образование дыма от древесины обычно составляет около 25100 м 2 / кг, тогда как пластмассовые изделия выделяют сотни или тысячи м 2 / кг дыма.
Распространено предположение, что антипирены увеличивают дымообразование древесины. Это может быть так, поскольку антипирены могут вызвать неполное сгорание, но антипирены также могут уменьшить образование дыма. Верна пословица: «Нет дыма без огня»: если антипирен достаточно хорошо препятствует горению, дымообразование также уменьшается.
Основными продуктами сгорания являются углекислый газ и вода, но также могут выделяться другие химические соединения. Если эти соединения токсичны, они препятствуют выходу людей из горящего здания. Основная причина отравления при пожарах — угарный газ (CO). Это преобладающий токсичный продукт сгорания при сжигании древесины. Образование CO в значительной степени зависит от вентиляции: при горении с хорошей вентиляцией образуется значительно меньше CO (менее 10 г / кг горючего материала), чем при сжигании с контролируемым кислородом, при котором образование CO составляет порядка 100 г / кг горящего материала.Также важным фактором является температура, поскольку она сильно влияет на протекание химических реакций при горении.
Производство токсичных газов изделиями из дерева с улучшенными противопожарными характеристиками зависит от веществ, используемых в качестве антипиренов. Следовательно, необходимо контролировать возможные токсичные продукты сгорания и удерживать их выброс в допустимых пределах.
Сжигание дров — Как горит дрова
Разбираемся, как горит дрова, технические детали
Стадия 1: Испарение влаги — также известная как «подготовка к работе [защиты электронной почты]»Если вы когда-нибудь пытались сжечь в своем камине влажные или необработанные дрова, вы знаете, насколько неприятным может быть этот этап.Собирая мятую бумагу, растопку, охапку более мелких веток и какой-то ускоритель для разжигания огня, например, стартовый кирпич или зажигалку (и НИКОГДА из канистры бензина или дизельного топлива — серьезно), вы зажигаете спичку (или, вероятно, больше, чем 5 или 10, если честно!) И она уходит! К сожалению, этот первоначальный взрыв нефтяного пламени обычно переходит в стадию «нет дыма без огня», когда мы скрещиваем пальцы, дуем на него, пока не косимся глаз, и отчаянно надеемся, что он загорится — постоянно возимся с заслонками дымохода. и воздухозаборники, потому что давайте посмотрим правде в глаза — мы действительно читали те инструкции по плите? Действительно?? (Хорошо, это только я.)
В любом случае, если все пойдет хорошо, мы дойдем до стадии испарения влаги при сжигании древесины, где вместо выработки тепла тепло поглощается, поскольку вода, задержанная внутри древесины, превращается в пар и удаляется из древесины путем кипячения. . Чаще всего наблюдательные пироманы среди нас замечали это явление, происходящее на концах меньших ветвей, где вода прямо под корой вскипает и капает с паром в очаг. Говоря техническим языком, на этой первой стадии сжигания древесины температура древесины достигает 212 градусов по Фаренгейту, когда вода в древесине начинает кипеть, а затем испаряется.Как мы объясняли в нашем Руководстве по эффективному нагреву плавательных бассейнов, испарение требует много энергии, что идет вразрез с принципами сжигания дров для тепла, поэтому первое правило сжигания дров в печах или каминах: Сжигайте сухое дерево! Максимальное содержание влаги следует учитывать в диапазоне 15-20%, поэтому при выборе дров учитывайте влажность, а также тип древесины.
В отличие от сырых или необработанных бревен, летучие газы горючие. Они горят и выделяют тепло, к чему мы и стремимся, если только несколько лососей не болтаются высоко в дымоходе или вы не разжигаете курильщика.Таким образом, когда температура поверхности древесины повышается с 212 ° F до примерно 450 ° F, выделяются газы, содержащиеся в большом количестве креозота: диоксид углерода, монооксид углерода, уксусная и муравьиная кислоты. Однако, поскольку эти газы, образующиеся на первой стадии сгорания, не воспламеняются до тех пор, пока вся влага не испарится и температура растопки не станет достаточно высокой, чтобы вызвать их искрение, это приводит к повышенным уровням выбросов, которые мы действительно не хотим сбрасывать. вверх по дымоходу и газу пролетают птицы с. Мы говорили это раньше, но повторим еще раз — первое правило выжигания дров? Сжигайте сухое дерево! (О, и правильная древесина для максимальной отдачи тепла, если вы хотите получить тосты.)
Когда процесс испарения лишней влаги завершается и температура в нашей печи или камине повышается, это приводит к сгоранию дров. Этап 2.
Этап 2: Испарение углеводородных соединений, «Первичное сгорание» или этап «Да, я думаю, горит»На стадии 2 сжигания древесины мы еще не находимся в стадии выработки тепла (может быть, немного), но мы приближаемся! Сейчас у нас более пятисот градусов тепла, и температура растет.Химическая структура древесины начинает разрушаться, и начинается процесс пиролиза. Пиролиз «высвобождает органические газы и оставляет богатый углеродом древесный уголь». В этом процессе также образуется смесь углеводородов в виде капель жидкой смолы и горючих газов, и копание в этой части очень сложно. На данный момент у нас есть пары углеводородов, окись углерода, метан, водяной пар, двуокись углерода и хорошая смесь других паров. Это важный поворотный момент для эффективности дровяной печи или камина, поскольку температура продолжает расти.
После того, как влага удаляется из древесины и тепло поднимает температуру древесины выше 540 ° F, происходит вторая стадия сгорания. Это этап производства тепла. Это происходит на двух разных температурных уровнях: первичном и вторичном сгорании.
Первичное сгорание:
Процесс, при котором газы выделяются из древесины и сжигаются, называется первичным сжиганием. Первичное горение начинается при температуре около 540 ° F, продолжается до 900 ° F и приводит к высвобождению большого количества энергии.При первичном сгорании также выделяются большие количества несгоревших горючих газов, включая метан и метанол, а также больше кислоты, водяного пара и диоксида углерода, что является потенциальным «неприятным» концом уравнения.
Вторичное горение:
Пора сконцентрироваться, ребята, Эти газы, называемые вторичными газами, содержат до 60 процентов потенциального тепла в древесине , поэтому их эффективное и оптимизированное сгорание действительно важно для достижения высокой общей эффективности сгорания в дровяной печи или камине.Вторичные газы не сжигаются рядом с древесиной из-за недостатка кислорода (кислород расходуется на первичное сжигание) или недостаточной температуры.
Условиями, необходимыми для сжигания вторичных газов, являются достаточное количество кислорода и температура не менее 1100 ° F. Подача воздуха является здесь критическим элементом в процессе горения, поэтому обслуживание высокоэффективной дровяной горелки, камина или дровяной печи так же важно, как и воздух. — утечки из-за плохо подогнанных или сжатых дверных уплотнителей препятствуют точному контролю воздуха.Проще говоря, слишком мало воздуха не будет поддерживать вторичное сгорание газа, а слишком много снизит температуру до точки, при которой вторичное сгорание не произойдет.
Помните, что воздух на 80 процентов состоит из инертного газа, и когда его вводят в дровяную печь, его температура значительно ниже 1100 ° F, необходимой для поддержания вторичного горения. Чем больше воздуха смешивается с вторичными газами, тем больше тепла поглощается азотом и тем ниже температура вторичной газовоздушной смеси.
Вторичное горение может происходить и происходит в высокоэффективных дровяных печах и каминах, которые спроектированы таким образом, чтобы соответствовать или превосходить требования EPA по чистому воздуху, но только если печь используется с правильно высушенной и выдержанной древесиной и эксплуатируется в соответствии с конструкции и подключается к исправной и чистой дымоходной трубе или дымовой трубе.
Многие люди не осознают, что дымоход — это двигатель, приводящий в движение печь (или камин), и что если дымоход или дымовая труба неправильно заданы и построены (правильно рассчитаны, имеют достаточную высоту или не удерживают достаточно тепла), тогда тяга будет недостаточной, и лучшая печь в мире в лучшем случае будет разочарованием, а в худшем — даже опасностью.Неполное сгорание является расточительным и останавливает процесс производства окиси углерода, что неоптимально, особенно если дымоход не втягивает в достаточной степени и может вернуть CO в дом. Опять же, баланс — это все в гармонии горения древесины, тепла и кислорода для достижения оптимальной эффективности горения!
Этап 3: Воспламенение и сжигание паров газа — эффект дожигания вторичного сгоранияТеперь, когда у нас есть все эти горючие газы, которые производятся для максимальной эффективности сжигания древесины и минимального загрязнения , им сейчас необходимо достижение и поддержание минимальной пороговой температуры, при которой происходит горение паров газа.Мы должны предположить, что в этом процессе присутствуют все компоненты так называемого «огненного треугольника». NFI заявляет, что между 540 и 1225 градусами мы наконец имеем полное сгорание!
Горение древесины — треугольник огня объясняет, какие пожары должны хорошо гореть.В этом цикле горения углерод первым вступает в реакцию с кислородом, производя потенциально смертельный монооксид углерода, хотя, что интересно, более половины тепла, выделяемого при пожаре. Дело в сжигании газообразных углеводородов и самого оксида углерода.Для продолжения горения температура обычно должна оставаться выше 1100 градусов, но может достигать 2000 градусов! По иронии судьбы, на этой стадии сгорания также образуется наш старый друг — вода, поскольку молекулы водорода и кислорода соединяются с, следовательно, большим количеством водяного пара, содержащегося в дымовых газах. Поэтому так важно свести к минимуму возможность образования конденсата в дымоходе, а материалы дымовых труб должны быть устойчивыми к ржавчине и коррозии для длительного срока службы.
Stage 4: Char Burning — уютное теплое сияние от углей — идеально подходит для секса!Это последняя стадия сгорания , так как первые три процесса оставили углерод в древесном угле в качестве единственного горючего материала.Чтобы он продолжал гореть, требуется температура выше 950 градусов для сжигания этого богатого углеродом древесного угля, но он может гореть практически без пламени. Когда вы замечаете звук и тепло тлеющих углей в хвостовой части пожара, на самом деле это углерод, горящий в древесном угле, который является основой традиционной выплавки и производства стали!
Обобщить стадии горения; процесс сжигания дров является сложным, так как разные бревна находятся на разных стадиях во время горения пожара, и суть в том, что, выбрав правильную древесину, вам необходимо точно контролировать температуру горения и уровень кислорода для оптимизации процесса горения.
Это означает, что
выбор правильной дровяной печи или камина имеет важное значение (подробнее здесь) , как и выбор правильного вида древесины для сжигания (подробнее здесь) — обе страницы из EcoHome Green Building Guides РазделВ качестве альтернативы, если постоянное и надежное тепло является основным решающим фактором, рассмотрите возможность выбора
высокоэффективной и не требующей электричества дровяной печи на гранулах для максимальной тепловой мощности и минимального воздействия на окружающую среду, см. Здесь Печи на древесных гранулах горят эффективно, поскольку треугольник огня строго контролируетсяНасколько сильно горит древесина?
Возможно, ваше внимание привлек этот вопрос, насколько сильно горит дрова? Есть ли определенная температура, при которой дрова начинают гореть? В принципе, какова температура пламени огня, вызванного горением дров?
Ответить на эти вопросы непросто.Но в этой статье мы постарались дать исчерпывающий ответ на подобные вопросы.
Что такое сжигание дров?
Горение — это химический процесс.
В течение многих лет считалось, что процесс поджигания должен описываться концепцией под названием « пожарный треугольник ».
Эта концепция указывала на то, что для создания и продолжения огня необходимы три элемента: кислород , тепло и источник топлива .
В последние годы огненный треугольник был заменен огненной пирамидой . В этой концепции к элементам добавлен еще один элемент, известный как Химическая цепная реакция .
Кислород в пирамиде огня:
Что касается кислорода, воздух является наиболее распространенным источником кислорода и содержит 21 процент кислорода. Следует отметить, что источники кислорода могут также включать окислителей .
Электронная книга по выжиганию древесины по Лихтенбергу Скачать Электронная книга по выжиганию по дереву по Лихтенбергу
Одна из современных техник создания произведений искусства из дерева называется выжигание по дереву по Лихтенбергу.В этой электронной книге мы познакомим вас с этим новым искусством.
Эта техника известна под разными названиями, такими как выжигание по дереву по Лихтенбергу, фрактальное выжигание по дереву и искусство из дерева с электричеством.
Эту технику не следует путать с искусством выжигания по дереву или пирографией. Искусство пирографии на дереве — это искусство создания мотивов и рисунков путем обжига горячими металлическими инструментами на таких объектах, как деревянные поверхности.
Выжигание по Лихтенбергу — это техника сжигания древесины для создания конструкций с использованием электричества.
Эта электронная книга представляет собой подробное руководство по сжиганию древесины по Лихтенбергу. Здесь вы найдете все, что вам нужно знать о сжигании древесины в Лихтенберге.
Это предложение ограничено по времени, закажите сейчас, чтобы получить доступ к будущим выпускам электронных книг.
Топливо в огненной пирамиде:
Топливо, предназначенное для пожара, должно быть легковоспламеняющимся. Как известно, древесина — одно из самых известных природных топлив.
Пирамида огняПожар, вызванный горящим деревом
Чтобы ответить на вопрос , насколько сильно горит древесина , нам сначала нужно знать, что такое огонь?
Теперь мы знаем, что fire состоит из большого количества элементов и определенно не существует фундаментального определения!
В большинстве случаев возгорание представляет собой горячую смесь газов; а пламя является результатом химической реакции, которая в основном осуществляется между кислородом воздуха и топливом, например деревом.Посмотрите, из чего сделано дерево?
Результатом этой реакции является углекислый газ, пар, свет и тепло.
Продукты сгорания древесины:
- Азот
- Окись углерода
- Двуокись углерода
- Пар
Но что происходит, когда древесина горит? Давайте вместе разберем этапы горения дров.
Этапы сгорания древесины
1- Нагреть до 120 градусов Цельсия (248 градусов по Фаренгейту)
Древесина не горит при 120 ° C, а постепенно превращается в древесный уголь.
2- Повышенная температура до 260–450 градусов по Цельсию (от 500 до 842 градусов по Фаренгейту).
При повышении температуры дерево начинает дымиться и гореть. В этот момент огонь загорается желтым светом.
3- Нагрев от 450 до 620 градусов по Цельсию (от 842 до 1148 градусов по Фаренгейту).
При этой температуре большинство пород древесины полностью сгорает.
4- Сжигание древесного угля
Когда древесина превращается в древесный уголь, ее температура может составлять около 1100 градусов Цельсия (2012 градусов Фаренгейта).
Максимальная температура горения дров в печи
На температура плиты.
Факторы, определяющие температуры печи следующие:
- Тип древесины
- Влажность древесины
- Количество воздуха, поступающего в печь
Породы древесины также различаются по плотности, структуре, а также составу смолы и ее количеству. Все эти факторы напрямую влияют на количество тепла, характер пламени и температуру горения .
Например, древесина ели горит очень легким пламенем, но ее максимальная температура горения составляет всего 500 ° C (932 градуса по Фаренгейту), и этого недостаточно для нагрева.
Рекомендуем посмотреть, хороши ли дрова сосна?
Но при сжигании таких пород, как ясень или древесина граба , температура превышает 1000 градусов по Цельсию (1832 градуса по Фаренгейту), что помогает согреться.
С другой стороны, влажность древесины влияет на количество тепла.Насколько дрова сухие горит горячее.
Если влажность дров увеличится минимум на 15%, их тепловыделение снизится в среднем на 3660 калорий, и это важное отличие.
Примерно на этот случай смотрите лучшие дрова для каминов.
Кроме того, чем больше воздуха, тем теплее печь. Температура варьируется в разных местах печи.
Верхняя часть плиты обычно более горячая. Температура может достигать 850 градусов Цельсия, (1562 градуса по Фаренгейту) в центре плиты.Сравните эту температуру с температурой плавления железа при 1538 ° C.
Заключение
В этой статье мы увидели, что при от 260 до 450 градусов Цельсия (от 500 до 842 градусов по Фаренгейту) почти каждого вида древесины горит и загорается. пламя может достигать 620 градусов по Цельсию (от 842 до 1148 градусов по Фаренгейту). Чтобы ответить на вопрос , насколько сильно горит древесина , следует сказать, что это зависит от нескольких факторов, таких как:
- Количество кислорода
- Количество влаги в древесине
- Вид древесины
Но в целом, можно сказать, что температура может достигать 850 градусов по Цельсию, (1562 градуса по Фаренгейту) в центре плиты.
T.C. Судебная экспертиза: Статья 10 — ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ
T.C. Судебная экспертиза: Статья 10 — ФИЗИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ
Тони Кафе
Воспроизведено из журнала «Firepoint» — журнала австралийских пожарных.
На месте пожара следователь по существу изучает воздействие тепла на различные материалы, пережившие пожар.Из этого исследования, следователь определяет характер пожара, его развитие от место происхождения и, надеюсь, причина возгорания. Чтобы успешно достичь Для этой цели исследователю необходимо обратиться к научной литературе. физические константы различных материалов, обнаруженных на месте пожара, потому что выводы исследователя должны быть сделаны с использованием логических и научных методология.
Следующие таблицы могут быть полезны следователю по пожарной безопасности. в понимании причины и развития пожара.Информация была извлечены из различных источников, таких как Kirk’s Fire Investigation, Cooke & Принципы исследования пожаров Иде, Искусство и наука Джона Кардулиса по расследованию пожаров (1990) и Справочник по противопожарной защите. Все температуры указаны в градусах Цельсия, и есть некоторые расхождения в литература о различных физических константах материалов и, следовательно, температурах а константы следует рассматривать как приблизительные.
УКАЗАТЕЛЬ ТАБЛИЦ
- ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ПОЖАРЕ
- ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
- ИНДИКАТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ
- ПРИЧИНЫ ПОЖАРА
1.ТЕМПЕРАТУРА ПРИ ПОЖАРЕ
1.1 ИСТОЧНИКИ ЗАЖИГАНИЯ — ОБЩИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Источник
Температура (Цельсия)
Сигареты вентилируемые
400-780
Сигареты — невентилируемые условия
288
Сигареты — изолированные и тление
510-621
Матч
600-800
Пламя свечи
600-1400
Элемент печи
> 550
Люминесцентный свет
60-80
Лампа накаливания
100-300
Галоген вольфрама свет
600-900
Электрическая дуга
к 3750
Электрическая искра
1316
Молния
30000
Оксиацетилен
3300
Печи промышленные
1700
Горелка Бунзена
1570
1.2 ЦВЕТА ТЕМПЕРАТУРА ТЕПЛА
Тусклый красный
500-600
Темно-красный
600-800
Ярко-красный
800-1000
Желто-красный
1000-1200
Ярко-желтый
1200-1400
Белый
1400-1600
1.3 ТЕМПЕРАТУРЫ ВО ВРЕМЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОЖАРОВ
Слой горячего газа
600-1000
Температура пола
> 180
Тлеющий тление сгорание
к 600
Перекрытие
> 600
Горящие угли
к 1300
Вернуться к индексу
2.ФИЗИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ МАТЕРИАЛОВ
2.1 ТВЕРДЫЕ
2.1.1 РАЗЛИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Реакция к температурному воздействию
Реакция
Температура (Цельсия)
Древесина медленная *
120–150
Загорается гнилая древесина
150
Температура возгорания различные леса
190-260
Бумага желтая
150
Бумага воспламеняется
218-246
Утеплитель пропитанный маслом воспламеняется
190-220
Кожа воспламеняется
212
Сено воспламеняется
172
Уголь воспламеняется
400-500
* древесных углей в скорость примерно 30-50 мм / час
2.1.2 ПЛАСТИК
Плавка точки и температуры воспламенения
Пластик
Плавка Point
ДиапазонЗажигание Температура
АБС
88-125
416
Акрил
91-125
560
Целлюлоза
49-121
475-540
нейлон
160-275
424-532
Поликарбонат
140-150
580
Полиэфиры
220-268
432-488
Полиэтилен лд
107-124
349
Полиэтилен hd
122-137
349
Полипропилен
158-168
570
Полистирол
100-120
488-496
Полиуретаны
85-121
416
ПТФЭ
327
530
стр.винилиденеклор
212
454
ПВХ
75-110
435-557
Шерсть
228-230
Хлопок
250
Резина
260-316
2.1.3 МЕТАЛЛЫ
Плавка очки и цвета пламени
(о) & (r) обозначают окислительные и восстановительные условия соответственно
Металл
Плавка Путевая точка
Пламя Цвет
Алюминий
660
Бесцветный
Медь
1080
зеленый (o) Красный (r)
Свинец
327
Бесцветный
Олово
232
Бесцветный
висмут
271
Бесцветный
Цинк
419
Бесцветный
Алюминиевый сплав
600
Бесцветный
Сурьма
630
Бесцветный
Магний
651
Бесцветный
Латунь
900-1000
зеленый (o) Красный (r)
Серебро
961
Бесцветный
бронза
1000
зеленый (o) Красный (r)
Золото
1063
Чугун
1200-1350
Желто-коричневый
Марганец
1260
фиолетовый (о)
Никель
1450
Коричнево-красный
Кобальт
1490
Синий
Сталь
1100-1600
Коричнево-красный
Платина
1770
Титан
1670
Хром
1900
Зеленый
Вольфрам
3410
Припой 60/40
183
Электрические предохранители
371
Углерод
3730
Чистое железо
1535
2.2 ЖИДКОСТИ
Кипячение точки, точки вспышки, температура воспламенения и теплота сгорания
Жидкость
Кипячение Путевая точка
Вспышка Путевая точка
Зажигание Температура
Тепло горения
(килокалорий на грамм)Керосин
175-260
38-74
229
11
Бензин
40-190
-43
257
11.5
Печное масло
190-290
Дизель
190-340
69
399
Топливо
200-350
Тормозная жидкость
190
Моторное масло
150-230
260-371
Ацетон
57
-20
465
Бензол
80
-11
560
10
Октан
126
13
220
11.4
Петэфир
-18
288
Скипидар живичный
37
Скипидар спиртовой
135-175
35
253
Спирт
78
13
365
7.1
Этиленгликоль
111
413
Стирол
31-37
490
Уайт-спирит
150-200
35
232
Асфальт
38-121
538
Разбавители для краски
39
245
Парафин
199
* точка возгорания примерно 10-50 выше температуры вспышки
* масло для жарки самопроизвольно горит на 310-360
* температура пламени от горящего бензина 471-560
2.3 ГАЗА
верхний & нижний предел воспламеняемости и температура воспламенения
Газ
УФЛ %
LFL %
Зажигание Температура
Пропан
9.6
2,15
466
Бутан
8,5
1,9
405
Природный газ
15
4,7
482-632
Водород
75
4
400
Ацетилен
3
65
335
Вернуться к индексу
3.ИНДИКАТОРЫ ТЕМПЕРАТУРЫ3.1 СТАЛЬ
Внешний вид
Температура
Желтый
320
Коричневый
350
фиолетовый
400
Синий
450
* теряет 50% своего прочность конструкции и прогиб при 550
* температура плавления стали 1100-1650
3.2 БЕТОН И ЦЕМЕНТ
Внешний вид
Температура
Красновато-розовый — красноватый коричневый
300
Серый
300-1000
Бафф
> 1000
Агломераты и желтоватые
> 1200
* песок и песчаник становится рыхлым по цене 573
* обрушивается кладка стены на 760
3.3 СТЕКЛО
Эффект
Сода
боросиликат
Очень небольшое искажение
700
750
Незначительное искажение
750
800
Значительные искажения
800
850
Средний расход жидкости
850
900
Расход жидкости
900
950
* стекло термически трещины под углом 90-120
3.4 МИНЕРАЛЬНАЯ ШЕРСТЯНАЯ Утеплитель
Эффект
Температура
Смола гольфы и медленно чернеет
288
Смола быстро обугливается
400
Волокна становятся светлыми серый
482
Волоконный предохранитель
593
Волокна плавятся
649
Вернуться к индексу
4.ПОЖАР ПРИЧИНЫ
4.1 АВАРИЙНЫЙ ПРИЧИНЫ ПОЖАРА
- Неисправен или оставлен на отопительное или кухонное оборудование
- Дымоход неисправен или дымоход
- Горячая зола или уголь
- Горючие материалы возле обогревателей
- Курение или спички
- Электрооборудование
- Мусорные пожары
- Дымоход или лесной пожар искры на крыше
- Сварка и резка
- Искры трения от сталкивающиеся металлы
- Перегрев оборудования
- Свечи
- Неправильное хранение легковоспламеняющихся жидкости
- Молния
- Дети и спички
- Самовозгорание
- Газовые и газовые приборы
4.2 АРСОН ПОКАЗАТЕЛИ
- Наличие легковоспламеняющихся веществ жидкости
- Несколько точек происхождение
- Использование прицепов, ГРМ устройства
- Наличие взрыва
- Знак принудительного въезда
- Знак содержания удален до пожара или заменены некачественным товаром
- Признаки взлома с газовыми или электрическими приборами или спринклерами
- Признаки искусственного сквозняки, например, дыры в стенах
- Быстрое начало пожара, температура выше нормы, пожар в туалете
- Совершено иное преступление
Вернуться к индексу
Температура возгорания древесины — узнайте, как получить хорошую температуру возгорания
Хотя температура дровяной печи может показаться несущественным фактором, температура, при которой работает ваша дровяная печь, имеет решающее значение для ее эффективности.Когда печь имеет оптимальную температуру горения дров, сгорание дров происходит лучше. Другими словами, при сжигании древесины в основном выделяется тепло, водяной пар и углекислый газ. При неполном сгорании древесины возникают нежелательные побочные продукты, такие как дым, избыток углекислого газа и засорение креозотом. Изучение этого процесса поможет вам эффективно поддерживать печь.
Изучение горящих материалов не совсем простое дело. Помимо тепла, необходимо учитывать множество факторов, например кинетику.Кинетика — это скорость реакции.
Когда огонь горит как источник тепла, нам нужна энергия для начала процесса горения. Когда процесс начинается, необходим постоянный источник энергии, позволяющий увеличить энергию активации.
Для процесса горения требуется древесина. Когда древесина горит в качестве топлива, небольшие молекулы и газы выделяются из деревянных поверхностей, когда дрова нагреваются. Газы реагируют с кислородом воздуха с образованием продуктов сгорания и тепла.
Какая самая лучшая температура возгорания древесины?
Закаленные дрова долго остаются сухими.Влажная древесина, в том числе зеленая древесина, плохо горит и выделяет меньше тепла. Избегайте использования влажной древесины и всегда используйте мертвое дерево, если это возможно.
Энергетическое содержание или температура возгорания древесины выражается в британских тепловых единицах (BTU). Стандартный метод оценки температуры возгорания древесины — это указать BTU и сравнить ее с вашими потребностями.
Древесина выделяет определенное количество тепла. Деревья с высокой температурой возгорания древесины — вяз, клен и красный дуб.Хвойные породы, такие как белая сосна, липа, зеленый ясень и белая ель, очень плотные и горят дольше при той же теплоемкости.
Температура возгорания древесины и цвет
Пожар — это результат химической реакции топлива и кислорода. Когда в результате реакции выделяется достаточно тепла, образуется пламя. Пламя со временем меняет цвет и часто имеет несколько цветов в разных частях.
Два наиболее отличительных свойства огня — это тепло и цвет. Цвет пламени зависит от температуры.Вы можете оценить температуру огня, определив интенсивность света.
Часто синий цвет используется как холодный, а красный — как горячий. Тем не менее, с пламенем в действительности все обстоит наоборот. Красный цвет обычно находится на внешнем крае пламени. Снаружи температура дров при возгорании ниже, чем внутри. Напротив, синий — самая высокая температура.
https://www.youtube.com/watch?v=ATvrHbvOCSQ
Самая теплая часть пламени — это центр. По этой причине центр обычно горит другим цветом, чем внешние края.Голубое пламя — самое горячее, за ним идет белое. Затем желтый, оранжевый и красный — это основные цвета, которые вы можете видеть при пожаре.
Горение
Горение древесины — сложная химическая реакция. Когда это начинается изначально, все, что происходит, — это то, что вода в древесине рассеивается или испаряется. Этот метод использует начальную энергию. Когда температура древесины составляет 500 градусов по Фаренгейту, она химически разлагается. В этот момент вы получаете летучие газы и можете почувствовать жар реакции.
Когда температура приближается к 1100 градусам по Фаренгейту, газы и дым начинают реагировать, если в них достаточно кислорода. Оставшийся уголь реакции горит при температуре выше 1100 градусов по Фаренгейту.
Горящий дым
Есть способы сжигать дым и летучие газы, не повышая температуру древесины до 1100 градусов. Например, в некоторых печах внутри есть катализатор, который заставляет дым гореть при температуре всего 600 градусов по Фаренгейту.
В некаталитических печах используется циркулирующий воздух для более эффективного сжигания дыма и газов, и их легче использовать и обслуживать, чем каталитические печи. Однако каталитические печи сжигают дрова медленнее. Кроме того, эти плиты могут готовить при более низкой температуре, чем некаталитические плиты, и при этом работать правильно. Это делает каталитические печи более эффективными.
Температура
Теоретический максимум содержания углерода в воздухе при стандартном атмосферном давлении составляет около 2500 ° C / 4500 ° F / 2500 ° C, если вы используете чистый кислород вместо воздуха.Кроме того, если вы увеличите давление воздуха, он может стать еще горячее.
Стандартные дрова ограничивают максимальную температуру около 1600 ° F / 900 ° C. Однако можно делать это поэтапно. Во-первых, преобразование древесины в древесный уголь путем сжигания в среде с ограниченным содержанием кислорода и ковка, при которой на горящие угли выдувается воздух. Тогда он может стать намного горячее, по крайней мере, 2500 ° F / 1400 ° C. Это состояние близко к температуре плавления железа.
Как контролировать температуру
Вы можете отрегулировать температуру дровяного огня в печи с регулируемыми вентиляционными отверстиями, которые позволяют кислороду достигать огня.Вы можете открыть вентиляционные отверстия, чтобы увеличить количество кислорода внутри гриля, увеличив количество огня, что обеспечит более горячее горение. Кроме того, отверстия могут уменьшить количество кислорода вокруг радиатора, что снижает температуру.
При оценке степени открытия или закрытия небольшое движение вентилятора может изменить температуру. Полностью закройте все четыре вентиляционных отверстия, чтобы погасить огонь.
Примеры температуры
Пропановая горелка
Температура сгорания пропана и воздуха составляет примерно 1900 ° C.Бутановый огонь будет иметь аналогичную температуру.
Горящая спичка
При таком небольшом пламени домашняя спичка горит примерно при 600-800 ° C.
Пламя свечи
Самая горячая часть пламени свечи горит около 1400 ° C, в то время как средняя температура обычно составляет 1000 ° C.
Костер
Температура костра постепенно повышается примерно до 600 ° C, но костры могут достигать 1000–1100 ° C.
Дрова
Дрова горят около 600 ° C.Температура может меняться в зависимости от породы древесины и ее состояния.
Горелка Бунзена
Исключительная горелка Бунзена регулируется с температурой пламени около 300 ° C. Полностью открытая горелка Бунзена может достигать 1500 ° C, с видимым синим и белым сквозным пламенем.
Твердая древесина и хвойная древесина
Разная древесина выделяет разный уровень тепла. Например, сухая древесина излучает больше тепла, чем влажная. Это связано с тем, что в начальной химической реакции все тепло испаряет или испаряет воду.Следовательно, чем меньше воды, тем больше тепла вы чувствуете.
Различные породы древесины выделяют разное количество тепла. Как правило, древесина твердых пород горит больше, чем древесина мягких пород, и выделяет больше тепла. Некоторые виды с высокой калорийностью включают грецкий орех, красный и белый дуб, желтую березу и сахарный клен. К видам с низкой калорийностью относятся красное дерево, хлопок, болиголов и аламо.
Твердая древесина имеет более высокий балл по тепловой энергии по отношению к объему древесины. Таким образом, они лучше подходят для нагрева и нагрева древесины.Однако им сложнее произвести зажигание в первую очередь.
Хвойные деревья имеют низкую густоту и более смолистые. Это означает, что они воспламеняются намного быстрее. Поэтому лучше начать с деревьев, на которых горит огонь. Однако, как правило, они выделяют меньше тепла и быстрее горят.
Некоторые образцы древесины лиственных пород
Лучшие дрова — Ясень, дуб красный, дуб белый, бук, береза, орех, клен, орех, вишня, кизил, миндаль, яблоко (ладан-приятный парфюм)
Камины разные
Раньше некоторые дымоходы были деревянными с пакетом грязи внутри.Средняя температура дымохода для такого открытого огня находится в пределах 250-400 градусов.
В наши дни в разных частях камина может быть разная температура. Самая высокая температура у большинства пожаров наступает после того, как огонь потухнет некоторое время. Эти температуры составляют от 1200 до 1500 градусов по Фаренгейту. Однако из-за того, что огонь циркулирует в таком большом количестве воздуха, решетки и другие близлежащие объекты обычно превышают 1000 градусов.
Тем не менее, газовый огонь горит при более низкой температуре, а гриль также является самой горячей частью примерно в 1000 градусов. Этот факт очевиден, потому что сетки иногда светятся. Кроме того, утюг светится примерно при температуре от 1000 до 1100 градусов по Фаренгейту.
Противопожарная
Поддержание печи в тепле, чтобы избежать пожара, может показаться нелогичным, но на химическом уровне это логично. Креозот — это смолистое вещество, которое попадает в дымоход как часть дыма. Липкий креозот затрудняет выстрел и препятствует хорошему кровообращению.Кроме того, он легко воспламеняется.
Типичная причина возгорания дымохода — горение креозота внутри камина. Есть много методов борьбы или предотвращения этого. Один из способов — сохранить температуру шота более 250 градусов по Фаренгейту. Температура выше этой точки слишком высока для того, чтобы креозот конденсировался на поверхности дымохода.
