Теплоотдача при горении древесины: Коэффициент теплоотдачи дерева, березы, дуба, сосны

Содержание

Коэффициент теплоотдачи дерева, березы, дуба, сосны

Плотность и коэффициент теплоотдачи дерева являются ключевыми факторами, которые влияют на качество дров. При этом физические величины взаимосвязаны: чем выше показатель твёрдости, тем выше и теплоотдача дерева, а значит, и удельная теплота сгорания дров.

Достоинства дров с высокой теплоотдачей

Дрова с высокой удельной теплотой ценят за ряд характеристик:

  • способность поддержать длительное горение,
  • образование большого количества углей, которые необходимы для поддержания жара,
  • выделение большого количества тепла.

У каких дров лучшая теплотворность

Теплотворность у разных сортов древесины существенно отличается. Наиболее высокая удельная теплота присуща следующим видам деревьев:

  • дуб,
  • горная и чёрная сосна,
  • граб,
  • ясень,
  • берёза,
  • бук.

Особенно впечатляет теплоотдача бука, ясеня, граба и зимнего дуба (разновидности дуба черешчатого). Их жаропроизводительность составляет 75-87%. теплоотдача березы несколько ниже —12 500-16 500 КДж/кг (против 15 000 – 20 000 КДж/кг у дуба), но в любом случае показатель жаропроизводительности составляет не менее 68%. У дров из ольхи, тополя, осины, сосны, ели теплотворность существенно ниже.

 

Дрова (естественная сушка) Теплотворная способность кВт. ч/кг Теплотворная способность мега Джоуль/кг Теплотворная способность Мвтч./сладометр Объемная плотность в кг/дм³ Плотность кг/сладометр
Грабовые дрова 4,2 15 2,1 0,72 495
Буковые дрова 4,2 15 2,0 0,69 480
Ясеневые дрова 4,2 15 2,0 0,69 480
Дубовые дрова 4,2 15 2,0 0,67 470
Березовые дрова 4,2 15 1,9 0,65 450
Дрова из лиственницы 4,3 15,5 1,8 0,59 420
Сосновые дрова 4,3 15,5 1,6 0,52 360
Еловые дрова 4,3 15,5 1,4 0,47 330

Что влияет на теплоотдачу кроме сорта 

 

При изучении информации выше, на примере древесины дуба, вы уже видели, что даже у одного вида дерева показатель теплопроводности может варьироваться в пределах целых 5 000 КДж/кг. С чем же это связано?

Причина – в разной степени влажности. Потери в 5 000 КДж/кг для древесины дуба вполне обычное явление, если вместо сухих дров(15% влажности) вы выберите сырые поленья (с влажностью около 40 %).

По этой причине поленья важно хранить в хорошо проветриваемом и защищённом от осадков и других «проделок» непогоды помещении. Если дрова хранятся на улице, обязательно укройте поленницу рубероидом, плёнкой или шифером, следя, чтобы под плёнкой не скапливался конденсат.

 

Схожая теплотворность, различная степень жара 

 

Некоторые владельцы отмечают, что при использовании при топке печи, камина древесины с одинаковым показателем, количество жара очень разнится. Яркий пример – топка печи сосновыми и еловыми дровами.

От камина, который топят сосновыми поленьями, жар ощущается гораздо сильнее, чем от камина, в топку которого бросают еловые поленья.

Причина – в разном содержании смол. У сосны их концентрация гораздо выше нежели, чем у ели. Кстати, по этой же причине в помещении, которое отапливается смолянистыми дровами, стоит более устойчивый аромат.

Кроме того от еловой древесине при протапливании печи, камина отказываются из-за того, что это так называющая стреляющая порода при открытой топке высока вероятность, того что «выпрыгнувшие» горячие частицы приведут к пожару.

 

Берёза, осина, дуб: приобретаем дрова

 

Несмотря на то, что теплоотдача березы ниже теплоотдачи дуба, а теплотворная способность поленьев осины, ольхи ещё ниже, ольху, осину, березу чаще используют для печи, котла, камина.

Это можно объяснить двумя факторами:

  • Дубовые дрова один из самых дорогих. Их часто даже называют «царские».
  • Древесина дуба очень прочная и плохо колется. И если для производства мебели – это несомненный плюс, то для дров – недостаток.

Что же касается активного использования дров из ольхи и осины, то это можно объяснить их низкой стоимостью. А если сравнивать их свойства с берёзой, то можно найти и существенное превосходство: сажи ольха и осина дают гораздо меньше, нежели берёза. Опять-таки, если ольха, осина нужна для открытой топки, помните об этом и не устраивайте пожароопасную ситуацию.

Впрочем, для закрытой топки котла это непринципиально, а для устройства барбекю и вовсе, главное, обеспечить не горение дров, а именно появление углей.

 

Теплопроводность древесины и миф

 

Нередко можно услышать, что гниль в отличие от влажности на показатель теплопроводности практически не влияет. Чаще всего такой миф запускают недобросовестные продавцы дров, чтобы е избавиться от испорченной продукции.

Позволить себе приобрести партию поленьев с гнилью можно разве только в том случае, если гниль коснулась отдельных чурбаков, а далее стоит вспомнить физику: гниль разрушает структуру древесины, а значит, плотность, уменьшается, а с ней же ухудшается и показатель теплотворности.

 

Советы по выбору дров

 

Итак, при выборе дров, не важно стоит у вас твердотопливный котел, печь или камин, следуйте следующим правилам:

  • Обращайте внимания на плотность материала. Чем она выше, тем лучше.
  • В качестве топлива используйте сухие поленьям.
  • Учитывайте тип топки (открытая, закрытая).
  • Берите во внимание елевое использование (отопление дома, барбекю).

Следуйте этим рекомендациям, и тогда покупка дров для дома, дома, бани не сможет обернуться для вас разочарованием. Помните, что цена – далеко не единственный фактор, который влияет на выбор.

Теплотворная способность дров: сравнительная таблица разных пород

Древесина является довольно сложным материалом по своему химическому составу.

теплотворная способность дровтеплотворная способность дров

теплотворная способность дров

Почему нас интересует химический состав? Да ведь горение (в том числе и горение дрова в печи) представляет собой химическую реакцию материалов дерева с кислородом из окружающего воздуха. Именно от химического состава той или иной породы древесины и зависит теплотворная способность дров.

Основными связующими химическими материалами в древесине являются лигнин и целлюлоза. Они образуют клетки – своеобразные емкости, внутри которых находится влага и воздух. Также в древесине присутствуют смола, белки, дубильные вещества и другие химические ингредиенты.

От чего зависит теплотворная способность дров?

Химический состав подавляющего большинства пород дерева практически одинаковый. Небольшие колебания химического состава различных пород и определяют различия в теплотворной способности различных пород дерева. Теплотворная способность измеряется в килокалориях – то есть вычисляется количество тепла, получаемое при сжигание одного килограмма дерева той или иной породы. Принципиальных различий между теплотворными способностями различных пород древесины нет. И для бытовых целей достаточно знать усредненные значения.

теплотворность различных породтеплотворность различных пород

теплотворность различных пород

Различия между породами в теплотворной способности выглядят минимально. Стоит отметить, что исходя из таблицы может показаться, что выгоднее покупать дрова, заготовленные из древесины хвойных пород, ведь их теплотворность больше. Однако, на рынке дрова поставляются по объему, а не по массе, так что в одном кубометре дров, заготовленных из древесины лиственных пород дерева их будет просто больше.

Вредные примеси в древесине

В ходе химической реакции горения древесина сгорает не полностью. После сгорания остается зола – то есть не сгоревшая часть древесины, а в процессе горения из древесины испаряется влага.

Меньше влияет на качество горения и теплотворность дров зола. Ее количество в любой древесине одинаково и составляет около 1 процента.

А вот влага, находящаяся в древесине может доставить немало проблем при их сжигании. Так, сразу после рубки древесина может содержать до 50 процентов влаги. Соответственно при горении таких дров – львиная доля энергии, выделяющейся с пламенем может уходить просто на испарение самой древесной влаги, не совершая при этом никакой полезной работы.

расчет теплотворной способностирасчет теплотворной способности

расчет теплотворной способности

Влага, имеющаяся в древесине резко снижает теплотворную способность любых дров. Сгорающие дрова не просто не выполняют свою функцию, но и становятся неспособными поддерживать необходимую температуру при горении. При этом органика, находящаяся в дровах сгорает не полностью, при горении таких дров выделяется повешенное количество дыма, который загрязняет как дымоход, так и топочное пространство.

Что такое влажность древесины, на что она влияет?

Физическая величина, описывающая относительное количество воды, содержащееся в древесине называется влажностью. Измеряют влажность древесины в процентах.

При измерениях может учитываться два вида влажности:

  • Влажность абсолютная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к полностью высушенному дереву. Такие измерения проводятся обычно в строительных целях.
  • Влажность относительная – это количество влаги, которое содержится в древесине на текущий момент по отношению к ее собственному весу. Такие расчеты производятся для древесины, используемой в качестве топлива.

Так, если написано, что древесина имеет относительную влажность в 60%, то её абсолютная влажность выразится в показателе 150%.

Чтобы рассчитать теплотворную способность дров при известной влажности – вы можете использовать следующую формулу:

Анализируя эту формулу можно установить, что дрова, заготовленные из хвойных пород дерева с показателем относительной влажности в 12 процентов при сжигании 1 килограмма выделят 3940 килокалории, а дрова, заготовленные из лиственных пород при сопоставимой влажности выделят уже 3852 килокалории.

Чтобы понять, что представляет собой относительная влажность в 12 процентов – поясним, что такую влажность приобретают дрова, которое длительное время сушатся на улице.

Плотность древесины и ее влияние на теплотворность

Кроме содержания влаги, на теплотворную способность дров влияет и другой фактор, а именно – плотность. Это обычная физическая величина, показывающая, какой вес вещества приходится на стандартный объем (обычно на один кубометр).

Чтобы оценить теплотворность, нужно использовать немного другую характеристику, а именно удельную теплотворность, представляющую собой величину, производную от плотности и теплотворности.

Экспериментальным путем были получены сведения об удельной теплотворности тех или иных пород древесины. Сведения даны для одинакового показателя влажности в 12 процентов. По результатам эксперимента была составлена вот такая таблица:

удельная теплотворностьудельная теплотворность

удельная теплотворность

Используя данные из этой таблицы вы легко сможете сравнить теплотворную способность различных пород древесины.

Какие дрова можно использовать в России

Традиционно, самой любимой породой дров для сжигания в кирпичных печах в России является береза. Хотя по сути береза представляет собой сорняк, семена которого легко зацепляются за любую почву – оно чрезвычайно широко используется в быту. Неприхотливое и быстро растущее дерево верой и правдой служило нашим предкам уже множество веков.

Березовые дрова имеют сравнительно хорошую теплотворность и горят достаточно медленно, ровно, не накаляя чрезмерно печь. Кром того, даже сажа, получаемая при сгорании березовых дров идет в дело – она включает в себя деготь, который используется как в бытовых, так и в лечебных целях.

Кроме березы, из лиственных пород дерева в качестве дров используется древесина осины, тополя и липы. Качество их по сравнению с березой, конечно же не очень, но при неимении других вполне можно пользоваться и такими дровами. Кроме того, липовые дрова при сгорании выделяют особый аромат, который считается полезным.

Дрова из осины дают высокое пламя. Их можно использовать на заключительном этапе топки, чтобы выжечь сажу, образовавшуюся при сжигании других дров.

Также довольно ровно горит ольха, и после сгорания она оставляет небольшое количество золы и сажи. Но опять же по сумме всех качество ольховые дрова не могут составить конкуренцию березовым. Но с другой стороны – при использовании не в бане, а для приготовления пищи – ольховые дрова очень даже неплохи. Их ровное горение помогает качественно готовить пищу, особенно выпечку.

Дрова, заготовленные из плодовых деревьев встречаются довольно редко. Такие дрова, а особенно клен горят очень быстро и пламя при горении достигает очень высокой температуры, что может негативно сказаться на состоянии печи. К тому же вам всего лишь нужно нагреть в бане воздух и воду, а не плавить в ней металл. При использовании таких дров их необходимо перемешивать с дровами с низкой теплотворной способностью.

Дрова из хвойных пород дерева используются довольно редко. Во-первых, такая древесина очень часто используется в строительных целях, а во-вторых – наличие большого количества смолы в хвойных деревьях загрязняет топки и дымоходы. Топить печку хвойными дровами имеет смысл только после длительной сушки.

Как заготавливать дрова

Заготовка дров начинается обычно в конце осени или в начале зимы, до установления постоянного снежного покрова. Срубленные стволы оставляются на делянах для первичной сушки. По прошествии некоторого времени, обычно зимой или в начале весны дрова вывозятся из леса. Это связано с тем, что в этот период не проводится аграрных работ и замерзшая земля позволяет нагружать больший вес на транспортное средство.

Но это традиционный порядок. Сейчас, в связи с большим уровнем развития техники дрова можно заготовлять круглый год. Предприимчивые люди могут привести вам уже попиленные и поколотые дрова в любой день за разумную плату.

Как пилить и колоть дрова

Распилите привезенное бревно на отрезки, подходящие по размеру вашей топки. После полученные колоды раскалываются на поленья. Колоды с сечением более 200 сантиметров колются колуном, остальные – обычным топором.

Колоды колются на поленья так, чтобы сечение получившегося полена составляло около 80 кв.см. Такие дрова будут довольно долго гореть в банной печи и выделять больше жара. Поленья меньшего сечения используются для растопки.

поленницаполенница

поленница

Нарубленные поленья складываются в поленницу. Она предназначается не просто для накопления топлива, но и для просушки дров. Хорошая поленница будет располагаться на открытом пространстве, продуваемом ветром, но под навесом, защищающим дрова от атмосферных осадков.

Нижний ряд бревен поленницы укладывается на лаги – длинные жерди, которые предотвращают контакт дров с влажной почвой.

Сушка дров до приемлемого значения влажности происходит примерно за год. К тому же древесина в поленьях сохнет гораздо быстрее, чем в бревнах. Нарубленные дрова достигают приемлемого значения влажности уже за три месяца лета. При годовой сушке дрова в поленнице получат влажность в 15 процентов, которая идеально подходит для сгорания.

Теплотворная способность дров: видео

Таблица теплоты сгорания дров в котлах и печах

таблица теплоты сгорания дровДля тех хозяев, что решили отапливать свой дом твердым топливом, предназначен этот материал. Не сразу удается разобраться, каким топливом отапливать дом дешевле, каким комфортнее. Часто хозяева частных домов идут на поводу у консультантов из магазина, торгующего котлами и печами, и покупают то, что посоветовали им в магазине.

Но консультанту из магазина не жить в вашем доме, ему не придется каждый день топить ваш котел и выслушивать жалобы домашних на холод и сырость в помещениях. А потому консультантов можно причислить к лицам заинтересованным и слушать их доводы через раз.

А для себя раз и навсегда уяснить один момент – только хозяин частного дома один «за себя». Все остальные «против него» — шабашники, производители строительных материалов, производители и продавцы котлов и печей, Газпром, РАО ЕЭС и прочая и прочая.

Так что слушать кого бы то ни было нужно аккуратно, лучше читать обширные темы на всеми уважаемых строительных форумах и выбирать оттуда, пусть и по крупице, необходимые знания.

Даже среди флуда и взаимных оскорблений на строительном форуме вам удастся почерпнуть больше практических знаний, нежели из рекламного буклета производителя или из консультаций продавца в магазине.

Одним из таких камней преткновения, который весьма по своему толкуют производители твердотопливных котлов и печей и консультанты в специализированных магазинах и фирмах – это показатель КПД котла или печи.

Некоторые производители заявляют на свои котлы КПД в 85-90 процентов, хотя предлагают топить свои теплогенераторы углем и дровами. Некоторые производители предлагают потребителю котлы с КПД выше 100 процентов, аргументируя это процессами генерации газа из древесины и пиролизным горением.

А некоторые пишут, что в их печах прямого горения дрова горят до 6-8 часов и могут обогреть чуть ли не дворец в 3 этажа и в несколько десятков комнат.

Поверив, потребитель покупает котел или печь с маркировкой 15 квт, надеясь при помощи этого теплогенератора отопить дом площадью 150 квадратных метров. Пускай его дом нормального утеплен, и по СНиП должно хватать 1 квт тепловой мощности печи или котла на 10 кв.м. дома.

Потребитель начинает топить свой котел дровами, но температура в системе отопления не желает подниматься даже до заветных +65С, не то что до +90С. Дрова летят и летят в топку котла, а дом понемногу замерзает. В чем же дело?

Причин такой ситуации может быть несколько, и со временем мы их все разберем. А пока, вот вам самая первая причина.

Производитель «слегка» лукавит, указывая мощность своего котла или печи в 15 квт при топке «идеальными» дровами – дровами с высокой теплотворной способностью.

А, как известно, древесина разных пород имеет разную теплотворную способность. Посмотрите на представленную ниже таблицу теплоты сгорания дров:

Теплотворность дров в зав. от влажности

Даже если принять как данность, что все породы древесины в дровах будут использоваться при топке одинаковой влажности, то посмотрите, что получается:

  • Бук или дуб почти в 1,5 раза дают больше тепла при топке, чем «слабые» породы дерева – верба, ива и тополь.
  • Хвойные породы, находясь в «середнячках», тем не менее, на 40-50 процентов дают меньше тепла при топке.

Производитель, указав мощность в 15 квт для теплотворности высококалорийных дров, заранее ставит потребителя в невыгодное положение, если тот не имеет возможности такие дрова покупать или заготавливать.

Смотрите на таблицу теплоты сгорания дров и понимайте, что если вы топитесь обрезками тополя или остатками досок от строительства, то ТТ котел или печь вам придется выбирать с номиналом в 1,5 раза выше от того, что написано у производителя.

То есть, для того, чтобы отопить дом в 150 кв.м. тополем или сосновыми дровами, вам придется выбрать котел или печь мощностью в 20-23 квт.

таблица теплоты сгорания дров 2

Будут вопросы, задавайте их мне, контакты есть на сайте.

С уважением, Сергей Ивашко.

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 ℃.

Использование древесины исходя из ее теплоемкости

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

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

 

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

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

Теплоотдача при сгорании дров в печи

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

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

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

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

Что собой представляет процесс горения

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

На первом этапе древесина разогревается внешним источником огня до точки воспламенения. По мере нагрева до 120-150 ℃ древесина превращается в угли, которая способна самовоспламеняться. По достижении температуры в 250-350 ℃ начинают выделяться горючие газы – этот процесс называется пиролизом. Одновременно происходит тление верхнего слоя древесины, которое сопровождается белым или бурым дымом – это смешанные пиролизные газы с водяным паром.

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

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

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

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

 

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

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

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

В процессе тления сгорает образовавшийся в результате пиролиза уголь, при этом газы выделяются довольно медленно и не могут воспламениться по причине малой концентрации. В результате конденсирования газов по мере их охлаждения образуется белый дым. Когда древесина тлеет, внутрь постепенно проникает свежий кислород, что приводит к дальнейшему распространению реакции на все остальное топливо. Пламя возникает в результате сгорания пиролизных газов, которые перемещаются вертикально по направлению к выходу.

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

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

Как определить температуру горения в печи на дровах

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

Если же такого прибора у вас нет, можно визуального определить примерные показатели, исходя из цвета пламени. Так, пламя низкой температуры имеет темно-красную окраску. Желтый огонь свидетельствует о слишком высокой температуре, получаемой с помощью усиления тяги, однако в этом случае большее количество тепла сразу улетучивается сквозь дымовую трубу. Для печи или камина наиболее подходящей будет температура горения, при которой цвет пламени будет желтым, как, например, у сухих березовых дров.

 

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

Жаропроизводительность древесины

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

 

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

Влажность и интенсивность горения

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

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

 

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

 

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

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

Как тяга в печке влияет на горение

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

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

В идеальных условиях формула термохимической реакции выглядит примерно так:

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

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

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

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

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

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

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

Выводы

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

 

 

Теплотворность древесины

Теплотворность древесины,
она же – теплота сгорания древесины,
она же – теплотворная способность древесины


Древесина – очень разнообразный по своим свойствам природный отопительный материал, который относится к восстанавливаемым видам топлива. Отопительная ценность древесины определяется её теплотворностью и зависит от многих факторов, каждый из которых может иметь очень широкие отклонения от нормы. Поэтому, теоретическое определение и расчёт теплотворности древесины носит исключительно обобщающий характер и даёт лишь приблизительные цифры. Точное определение теплотворности древесины возможно только в лабораторных условиях и будет верно лишь для исследуемого образца. При этом его (образец) просто сжигают в калориметре и смотрят на полученный результат.

Теплотворность древесины и теплотворность дров – близкие по значению понятия.
Про теплотворность дров более, подробно – «Дрова | Теплотворность дров»

  1. Древесинное вещество
  2. Теплотворность древесины
  3. Удельная теплотворность древесины
  4. Высшая (абсолютная) теплотворность древесины
  5. Низшая (рабочая) теплотворность древесины
  6. Низшая (рабочая) массовая удельная теплотворность
  7. Низшая (рабочая) объёмная удельная теплотворность
  8. Расчёт теплотворности древесины
  9. Таблица удельной теплотворности древесины
    для разных пород дерева
  10. Перевод единиц объёмной теплотворности древесины
Таблица удельной теплотворности древесины
для разных пород дерева


























Порода дерева

Абсолютная
(высшая)
теплотворная
способность
древесины
(ккал/кг)

Рабочая
(низшая)
массовая
теплотворная
способность
древесины
(ккал/кг)

Рабочая
(низшая)
объёмная
теплотворная
способность
древесины
(ккал/дм3)
Плотность
древесины
(кг/дм3)
Предел
плотности
древесины
(кг/дм3)
Дуб 4753 4000 3240 0,810 0,690-1,03
Ясень ––||–– ––||–– 3000 0,750 0,520-0,950
Рябина (дерево) ––||–– ––||–– 2920 0,730 0,690-0,890
Яблоня ––||–– ––||–– 2880 0,720 0,660-0,840
Бук ––||–– ––||–– 2720 0,680 0,620-0,820
Акация ––||–– ––||–– 2680 0,670 0,580-0,850
Вяз ––||–– ––||–– 2640 0,660 0,560-0,820
Лиственница ––||–– ––||–– 2640 0,660 0,470-0,560
Клён ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,470-0,560
Берёза ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,510-0,770
Груша ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,610-0,730
Каштан ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,600-0,720
Кедр ––||–– ––||–– 2280 0,570 0,560-0,580
Сосна ––||–– ––||–– 2080 0,520 0,310-0,760
Липа ––||–– ––||–– 2040 0,510 0,440-0,800
Ольха ––||–– ––||–– 2000 0,500 0,470-0,580
Осина ––||–– ––||–– 1880 0,470 0,460-0,550
Ива ––||–– ––||–– 1840 0,460 0,490-0,590
Ель ––||–– ––||–– 1800 0,450 0,370-0,750
Верба ––||–– ––||–– 1800 0,450 0,420-0,500
Орех лесной ––||–– ––||–– 1720 0,430 0,420-0,450
Пихта ––||–– ––||–– 1640 0,410 0,350-0,600
Бамбук ––||–– ––||–– 1600 0,400 0,395-0,405
Тополь ––||–– ––||–– 1600 0,400 0,390-0,590

 

Прим.

  1. Все показатели таблицы, кроме абсолютной (высшей) теплотворности,
    соответствуют влажности древесины 12%
  2. Показатели плотности древесины взяты из
    «Справочник по массам авиационных материалов»
    изд. «Машиностроение» Москва 1975г
Древесинное вещество

Древесинное вещество – это материал, из которого состоят стенки клеток древесины.
Древесинное вещество – это твёрдая древесная масса без внутриклеточных пустот и околоклеточных полостей. Химический состав древесинного вещества практически всегда одинаков у древесины всех пород деревьев. В него входят, примерно – 60% целлюлозы, 30% лигнина, 7…9% сопутствующих углеводородов и 1…3% минеральных веществ. Соответственно, удельный вес древесинного вещества для разных пород деревьев – не особо отличается и, примерно равен 1540 кг/м3. Это больше, чем плотность воды. И, если бы древесина не имела пустотно-ячеистую структуру своего строения и в ней не было внутриклеточных пустот и околоклеточных полостей, то она (древесина) тонула-бы в воде, как камень. Древесинное вещество (материал стенок древесных клеток) – это главная теплотворная составляющая часть древесины, которая горит с выделением тепла.

Производство (прессование) древесных отопительных брикетов, евродров и пеллет – не что иное, как попытка уплотнить пустотно-ячеистую структуру древесины до состояния плотности древесинного вещества. Плотность качественного прессованного древесного топлива всегда выше единицы и начинается от 1,1 г/см3

Теплотворность древесины

Теплотворность, (теплота сгорания, теплотворная способность) древесины – это количество тепла, которое образуется при горении древесины. Вернее, теплотворность древесины – это количество тепла, которое образуется при горении древесинного вещества (главной теплотворной составляющей части древесины) и сопутствующих углеводородов (смол и эфирных масел).

Важный момент.
При горении древесины образуются водяные пары.
Образование водяных паров имеет двойственную природу происхождения. Во-первых, древесина очень гигроскопична, и вода в свободном виде просто находится в её пустотах и полостях. Во-вторых, водяные молекулы синтезируются непосредственно в процессе горения (температурного распада и окисления) углеводородных соединений, из которых, собственно, вся древесина и состоит.

В зависимости от того, учитывается или нет теплота горения топлива, расходуемая на испарение (синтез) воды и разогрев водяного пара – различают высшую и низшую (абсолютную и рабочую) теплотворность древесины

Удельная теплотворность древесины

Теплотворность древесины, отнесённая к занимаемой единице массы или объёма топлива, называется удельной теплотой сгорания (удельной теплотворностью) древесины. Удельная теплотворность древесины – это количество тепла, которое выделяется при полном сгорании её массовой или объёмной единицы (кг, тонны или дм3, м3). Величина удельной теплотворной способности древесины определяется количеством горючего материала, заключённого в её единице веса или объёма.

В зависимости от того, в массовых или объёмных единицах измерения был произведён учёт топлива, удельная теплотворность древесины может быть массовой или объёмной

Единицы для измерения массовой удельной теплотворности: Дж/кг, ккал/кг
Единицы для измерения объёмной удельной теплотворности: Дж/дм3, ккал/дм3

Для практических целей, больший интерес представляет объёмная удельная теплотворность древесины. Поскольку традиционно, дрова учитываются в объёмных единицах измерения (складометрах и кубометрах), то именно объёмная теплотворность древесины выходит на передний план и становится решающим фактором при определении качества дров, как вида топлива.

Высшая (абсолютная) теплотворность древесины

Теплотворность древесины называется высшей или абсолютной, если учитывается теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения.

Теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения, называется скрытой теплотой горения

Высшая (абсолютная) теплотворность древесины определяется путём полного сжигания в калориметре исследуемого образца топлива с последующей конденсацией водяного пара и охлаждением всех продуктов горения к исходной температуре. За образец принимается 1кг абсолютно сухой древесины

Под абсолютно сухой древесиной подразумевается влажность такого образца дерева, при которой он, находясь в сушильном шкафу с температурой сушки 102…103ºС, не изменяет величину своей массы более чем на 1% в течение трёх суток

Низшая (рабочая) теплотворность древесины

Теплотворность древесины называется низшей или рабочей, если не учитывается теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения.

Теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения, называется скрытой теплотой горения

На практике, никогда не удаётся охладить продукты сгорания до состояния полной конденсации водяного пара. Поэтому, рабочая (низшая) теплотворность древесины имеет широкое практическое применение.

Низшая и высшая теплотворности древесины связаны между собой следующим образом:
Высшая теплотворность = низшая теплотворность + скрытая теплота горения
или так:
Низшая теплотворность = высшая теплотворность — скрытая теплота горения

Низшая (рабочая) теплотворность древесины определяется путём полного сжигания в калориметре исследуемого образца без последующего охлаждения всех продуктов горения к исходной температуре и без конденсации водяного пара. При этом, исследуемый образец не сушат и сжигают его «как есть». Перед лабораторными исследованиями просто фиксируют влажность образца и затем, обязательно указывают – при какой влажности древесины получен результат по определению её теплотворности.

Низшая (рабочая) теплотворность изменяется в зависимости от степени влажности древесины, поскольку влажность древесины – очень переменчивая величина.

Рабочая (низшая) теплотворность древесины всегда меньше, чем абсолютная

Низшая (рабочая) массовая удельная теплотворность древесины

Рабочая (низшая) теплотворность древесины, отнесённая к единице массы топлива, называется рабочей (низшей) массовой удельной теплотворностью древесины, или просто – массовой удельной теплотворностью. Массовая удельная теплотворность измеряется в Дж/кг, кал/кг, или в кратных к ним единицах.

Из определения рабочей теплотворности древесины вытекает следующее:

  1. Массовая удельная рабочая теплотворность древесины мало зависит от породы дерева, поскольку 1 кг абсолютно сухой древесины любой породы дерева содержит примерно равное количество горючего вещества, близкого по своему составу (см. Древесинное вещество).
  2. Массовая удельная рабочая теплотворность древесины напрямую зависит от её влажности

Причины зависимости массовой удельной рабочей теплотворности древесины от её влажности:

  1. Уменьшение количества горючего вещества на величину, равную весу влаги. Так, 1кг влажной древесины содержит чистого горючего древесинного вещества в количестве, равном 1кг минус вес влаги. В то время, когда 1кг абсолютно сухой древесины будет содержать именно 1кг чистого топлива.
  2. Увеличение скрытой теплоты горения, т.е. увеличение потери тепла на испарение влаги и нагревание водяного пара до средней температуры продуктов горения (≈800…1100°С).
Низшая (рабочая) объёмная удельная теплотворность древесины

Рабочая (низшая) теплотворность древесины, отнесённая к единице объёма топлива, называется рабочей (низшей) объёмной удельной теплотворностью древесины, или просто – объёмной удельной теплотворностью. Объёмная удельная теплотворность измеряется в Дж/дм3, ккал/дм3, или в кратных к ним единицах.

Конвертер единиц объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)

Объёмная удельная теплотворность древесины зависит от её плотности,
т.е. от концентрации древесинного вещества в единице объёма топлива

Пояснение:

Древесина имеет пористо-ячеистую структуру. Внутриклеточные полости и околоклеточные пустоты, уменьшают количество горючего древесинного вещества, заключённого в единице объёма топлива. Чем плотнее древесина, чем меньше в её объёме будет пустот и соответственно, будет больше концентрация горючего древесинного вещества – тем больше будет объёмная теплотворность такой древесины.

Поэтому:

Объёмная удельная теплотворность напрямую зависит от породы дерева, поскольку разные породы деревьев имеют различную плотность своей древесины и, соответственно – разное количество горючего (теплотворного) вещества в единице своего объёма

Объёмная удельная теплотворность определяется индивидуально для каждой породы дерева, является справочной величиной и имеет наибольшее практическое применение (см. Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева). А поскольку, низшая теплотворность древесины зависима от её влажности, то в таких таблицах обязательно указывается, для какой влажности древесины приведены значения величины её теплотворности.

Объёмная удельная теплота сгорания древесины широко применяется на практике, как качественная и количественная характеристика теплотворности дров

Ещё раз:
Объёмная удельная рабочая теплотворная способность древесины напрямую зависит от плотности древесины и её влажности. Объёмная удельная рабочая теплотворность древесины может изменяться в очень широких пределах, поскольку плотность древесины и её влажность – весьма нестабильные и изменчивые величины.

Расчёт теплотворности древесины

1. Расчёт абсолютной (высшей) теплотворной способности древесины

Пояснение к расчёту:
В лабораторных экспериментах по определению высшей теплотворности древесины фигурирует абсолютно сухой образец, весом 1кг. Очевидно, что в таком случае, речь больше идёт про абсолютную теплотворность материала стенок клеток древесины – древесинного вещества. Ибо, что ещё может быть в куске абсолютно сухой древесины, весом в 1кг?

Ответ, более чем прост – в 1кг абсолютно сухой древесины могут присутствовать иные углеводородные соединения, не являющимися древесным веществом. Прежде всего – это полиэфирные смолы и масла, которыми особенно богата древесина хвойных пород.

Поскольку, элементарный химический состав древесинного вещества практически всегда одинаков, а процентная разница между весовой теплотворностью древесинного вещества и заменяющими его углеводородами существенно не влияет на теплотворность единицы массы топлива, то – для дальнейших расчётов теплотворности древесины, принимаем за аксиому:

Высшая (абсолютная) теплотворность 1кг древесины мало зависит от породы дерева, принципиально равна величине абсолютной (высшей) теплотворной способности древесинного вещества и соответствует ≈ 4752.9 ккал/кг

Ход расчёта:
Высшая теплотворная способность (ВТС) древесины определяется как сумма теплотворных способностей всех её отдельно взятых химических элементов и вычисляется по формуле Менделеева:
Q(ВТС) = 81C + 300Н — 26O
где С, H и О – процентное содержание в топливе углерода, водорода и кислорода

Состав древесного вещества для любой породы дерева:
49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,1% кислорода

Соответственно, получим:
Q(ВТС) = 81 x 49,5 + 300 x 6,3 – 26 x 44,1 = 4752.9 ккал/кг
(Полученная величина будет использована в формуле Надеждина при определении рабочей массовой удельной теплотворности древесины для влажности 12%)

2. Расчёт удельной массовой рабочей (низшей) теплотворной способности древесины

Массовая рабочая теплотворная способность древесины (МРТС) определяется по формуле Надеждина и находится в зависимости от влажности дров:

    для комнатно-сухой древесины, влажностью 7…18%
    Q(МРТС) = 4600 – 50 x W = 4600 — 50 x (7…18) = 4250…3700 ккал/кг
    для воздушно-сухой древесины, влажностью 25…30%
    Q(МРТС) = 4370 – 50 x W = 4370 — 50 x (25…30) = 3120…2870 ккал/кг
    для сплавной древесины, влажностью 50…70%
    Q(МРТС) = 3870 – 45 x W = 3870 – 45 x (50…70) = 1620…720 ккал/кг

где W – относительная влажность древесины в процентах,
4600, 4370, 3870 – значения массовой абсолютной (высшей) теплотворности древесины, которые высчитываются индивидуально для каждого образца, исходя из процентного соотношения абсолютно сухого древесного вещества и содержащейся в нём влаги.

Соответственно, для влажности 12%:
Q(МРТС) = 4600 – 50 x 12 = 4000 ккал/кг

3. Расчёт удельной объёмной рабочей (низшей) теплотворной способности древесины

Объёмная рабочая теплотворная способность древесины (ОРТС) определяется умножением массовой рабочей теплотворной способности на величину плотности древесины.

Например, средняя теплотворность для ясеня:
4000 ккал/кг X 0,750 кг/дм3 = 3000 ккал/дм3
Нижний предел теплотворности для ясеня:
4000 ккал/кг X 0,520 кг/дм3 = 2800 ккал/дм3
Верхний предел теплотворности для ясеня:
4000 ккал/кг X 0,950 кг/дм3 = 3800 ккал/дм3

где, 0,750 кг/дм3 – средняя плотность древесины ясеня
0,520 кг/дм3 и 0,950 кг/дм3 – нижний и верхний пределы
отклонения плотности для древесины ясеня

Плотность (удельный вес) древесины для разных пород дерева берём из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г. (см. таблица плотности древесины)

На основании таблицы плотности древесины, массовая удельная теплотворность от Надеждина была преобразована в объёмную теплотворность в зависимости от породы дерева, при влажности 12%.

По результатам расчёта, из полученных данных, составлена:
Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева

Перевод единиц объёмной теплотворности древесины

Сайт tehnopost.kiev.ua предлагает уникальный онлайн-калькулятор для перевода (конвертирования) единиц объёмной теплотворности древесины, дров и других видов топлива.

Конвертер единиц объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)

Дополнительно, сайт tehnopost.kiev.ua предлагает набор онлайн-калькуляторов для прямого и обратного перевода альтернативных единиц измерения физических величин, связанных с теплотехникой и термодинамикой.

Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.

Онлайн-конвертеры теплотехника на tehnopost.kiev.ua

  1. Калории => в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы
  2. Килокалории => в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы
  3. Мегакалории => в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы
  4. Гигакалории => в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы
  1. Джоули => в калории, киловатт-часы и кратные им единицы
  2. Килоджоули => в калории, киловатт-часы и кратные им единицы
  1. Киловатт-часы => в Джоули, калории и кратные им единицы
  1. Единицы объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)

Скачать программу «Конвертер единиц и величин»

Теплотворность древесины, дров на tehnopost.kiev.ua

  1. Древесинное вещество
  2. Теплотворность древесины
  3. Удельная теплотворность древесины
  4. Высшая (абсолютная) теплотворность древесины
  5. Низшая (рабочая) теплотворность древесины
  6. Низшая (рабочая) массовая удельная теплотворность
  7. Низшая (рабочая) объёмная удельная теплотворность
  8. Расчёт теплотворности древесины
  9. Таблица удельной теплотворности древесины
    для разных пород дерева
  10. Перевод единиц объёмной теплотворности древесины

Альтернативное Отопление: древесина, дерево, теплота, дрова, теплотворность, горение, топливо

Теплоотдача дерева. Статьи компании «БелКомин М»

ТЕПЛООТДАЧА ДЕРЕВА

 

     На территории Беларуси в качестве  топлива для твердотопливных котлов  с ручной загрузкой в основном применяются:

— древесина (дрова, отходы деревообработки)

— торф (прессованный в брикетах)

— топливные брикеты (прессованные отходы переработки льна, подсолнечника, опилки)

     Остановимся на наиболее привычном топливе — дровах и постараемся дать обобщающую характеристику древесине как топливу для твердотопливных котлов.

     Однако, в связи с большим количеством имеющих значение факторов, данный теоретический расчёт может иметь только исключительно обобщающий характер и даёт лишь приблизительные цифры. Точное исследование возможно провести в специализированной лаборатории по проверенным методикам и эти данные будут верны лишь для проверяемого образца.

Состав древесины

Древесинное вещество (тот материал из которого состоят стенки клеток древесины)  представляет собой твёрдое вещество без внутриклеточных пустот и полостей со следующим химическим составом — 60% целлюлозы, 30% лигнина, 7…9% сопутствующих углеводородов и 1…3% минеральных веществ.

Соответственно, удельный вес древесинного вещества для разных пород деревьев – не особо отличается и, примерно равен 1540 кг/м3 , что больше плотности воды. Поэтому если бы древесина не имела пустотно-ячеистой структуры, то она бы тонула в воде.

Древесинное вещество (материал стенок древесных клеток) – это главная теплотворная составляющая часть древесины, которая горит с выделением тепла.

Теплотворность древесины

   Теплотворность древесины — это количество теплоты, которое выделяется при сгорании древесинного вещества и сопутствующих компонентов (углеводородов — смол и эфирных масел)

   При горении древесины часть выделяемой теплоты затрачивается на испарение воды, содержащейся в самой древесине. Т.е. дрова с более высокой влажностью при горении будут давать меньшее количество полезной тепловой энергии. Кроме того при горении образуется водяной пар как продукт реакции углеводородов и кислорода.

Теплотворность древесины разделяют на высшую и низшую.

   Высшая (абсолютная) теплотворность древесины — теплотворность древесины называется высшей или абсолютной, если учитывается теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения. Данная величина определяется в лабораторных условиях посредством сжигания в калориметре образца с последующей конденсацией водяного пара и приведения продуктов сгорания к начальной температуре.

   Данный параметр не представляет особого интереса с практической стороны, поэтому на нём мы не будем останавливаться.

Высшая (абсолютная) теплотворность 1кг древесины мало зависит от породы дерева, принципиально равна величине абсолютной (высшей) теплотворной способности древесинного  вещества и соответствует ≈ 4752.9 ккал/кг

   Гораздо более практическую ценность представляет низшая теплотворность древесины — это количество теплоты , образующейся при сгорании без учета теплоты конденсации водяного пара.

Параметры связаны по следующей формуле :

Низшая теплотворность = высшая теплотворность скрытая теплота горения (теплота конденсации водяного пара)

Низшая (рабочая) массовая удельная теплотворность древесины измеряется как количество теплоты, отнесённое к единице массы (Дж/кг, кал/кг или кратные единицы)

Низшая (рабочая) массовая удельная теплотворность древесины зависит от влажности древесины. Чем выше влажность, тем меньше удельная теплотворность древесины.

Низшая (рабочая) объёмная удельная теплотворность древесины измеряется как количество теплоты, отнесённое к единице объёма (Дж/дм3, ккал/дм3, или в кратных к ним единицах).
Из определения следует, что чем выше плотность древесины, тем выше рабочая удельная теплотворность древесины.  

 

Расчёт удельной  рабочей (низшей) теплотворной способности древесины

Массовая рабочая теплотворная способность древесины (МРТС) определяется по формуле Надеждина* и находится в зависимости от влажности дров:

    для комнатно-сухой древесины, влажностью 7…18%
    Q(МРТС) = 4600 – 50 x W = 4600 — 50 x (7…18) = 4250…3700 ккал/кг
    для воздушно-сухой древесины, влажностью 25…30%
    Q(МРТС) = 4370 – 50 x W = 4370 — 50 x (25…30) = 3120…2870 ккал/кг
    для сплавной древесины, влажностью 50…70%
    Q(МРТС) = 3870 – 45 x W = 3870 – 45 x (50…70) = 1620…720 ккал/кг

где W – относительная влажность древесины в процентах,
4600, 4370, 3870 – значения массовой абсолютной (высшей) теплотворности древесины, которые высчитываются индивидуально для каждого образца, исходя из процентного соотношения абсолютно сухого древесного вещества и содержащейся в нём влаги.

Соответственно, для влажности 12%:
Q(МРТС) = 4600 – 50 x 12 = 4000 ккал/кг

 Для перевода в  Объёмную рабочую теплотворную способность древесины (ОРТС) произведём умножение массовой рабочей теплотворной способности на величину плотности древесины. (таблица плотностей — из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г. )

Например для яблони с влажностью 12% — 4000ккал/кг х 0,72 кг/дм3 (средняя плотность) = 2880 ккал/дм3

Аналогичным образом можно рассчитать теплотворную способность для низшего и высшего предела плотностей.

На основании данных расчёта была составлена нижеприведённая таблица, которая является обобщённым инструментом для оценки выбранной породы дерева в качестве топлива для твердотопливного котла.

Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева при 12% влажности

Порода дерева

Абсолютная
(высшая)
теплотворная
способность
древесины
(ккал/кг)

Рабочая
(низшая)
массовая
теплотворная
способность
древесины
(ккал/кг)

Рабочая
(низшая)
объёмная
теплотворная
способность
древесины
(ккал/дм3)

Плотность
древесины
(кг/дм3)

Предел
плотности
древесины
(кг/дм3)

Дуб

4753

4000

3240

0,810

0,690-1,03

Ясень

––||––

––||––

3000

0,750

0,520-0,950

Рябина (дерево)

––||––

––||––

2920

0,730

0,690-0,890

Яблоня

––||––

––||––

2880

0,720

0,660-0,840

Бук

––||––

––||––

2720

0,680

0,620-0,820

Акация

––||––

––||––

2680

0,670

0,580-0,850

Вяз

––||––

––||––

2640

0,660

0,560-0,820

Лиственница

––||––

––||––

2640

0,660

0,470-0,560

Клён

––||––

––||––

2600

0,650

0,470-0,560

Берёза

––||––

––||––

2600

0,650

0,510-0,770

Груша

––||––

––||––

2600

0,650

0,610-0,730

Каштан

––||––

––||––

2600

0,650

0,600-0,720

Кедр

––||––

––||––

2280

0,570

0,560-0,580

Сосна

––||––

––||––

2080

0,520

0,310-0,760

Липа

––||––

––||––

2040

0,510

0,440-0,800

Ольха

––||––

––||––

2000

0,500

0,470-0,580

Осина

––||––

––||––

1880

0,470

0,460-0,550

Ива

––||––

––||––

1840

0,460

0,490-0,590

Ель

––||––

––||––

1800

0,450

0,370-0,750

Верба

––||––

––||––

1800

0,450

0,420-0,500

Орех лесной

––||––

––||––

1720

0,430

0,420-0,450

Пихта

––||––

––||––

1640

0,410

0,350-0,600

Бамбук

––||––

––||––

1600

0,400

0,395-0,405

Тополь

––||––

––||––

1600

0,400

0,390-0,590

Выводы:

1.  Разные породы деревьев имеют различную теплотворную способность, которая зависит напрямую от плотности древесины и её влажности.

2.  Наибольшую теплоту сгорания имеют дрова из плотных лиственных пород древесины — дуба, ясеня.

3.  Чем выше влажность древесины, тем больше теплоты тратиться на испарение содержащей в топливе воды и меньше используется на нагрев рабочей жидкости отопительного котла.

4.  Используемые дрова достигают влажности в 20-25% по истечении года сушки на открытом воздухе при соблюдении условий хранения и сушки (ГОСТ 3243-88,)  Для достижения влажности 12-15% необходима сушка свежеспиленной древесины на протяжении 2ух лет.

5. Порода древесины влияет на образование сажи, дёгтя и смолистых отложений в твердотопливном котле и дымоходе. Хвойные породы древесины легко разжигаются и горят, но при их эксплуатации могут образовываться смолистые отложение на стенках котла и дымохода. Береза одна из лиственных пород, которая содержит дёготь, что также может привести к сажеобразованию.

В качестве заключения можно вывести следующую формулу — наиболее оптимальными с точки зрения достижения высокого уровня теплообразования и длительности горения для твердотопливных котлов будут являться дрова из плотных лиственных пород древесины с влажностью 12-15%.

 

 

*Примечание — Показатели плотности древесины взяты из
«Справочник по массам авиационных материалов»
изд. «Машиностроение» Москва 1975г

 

    

Теплотворность дров

Дрова – соразмерные очагу куски древесины, используемые для разведения и поддержания в нем огня. По своему качеству, дрова – это самое нестабильное топливо в мире…

  1. Топливо – дрова
  2. Государственный стандарт на дрова
  3. Учёт дров
  4. Теплотворность дров
  5. Таблица теплотворности дров
  6. Теплотворность гнилых дров
  7. Теплотворность влажных дров
  8. Теплотворность дров из разных регионов
  9. Зола | Зольность дров
  10. Жаропроизводительность дров
  11. Качество дров (народная практика)
Топливо – дрова

Дрова – самый древний и традиционный источник тепловой энергии, который относится к возобновляемому виду топлива. По определению, дрова – это соразмерные очагу куски древесины, используемые для разведения и поддержания в нём огня. По своему качеству, дрова – это самое нестабильное топливо в мире.

Тем не менее, весовой процентный состав любой дровяной массы примерно одинаков. В него входят – до 60% целлюлозы, до 30% лигнина, 7…8% сопутствующих углеводородов. Остальное (1…3%) – минеральные вещества

Государственный стандарт на дрова

На территории России действует
ГОСТ 3243-88 Дрова. Технические условия
Скачать GOST_3243-88.pdf [229,53 Kb] (cкачиваний: 1745)

Стандарт времён Советского Союза определяет:

  1. Сортамент дров по размеру
  2. Допустимое количество гнилой древесины
  3. Сортамент дров по теплотворности
  4. Методику учёта количества дров
  5. Требования к транспортированию и хранению
    дровяного топлива

Из всей ГОСТ-овской информации, самая ценная – это методы обмеров дровяных штабелей и коэффициенты для перевода величин из складочной меры в плотную (из складометра – в кубометр). Кроме этого, вызывает ещё некоторый интерес пунктик по ограничению ядровой и заболонной гнили (не более 65% площади торца), а также запрет на наружную трухлявость. Вот только трудно представить себе такие гнилые дрова в наш космический век погони за качеством.


Согласно ГОСТ 3243-88,
минимально неделимую часть дровяного массива называют поленом.

Полено имеет ограничение по длине:
0,25м, 0,33м, 0,5м, 0,75м, 1м

Полено имеет ограничение по толщине (в поперечном сечении):
минимум 3см,
максимум 16см по диаметру, или 22см по наибольшей стороне раскола (для колотых дров)

Что касается теплотворности,
то ГОСТ 3243-88 разделяет все дрова на три группы:



  1. берёза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, клён, дуб, лиственница
  2. сосна, ольха
  3. ель, кедр, пихта, осина, липа, тополь, ива

Градация теплотворности дров в зависимости от породы дерева по ГОСТ 3243-88 несколько не совпадает с расчётной теплотворностью древесины в зависимости от породы дерева, см.:
Таблица объёмной теплотворности дров
Таблица объёмной теплотворности древесины
Очевидно, сказывается разница между теоретической и практической сторонами вопроса.

Учёт дров

Для учёта любой материальной ценности, самое главное – способы и методы подсчёта её количества. Количество дров можно учитывать, или в тоннах и килограммах, или в складочных и кубических метрах и дециметрах. Соответственно – в массовых или в объёмных единицах измерения

  1. Учёт дров в массовых единицах измерения
    (в тоннах и килограммах)
    Этот способ учёта дровяного топлива используется крайне редко из-за своей громоздкости и неповоротливости. Он позаимствован у строителей-деревообработчиков и является альтернативным методом для тех случаев, когда дрова проще взвесить, нежели определить их объём. Так, например, иногда при оптовых поставках дровяного топлива бывает проще взвешивать отгруженные «с верхом» вагоны и автомобили-лесовозы, нежели определять объём возвышающихся на них бесформенных дровяных «шапок»

    Преимущества
    учёта дров в массовых единицах измерения
    – простота обработки информации для дальнейшего подсчёта суммарной теплотворности топлива при теплотехнических расчётах. Потому что, теплотворность весовой меры дров высчитывается по простенькой формуле и практически неизменна для любой породы дерева, независимо от географического места её произрастания и степени трухлявости. Таким образом, при учёте дров в массовых единицах происходит учёт чистого веса горючего материала за минусом веса влаги, количество которой определяется прибором-влагомером

    Недостатки
    учёта дров в массовых единицах измерения
    – способ абсолютно неприемлем для обмера и учёта партий дров в полевых условиях лесозаготовки, когда требуемого спецоборудования (весов и прибора-влагомера) может не оказаться под рукой
    – результат замера влажности вскорости становится неактуальным, дрова быстро сыреют или подсыхают на воздухе

  2. Учёт дров в объёмных единицах измерения
    (в складочных и кубических метрах и дециметрах)
    Этот способ учёта дровяного топлива получил самое широкое распространение, как наиболее простой и быстрый способ учёта дровяной топливной массы. Поэтому, учёт дров повсеместно производится в объёмных единицах измерения – складометрах и кубометрах (складочная и плотная меры)

    Преимущества
    учёта дров в объёмных единицах измерения
    – предельная простота в исполнении обмеров дровяных штабелей линейным метром
    – результат обмера легко контролируется, остаётся неизменным долгое время и не вызывает сомнениям
    – методика обмеров дровяных партий и коэффициенты для перевода величин из складочной меры в плотную стандартизированы и изложены в ГОСТ 3243-88

    Недостатки
    учёта дров в массовых единицах измерения
    – платой за простоту учёта дров в объёмных единицах становится усложнение дальнейших теплотехнических расчётов для подсчёта суммарной теплотворности дровяного топлива (нужно учитывать породу дерева, место его произрастания, степень трухлявости дров и т.д.)

Теплотворность дров

Теплотворность дров,
она же – теплота сгорания дров,
она же – теплотворная способность дров

Чем теплотворность дров отличается от теплотворности древесины?

Теплотворность древесины и теплотворность дров – родственные и близкие по значению величины, отождествляемые в повседневной жизни с понятиями «теория» и «практика». В теории мы изучаем теплотворность древесины, а на практике – имеем дело с теплотворностью дров. При этом, реальные дровяные чурбаки могут иметь куда более широкий спектр отклонений от нормы, нежели лабораторные образцы.

Например, у реальных дров есть кора, которая не является древесиной в прямом смысле этого слова и, тем не менее – занимает объём, участвует в процессе горения дров и имеет собственную теплотворность. Зачастую, теплотворность коры значительно отличается от теплотворности самой древесины. Кроме этого, реальные дрова могут быть гнилыми и трухлыми, иметь разную плотность древесины в зависимости от региона произрастания, иметь большой процент внешней зольности и др.

Таким образом, для реальных дров – показатели теплотворности носят обобщённый и слегка заниженный характер, поскольку для реальных дров – нужно учитывать в комплексе все отрицательные факторы, снижающие их теплотворность. Этим и объясняется разница в меньшую сторону по величине между теоретически-расчётными значениями теплотворности древесины и практически-прикладными значениями теплотворности дров.

Иными словами, теория и практика – это разные вещи.

см:
Таблица объёмной теплотворности дров
Таблица объёмной теплотворности древесины

Теплотворность дров – это объём полезного тепла, образующийся при их сгорании. Под полезным теплом подразумевается теплота, которую можно отобрать от очага без ущерба для процесса горения. Теплотворность дров – важнейший показатель качества дровяного топлива. Теплотворность дров может колебаться в широких пределах и зависит, в первую очередь, от двух факторов – теплотворности самой древесины и её влажности.

  • Теплотворность древесины зависит от количества горючего древесинного вещества, присутствующего в единице массы или объёма древесины. (более подробно про теплотворность древесины в статье – «Древесина | Теплотворность древесины»)
  • Влажность древесины зависит от количества воды и иной влаги, присутствующих в единице массы или объёма древесины. (более подробно про влажность древесины в статье – «Дрова | Влажность древесины»)

Различают массовую и объёмную теплотворность дров в зависимости от того, в массовых или в объёмных единицах произведён учёт топлива. На данный момент, широко практикуется учёт дров в объёмных единицах (складометрах и кубометрах). Поэтому, объёмная теплотворность дров выходит на первый план и становится решающим фактором при их выборе.

Таблица объёмной теплотворности дров

Градация теплотворности по ГОСТ 3243-88
(при влажности древесины 20%)

Конвертер единиц объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)




















Порода дерева Объёмная удельная теплотворная способность дров
(ккал/дм3)
Берёза 1389…2240

Первая группа
по ГОСТ 3243-88:

берёза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, клён, дуб, лиственница

бук 1258…2133
ясень 1403…2194
граб 1654…2148
ильм не найдено
(аналог – вяз)
вяз 1282…2341
клён 1503…2277
дуб 1538…2429
лиственница 1084…2207
сосна 1282…2130

Вторая группа
по ГОСТ 3243-88:

сосна, ольха

ольха 1122…1744
ель 1068…1974

Третья группа
по ГОСТ 3243-88:

ель, кедр, пихта, осина, липа, тополь, ива

кедр 1312…2237
пихта

не найдено
(аналог – ель)

осина 1002…1729
липа 1046…1775
тополь 839…1370
ива 1128…1840

 

Теплотворность гнилых дров

Абсолютно верно утверждение, что гниль ухудшает качество дров и уменьшает их теплотворность. Но вот, на сколько сильно уменьшается теплотворность гнилых дров – это вопрос. Советские ГОСТ 2140-81 и ГОСТ 3243-88 определяют методику измерения размеров гнили, ограничивают количество гнили в полене и количество гнилых поленьев в партии (не более 65% площади торца и не более 20% от общей массы, соответственно). Но, при этом – стандарты никак не указывают на изменение теплотворности самих дров.

Очевидно, что в пределах требований ГОСТ-ов не наступает сколь существенного изменения общей теплотворности дровяной массы из-за гнили, поэтому – отдельными гнилыми чурбаками можно смело пренебречь.

Если же гнили больше, чем допустимо по стандарту, то учёт теплотворности таких дров целесообразно производить в массовых единицах измерения. Потому что, при гниении древесины происходят процессы, которые разрушают древесинное вещество и нарушают его клеточную структуру. При этом, соответственно – уменьшается плотность древесины, что в первую очередь сказывается на её весе и практически не сказывается на её объёме. Таким образом, массовые единицы теплотворности будут более объективны для учёта теплотворности очень гнилых дров.

По определению, массовая (весовая) теплотворность дров – практически не зависит от их объёма, породы дерева и степени трухлявости. И, только влажность древесины – оказывает большое влияние на массовую (весовую) теплотворную способность дров

Теплотворность весовой меры трухлых и гнилых дров практически равна теплотворности весовой меры обычных дров и зависит только от влажности самой древесины. Потому что, только вес воды вытесняет вес горючего древесинного вещества из весовой меры дров, плюс потери тепла на испарение воды и разогрев водяного пара. Что собственно нам и надо.

Соответственно, расчётная массовая теплотворность древесины выглядит так:
    для комнатно-сухой древесины, влажностью 7…18%
    Q(теплотворность) = 4250…3700 ккал/кг
    для воздушно-сухой древесины, влажностью 25…30%
    Q(теплотворность) = 3120…2870 ккал/кг
    для сплавной древесины, влажностью 50…70%
    Q(теплотворность) = 1620…720 ккал/кг

Теплотворность дров из разных регионов

Объёмная теплотворность дров для одной и той же породы дерева, произрастающего в разных регионах может отличаться за счёт изменения плотности древесины в зависимости от водонасыщённости почвы в районе произрастания. Причём, совсем не обязательно это должны быть разные регионы или области страны. Даже в пределах небольшого участка (10…100 км) лесозаготовки, объёмная теплотворность дров для одной и той же породы дерева может изменяться с разницей в 2…5% за счёт изменения плотности древесины. Это объясняется тем, что в засушливой местности (в условиях недостатка влаги) нарастает и образуется более мелкая и плотная клеточная структура древесины, нежели в богатой на воду болотистой земле. Таким образом, суммарное количество горючего древесинного вещества в единице объёма будет выше для дров, заготовленных на более сухих участках даже для одного и того же района лесозаготовки. Конечно, разница не так уж и велика, примерно 2…5%. Тем не менее, при крупных заготовках дров это может дать реальный экономический эффект.

Массовая теплотворность для дров из одной и той же породы дерева, произрастающего в разных регионах абсолютно не будет разниться, поскольку массовая теплотворность не зависит от плотности древесины, а зависит только от её влажности

Зола | Зольность дров

Зола – это минеральные вещества, которые содержатся в дровах и которые остаются в твёрдом остатке после полного сгорания дровяной массы. Зольность дров – это степень их минерализации. Зольность дров измеряется в процентах от общей массы дровяного топлива и показывает на количественное содержание в нём минеральных веществ.

Различают внутреннюю и внешнюю золу






Внутренняя зола Внешняя зола
Внутренняя зола – это минеральные вещества, которые содержатся непосредственно в древесинном веществе Внешняя зола – это минеральные вещества, которые попали в дрова извне (например, при заготовке, транспортировке или хранении)
Внутренняя зола – тугоплавкая масса (выше 1450 °С), которая легко удаляется из высокотемпературной зоны горения топлива Внешняя зола – легкоплавкая масса (менее 1350°С), которая спекается в шлак, прикипающий к футеровке камеры сгорания отопительного агрегата. Как следствие такого спекания и прикипания – внешняя зола плохо удаляется из высокотемпературной зоны горения топлива
Содержание внутренней золы древесинного вещества находится в пределах от 0,2 до 2,16% от общей дровяной массы Содержание внешней золы может достигать 20% от общей дровяной массы
Зола – это нежелательная часть топлива, которая снижает его горючую составляющую и затрудняет эксплуатацию отопительных агрегатов

 

Жаропроизводительность дров

Жаропроизводительность дров – это максимальная температура горения, которая развивается при полном сгорании топлива при условии, что все выделяющееся тепло расходуется только на нагрев продуктов горения. Чем выше жаропроизводительность дров, тем выше качество тепловой энергии, выделяющейся при их сжигании.

По определению Д.И. Менделеева, жаропроизводительность – это предел для значения температуры горения топлива, при котором реальная температура горения дров стремится к теоретически максимально-возможной.

Теоретическая максимально-возможная температура (жаропроизводительность), развиваемая древесиной при горении равна 1547°С. Практическая-же максимальная температура, развиваемая древесиной при горении, находится в пределах 700…1200°С. Такая разница объясняется охлаждением холодным воздухом высокотемпературной зоны горения.

Интересно, что в доменных и мартеновских печах, где реализован принцип подачи подогретого воздуха в зону горения дров (древесного угля), легко достигается температура плавления чугуна и стали 1250…1500°С 

Жаропроизводительность дров зависима от их влажности. При влажности дров в 55% и более, практически вся теплота от сгорания древесинного вещества уходит на испарение содержащейся влаги и разогрев водяного пара. При этом, жаропроизводительность дров понижается более чем в 2 раза и нет смысла использовать такие сырые дрова в отопительных целях.

Качество дров (народная практика)

Как показала многолетняя народная отопительная практика, все дрова, используемые в отопительных целях, можно условно разделить на три большие группы:

  1. Дрова из твёрдых лиственных пород древесины
    (дуб, берёза, бук, вяз, граб, акация, ольха и др.)
    Это самые качественные дрова. Они имеют высокую теплотворность, долго и жарко горят, образуют много тлеющих углей (жар). При горении дров из твёрдых лиственных пород, в топке отопительного агрегата длительное время поддерживается высокая и стабильная температура
  2. Дрова из мягких лиственных пород древесины
    (липа, осина, тополь, ива и др.)
    Качество этих дров значительно ниже. Они имеют невысокую теплотворность, быстро сгорают и не образуют тлеющие угли (жар). При горении дров из мягких лиственных пород, редко удаётся стабилизировать температуру в топке отопительного агрегата (дрова быстро сгорают)
  3. Дрова из хвойных пород древесины
    (сосна, лиственница, ель, кедр, туя и др.)
    Дрова из этой группы отличаются высоким содержанием смолы. Смоляные поленья горят долго и жарко, но увы – весьма дымно. Это потому, что смола сгорает не полностью. Остатки смолы в виде копоти и сажи оседают в дымоходе и внутренних частях отопительного агрегата. Вышесказанное не относится к дровяным пиролизным котлам, в которых вообще не образуется сажа за счёт предварительного пиролиза (термического разложения) топлива в газообразное состояние

 

 Теплотворность дров | Теплотворная способность дров на tehnopost.kiev.ua

  1. Топливо – дрова
  2. Государственный стандарт на дрова
  3. Учёт дров
  4. Теплотворность дров
  5. Таблица теплотворности дров
  6. Теплотворность гнилых дров
  7. Теплотворность дров из разных регионов
  8. Зола | Зольность дров
  9. Жаропроизводительность дров
  10. Качество дров (народная практика)

Альтернативное Отопление: дрова, теплотворность, топливо, дровяное, отопление, древесина

Теплообмен

Сколько тепла требуется для зажигания лесного топлива? Растительный материал, такой как лесное топливо, воспламеняется при относительно низкой температуре.
температуры при условии низкого содержания влаги в топливе и
подвергается воздействию воздуха, так что доступно достаточное количество кислорода. Фактическая потребность в тепле для воспламенения топлива из мертвого леса варьируется от
от 500 до 750 F. Многие обычные
источники возгорания обеспечат достаточно тепла, включая горящую спичку и даже
тлеющая сигарета при контакте с сухим мелкодисперсным топливом.

ТЕМПЕРАТУРА ЗАЖИГАНИЯ СУХОГО ЛЕСНОГО ТОПЛИВА = 500-750 F.

Мы знаем о многих методах, с помощью которых для начала работы с лесным топливом можно использовать тепло.
процесс горения; но как процесс продолжается?
Пожар распространяется за счет передачи тепловой энергии тремя способами:
Радиация, конвекция и
Проведение.

Радиация

Радиация означает излучение энергии в виде лучей или волн.
Тепло движется в пространстве в виде энергетических волн.
Это тот жар, который чувствуешь, сидя перед камином или
вокруг костра.Он путешествует в
прямые со скоростью света. Эта
это причина того, что перед огнем нагревается только фасад.
Зад не греется, пока человек не обернется.
Земля нагревается солнцем за счет излучения.
Солнечные ожоги — это факт жизни, когда люди подвергаются очень сильному воздействию солнца.
длинный. Большая часть подогрева топлива перед возгоранием происходит за счет
излучение тепла от огня. Как
фронт огня приближается, количество получаемого лучистого тепла увеличивается.

Конвекция

Конвекция — это передача тепла при физическом движении горячих масс.
воздуха.Как воздух
нагретая, она расширяется (как и все предметы).
По мере расширения он становится светлее окружающего воздуха и поднимается вверх.
(Вот почему воздух под потолком отапливаемого помещения теплее, чем
что у пола.) Кулер
воздух врывается с боков. это
греется по очереди и тоже поднимается. Скоро
над огнем образуется конвекционная колонна, которую видно по дыму,
возносится в нем. Эта
приток более холодного воздуха сбоку помогает подавать дополнительный кислород для
процесс горения для продолжения.

Проводимость

Проводимость — это передача тепла внутри самого материала.
Большинство металлов являются хорошими проводниками тепла.
Дерево — очень плохой проводник, поэтому очень медленно передает тепло.
Это можно проиллюстрировать тем, что деревянная ручка при жарке
сковорода остается достаточно прохладной, чтобы ее можно было держать голыми руками.
Проведение не является важным фактором распространения лесных пожаров.

Демонстрация

Зажгите свечу снова, которую мы использовали в предыдущей демонстрации.
(Обратите внимание, что вы можете держать спичку, пока другой конец горит, потому что дерево
не хороший дирижер тепла.) Теперь протяните руку к свече и подвиньте ее ближе, пока
тепло можно почувствовать. Тепло от свечи доходит до вашей руки
радиация. Поднесите руку ближе к свече. Что происходит с рукой? Это
становится теплее, потому что лучистое тепло не должно распространяться так далеко. Теперь держи
положите руку на свечу и переместите ее как можно ближе. Можете ли вы держать это как
закрыть как можно сбоку? Вы не можете из-за конвекционного нагрева
от свечи в дополнение к лучистому теплу.

1.
Три способа передачи тепла:
— выберите ответ -a. проводимость, излучение, конвекция b. проводимость, конвекция, сверткаc. проводимость, ощупывание, излучение. кондукция, конвекция, остаточная
7.
Температура воспламенения сухого лесного топлива находится в пределах
— выберите ответ -a. 400 и 1000b. 500 и 750 F500 и 750 C1000 и 1750

.

Некоммерческая услуга по обеспечению ответственного отопления дома дровами

Как «накрыть» дровяную печь?

Как сделать так, чтобы дровяная печь горела всю ночь?

Сара


Привет Сара,

Банковское дело — старый термин, восходящий к временам чугунных печей с негерметичными соединениями и без прокладок на дверях. При небольшом контроле скорости горения пользователям приходилось использовать такие устройства, как клапанные заслонки дымохода (которые нам больше не нужны), и размещать большие неразрезанные, а иногда и необработанные деревянные «блоки» позади топки. в попытке продлить ожог.Это были дни, когда дровяная печь обеспечивала чистый общий КПД в диапазоне 25-35%, и требовалось бережное отношение к ним, чтобы они могли гореть более нескольких часов без перезагрузки.

Все изменилось. Новые модели печей эффективны примерно на 70%, имеют стеклянные дверцы, которые будут оставаться чистыми в течение недели или более при постоянном использовании, если печь работает правильно, и эти печи будут легко гореть в течение ночи, все еще производя красивый пылающий огонь. Тление больше не нужно, чтобы получить ожог за ночь.

Еще полезно заряжать плиту осторожно, чтобы она долго не горела. Это помогает размещать более крупные куски в топке более компактно, потому что так они медленнее разрушаются.

Если вы не можете обжечься за ночь с помощью современной дровяной печи, вероятно, она слишком мала или с ней что-то не так. Если вы пытаетесь использовать старую печь, я настоятельно рекомендую вам сэкономить деньги и запланировать ее замену как можно скорее. Использование старых печей утомительно и приводит к потере большого количества древесины.

Иоанна

Двери камина открыты или закрыты?

Я просмотрел ваш сайт и не нашел точного ответа на свой вопрос. Стоит ли закрывать стеклянную дверцу камина, когда горит огонь, или оставлять ее открытыми? Я слышал аргументы обеих сторон. Я слышал, что, оставляя их открытыми, вы вытягиваете больше нагретого воздуха, чем получаете от огня, и, с другой стороны, когда оставляете их закрытыми, кажется, что от огня не так много тепла.Пожалуйста помоги. Я думал об этом много лет.

Рон


Привет Рон,

Да, этот аргумент продолжается уже давно, но на самом деле не имеет большого значения, открыты или закрыты двери обычного камина, в любом случае он будет работать плохо. Когда двери открыты, вы получаете прямое излучение от огня, но теплый воздух всасывается в дымоход, и камин уязвим для попадания дыма в комнату.

При закрытых дверях обычное закаленное стекло блокирует почти все прямое излучение, но двери действительно уменьшают потребление воздуха и повышают вероятность просачивания дыма.Я бы рекомендовал работать с закрытыми дверцами, но тогда вы рискуете разбить закаленное стекло.

Нет хорошего решения. Мы рекомендуем установить каминную топку, сертифицированную EPA, в камин с облицовкой из нержавеющей стали в верхней части дымохода, чтобы сделать камин эффективным, безопасным и более приятным в использовании.

Иоанна

Немного нервничаю по поводу дровяного отопления

Я только что переехал в дом в сельской местности, где часто отключается электричество.В доме есть дровяная печь. Меня беспокоят аспекты безопасности использования его в качестве единственного источника тепла во время перебоев в подаче электроэнергии. Могу ли я позволить ему гореть постоянно в течение нескольких дней? Безопасно ли оставлять его гореть, пока я сплю или вне дома? Он выделяет окись углерода? Как узнать, пора ли чистить дымоход? Я проверял это с помощью зеркала, но не знаю, каковы признаки скопления креозота. Следует ли сжигать дрова медленно или быстро? Должен ли я закрыть заслонку и вентиляционные отверстия перед сном? Мы будем очень признательны за любую информацию, которую вы могли бы мне отправить.Спасибо.


Привет,

Первое, что вам нужно сделать, это найти квалифицированного специалиста, например, опытного трубочиста или установщика печей, чтобы он приехал и тщательно очистил систему и осмотрел ее. Все, что вам нужно знать, это то, что установка и дымоход установлены в соответствии с правилами техники безопасности. Если они есть, а печь и дымоход в хорошем состоянии, то:

  • вы можете использовать его как единственный источник тепла
  • вы можете постоянно сжигать горячий огонь, если хотите, не опасаясь пожара, хотя постоянное сильное горение может повредить печь
  • , вы можете сжечь его на ночь и пока вас нет, если вы аккуратно управляете им и убедитесь, что дверь надежно заперта.

Ваш уборщик может сообщить о скоплении креозота, как только увидит систему.Вы можете найти хорошие инструкции по стрельбе в разделе «Советы». С точки зрения создания расширенного огня, идея состоит в том, чтобы поддерживать горение пламенем. Сделайте это, и вы не ошибетесь.

Иоанна

Небольшая путаница и плохой совет по поводу заслонок дымохода

Привет.

Я обнаружил, что сайт woodheat.org весьма полон информации. Установлена ​​моя первая дровяная печь, и я не знаю, как использовать заслонку дымохода и воздухозаборник на плите. Каково назначение демпфера и как его регулировать в разное время горения? Как работают вместе подача свежего воздуха в печь и заслонка? Например, если одна широко открыта, должна ли быть другая, и наоборот?

С нетерпением жду вашего ответа,

богатый


Рич,

Я не знаю, что это за плита, но инструкции по эксплуатации обычно предоставляются производителями, и они должны быть вашим основным ресурсом.Фактически, мы не рекомендуем использовать заслонки дымохода, за исключением случаев, когда у вас есть перепускная заслонка, которая является частью печи. Но у меня недостаточно информации, чтобы сильно вам помочь.

Иоанна


Богатых ответов:

Спасибо за ответ. Печь представляет собой дровяную печь Waterford Ashling. Он оборудован задним горизонтальным дымоходом. Примерно в 14 дюймах от фланца патрубка дымохода находится заслонка. Магазин, в котором я купил печь, включал заслонку. Я просто предположил, что это правильная процедура.Фактически, в руководстве пользователя нет упоминания об использовании заслонки дымохода, только настройки первичного воздуха. Кажется, это подтверждает утверждение — «мы не рекомендуем использовать дымовые заслонки». Почему мне не следует использовать заслонку дымохода? Один друг вбил мне в голову, что дымоход имеет решающее значение для контроля количества тепла, выделяемого печью. Он сказал, что если нет заслонки или заслонка полностью открыта, тепло просто уходит в дымоход. У Ashling есть «узел верхнего воздуховода» и «верхняя пластина» с перегородками (из-за отсутствия правильного словоблудия).Моя интерпретация этой конструкции заключается в том, что эти два элемента должны собирать и излучать тепло, накопленное в топке. Да нет? Я очень удивлен, что магазин дровяной печи продвигает использование ключевых демпферов.

богатый


Рич,

Клавишную заслонку дымохода следует использовать только в том случае, если вы не можете контролировать скорость горения с передней стороны с помощью регулятора подачи воздуха для горения в печи. Клавиатурные заслонки связаны с различными формами попадания дыма в комнаты, самый простой из которых — это когда кто-то открывает загрузочную дверцу, не открывая предварительно ключевую заслонку.Но ключевые заслонки также задействованы в тех случаях, когда по мере того, как температура дымовых газов падает к концу цикла горения, тяга падает, и ограничение, создаваемое ключевой заслонкой, может создать условия, при которых наиболее простой путь для выпуска выхлопных газов — через сгорание. регулятор подачи воздуха или любая другая утечка или отверстие в приборе. Это не очень распространено, но случается, например, с кухонными плитами или дровяными печами с боковой вытяжкой с задними выходными воротами. Задний выход на вашей плите делает это возможным.

Клапанные заслонки подходят только для негерметичных приборов, таких как старые чугунные «негерметичные» каменные печи. Клапанные заслонки дымохода ограничивают поток, даже когда они открыты, создают место для накопления креозота и затрудняют очистку дымохода. Ваш друг выразил общепринятые знания, связанные с ключевыми демпферами; что они предотвращают потерю тепла в дымоходе. Но важна скорость потока газов через систему. Чем быстрее поток, тем ниже эффективность теплопередачи.Если вы можете замедлить поток, чтобы дать время для передачи тепла, не имеет значения, как вы это делаете. Неверно думать, что только заслонка после камеры сгорания может «удерживать тепло». Контролируя количество воздуха, попадающего в огонь, с помощью регулятора воздуха, вы получаете только один элемент управления, и вы не страдаете ни одним из недостатков основных заслонок.

Я не знаком с Ashling, поэтому не могу комментировать причудливые термины, используемые для описания его внутренностей. Может случиться так, что первое предназначено только для того, чтобы стекло двери оставалось чистым, а второе — для улучшения сгорания и теплопередачи.Эти компоненты есть в большинстве современных печей, но некоторые производители предпочитают придавать им необычные формулировки.

Иоанна


Богатых ответов:

Спасибо за вашу помощь. Интересно, что некоторые магазины работают только за деньги. Магазин, в котором я купил печь, никогда не спрашивал ни об оригинальном дымоходе, ни о камине. Они просто заявили: «Купите то, то и то, и мы это установим». После небольшого исследования я решил не слушать их и приказал трубочисту установить двухслойный массивный дымоход.Это стоит дороже, но обеспечивает большую безопасность и душевное спокойствие. Я ценю ваш ответ на мои вопросы, и буду контролировать скорость сжигания, используя только воздухозаборник печи, и оставляю заслонку широко открытой.

Спасибо, Рич

Дровяная печь с выдувом

У меня есть дровяная печь медвежонка рыбака. Он имеет одну ручку тяги в центре печи. Уже пять зим топлю этой печкой. В этом году я заметил значительно больше дыма вокруг ручки тяги воздуха, особенно когда я впервые разжигаю огонь.Обычно, когда я успокаиваю плиту, у меня больше нет проблем. У вас есть какие-нибудь советы, как решить эту проблему. Любая помощь будет принята с благодарностью. Спасибо, Сэм


Сэм,

Описанный вами обратный поток обычно вызывается воспламенением скопления горючего газа в топке. Это означает, что слишком много дыма и слишком мало воздуха для горения. Когда переходные условия вызывают быстрое возгорание дыма, в результате повышения давления в топке возникает затяжка.Часто виной всему низкая тяга и тлеющий огонь. Вы можете проверить дымоход и дымоход, чтобы убедиться, что нет препятствий, ограничивающих тягу. Если дымоход чистый, вы, вероятно, могли бы решить проблему, используя больше бумаги, больше кусочков более мелких растопок и медленнее наращивая более тяжелые части. Идея хорошо разжечь огонь заключается в том, чтобы горение было ярким и бурным с момента зажигания бумаги. Дайте печи разогреться и подождите, пока дрова полностью обугрится, прежде чем вообще выключать печь.Если горение яркое и горячее, получить обратную тягу практически невозможно. Кстати, один из хороших способов избежать тления при запуске — это использовать технику построения огня сверху вниз, описание которой вы найдете в разделе «Советы».

Иоанна

Как развести камин

У меня старинный камин, а не газовый. У меня проблемы с освещением и продолжаю гореть. Как лучше всего развести огонь, который продлится долго. Спасибо, Бренди


Привет Бренди,

Ключ к разжиганию огня — убедиться, что дрова достаточно сухие и достаточно мелкие, чтобы они могли воспламениться.Проблемы с розжигом и поддержанием огня обычно связаны с сухостью и размером куска. Маленькие кусочки легче, чем большие, поэтому используйте около 10 мелко нарезанных сухих растопок. Используйте несколько листов газеты, чтобы зажечь растопку. Успешное возгорание дров начинается с газеты и постепенно переходит к все большим и большим кускам, пока не загорятся полноразмерные поленья. Вы найдете больше информации в нашем разделе о советах и ​​методах.

Кроме того, вам нужно попрактиковаться.Я все еще практикуюсь и уже 35 лет топлю дровами!

Иоанна

Если это отвратительно и надоедливо, значит, что-то серьезно не так!

Мы обогреваем мой дом дровами, и я нахожу его теплым, но его запах отвратительный и неприятный.


Вы серьезно нуждаетесь в профессиональной помощи. В доме никогда не должно быть запаха дыма. В хороших системах НИКОГДА не допускайте попадания дыма внутрь. Обратитесь к трубочисту или к опытному продавцу, чтобы проверить и отремонтировать систему.На карту поставлено ваше здоровье и здоровье вашей семьи.

Иоанна

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

*

*