Dacă vă ghidați de Wikipedia, temperatura de ardere a lemnului se situează în intervalul 800-1000 ° C (aproximativ), iar aprinderea și descompunerea arborelui începe la 300 ° C. De fapt, acest interval este și mai larg - de la 450 la 1050 ° C. Nu sunt date exacte, nu? Există o explicație pentru aceasta - temperatura din centrul flăcării depinde de multe condiții. Cei care doresc să obțină arderea eficientă a lemnului în sobă sau cazanul cu combustibil solid nu vor strica să ia cunoștință de acești factori.
Când lemnul de foc dă mai multă căldură?
Pentru a organiza o încălzire economică a unei case private, este necesar să extrageți căldura maximă din lemn, apoi să o transferați în spații cu pierderi minime. A doua condiție depinde de eficiența sursei de căldură, dar prima depinde de temperatura de ardere a lemnului în cuptorul cuptorului sau al cazanului. Cu cât este mai mare, cu atât este eliberată mai multă căldură.
Următorii factori afectează cantitatea de căldură generată în timpul arderii lemnului (producția de căldură):
- conținutul de calorii (cantitatea de energie termică ce poate fi obținută dintr-o unitate de combustibil);
- conținutul natural de umiditate din copac;
- volumul de aer furnizat și temperatura acestuia.
În practică, toți acești parametri sunt interconectați. Valoarea calorică a combustibilului, suprasaturată cu umiditate, este de aproximativ 2 ori mai mică decât cea a unui copac uscat. Și fără cantitatea potrivită de aer, acesta va arde și va emite un minim de căldură. Adică, temperatura reală de ardere a unui copac este o valoare variabilă și nu poate fi indicată cu exactitate în considerente teoretice.
Pentru trimitere. Există o modalitate simplă de a determina ce temperatură a focului este atinsă prin arderea lemnului în căminul deschis al șemineului. Folosiți un pirometru cu infraroșu care măsoară încălzirea suprafețelor la distanță, așa cum a făcut mașina de aragaz în video. Acesta demonstrează testele de introducere a șemineului la grătar, măsurătorile sunt făcute în a doua jumătate a videoclipului.
Acum, să analizăm fiecare factor individual.
Despre valoarea calorică a combustibilului
Diferite tipuri de lemn diferă în densitate și greutate și, de asemenea, conțin cantități diferite de carbon și hidrogen - principalele componente care produc căldură în timpul arderii. De regulă, speciile mai dense și mai grele, cum ar fi stejarul și cenușa, oferă mai multă energie decât plopul sau arinul. Vă prezentăm în atenție un tabel cu date despre densitatea, căldura specifică și temperatura de ardere a diferitelor specii de lemn.
Notă. Tabelul prezintă valorile căldurii de masă și volumului de ardere a combustibilului uscat la 1 kg și 1 m³ de stocare. Temperatura maximă este dată pentru condiții ideale de combustie cu exces de aer.
Dacă comparăm valoarea calorică în funcție de volum, se observă că buștenii de stejar sau mesteacăn vor elibera mai multă căldură decât coniferele mai puțin dense. Și deși condițiile pentru arderea lemnului într-un aragaz, aragaz sau cazan sunt departe de a fi ideale, tendința va continua. Adică, temperatura flăcării depinde direct de valoarea calorică a speciilor de lemn alese.
Efectul de umiditate
Conținutul crescut de umiditate este primul dușman al transferului de căldură eficient în timpul arderii oricărei biomasă. Lemnul proaspăt tocat cu un conținut de umiditate de 50-65% nu va oferi niciodată indicatorii din tabelul de mai sus, și iată de ce:
- În procesul de încălzire a cuptorului, apa conținută în bușteni absoarbe o parte din căldura generată.
- Când lemnul de foc s-a stins bine și i s-a dat suficientă căldură, umiditatea din faza lichidă intră în abur, eliminând partea leului din energia primită. Deoarece aburul fierbinte părăsește căminul împreună cu gazele arse, este imposibil să recupereze căldura pierdută.
- Pentru a aprinde un copac brut, este nevoie de o temperatură mai mare. De la o potrivire cu o bucată de hârtie, este destul de dificil să le aprindeți; trebuie să folosiți un arzător pe gaz.
Pentru trimitere. O parte din vaporii de apă se condensează de contactul cu pereții coșului de fum, ceea ce determină eliberarea unei mici fracțiuni din energia termică. Încălzește numai țeava și nu casa ta.
Cât scade valoarea calorică și apoi temperatura de ardere a pomului în funcție de umiditate, se reflectă în următorul tabel:
Este ușor de observat că transferul de căldură al lemnului de foc proaspăt tăiat este jumătate din cel al focului uscat (umiditate mai mică de 20%). În consecință, pentru încălzirea casei va trebui să cheltuiți de două ori mai mult combustibil solid. O altă problemă este aragazul din baie, care necesită căldură maximă pentru aprindere. Când folosiți lemn brut, nu va fi posibilă atingerea unei temperaturi ridicate, indiferent cât de multe bușteni sunt aruncați în cuptor. Chestia este producția lor slabă de căldură, care nu vă va permite să inundați casa de baie așa cum trebuie.
Consumul de aer de ardere
Pentru a arde complet lemnul și a obține temperatura maximă în căminul de foc, este necesar să alimentați aer cu un exces de 130% din cantitatea necesară. Când se creează condiții ideale, reacția de oxidare a carbonului (combustie) este descrisă printr-o ecuație simplificată:
Cuvinte, acest lucru înseamnă că, atunci când este încălzit, lemnul se descompune în carbon (C) și hidrogen (H), iar oxigenul (O) este furnizat din exterior. Fiecare atom de carbon întâlnește 2 atomi de oxigen și formează dioxid de carbon. La rândul său, hidrogenul se combină cu reziduurile de oxigen, ceea ce determină eliberarea apei (din nou, sub formă de aburi). Latin Q la sfârșitul formulei înseamnă eliberarea de căldură care va merge la nevoile de încălzire.
Dar ce se întâmplă dacă sunt încălcate condițiile ideale:
- Hidrogenul este un element foarte activ, prin urmare, este oxidat în primul rând. Când nu există suficient aer (ați acoperit cuptorul sau cazanul suflat), atunci carbonul rămâne fără molecule de oxigen. Ca urmare, se formează monoxid de carbon (CO) ars, care iese în țeavă împreună cu fumul.
- Cu o lipsă totală de oxigen (așa-numitul mod de ardere), carbonul se transformă în cărbune, cenușă și funingine. Acesta din urmă, sub influența tijei de coș, se grăbește și el în conductă și se așează pe pereții săi.
- Excesul de aer se produce din debitul puternic al coșului de fum sau din funcționarea necorespunzătoare a turbocompresorului cazanului. Fenomenul este plin de pierderi de căldură prin horn.
Notă. Bonfire este un exemplu de sursă de căldură cu alimentare necontrolată de aer. Cu cât este mai mare, cu atât temperatura focului este mai scăzută și mai puțin căldură la ieșire. Pentru a cald pentru o lungă perioadă de timp în apropiere de vatra, jurnalele trebuie să fie plantate în mod continuu.
Un obstacol în calea obținerii unei călduri bune din lemn de foc poate fi temperatura aerului furnizat camerei de ardere. Fluxul de aer rece elimină cu succes căldura prețioasă ca și vaporii de apă. Nu este întâmplător faptul că producătorii de unități de încălzire de înaltă calitate aranjează un canal special pentru încălzirea aerului din pereții exteriori ai căminului. Modul în care acest lucru este pus în practică este prezentat în fotografia unui cazan de combustibil solid realizat de la expertul nostru.
Sfaturi utile
Temperatura ridicată a arderii lemnului este cheia pentru încălzirea eficientă a unei case private. Chiar și producătorii de cazane TT și sobe cu lemne indică în instrucțiuni că cea mai bună eficiență a generatorului de căldură este respectată atunci când funcționează la modul maxim.
În final, vom oferi câteva recomandări cu privire la modul de realizare a producției de căldură ridicată și, prin urmare, economii de energie:
- Dacă trebuie să cumpărați lemne de foc, nu luați specii cu conținut scăzut de calorii, cum ar fi salcia și plopul. Primul este prea saturat de umiditate, iar al doilea este de densitate scăzută. Nu uitați că plătiți metri cubi, nu kilograme de combustibil solid.
- Uscați buștenii cât mai mult posibil. Un copac proaspăt tăiat atinge un conținut de umiditate de 20-25% după cel puțin un an și jumătate de uscare într-un lemn de foc deschis.
- Încercați să nu acționați cazanul în modul de degradare defilat, ceea ce presupune ajută la economisire.După cum puteți vedea din fotografie, temperatura focului în timpul combustiei normale este de 800 ° C, iar lemnul mirositor nu va oferi mai mult de 450 ° C. Cu o astfel de disipare a căldurii, casa nu poate fi încălzită.
- CO monoxidul de carbon nu este numai combustibil, ci și toxic. Încercând să economisim combustibil, blocăm alimentarea cu aer a cuptorului și provocăm eliberarea acestuia. Nu numai că combustibilul potențial este aruncat în lipsă, dar și poluează mediul.
- Nu organizați alimentarea cu aer a cuptorului din stradă, pentru a nu pierde energie la încălzirea acestuia. Atunci când alegeți un cazan cu combustibil solid, acordați atenție modelelor cu canal de încălzire. Acestea se diferențiază cu ușurință de ventilatorul instalat pe panoul superior și nu de ușa din cenușă.
Desigur, este imposibil să mențineți în mod continuu temperatura ridicată în cameră, deoarece nevoia casei de căldură se schimbă și depinde de mulți factori. Pentru a acumula excesul de energie, există acumulatori de căldură, sunt și rezervoare tampon. În cazuri extreme, achiziționați un generator de căldură cu forță, unde în perioadele de închidere a ventilatorului accesul aerului este complet blocat.