Какая температура горения дров в печи: виды древесины, влажность, рекомендации

С древних времен и до настоящего времени твердое топливо в виде дров используется для розжига костров, печей, каминов и других устройств. Любой пользователь хочет убедиться, что приобретаемое им топливо сможет достичь максимально возможной температуры горения дров в печи. Возможность использовать максимальное количество тепловой энергии, получаемой при сжигании древесины, для обогрева здания, минимизируя возможные потери, является конечной целью каждого владельца автономной системы отопления. Тепловая мощность бревен, используемых в качестве топлива, напрямую зависит от следующих факторов:

• тип древесины;
• объем воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания, и ее температура;
• влажность дров при закладке их в топку на момент розжига печи;
• калорийность (под этим термином понимается тепловая энергия, получаемая при сгорании единицы топлива).

Их сочетание напрямую влияет на полноту сгорания. Сухая древесина горит дольше и лучше, чем влажная. В дровяной очаг печи поступает недостаточно кислорода, из-за чего она переходит в режим тления, что значительно снижает количество выделяемого тепла. Зная это, вы можете купить то, что вам нужно заранее.

Тепловые параметры древесины

Основными факторами, влияющими на то какая температура горения дров в печи будет, теплотворную способность и характеристики открытого пламени дров, являются состав и объем, содержащейся в них смолы, а также конструктивные особенности и плотность материала.

• Пористый тополь ярко горит, но температура не превышает 500°С.
• Плотные лиственные породы при сгорании генерируют температуры свыше 1000 °C.
• Температура горения березовых дров в печи колеблется в районе 800°С.
• Для лиственницы и дуба около 900°С.
• Средняя температура горения хвойных дров составляет 630°С.

Как правильно выбрать качественные дрова?

Березовые дрова имеют лучшее соотношение цены и тепловой эффективности. Из-за высокой стоимости использовать другие сорта экономически нецелесообразно, несмотря на высокую температуру. Мягкая древесина, выделяющая умеренное количество тепла, подходит для костра. Но вы не хотите использовать их в печах, твердотопливных котлах или каминах. Они не излучают достаточно тепла, чтобы эффективно обогреть помещение, но, безусловно, засоряют обогреватели и дымоходы сажей. К некачественному топливу относятся и пористые бревна (ольха, ива, тополь, тополь, липа). У них очень низкая теплоотдача. Упомянутая древесина «прорастает» при сжигании угля. Это может привести к возгоранию при включении камина. Выбирая дрова, обратите внимание на их влажность. Сырые горят хуже, коптят и оставляют после топки много золы.

Тепловыделение и температура горения дров в печи

Чтобы создать максимально комфортные условия для горения дров в печи важно:

• Горение происходит в замкнутом пространстве (камере сгорания каменки);
• Дрова максимально сухие;
• Организована дозированная подача воздуха.
• Табличные значения теплотворной способности дерева полезны только для предварительных сравнений между разными породами. Реальные цифры всегда намного ниже.

Что такое процесс горения и как он происходит?

Это экзотермический изотермический процесс, который можно разделить на несколько стадий:

• Нагрев – под воздействием открытого огня от внешнего источника бревно нагревается до температуры, при которой оно гарантированно загорится.
• При достижении температуры (120-150) градусов начинается обугливание древесины. Образовавшийся уголь способен к самовозгоранию. (250-350) градусов – начинается пиролиз (термическое разложение на компоненты, находящиеся в газообразной форме). Обугленная вершина горит без открытого пламени (тление).
• Воспламенение существующих пиролизных газов – продолжающееся нагревание усилит пиролиз древесины, а концентрация пиролизных газов увеличится, что позволит начать горение.
• Огонь распространился по всей зоне обогрева. Образовалось устойчивое пламя бледно-желтого цвета.
• Зажигание – горят дрова. Средняя температура процесса (450-620) °С.
• Это происходит под действием внешней тепловой энергии. Последнее инициирует нагрев, ускоряющий термохимическую реакцию.

Воспламеняемость бревен зависит от ряда внешних факторов:

• сечение, форма и объемный вес бревна;
• текущая тяга;
• степень влажности древесины;
• положение бревна относительно движущегося воздушного потока (горизонтальное, вертикальное);
• плотность бревна (пористое лучше круглого, ребристое лучше круглого, крупное хуже мелкого, неструганное быстрее гладкого).
• Сгорание. Если создаются условия, близкие к оптимальным, испаряющиеся пиролизные газы инициируют стабильный процесс горения, который затем осуществляется по всей топливной загрузке.
• Процесс продолжается до тех пор, пока поддерживаются условия горения.
• Гашение – если хотя бы одно из условий не будет выполнено, пламя будет потухнуть.

Как определить температуру горения древесины?

Для этого стоит использовать специальное устройство – пирометр, который позволяет измерить режим на расстоянии. Имеющиеся отечественные модели позволяют проводить измерения в диапазоне (700-1200) °С. Средние значения можно узнать исходя из цвета пламени:

• Насыщенно-красный – горение происходит при низкой температуре;
• белый – высокотемпературный процесс с повышенной тягой;
• Оранжево-желтый — оптимальная температура горения и максимальная теплоотдача.

Древесины с самой большой теплоотдачей

Теплотворная способность древесины показывает, сколько тепловой энергии выделяется при сгорании. Но есть еще одна характеристика, которую часто упускают из виду, а именно выделение тепла. Так называют максимальное значение температуры, которое в зависимости от породы древесины может быть достигнуто при сжигании древесного топлива.

Примеры следующие:

• Ясень – тепловая мощность 87 – температура 1044 градусов;
• Дуб Зимний – тепловая мощность 75 – температура 900 градусов;
• Летний урожай – тепловая мощность 70 – температура 840 градусов;
• Лиственница – тепловая мощность 72 – температура 865 градусов;
• Береза ​​– тепловая мощность – температура 68 – 816 градусов;
• Акация – тепловая мощность – температура 59 – 708 градусов;
• Липа – тепловая мощность – температура 55 – 660 градусов;
• Сосна – тепловая мощность – температура 52 – 624 градусов;
• Тополь – тепловая мощность – температура 51 – 612 градусов;
• Ольха – тепловая мощность – температура 46 – 552 градусов;
• Тополь – тепловая мощность – температура 39 – 468 градусов.

Что влияет на формирование температура горения дров в печи (береза)?

В дополнение к типу древесины необходимо также учитывать такие значения, как влажность, достигаемая тяга и конструкция дровяного отопительного оборудования (котла, печи, камина).

Влияние влажности

Температура горения редко поднимается до экстремальных значений, потому что большая ее часть идет на испарение имеющейся влаги, как правило, в только что собранной древесине содержится 55% влаги. В результате снижается теплоотдача.

Чтобы обеспечить желаемое тепловыделение, используйте один из следующих трех вариантов:

• Использование свежезаготовленных дров удваивает их объем, необходимый для приготовления пищи и отопления дома.
• Большое количество сажи значительно сокращает время между обслуживанием дымохода и дымохода и увеличивает стоимость закупки топлива.

Такая древесина должна быть предварительно высушена до влажности примерно 20% (баланс).

На естественное высыхание уходит 1,0-1,5 года.

Приобретите сухие бревна (стоимость компенсируется полученным теплопереносом).

Только последний вариант обеспечивает максимальную удельную теплоемкость.

Эффект тяги

Уменьшение подачи кислорода в зону горения снижает теплоотдачу. Контроль количества поступающего воздуха (в блок-нагревателе) может уменьшить/увеличить время горения. Экономия дров снижает эффективность. Для открытых каминов интенсивность вентиляции определяется конструкцией дымохода.

Несколько полезных советов

Высокие температуры, достигаемые при сгорании древесного топлива, являются гарантией эффективной работы автономной системы отопления. Даже в сопроводительной документации к дровяным печам и твердотопливным котлам производители заявляют, что максимальный КПД достигается именно при работе на максимально возможной температуре.

Для достижения желаемой теплоотдачи и обеспечения экономичного использования дров рекомендуется придерживаться нескольких простых советов:

• Если вы покупаете готовые дрова у стороннего производителя, не стоит покупать низкокалорийные породы (ива, тополь).
• Первая особенность – высокая влажность, а вторая – низкая плотность. Не забывайте, что вы покупаете пиломатериалы в кубах, а не в килограммах.
• Старайтесь максимально просушить полено доступными вам способами, чтобы добиться оптимальной влажности для дров (20%).
• Естественная сушка бревен достигнет этого значения через год-полтора (при правильной организации хранения).
• Не следует оставлять отопительный котел в режиме тления на длительное время (очень рекламируется во многих опубликованных источниках).
• Это миф, что он предлагает экономию. В нормальном режиме горение происходит при средней температуре около 800°С. В режиме тления максимальная температура составляет 450 °С. При такой теплоотдаче обогреть помещение весьма проблематично.
• Угарный газ (СО) является не только легковоспламеняющимся газом, но и высокотоксичным.
• Чтобы сэкономить дрова, неграмотный хозяин частного дома перекрыл подачу воздуха к печи, что вызвало его массовый выброс. В результате основное топливо не используется для отопления, а выбрасывается в атмосферу, загрязняя окружающую среду.
• Не подводите газ к плите прямо с улицы. Это потребует затрат энергии на обогрев.
• При выборе твердотопливного котла на дровах следует обратить внимание на наличие или отсутствие в его конструкции отопительных каналов. Отличительной чертой последних является вентилятор на верхней панели (у других моделей он монтируется на дверце зольника). Постоянно поддерживать топочную камеру в горячем состоянии не представляется возможным, так как потребность в тепле отдельных помещений частный дом является переменной величиной, и варьируется для учета широкого спектра внешних факторов. Излишняя вырабатываемая энергия накапливается в буферной емкости (если она у вас есть). Альтернатива для устройства, горячее хранилище. Если нет, можно приобрести теплогенератор с принудительной подачей воздуха. Выключив в нем вентилятор, вы полностью перекроете подачу воздуха к печке.