Ako vas vodi Wikipedija, temperatura gorenja ogrjevnog drva kreće se u rasponu od 800-1000 ° C (približno), a paljenje i propadanje stabla započinje na 300 ° C. Zapravo je taj raspon još širi - od 450 do 1050 ° C. Nisu previše točni podaci, zar ne? Za to postoji objašnjenje - temperatura u središtu plamena ovisi o mnogim uvjetima. Oni koji žele postići učinkovito izgaranje drva u peći ili kotlu na tvrdo gorivo neće naštetiti upoznavanju s tim čimbenicima.
Kada drva daju više topline?
Da biste organizirali ekonomično grijanje privatne kuće, potrebno je izvući maksimalnu toplinsku energiju iz drva, a zatim je prenijeti u prostor s minimalnim gubicima. Drugi uvjet ovisi o učinkovitosti izvora topline, ali prvi ovisi o temperaturi spaljivanja drva u peći ili kotlu. Što je veća, oslobađa se više topline.
Sljedeći čimbenici utječu na količinu topline stvorenu tijekom gorenja drva (proizvodnja topline):
- kalorični sadržaj (količina toplinske energije koja se može dobiti iz jedinice goriva);
- prirodni sadržaj vlage u stablu;
- volumen isporučenog zraka i njegova temperatura.
U praksi su svi ovi parametri međusobno povezani. Kalorijska vrijednost goriva, zasićena vlagom, je oko 2 puta niža od one na suhom stablu. A bez prave količine zraka, ona će smrdjeti i odavati minimum topline. Odnosno, stvarna temperatura gorenja stabla promjenjiva je vrijednost i ne može se točno naznačiti u teorijskim razmatranjima.
Za referencu. Postoji jednostavan način da se utvrdi kakva se temperatura vatre postiže spaljivanjem drva u otvorenom ložištu kamina. Koristite infracrveni pirometar koji mjeri zagrijavanje površina na daljinu, kao što je to učinio majstor koji radi na štednjaku u svom videu. Prikazuje testove kaminskog umetka s roštilja, mjerenja su izvršena u drugoj polovici videa.
Sada pogledajmo svaki faktor pojedinačno.
O kalorijskoj vrijednosti goriva
Različite vrste drva razlikuju se u gustoći i težini, a sadrže i različite količine ugljika i vodika - glavnih komponenti koje stvaraju toplinu tijekom izgaranja. U pravilu, gušće i teže vrste, poput hrasta i jasena, daju više energije nego topola ili jelša. Predstavljamo vam tablicu s podacima o gustoći, specifičnoj toplini i temperaturi izgaranja različitih vrsta drveta.
Bilješka. Tablica prikazuje vrijednosti masene i zapreminske topline izgaranja suhog goriva po 1 kg skladištenja. Maksimalna temperatura dana je za idealne uvjete izgaranja s viškom zraka.
Usporedimo li kalorijsku vrijednost prema volumenu, primjetno je da će hrastovi ili brezovi trupci oslobađati više topline od manje gustih četinjača. Iako su uvjeti za loženje drva u peći, ložištu ili bojleru daleko od idealnih, trend će i dalje trajati. Odnosno, temperatura plamena izravno ovisi o kalorijskoj vrijednosti odabranih vrsta drva.
Učinak vlage
Visoki udio vlage prvi je neprijatelj učinkovitog prijenosa topline tijekom izgaranja bilo koje biomase. Svježe sječeno drvo s udjelom vlage od 50-65% nikada neće pružiti pokazatelje dane u gornjoj tablici, a evo zašto:
- U procesu zagrijavanja peći, voda sadržana u trupci apsorbira dio proizvedene topline.
- Kad se ogrjev dobro raspalio i dao dovoljno topline, vlaga iz tekuće faze prelazi u paru, oduzimajući lavlji dio primljene energije. Budući da vruća para napušta kutiju zajedno s dimnim plinovima, nemoguće je povratiti izgubljenu toplinu.
- Za paljenje sirovog stabla potrebna je viša temperatura. Iz utakmice s komadom papira prilično je teško zapaliti ih, morate koristiti plinski plamenik.
Za referencu. Dio vodene pare kondenzira iz dodira sa zidovima dimnjaka, zbog čega se oslobađa mali dio toplinske energije. Samo zagrijava cijev, a ne vaš dom.
Za koliko se smanjuje kalorijska vrijednost, a zatim temperatura gorenja stabla ovisno o vlažnosti, odražava se u sljedećoj tablici:
Lako je vidjeti da je prijenos topline svježe rezanog ogrevnog drveta upola manji od suhe vatre (vlaga manja od 20%). Prema tome, za grijanje kuće morat će potrošiti dvostruko više krutog goriva. Posebno pitanje je peć u kadi, koja zahtijeva maksimalnu toplinu za paljenje. Kada koristite sirovo drvo, neće biti moguće postići visoku temperaturu, bez obzira koliko trupaca bačeno u peć. Stvar je u njihovoj slaboj proizvodnji topline, koja vam neće dopustiti da poplavite kupaonicu kako treba.
Potrošnja zraka za izgaranje
Za potpuno izgaranje drva i postizanje maksimalne temperature u ložištu potrebno je opskrbiti zrakom višak od 130% potrebne količine. Pri stvaranju idealnih uvjeta reakcija oksidacije ugljika (izgaranje) je opisana pojednostavljenom jednadžbom:
Riječima to znači da se drvo, kada se zagrijava, razgrađuje na ugljik (C) i vodik (H), a kisik (O) se dovodi izvana. Svaki ugljikov atom zadovoljava 2 atoma kisika i tvori ugljični dioksid. Zauzvrat, vodik se kombinira s ostacima kisika, zbog čega se voda oslobađa (opet, u obliku pare). Latinski Q na kraju formule znači oslobađanje topline koja ide za potrebe grijanja.
Ali što se događa ako se prekrše idealni uvjeti:
- Vodonik je vrlo aktivan element, stoga se u prvom redu oksidira. Kad nema dovoljno zraka (prekrili ste ispuhanu peć ili bojler), tada ugljik ostaje bez molekula kisika. Kao rezultat, nastaje neizgoreni ugljični monoksid (CO) koji leti zajedno s dimom u cijev.
- Uz potpuni nedostatak kisika (tzv. Način taljenja), ugljik se pretvara u drveni ugljen, pepeo i čađu. Potonji, pod utjecajem propuha dimnjaka, također se zabija u cijev i taloži se na svojim zidovima.
- Višak zraka nastaje uslijed jakog propuha dimnjaka ili nepravilnog rada turbopunjača kotla. Fenomen je prepun gubitka topline kroz dimnjak.
Bilješka. Bonfire je primjer izvora topline s nekontroliranim dovodom zraka. Što je više, niža je temperatura vatre u požaru i manje topline na izlazu. Da biste se dugo zagrijavali u blizini ognjišta, trupce je potrebno kontinuirano saditi.
Prepreka za dobivanje dobre topline iz drva za ogrjev može biti temperatura zraka koji se dovodi u komoru za izgaranje. Protok hladnog zraka jednako uspješno uklanja dragocjenu toplinu kao i vodena para. Nije slučajno da proizvođači visokokvalitetnih grijaćih jedinica organiziraju poseban kanal za zagrijavanje zraka s vanjskih zidova ložišta. Kako se to provodi u praksi, prikazano je na fotografiji samostalno izrađenog kotla na kruto gorivo od našeg stručnjaka.
Korisni savjeti
Visoka temperatura gorenja drva ključ je učinkovitog grijanja privatne kuće. Čak i proizvođači TT kotlova i peći na drva navode u uputama da se najbolja učinkovitost generatora topline primjećuje pri radu u maksimalnom načinu rada.
Na kraju ćemo dati nekoliko preporuka o tome kako postići visoku proizvodnju topline, a samim tim i uštedu energije:
- Ako morate kupiti drva za ogrjev, nemojte uzimati niskokalorične vrste, poput vrbe i topole. Prvi je previše zasićen vlagom, a drugi je gustoće. Ne zaboravite da plaćate kubične metre, a ne kilograme krutog goriva.
- Trupce osušite što je više moguće. Svježe rezano stablo doseže udio vlage od 20-25% nakon minimalno godinu i pol sušenja na otvorenom drva.
- Pokušajte ne raditi kotao u čuvenom načinu propadanja, što navodno pomaže uštedi.Kao što možete vidjeti sa fotografije, temperatura požara tijekom normalnog izgaranja iznosi 800 ° C, a taljeno drvo će dati ne više od 450 ° C. Sa takvim rasipanjem topline, kuća se ne može grijati.
- Ugljični monoksid CO nije samo zapaljiv, već je i toksičan. Pokušavajući uštedjeti gorivo, blokiramo dovod zraka u peć i provociramo njegovo puštanje. Ne samo da se potencijalno gorivo izbacuje bezuspješno, već također zagađuje okoliš.
- Ne organizirajte dovod zraka u peć s ulice kako ne biste izgubili energiju za njegovo grijanje. Prilikom odabira kotla na kruto gorivo obratite pažnju na modele s kanalom za grijanje. Lako ih se razlikuje po ventilatoru instaliranom na gornjoj ploči, a ne na vratima pepela.
Naravno, nemoguće je kontinuirano održavati visoke temperature u komori, jer se potreba kuće za toplinom također mijenja i ovisi o mnogim čimbenicima. Za akumuliranje viška energije postoje akumulatori topline, oni su također spremnici topline. U ekstremnim slučajevima kupite generator topline s prisilnim punjenjem, gdje je tijekom razdoblja isključivanja ventilatora pristup zraka potpuno blokiran.