При какой температуре дерево загорается

Горение происходит следующим образом.

При нагреве (пламя) верхний тонкий слой нагревается и при температуре ниже 250 градусов начинает испарятся влага, углекислый газ и совсем немного горючих веществ. В это время мы наблюдаем много дыма, но нет дыма без огня — начинается вторая стадия горения.

Как только температура поднимется выше 250 градусов, древесина начинает интенсивно выделять метан, который прекрасно горит.

Цепная реакция запущена, теперь дрова горят самостоятельно: верхний слой горит интенсивно (горючие газы интенсивно выделяются), а нижний слой в это время нагревается. Так дрова сгорают полностью постепенно, а не на всю глубину.

Факторы, влияющие на температуру горения дров

Есть несколько факторов, которые способствуют горению:

1. Сорт древесины, используемый для сжигания.
2. Влажность материала.
3. Объем воздуха, заходящего в топку.

Это основные показатели, на которые необходимо обращать особое внимание, поскольку именно от них будет зависеть эффективность сжигания древесины, и температуры, которая может подняться при процессе горения

Уровень влажности

Влажность древесины играет ключевую роль при разжигании, поэтому такой важный момент требует отдельного рассмотрения. Любое дерево, которое только что срубили обладает определенной влажностью. В большинстве случаев этот показатель составляет 50%. Но в некоторых случаях он возрастает и до 65%. А это говорит о том, что такой вид материла очень долго будет сушиться под воздействием большой температуры перед тем, как воспламениться.

Часть тепла станет уходить только на то, чтобы удалить излишнюю влагу путем испарения. По этой причине температура не достигнет максимального показателя. Теплоотдача при таком условии понизится.

Для получения максимальной пользы, следует использовать несколько основных вариантов:

1. Самый подходящий вариант – сушка. Для этого дерево разрезается на маленькие куски, а после складывается в сухое место в сарай или навес. В естественных условиях процесс сушки займет примерно 1 год. А если дрова будут хранить дольше и пролежат два лета, то влажность их составит 20%. Это уже оптимальный показатель.
2. Второй вариант менее предпочтительный – жечь то, что есть, не обращая внимания на влажность. Но при таком раскладе, придется тратить вдвое больше дров для образования нужной температуры. К тому же следует быть готовым к очистке дымохода от сажи.

Чем лучше просушатся дрова, тем большую температуру сжигания можно поучить. А от этого зависит и выделение тепла. Жары не получится с влажным деревом.

Процесс разогревания

Разогревание — это нагрев отдельного участка деревянного материала до температуры достаточной для воспламенения всей поверхности.

После этого процесс продолжится, когда образуется уголь. При нагреве до 250-350 градусов, выбранный материал начнёт разлагаться на составляющие. Далее начинается тление, но пламя еще не появляется. В этот момент можно наблюдать образование дыма. Когда температура продолжает повышаться, уровень пиролизных газов увеличивается — происходит вспышка. Дрова загорятся полностью.

Воспламеняемость материалов

На воспламеняемость оказывает прямое влияние процент влаги, который содержится в выбранной породе. Важную роль играет мощность источника нагрева, а также сечение древесины и скорость потока воздуха.

Чтобы пламя разгорелось быстрее, использовать желательно легкую древесину, у которой большая пористость. Мокрое дерево будет загораться очень медленно, поскольку перед тем как образуется открытый огонь, она будет высушиваться.

Горение ещё зависит от формы дерева — желательно использовать прямоугольник, поскольку круг разгораться будет намного дольше. Для ускорения процесса необходимо подбирать материал с малым сечением и острыми ребрами

Важно проследить, чтобы на разгораемый участок подавалось необходимое количество кислорода

На температуру горения дров и воспламеняемость большое влияние также оказывает устройство домашней печи. Ее можно сделать из разных материалов и это напрямую влияет на температуру горения материалов, вкладываемых внутрь. Если печь — массивная, то дрова в ней сгорят практически полностью, но это процесс станет проходить очень долго

Нужно соблюдать большую осторожность при использовании. Несоблюдение мер безопасности может привести к возгоранию дровяной бани при высокой температуре горения печи

Печка-буржуйка, изготавливаемая из стального листа, быстро остывает, при этом тепло распределяется по окружающему пространству, но сначала из зоны горения оно будет переходить на стенки, а уже после — в помещение.

Процесс горения

Наблюдая за функционированием печи, можно подумать о том, почему подаваемый воздух не оказывает влияние на цвет образовавшегося пламени. Кислород должен оказывать химическое воздействие и придавать сажи яркий цвет, который может стать даже белым. Но это явление можно легко объяснить, ведь размер частицы влияет также и на температуру. Чем она меньше, тем ниже получится температура. Поэтому маленькие горячие частицы образовывают такую же температуру, как и газ, который окружает их. Необходимо также отметить, что каждый вид древесины обладает определенной теплоотдачей. Чтобы узнать эти цифры, можно изучить таблицу, где приведены все показатели теплопроводности для каждого вида материала.

№5. Средства для защиты древесины от гниения, плесени и насекомых

Постоянная повышенная влажность, колебания температуры и интенсивное воздействие солнечных лучей делают древесину уязвимой перед микроорганизмами и насекомыми. В качестве профилактики появления плесени используют антисептики – средства, которые предотвращают, но не убивают бактерии. Уже во время заготовки древесины ее покрывают антисептиками, повторная обработка осуществляется после монтажа и зачистки древесины. Антисептики производят в виде жидкостей и паст, они также надежно защищают от поражения насекомыми. Есть антисептики грунтовочного типа, которые используют под лак и покраску, но проникновение и срок службы у них небольшой. Антисептики можно колеровать, а специалисты говорят, что таким способом намного легче добиться равномерного окрашивания стен, чем при использовании колерованного лака.

Если на древесине уже есть следы гнили, то перед использованием антисептика, необходима обработка фунгицидами – веществами, убивающими споры грибков и плесени. Основой в фунгицидных растворах может служить:

• вода. Это экологичные и недорогие составы, недостаток которых заключается в том, что они постепенно вымываются водой, поэтому подходят только для внутренней обработки древесины, которая не взаимодействует с влагой и грунтом;
• уайт-спирит. Такие препараты более устойчивы к внешним воздействиям, плохо вымываются водой, так как проникают глубоко внутрь древесины, но не совсем экологичны, обладают резким запахом, что значительно осложняет обработку.

При обнаружении на древесине следов воздействия насекомых следует провести обработку инсектицидными пропитками, которые выпускаются:

• на водной основе. Используются, в основном, для годовой защиты древесины при транспортировке и хранении;
• на алкидной основе – это более устойчивые средства, которые подходят не только в качестве лечебных препаратов, но и как профилактика.

Регулярный контроль состояния древесины на запах гнили, наличие белых тонких или синеватых и буроватых пленок позволит вовремя предотвратить гниение.

Порой могут понадобиться средства для отбеливания древесины и устранения синеватых, зеленоватых и черных пятен. Такие вещества наносят кистью на поврежденные места, и уже через несколько часов возвращается первоначальный цвет.

При покупке антисептических составов обращайте внимание, что разные породы впитывают составы с разной интенсивностью. Так, береза и бук обладают высокой впитываемостью, кедр, лиственница, дуб, липа, граб – средней, а ель и пихта – низкой

Кроме того, для разных целей используют совершенно разные составы. Если при транспортировке древесина нуждается лишь в профилактической обработке, то при возведении стропильной системы необходимо использовать трудновымываемые средства, которые часто окрашивают древесину в буроватые и сероватые оттенки, снижая ее декоративные качества, поэтому для фасадов такие средства не подходят.

Тепловые свойства древесины

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы. Разные виды древесины производят различное количество тепла

Например, сухая выдержанная древесина выделяет больше тепла, чем свежеспиленное дерево. Это связано с тем, что при первоначальной химической реакции вся теплота переходит в испарение воды из древесины. Чем меньше влаги в материале, тем скорее можно получить тепло

Разные виды древесины производят различное количество тепла. Например, сухая выдержанная древесина выделяет больше тепла, чем свежеспиленное дерево. Это связано с тем, что при первоначальной химической реакции вся теплота переходит в испарение воды из древесины. Чем меньше влаги в материале, тем скорее можно получить тепло.

• дуб;
• бук;
• граб;
• лиственница.

Применение бурого угля и древесного: области использования

Бурый уголь является самым дешевым среди других видов топлива. Его поэтому широко применяют в быту и некоторой промышленности. Например, в химической промышленности, для получения сажи, бензина, полукокса, горного воска, а так же их переработки.

Это топливо принесло очень большую пользу в сфере экологии. Древесный уголь, сегодня, считается экологически чистым топливом и при этом совсем безопасным. Поэтому его широко используют во многих отраслях промышленности.

Использование данного угля в промышленности:

• При производстве очень редких и ценных металлов;
• Используют в противогазах в качестве улавливателя вредных веществ;
• Очищают газовые выбросы и стоки;
• Принимают при отравлении в медицине;
• Как подкормка рогатому скоту в сельском хозяйстве;
• Отличное удобрение для почвы;
• В качестве восстановителя.

Древесный уголь способен сгорать без образования золы и пламени, выделяя при этом ровный жар. Температура его горения не всегда постоянна, она может варьироваться. Березовые угли, например, можно использовать даже в кузнечном деле, так как они способны достичь температуры сгорания 1200 – 1300 градусов.

Но все же, как образуется деготь в печах

Основным элементом, из которого состоит древесина, бурый или каменный уголь, является углерод. Вода составляет 20-35% от веса древесины, а калий, магний, натрий и другие элементы не составляют больше 1-3% веса и остаются, в основном, в зольных остатках, принимая минимальное участие в образовании дегтя.

В печах сгорает именно углерод. И если в простых твердотопливных котлах происходят достаточно простые процессы, которыми легко управлять, но тяжело автоматизировать, то в пиролизных печах гораздо чаще может проистекать именно вышеупомянутый процесс сухой перегонки древесины.

Под воздействием высокой температуры и недостаточного количества кислорода происходит температурное разложение древесины: выделяются древесный газ, который состоит из угарного газа, водорода, азота (находится в первичном воздухе), а также главные виновники торжества   углеводороды   соединения углерода с азотом, кислородом, водородом (например, метан, пропан, ацетилен). Далее, благодаря вторичному нагнетанию воздуха в камеру дожигания котла, происходит сгорание выделившихся газов. При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов, и происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь.

При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов (метан, пропан и пр.), вместо сгорания происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь. 

Пиролизные котлы известны своим высоким КПД, своей эффективностью, они способны на 97-98% использовать энергию химических связей древесины, углерода. Если в котле образуется мазут, деготь, то это значит, что про эффективность стоит забыть, а ваш котел настроен, собран или установлен неправильно!

Главная причина появления дегтя в дымоходе – недостаточное количество кислорода, подаваемого в камеру сгорания, что приводит к снижению температуры, при которой должен происходить процесс.

Также можно выделить такие причины, как неправильная сборка и компоновка, маломощный нагнетатель (насос) котла, падение напряжения в сети, недостаточно высокий дымоход, сырые дрова. Не стоит быть также чересчур экономными: подача воздуха ниже определенного уровня может растянуть процесс горения (пиролиза) в котле на больший отрезок времени, но приведет к образованию дегтя. А это чревато не только регулярными чистками дымохода, но и выходом из строя котла и камеры сгорания.

Как  бороться с дегтем, если он уже начал образовываться?

1. Поднятие температуры сгорания. Это можно осуществить увеличением подачи воздуха и использованием более сухих дров.

2. Изменение геометрии, длины дымохода, газоводов. Это должно уменьшить сопротивление газам, улучшить тягу, таким образом, усилить подачу воздуха без увеличения мощности нагнетателя (насоса).

3. Увеличение температуры сгорания путем регулировки производительности насоса либо закладки более сухих дров на завершающем этапе топки. Это будет способствовать выгоранию дегтя, который успел образоваться в дымоходе.

Если в дымоходе появилось значительное количество дегтя, сперва его стоит вычистить химическим либо дедовским методом. А лишь потом изменять конфигурацию системы.

Значительное поднятие температуры и последующее воспламенение дегтя в дымоходе могут привести к возгоранию кровли либо другим катастрофическим последствиям. Деготь горюч, поэтому стоит быть предельно внимательными.

Также достаточно популярна теория, что образование дегтя зависит от породы древесины. В сети можно найти много информации о том, что деготь образуется только от топки хвойными или определенными породами древесины, а бороться с ним можно, сжигая березовые дрова. Тут стоит вспомнить, что наши предки добывали деготь именно из бересты, закладывая ее в закрытый горшок с отверстием в дне и поддавая нагреву. А выгорание дегтя в дымоходе при смене топлива можно объяснить не другим химическим составом, а лучшей степенью просушки либо высшей температурой горения. Так что ассоциирование дегтя с древесной смолой – это лишь заблуждение.

Подведем итоги. Деготь в трубе, камине, дымоходе – это не диагноз, это лишь симптом. Как найти и вылечить проблему – вам подскажут наши следующие публикации. 

Для более подробной информации советуем обращаться к специалистам компании Waterstore.

Измерение температуры горения

В домашних условиях измерить температуру горения очень сложно. Обычный термометр здесь не подойдёт. Разумеется, «на глазок» тоже не получится определить верную температуру горения определенного материала. Чтобы привести такие исследования, нужно приобрести специальный прибор под названием пирометр.

Но необходимо знать, что большая температура горения дров в печке не будет означать, что они станут выделять необходимое количество тепла. Поэтому следует также позаботиться о качественном оборудовании. В хороших печах имеется возможность искусственным путем сокращать поступление кислорода к дровам. Таким образом, есть возможность добиться повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.

Поскольку домашних условиях температуру горения разных дров измерить очень сложно, дорогостояще, а порой и невозможно, то можно полагаться на официальные данные. Все показатели уже давно вычислили в лабораторных условиях специалисты, путем сравнительного анализа. Чтобы получить необходимые результаты, перед проверкой дрова тщательно высушивались – приводились в оптимальное состояние для опытов с открытым огнем.

Теплопроводность материалов:

Понятие «температура горения дров» не совсем верно отражает главную характеристику

Необходимо обращать большее внимание на способность выделять тепло. Единица измерения такого параметра – калории — это тепловая энергия, которая на 1 градус разогревает 1 грамм обычной воды

Жаропроизводительность

На практике человека должна интересовать жаропроизводительность выбранного материала. Это та температура, которую можно достичь при сжигании определённого вида дров.

Таблица жаропроизводительности дров:

• Если дом отапливается от печи и при процессе горения запахло влажными дровами, то необходимо сразу же изучить свое оборудование. Возможно, где-то нарушена герметичность и целостность.
• При горении выделяется большое количество кислот, поэтому дымоход следует строить из надежных материалов, которые способны сопротивляться агрессивным средам.
• Если используются дрова со смолой, то после использования нужно тщательно прочищать дымоход.
• Для прогревания камней, к примеру, в парилке, желательно применять дрова, которые горят слабо, и выделяют большое количество тепла.
• Для быстрого нагрева парной комнаты применяют материал с высокой температурой горения. При этом подачу воздуха в топку необходимо повысить.

Изучив материал, можно понять, какая температура горения дров нужна для максимально эффективного прогрева помещения.

Процесс перегонки

Если загружаемая партия древесины недостаточно сухая, после измельчения ее сушат в закрытой камере при температуре 130°С. Этот этап самый энергоемкий, т. к. требует обязательного внешнего источника тепла. Испарение влаги сопровождается первичным распадом некоторых компонентов древесины.

Дальнейшее нагревание до 155–200°С приводит к началу выделения и испарения газообразных веществ.

Непосредственное разложение всей массы материала происходит при последующем нагреве до 280–420°С. При этом выделяются и отводятся смолы, уксусная кислота, карбонильные соединения. В это же время образуется древесный уголь.

Финальный этап — прокаливание. Температура внутри реторты поднимается до 500°С и выше. Из древесного остатка удаляются тяжелые смолы, углеродистые соединения. Затем продукты охлаждают и выгружают из камеры.

Количество получаемого материала, скорость процесса и затраты энергии зависят от вида и размера кусков древесины, систем оборудования. Быстрый пиролиз с использованием внешних источников тепла приводит к получению большего количества угля и высокой его чистоте при относительно небольших затратах энергии.

» alt=»»>

Горение древесины: основные этапы

Горение – это изотермическое явление, проще говоря, реакция, при которой идет выделение тепла. У каждой породы дерева свое КПД тепла. Чтобы измерить температуру горения дерева в печи используют специальный термометр – пирометр. Все другие приборы и термометры для этой цели не годятся, сколько бы вы не старались.

Весь процесс горения дерева заключается в нескольких важных этапах, которые взаимосвязаны между собой.

Этапы горения древесины:

1. Разогрев.
   При температуре 120 – 150 градусов дерево обугливается, в результате образуется уголь, который затем сам воспламеняется.
2. Возгорание дымовых газов.
   Дальнейший разогрев способен привести к термическому разложению и газы вспыхивают, охватывая всю зону. Дерево при этом горит светло-желтым пламенем.
3. Воспламенение.
   Его температура составляет 450 – 620 градусов. Для успешного воспламенения требуется хорошая тяга в определенном количестве.
4. Горение.
   Оно состоит из двух фаз: процесса тления и горение пламенем. Горит огонь в том случае, пока для него создаются и поддерживаются определенные условия: пока есть само несгоревшее топливо, продолжает поступать кислород и сохраняется нужная температура.
5. Затухание.
   Если хоть одно из условий не соблюдается, процесс горения прекращается и огонь тухнет.

Самыми качественными дровами являются твердые лиственные породы, они имеют высокую теплопроводность и обладают длительным горением. К таким породам можно отнести дуб, бук, березу, акацию. Бук так же отличается приятным ароматом и его используют для копчения. А вот если разжечь в доме грушу, яблоню или вишню, то их приятный запах заполнит все помещение. Способность березовых дров разгораться даже в свежесрубленном виде очень высока, поэтому они являются самым выгодным и востребованным топливом.

Выводы: как правильно топить дровами

1. Складывайте дрова аккуратно, чтобы они горели равномерно и долго.
2. Вовремя закрывайте задвижку для воздуха. К дровам должно попадать минимально необходимое для горения количество воздуха.
3. Плотные дрова дольше горят и оставляют больше долготлеющих углей. Лучше всего топить дровами из твердых лиственных пород дерева: клен, орех, береза, вишня, лиственница, бук, дуб, платан, груша, яблоня
4. Занесите дрова в дом за 2-3 дня до их розжига и положите в топку за час до розжига.
5. Предварительно разогрейте топку с помощью небольшого количества лучин.
6. Если у вас камин или печь, применяйте подовое горение.
7. Поддерживайте оптимальный режим горения. Если дрова горят слишком сильно, то часть тепла улетает в дымоход, а не остается в помещении.
8. Меняйте объем закладки дров в зависимости от уличной температуры.
9. Своевременно удаляйте сажу. Сажа является тепловой изоляцией и снижает теплоотдачу отопительного прибора и теплообменника.
10. Дрова должны быть максимально сухими.

Дополняйте комментарии своими идеями.

Как правильно топить дровами: 9 способов продлить горение, увеличить теплоотдачу и сократить расход

Одно из самых распространенных видов топлива, которое используют для обогрева загородных домов — это дрова. Они доступны, недороги и прекрасно сгорают, отдавая большое количество тепловой энергии. Но температура горения дров не у всех пород древесины одинакова, поэтому есть необходимость разобраться в данном вопросе и определить, какие дрова горят лучше, а какие хуже. Для чего это необходимо, наверное, понятно и без разъяснений.

Начнем с того, что напомним, без кислорода гореть ничего не будет на нашей планете. Поэтому подача воздуха в зону сгорания – основной критерий правильного процесса горения дров. Но древесина разделяется на породы, каждая из которых отличается от других химическим составом и плотностью. Внизу приложена таблица теплоты сгорания дров различных пород древесины.

Как видите, разница даже очень существенная, особенно между елью и ольхой. Из этой таблицы видно, что, к примеру, при сжигании одного кубометра еловых дров теплоты будет выделяться меньше, чем при сжигании такого же объема дров из ольхи. Получается так, что для того чтобы получить необходимую определенную тепловую энергию вам придется сжигать поленьев из ели больше, чем из ольхи. А это не только количественные расходы топлива, это финансовые расходы из вашего кошелька.

Сухие дрова

Сжигая древесину, потребитель получает необходимое ему количество тепловой энергии, которая расходуется на обогрев жилища, на горячее водоснабжение дома, на приготовление пищи. Сухие дрова будут сгорать максимально. А вот с влажными будут проблемы, потому что часть энергии будет расходоваться на утилизацию влаги, которая в древесине присутствует. И чем больше влажности, тем больше энергии будет уходить на ее испарение. Эффективность сжигания падает.