Людство навчилося розводити вогонь багато тисяч років тому. І на перших порах могли використовувати в якості палива тільки дрова, завдяки чому виживали в холодні зимові ночі, готували собі їжу. Сьогодні багато що змінилося в світі. Людям стали доступні нафта, вугілля, радіоактивні метали і багато інші енергоносії. Однак актуальність дров як енергоносія не пішла в минуле і не збирається. Все-таки саме їх часто використовують при опаленні лазень і приватних заміських будинків. Звичайно, спостережливі люди не раз помічали, що при спалюванні різних дров протопити приміщення виходить швидше або повільніше. Це залежить від температури горіння дров у печі. Розповімо про нього трохи детальніше.
Що таке горіння?
Але перш ніж розбиратися, яка температура горіння дров у печі, не зайвим буде вивчити, що ж взагалі таке горіння.
Здавалося б, відповідь на це питання максимально простий. Хто ж не бачив відкритий вогонь? Однак при більш детальному вивченні питання він стає вже не таким простим. А адже знати про нього більше потрібно хоча б для того, щоб краще розібратися в основному розглянутому питанні.
Саме горіння прийнято ділити на три етапи: розігрів, загоряння піролізних газів і займання. Розглянемо кожен з них.
Розігрівом називають стадію, коли деревина нагрівається до 120-150 градусів, вона починає обвуглюватися. Вугілля, що утворюється при цьому, може самозайматися. Якщо нагріти дерево до 250-350 градусів, то почнеться піроліз – процес розпаду деревини на газоподібні складові. Дерево починає тліти, але полум’я не з’являється.
Якщо додатково підвищити температуру, то гази, що утворюються при піролізі, розпалиться. Полум’я досить швидко охопить всю зону, що піддалася розігріву. Вогонь тут зазвичай має світло-жовтий відтінок.
Нарешті, займання – воно відбувається, коли температура дров доходить до 450-620 градусів (залежить від ряду факторів, які розглянемо трохи пізніше). На цій стадії вогонь стає самопідтримуються, може охоплювати додаткові ділянки.
Як бачите, все набагато складніше, ніж думають практики, неодноразово разводившие вогонь.
Середні значення температури горіння
Тепер дізнаємося, яка ж температура горіння дров у печі в лазні або в будинку. Відразу слід зазначити, що різні сорти деревини мають різну тепловіддачу. Причому скрізь вказана максимально можливий показник. На практиці ж домогтися його зазвичай неможливо із-за різних чинників. Отже, приблизна температура горіння різних дров складає:
- Ясен – 1044 градусів за Цельсієм.
- Граб – 1020 градусів за Цельсієм.
- Дуб – 900 градусів за Цельсієм.
- Модрина – 865 градусів за Цельсієм.
- Береза – 816 градусів за Цельсієм.
- Ялиця – 756 градусів за Цельсієм.
- Акація – 708 градусів за Цельсієм.
- Липа – 660 градусів за Цельсієм.
- Сосна – 624 градуси за Цельсієм.
- Вільха – 552 градуси за Цельсієм.
- Тополя – 468 градусів за Цельсієм.
Як бачите, розкид досить великий. Наприклад, кубометр дров тополі виділяє майже в два рази менше тепла, ніж той же обсяг ясена. Тепер, як обіцялося вище, поговоримо про те, які параметри впливають на кількість тепла, що виділяється при горінні.
Що впливає на температуру горіння?
Насправді показників, наведених вище, досягти майже нереально, особливо поза лабораторних, спеціально створених умов.
Факторів, що впливають на швидкість і температуру горіння, три: вологість деревини, площа загоряння і кількість кисню в камері згоряння. Кожен з них дуже важливий і має неабиякий вплив на кількість виділяється при горінні дров тепла. Тому буде корисно розглянути їх більш уважно.
Трохи про вологості
Самим важливим фактором є вологість дров. Зазвичай свіжозрубана деревина має досить велику вологість – близько 55 відсотків. Звичайно, показник може бути як більшим, так і меншим – це залежить від пори року. Наприклад, у середині і наприкінці весни вологість досягає максимуму. А ось взимку деревина має мінімальну вологість, так як їй не потрібно живити нирки і листя. Зрозуміло, чим менше вологість, тим краще горять дрова, виділяють більше тепла.
Що і не дивно – якщо спалювати вологі дрова, то частина тепла буде витрачатися на випаровування вологи. Тільки після цього паливо буде нормально горіти, виділяючи велику кількість тепла.
Пару слів про подачу повітря
Також не можна забувати про кисні. Зі шкільного курсу кожному читачеві відомо, що для горіння обов’язково потрібен кисень – без нього процес просто не запуститься. Точніше, процес піде, але це буде утворення вугілля з деревини, а не горіння. Нас у даному випадку цікавить саме останнє.
Чим більше кисню в топці, тим краще буде горіти деревина і, отже, виділяти велику кількість енергії. Правда, згоряти паливо буде швидше, ніж при нестачі кисню.
При необхідності швидкість горіння можна змінювати, відкриваючи і закриваючи заслінку печі або опалювального котла. Але варто враховувати, що при нестачі кисню процес хоч і затягується, але в цілому кількість отриманого тепла скорочується. Тому раціональним штучне розтягнення часу горіння назвати не можна. Єдиний випадок, коли це виправдано – лазня. Тут не надто важлива висока температура, а от тривалість горіння є бажаним чинником, щоб у приміщенні довго зберігався жар.
Щоб отримати максимум тепла, потрібно забезпечити постійний приплив кисню – в народі кажуть, забезпечити хорошу тягу. Дійсно, прочищенный димар в сумі з відкритим піддувалом (спеціальна дверцята, через яку надходить свіже повітря, дозволяють спалювати паливо найбільш раціонально.
Площа горіння
Нарешті, температура горіння березових дров у печі (як, втім, і будь-яких інших) залежить від площі горіння. Тобто, якщо взяти величезне поліно і покласти його в піч, то горіти воно буде досить довго. При цьому, коли після згоряння зовнішнього шару почне горіти внутрішній, доступ кисню істотно ускладнюється. З-за цього тепла буде виділятися помітно менше.
Зовсім інша справа – дрібні тріски. Якщо розрубати поліно на 6-8 частин, то сумарна площа їх поверхні буде значно більше. Відповідно, і час горіння помітно скоротиться. Тому викид тепла буде великим, хоча надовго такого палива не вистачить.
Мінуси вологих дров
Тепер спробуємо розібратися, чим же погані вологі дрова.
Найголовніший мінус вже згадувався вище – вони гірше горять. Так як частина тепла витрачається на випаровування вологи, що виділяється енергії помітно менше. Для прикладу розглянемо деревину берези – одного з самих популярних і поширених видів твердого палива в приватних будинках.
Свіжозрубана деревина має вологість 50%. При згорянні одного кубометра виділяється 2371 кВт енергії. Якщо трохи підсушити деревину, знижуючи вологість до 30%, то можна помітно збільшити кількість виділюваного тепла – до 2579 кВт з того ж кількості дров. Нарешті, добре просушеним вважається паливо, вологість якого не перевищує 20%. Спалюючи кубометр такої деревини берези, можна отримати 2716 кВт енергії. Тобто, після хорошої просушування кількість одержуваної енергії збільшується на 345 кВт або близько 15% – досить непогана економія.
Додатковим недоліком вологих дров є складність розпалювання. Добре просушену деревину дуже легко підпалити – досить покласти під них шматок берести або паперу і підпалити його. За лічені секунди полум’я розбіжиться по поверхні дров, які незабаром почнуть весело тріщати, зігріваючи весь будинок або лазню.
Нарешті, висока вологість призводить до утворення великої кількості сажі. Вона забиває димар і поступово погіршує тягу. З-за цього горить паливо гірше, до того ж підвищується ризик учадіти через скупчення чадного газу в житлових приміщеннях – він не має запаху, тому є дуже небезпечним.
Правильно сушимо дрова
Як вже вдалося з’ясувати, добре просушені дрова дають приблизно на 15% більше тепла, ніж свіжозрубані. Отже, можна спалити на 15% менше палива, якісно опалюючи житло. Тому і витрати на закупівлю дров істотно скорочуються. Як же домогтися такого бажаного результату?
Зрозуміло, в першу чергу потрібно знизити вологість і збільшити площу горіння – в розумних межах. Так що, діяти слід так само, як наші далекі предки, не знали, що таке фізика, але в той же час відрізнялися життєвої кмітливістю і мудрістю. Іншими словами – дрова потрібно наколоти. Оптимальна ширина полін – чотири-шість сантиметрів. Такий розмір є вдалим компромісом між швидкістю горіння і кількістю тепла, що виділяється. До того ж, завдяки цьому вони швидше сохнуть, що також є дуже важливим фактором.
Сушити деревину також потрібно правильно. Порубавши її, потрібно скласти дрова в тіні – не на сонці, як вважають деякі. У цьому випадку вони будуть прогріватися рівномірно, і максимальну кількість вологи з них піде. Якщо покласти поліна на сонячному місці, то верхній шар нагріється сильніше і швидко висохне. Капіляри звузяться досить швидко, замикаючи вологу усередині. Видалити її звідси практично неможливо, а наявність вологи позначиться на температурі горіння дров у печі.
Як визначити температуру горіння дров?
Багатьом людям цікаво дізнатися, з якою температурою згоряють дрова в їх каміні або в печі. На жаль, визначити це досить складно. Адже температура горіння дубових дров у печі становить близько 900 градусів за Цельсієм.
Щоб виміряти настільки високу температуру, потрібно розташовувати спеціальним приладом – пирометром. Річ це досить специфічна, так що знайти її в найближчому господарському магазині навряд чи вийде.
Висновок
На цьому наша стаття підходить до кінця. Тепер ви знаєте, яка температура горіння дров у печі. А також прочитали про найбільш простих і надійних способів збільшити цей показник. Напевно ця інформація принесе чимало користі, якщо вміло застосувати її на практиці.
