Температура горения дров в печи в бане: Температура горения дров в печи

таблица теплопроводности дров для костра, камина, мангала и котла. Оптимальные показатели температуры

Автор: «Ателье саун»

Дрова – это древний и проверенный вид топлива, который до сих пор еще остается популярным во многих регионах. Это весьма доступное твердое топливо, которое легко приобрести, хранить и транспортировать.

Экономическая выгода зависит прежде всего от того насколько быстро и много тепла отдает это топливо. Температура горения дров зависит от многих факторов, начиная от вида древесины и заканчивая условиями окружающей среды.

• Свойства и параметры горения дров в печи

• От чего зависит температура горения дров

• Этапы горения дров

• Жаропроизводтельность дров

• Для чего нужно учитывать температуру

• Фото горения дров в печи

Свойства и параметры горения дров в печи

Пламя представляет собой особую газообразную среду, в которой активно происходят процессы окисления с помощью кислорода.

Пламя имеет довольно сложную структуру, из-за чего температура в его частях бывает разной.

По цвету пламени можно определить множество нюансов:

• Примерный диапазон температуры;
• Наличие в материале примесей, смол, солей;
• Степень прогорания топлива;
• Насколько интенсивно выделяется опасный угарный газ.

Важно! Если дрова горят синим пламенем – это говорит о неполном сгорании материала, а значит о резком и сильном выделение опасного угарного вещества и о низкой тепловой отдаче дров.

Сжигать таким образом топливо невыгодно. Обычно такое явление наблюдается у отсыревших дров. Топить печь таким дровами бессмысленно. Температура такого пламени наиболее низкая – от 235 до 800 градусов.

Если пламя не имеет цвета – то значит, что дрова практически полностью прогорают, все процессы распада частиц в них происходят до конца. Такое явление можно наблюдать на концах языка пламени, которые не так хорошо видны в печи.

Лучше это видно на свече или в костре. Температура такого пламени обычно составляет от 800 до 1000 градусов.

Однако цвет пламени не показывает теплоотдачу или жаропроизводительность дров.

От чего зависит температура горения дров

Температура горения дров составляет от 500 до 1100 градусов.

Она зависит сразу от нескольких факторов:

• Степени горения: дрова только прогреваются или уже горят вовсю;
• Объема куска древесины;
• Формы куска: ребристые или рифленые дрова возгораются быстрее, чем ровные, круглые поленья;
• Плотности дерева и наличия полых участков или пор в нем;
• Воздушных потоков, окружающих дрова;
• Количества влаги в дровах;
• Количество смол в дровах.

Более плотный дуб, который содержит малое количество смол разжечь значительно сложнее, чем пористую ольха. Вместе с тем КПД дубовых дров значительно выше, так как здесь больше веществ, которые подвергаются распаду.

Соответственно дрова горят дольше и выделяют больше тепла. От структуры древесины зависит температурный порог горения дров – то есть насколько сильно нужно разогреть материал.

Температурный порог горения:

• Пористые, лиственничные породы: ольха, береза – 450-500 градусов;
• Неплотный, хвойные породы с большим количеством смол: ель, сосна – 620-650 градусов;
• Плотные, лиственничные породы: дуб, ясень, граб – 800-900 градусов.

Температура горения, как правило, немного выше порога возгорания. При достижении порога горения материал воспламеняется сам собой.

Очевидно, что мощность печи, которая топится дубовыми дровами, будет в два раза выше чем у того же агрегата, наполненного более дешевым материалом.

Этапы горения дров

Температура горения любого материала также от этапов этого процесса и того, как он развивается.

Этапы горения:

• Разогрев. Это подготовительный этап перед началом химической реакции пиролиза, то есть горения. Температура составляет 120-150 градусов. На этом этапе из дров испаряется лишняя влага, обугливается древесина. При достижении порога в 250-300 градусов начинается термический распад материала. Огонь не появляется, но выделяется дым.
• Начало пиролиза. Термический распад захватывается цепной реакцией. Из твердых веществ начинает выделяться газ. Появляется красно-желтое пламя. Если дрова довольно сырые, например, это свежесрубленное дерево , то большая часть тепловой энергии будет затрачиваться на выпаривание воды. Это приведет к длительному разогреванию дров, так как температура не будет достигать критических значений возгорания.
• Горение. Оно начинается при условии наличии кислорода и того, что температуры хватает для того, чтобы поддерживать пламя и разогревать материал. Поэтому огонь в печи разжечь легче, чем в костре на улице. Этот процесс будет продолжаться, пока есть материал для распада и поддержания реакции горения, то есть пока есть дрова. В этот момент температура пламени достигает 600 – 1000 градусов, его цвет становится ярко желтым, белым или прозрачным.
• Затухание. Оно начинается, как только один из факторов составляющих горение начинает сходить на нет: наличие достаточного объема кислорода, топлива или необходимая температура окружающей среды.

Зная эти процессы и умея определять температуру пламени по цвету можно регулировать уровень теплоотдачи самой печи. Очевидно, что чем жарче пламя – тем больше и быстрее оно выделяет тепло в помещение.

Совет. Сегодня многие печи и камеры сгорания оборудуются специальным прибором – пирометром. Это единственное устройство, которое способно точно измерить температуру пламени.

Жаропроизводтельность дров

Жаропроизводительность дров – это параметр, который показывает максимальную температуру, который может произвести древесина. Так у дуба она будет значительно выше, чем у ольхи, хотя пламя дров дуба будет менее ярким и интенсивным.

Жаропроизводительность отдельных видов дров и температура горения:

Дерево	Жаропроизводительность	Температура горения
Бук	89%	1040
Граб	82%	1010
Дуб	72%	910
Лиственница	71%	860
Береза	69%	820
Пихта	64%	750
Липа	56%	650
Сосна	51%	620
Осина	50%	550
Ольха	46%	460

Эти показатели рассчитаны, исходя из того, что дрова должны быть практически сухими, влаги в них должно быть не более 12%. Влажные дрова дают теплоты намного меньше.

Для чего нужно учитывать температуру

От жаропроизводительности и температуры горения зависит множество хозяйственных показателей и операций:

• Расчет количества дров, которые необходимы для однократного прогрева помещения.
• Расчет стоимости дров. Хотя ольха стоит дешевле дуба, но в результате ее требуется больше, а значит денег на нее уходит также больше.
• Расчет объема дров, которые необходимо заготовить на определенный период: месяц, полгода, зимние, холодные месяцы.
• Определение способа хранения дров. Обычно основную массу хранят на улице под навесом или в неотапливаемом сарае. Небольшую часть дров, пригодную для 1-2 полноценных топок, хранят в доме или в другом отапливаемом помещение, где они успевают просыхать.
• Расчет стоимости транспортировки дров, который напрямую зависит от их объема.

Очевидно, что плотные дрова использовать экономически более выгодно, чем легкую, пористую и дешевую древесину.

Но так как разжигать этот вид топлива сложнее, то его будет удобно сочетать с легкими дровами для розжига, которые быстро повышают температуру основной массы топлива.

Фото горения дров в печи

Температура горения дров в печи |

О таком качестве дров как теплотворность знает каждый владелец дома, в котором имеется дровяная печь или камин. Но при этом на качество такого отопления влияет еще одна характеристика – температура горения дров в печи. Чем она выше, тем быстрее прогревается вся система, а вода в трубах или кирпичная кладка камина дольше сохраняет полученное тепло.

Температура сгорания дров определяется сочетанием нескольких факторов, а именно:

• породы древесины;
• ее влажности;
• и объема воздуха, который поступает в топку печи.

Каждая из этих характеристик по-своему влияет на конечную температуру пламени, и чтобы добиться максимальных значений, необходимо детально разобраться в этом вопросе.

Как выбрать самые жаркие дрова

Первое, на что рекомендуется обращать внимание при выборе дров для сжигания в печи — это порода древесины. Каждая разновидность дерева имеет свои особенности, которые влияют на процесс горения. Например, тополь дает высокое яркое пламя, но температура его не превышает 500 градусов, что явно недостаточно для нормальной работы печного отопления. А вот такие породы, как ясень, граб или бук, горят не слишком активно, но при этом выделяют много тепла, так что температура в топке может превышать 1 тысячу градусов.

Однако топить банную печь ясенем или буком – дорогое удовольствие, поэтому такие дрова не очень распространены. Чаще всего у нас используют березу, при сгорании которой температура может колебаться от 800 до 820 градусов. С точки зрения температуры горения дров в печи березе не уступает дуб и лиственница – 840-900 градусов.

Следующая категория дров объединяет породы, сжигание которых обеспечивает температуру в пределах 610-630 градусов. Она включает в себя сосну и прочие породы хвойных деревьев, а также осину и ольху. Топить ими печь можно, но для достижения приемлемого результата придется затратить на 50 % больше дров, если сравнивать с березой или дубом. К тому же, хвойные породы имеют еще один существенный недостаток – их древесина содержит большое количество смол, из-за чего при горении наблюдается обильное выделение дыма и сажи, которая оседает на поверхности дымохода, постепенно засоряя его.

Использовать в качестве топлива тополь, иву, липу или другие лиственные породы можно только в самом крайнем случае – если нет более подходящего варианта. Их древесина отличается мягкостью и неоднородной структурой, потому пламя, получаемое при сгорании таких дров, характеризуется нестабильностью. К тому же, прогорают они гораздо быстрее, что в несколько раз увеличивает расход дров по сравнению с нормой.

Влияние влажности на температуру горения дров

Любая древесина содержит некоторое количество влаги, объем которой зависит от того, насколько давно было срублено дерево и в каких условиях хранились дрова. Средняя влажность свежей древесины колеблется в приделах 45-55 %. Если положить такие дрова в огонь, то часть выделяющегося тепла будет расходоваться на испарение влаги. Соответственно, это не самым лучшим образом скажется на температуре горения дров в печи.

Оптимальным для печного отопления вариантом считаются дрова с влажностью 20 %. С одной стороны, они будут хорошо гореть, образуя в топке температуру, близкую к максимальным справочным значениям, с другой, дальнейшее понижение влажности потребует проведения специальных мероприятий по просушке древесины, а это не только хлопотно, но и дорого. В естественных условиях свежая древесина достигает влажности 18-20 % через 2 года при хранении под навесом.

Интенсивность подачи воздуха

Из школьного курса химии известно, что горение невозможно без кислорода. Объем свежего воздуха, который поступает в топку, напрямую влияет на интенсивность процесса и, соответственно, температуру горения дров в печи.

Прикрывая заслонки, мы ограничиваем доступ воздуха, внутри печи скапливается угарный газ, который просто не успевает выходить через дымоход. В результате горение происходит не так активно, температура пламени снижается, а вместе с ней падает и теплоотдача. Практика показывает, что при недостатке воздуха температура в топке составляет всего 65-70 % от максимальных справочных значений. Другими словами, потери тепла достигают 30 %.

Именно стремлением добиться оптимальной вентиляции внутреннего объема топки объясняется наличие в твердотопливных котлах буферной емкости, благодаря которой котел постоянно функционирует в режиме максимальной эффективности. Но с печами или каминами такой подход невозможен – угарный газ в зоне горения присутствует всегда, поэтому очень важно контролировать приток свежего воздуха.

Итак, температура горения дров в печи зависит от породы древесины, ее влажности и количества воздуха, поступающего в топку. Оптимальный результат достигается при использовании дров из твердых лиственных пород – бука, ясеня, граба с влажностью на уровне 20-22 % при постоянном притоке свежего воздуха.

Будут ли дрова гореть при приготовлении пищи ⋆ ThePlywood.com

6 марта 2022 г.

Использование дров в кулинарии не является чем-то новым. Мы используем древесину для обеспечения тепла для приготовления пищи, а также иногда используем древесину в духовке или над огнем. Деревянные шампуры и их более короткий родственник зубочистка уже давно используются для скрепления пищи; не только для запекания, но и в духовке и на решетке. Это похоже на сложный баланс между сжиганием дров и предотвращением их возгорания, но это не так сложно, как может показаться.

Хотя доказательства неубедительны, деревянная шпажка с обожженным кончиком была найдена на археологическом участке, возраст которого предположительно составляет 300 000 лет.

Поскольку это произошло задолго до бронзового века, вполне логично, что люди того времени использовали для приготовления пищи деревянные шампуры. Насколько хорошо эти шампуры показали себя в процессе, мы просто не знаем. На более надежной исторической основе деревянные шампуры использовались в Персии в средние века; так что у деревянных шампуров история не менее 500 лет!

За все это время, я уверен, было несколько кусков дерева, которые сгорели. Мне кажется, я помню несколько ожогов во время приготовления хот-догов или зефира в походе в детстве. Тем не менее, в целом он, по-видимому, был успешным, о чем свидетельствует тот факт, что шампуры все еще используются для определенных видов приготовления пищи.

Для возникновения огня необходимы три вещи: тепло, топливо и кислород. Кислород поступает из окружающего нас воздуха, а дрова в шампурах или зубочистках могут дать топливо, все, что нужно тогда, это тепло, которого, казалось бы, в избытке в духовке или над мангалом.

Так почему шампуры не горят?

Проверить цену на Amazon

Здесь есть две вещи, которые предотвратят горение деревянных шампуров. Во-первых, это температура. Древесина не воспламеняется самопроизвольно при температуре, при которой происходит большая часть приготовления пищи. Древесина, оставленная в печи при температуре 450 ° F, в конечном итоге обугливается, а затем воспламеняется. Но это занимает несколько часов. Другими словами, гораздо дольше, чем требуется для приготовления мяса, нанизанного на эти кусочки дерева. Чтобы древесина самовозгоралась, температура должна быть доведена до 572°F.

Деревянные шампуры, Шейла Сунд

Еда редко готовится при таких высоких температурах. Большая часть приготовления пищи производится при температуре от 300 до 400 градусов по Фаренгейту, что значительно ниже, чем необходимо для сжигания дров, уложенных на нее. Даже при использовании пород дерева, которые горят при более высоких температурах, температура на уровне решетки значительно ниже. Редко она достигает намного больше, чем 400°F. Я много курю, используя как дуб, так и мескит. Температура горения дуба составляет 900°C, а мескитового дерева – 1472°F. Тем не менее, температура внутри моей коптильни редко достигает 300°F, даже когда я этого хочу.

Это не значит, что вертел не может сгореть на решетке. Большая часть приготовления пищи на решетке осуществляется на углях, а не на открытом огне. Однако если жир с мяса капнет на угли, это может привести к возгоранию. Если это пламя соприкоснется с концами шампуров, они могут поджечь их или вызвать возгорание. Огонь погаснет, когда достигнет мяса на шампуре, но шампур может прогореть так далеко.

Узнать цену на Amazon

Чтобы снизить этот риск, рекомендуется замочить шампуры в воде на 20–30 минут, прежде чем протыкать ими мясо и помещать на гриль. Влажная древесина, как мы все знаем, не горит так легко, как сухая. Прежде чем дрова начнут гореть, тепло должно вытеснить влагу из древесины. Это займет некоторое время; вероятно, больше, чем нужно, чтобы приготовить еду.

Сжигание дров – как горят дрова

Стадия 1: Испарение влаги — также известное как «приведение в действие [email protected]»

Если вы когда-нибудь пробовали топить в камине мокрые или необожженные дрова, вы знаете, как это неприятно. этап может быть . Собрав скомканную бумагу, растопку, охапку более мелких веток и какой-то ускоритель для разжигания огня, такой как стартовые кирпичи или разжигатели (и НИКОГДА не канистру с бензином или дизельным топливом — серьезно), вы зажигаете спичку (или, возможно, больше похоже на 5 или 10 если честно!) и понеслась! К сожалению, этот первоначальный взрыв пламени, вызванного нефтью, обычно переходит в стадию «нет дыма без огня», когда мы скрещиваем пальцы, дуем на него, пока не коснемся, и отчаянно надеемся, что он загорится, постоянно возясь с заслонками дымохода. и воздухозаборники, потому что давайте посмотрим правде в глаза — мы действительно читали инструкции к печи? Действительно?? (Хорошо, это просто я.)

В любом случае, если все пойдет хорошо, мы доберемся до стадии испарения влаги при горении древесины, где вместо производства тепла тепло поглощается, поскольку вода, находящаяся внутри древесины, превращается в пар и удаляется из древесины при кипячении. выключенный. Наиболее часто наблюдательные пироманы среди нас замечали это явление, происходящее на меньших концах ветвей, где вода прямо под корой выкипает и капает паром в очаг. Чтобы быть техническим, эта первая стадия сжигания древесины зависит от достижения температуры древесины до 212 градусов по Фаренгейту, когда вода в древесине начинает кипеть, а затем испаряется. Как мы объяснили в нашем Руководстве по эффективному нагреву плавательных бассейнов, испарение требует много энергии, что идет вразрез с тем, где идет сжигание дров для обогрева, поэтому первое правило сжигания дров в печах или каминах: Сожги сухие дрова! Максимальное содержание влаги следует учитывать в диапазоне 15-20%, поэтому при выборе дров учитывайте влажность, а также тип древесины.

В отличие от влаги в сырых или невыдержанных бревнах, летучие газы легко воспламеняются. Они горят и выделяют тепло, к чему мы и стремимся, если только у нас нет лосося, болтающегося высоко в дымоходе, или вы не зажигаете коптильню. Так, когда температура поверхности древесины поднимается выше 212°F до примерно 450°F, выделяются газы, содержащиеся в креозоте: двуокись углерода, окись углерода, уксусная и муравьиная кислоты. Однако, поскольку эти газы, образующиеся на первой стадии сгорания, не воспламеняются до тех пор, пока вся влага не испарится, а температура воспламенения не станет достаточно высокой, чтобы их воспламенить, это приводит к повышенным уровням выбросов, которые мы на самом деле не хотим стрелять. дымоход и газ, проходящий мимо птиц. Мы говорили это раньше, но повторим еще раз — первое правило сжигания дров? Сожги сухие дрова! (О, и подходящие дрова для максимальной теплоотдачи, если вы хотите поджариться.)

Как только этот процесс испарения избыточной влаги завершен и температура в нашей печи или камине повышается, это приводит к сгоранию древесины Этап 2.

Стадия 2: Испарение углеводородных соединений, «Первичное сжигание» или , я думаю, горит” стадия

На стадии 2 сжигания древесины мы еще не достигли стадии выделения тепла (может чуть-чуть), но мы приближаемся! В этот момент у нас более пятисот градусов, и температура растет. Химическая структура древесины начинает разрушаться, и начинается процесс пиролиза. Пиролиз «освобождает органические газы и оставляет богатый углеродом уголь». Этот процесс также создает смесь углеводородов в виде капель жидкой смолы и горючих газов, и копание в этой части очень сложно. На данный момент у нас есть углеводородные пары, окись углерода, метан, водяной пар, двуокись углерода и хорошая смесь других паров. Это важный поворотный момент для эффективности дровяной печи или камина, поскольку температура продолжает расти.

После того, как влага вытеснена из древесины и тепло поднимает температуру древесины выше 540°F, происходит вторая стадия горения. Это стадия теплообразования. Это происходит при двух разных температурных уровнях: первичном и вторичном сгорании.

Первичное сжигание:

Процесс выделения газов из древесины и их сжигания называется первичным сжиганием. Первичное сгорание начинается примерно при 540°F, продолжается до 900°F и приводит к высвобождению большого количества энергии. При первичном сгорании также выделяется большое количество несгоревших горючих газов, включая метан и метанол, а также большее количество кислоты, водяного пара и двуокиси углерода, которые являются потенциально «гадким» концом уравнения.

Вторичное сгорание:

Время концентрироваться, Эти газы, называемые вторичными газами, содержат до 60 процентов потенциального тепла в древесине , поэтому их эффективное и оптимизированное сгорание действительно важно для достижения высокого общего сгорания. Эффективность дровяной печи или камина. Вторичные газы не сжигаются рядом с древесиной из-за недостатка кислорода (кислород расходуется на первичное горение) или недостаточной температуры.

Условиями, необходимыми для сжигания вторичных газов, являются достаточное количество кислорода и температура не менее 1100°F. Подача воздуха является здесь критическим элементом в процессе горения, поэтому обслуживание высокоэффективных дровяных горелок, каминов или дровяных печей имеет важное значение, поскольку утечки воздуха из-за плохо подогнанных или сжатых уплотнителей дверей препятствуют точному управлению подачей воздуха. Проще говоря, слишком мало воздуха не будет поддерживать вторичное горение газа, а слишком много охладит температуру до такой степени, что это вторичное горение не может произойти.

Помните, что воздух примерно на 80 процентов состоит из инертного газа, и при попадании в дровяную печь его температура значительно ниже 1100°F, необходимой для поддержания вторичного горения. Чем больше воздуха смешивается с вторичными газами, тем большее количество тепла поглощается азотом и тем ниже температура вторичной газовоздушной смеси.

Вторичное сгорание может происходить и происходит в высокоэффективных дровяных печах и каминах, которые спроектированы так, чтобы соответствовать или превышать требования Агентства по охране окружающей среды в отношении чистого воздуха, но только если печь используется с правильно высушенной и выдержанной древесиной и эксплуатируется в соответствии с своей конструкции и подключен к правильно функционирующей и чистой дымовой трубе или дымовой трубе.

Многие люди не понимают, что дымоход — это двигатель, который приводит в движение печь (или камин), и что, если дымоход или труба печи неправильно выбраны и построены (неправильный размер, соответствующая высота или недостаточное удержание тепла) тогда тяга будет недостаточной, и лучшая в мире печь будет в лучшем случае разочарованием, а в худшем, возможно, даже опасной. Неполное сгорание является расточительным и останавливает процесс при производстве угарного газа, что неоптимально, особенно если дымоход недостаточно тянет и может обратно подавать CO в дом. Опять же, баланс — это все в сгорании древесины, тепла и кислорода в гармонии для создания оптимальной эффективности горения!

Стадия 3: Воспламенение и горение паров газа – эффект «дожигания» вторичного сгорания

Теперь, когда у нас есть все эти легковоспламеняющиеся газы, для максимальной эффективности от сжигания древесины и минимального загрязнения , то, что им нужно сейчас достижение и удержание минимальной пороговой температуры, при которой происходит горение паров газа. Мы должны предположить, что в этом процессе присутствуют все компоненты так называемого «огненного треугольника». NFI утверждает, что между 540 и 1225 градусами мы, наконец, имеем полное сгорание!

Горение древесины — треугольник огня объясняет, что необходимо огню, чтобы хорошо гореть

В этом цикле горения углерод первым вступает в реакцию с кислородом, образуя потенциально смертельную окись углерода, хотя, что интересно, более половины тепла, выделяемого огнем при эта точка от сжигания газообразных углеводородов и самого угарного газа. Для продолжения горения температура обычно должна оставаться выше 1100 градусов, но может достигать 2000 градусов! По иронии судьбы, на этой стадии сгорания наша старая знакомая вода тоже образуется, поскольку молекулы водорода и кислорода соединяются с большим количеством водяного пара, содержащегося в дымовых газах. Поэтому так важно свести к минимуму вероятность образования конденсата в дымовых газах, а материалы труб дымохода должны быть устойчивыми к ржавчине и коррозии в течение длительного срока службы.

Этап 4: Горение угля – уютное теплое свечение углей – идеально подходит для курения!

        

Это последняя стадия сгорания , так как первые три процесса оставили углерод в древесном угле как единственный оставшийся горючий материал. Чтобы он продолжал гореть, для сжигания этого богатого углеродом древесного угля необходима температура выше 950 градусов, но он может гореть с небольшим пламенем или вообще без него.