Ak vás vedie Wikipedia, teplota horenia dreva leží v rozmedzí približne 800 - 1 000 ° C (približne) a zapaľovanie a rozklad stromu začína pri 300 ° C. Tento rozsah je dokonca ešte širší - od 450 do 1050 ° C. Nie príliš presné údaje, však? Existuje vysvetlenie - teplota v strede plameňa závisí od mnohých podmienok. Tí, ktorí chcú dosiahnuť efektívne spaľovanie dreva v kachliach alebo kotloch na tuhé palivá, sa nebudú s týmito faktormi obávať.
Kedy dáva palivové drevo viac tepla?
Aby sa zabezpečilo hospodárne vykurovanie súkromného domu, je potrebné z dreva získať maximálnu tepelnú energiu a potom ju preniesť do priestorov s minimálnymi stratami. Druhá podmienka závisí od účinnosti zdroja tepla, ale prvá závisí od teploty horenia dreva v peci pece alebo kotla. Čím je vyššia, tým viac tepla sa uvoľňuje.
Na množstvo tepla generovaného počas spaľovania dreva (výroba tepla) majú vplyv tieto faktory:
- obsah kalórií (množstvo tepelnej energie, ktorú je možné získať z jednotky paliva);
- prirodzený obsah vlhkosti v strome;
- objem privádzaného vzduchu a jeho teplota.
V praxi sú všetky tieto parametre vzájomne prepojené. Výhrevná hodnota paliva, presýtená vlhkosťou, je asi dvakrát nižšia ako u suchého stromu. A bez správneho množstva vzduchu bude doutnať a vydávať minimum tepla. To znamená, že skutočná teplota horenia stromu je variabilná hodnota a nemôže byť presne uvedená v teoretických úvahách.
Pre informáciu. Existuje jednoduchý spôsob, ako zistiť, akú teplotu ohňa sa dosahuje spálením dreva v otvorenej ohnisku krbu. Použite infračervený pyrometer, ktorý meria zahrievanie povrchov na diaľku, ako to urobil hlavný výrobca kachlí vo svojom videu. Ukazuje testy krbovej vložky grilu, merania sa vykonávajú v druhej polovici videa.
Teraz sa pozrime na každý faktor osobitne.
O výhrevnej hodnote paliva
Rôzne druhy dreva sa líšia hustotou a hmotnosťou a tiež obsahujú rôzne množstvá uhlíka a vodíka - hlavné zložky, ktoré produkujú teplo počas spaľovania. Hustejšie a ťažšie druhy, ako napríklad dub a jaseň, spravidla dávajú viac energie ako topoľ alebo jelša. Predstavujeme vám tabuľku s údajmi o hustote, mernej teplote a teplote spaľovania rôznych druhov dreva.
Poznámka. V tabuľke sú uvedené hodnoty hmotného a objemového tepla zo spaľovania suchého paliva na 1 kg a 1 m3 skladovacieho priestoru. Maximálna teplota je uvedená pre ideálne podmienky spaľovania s prebytkom vzduchu.
Ak porovnáme výhrevnosť podľa objemu, je zrejmé, že dubové alebo brezové guľatiny uvoľnia viac tepla ako menej husté ihličnany. Aj keď podmienky na spaľovanie palivového dreva v peci, barelov alebo kotloch nie sú ani zďaleka ideálne, trend bude naďalej pretrvávať. To znamená, že teplota plameňa priamo závisí od výhrevnosti vybraných druhov dreva.
Vlhkosť
Vysoký obsah vlhkosti je prvým nepriateľom účinného prenosu tepla pri spaľovaní akejkoľvek biomasy. Čerstvo nasekané drevo s obsahom vlhkosti 50 - 65% nikdy neposkytuje ukazovatele uvedené v tabuľke vyššie a z tohto dôvodu:
- Pri zahrievaní pece voda obsiahnutá v polenách absorbuje časť generovaného tepla.
- Keď sa palivové drevo dobre vznietilo a dostalo dostatok tepla, vlhkosť z kvapalnej fázy prechádza do pary, čím sa odvádza leví podiel prijatej energie. Pretože horúca para opúšťa ohnisko spolu so spalinami, nie je možné regenerovať stratené teplo.
- Na zapálenie surového stromu je potrebná vyššia teplota. Od zápasu s kúskom papiera je veľmi ťažké ich zapáliť, musíte použiť plynový horák.
Pre informáciu. Časť vodnej pary kondenzuje pri kontakte so stenami komína, čo spôsobuje uvoľnenie malej časti tepelnej energie. Iba ohrieva potrubie, nie váš domov.
Koľko výhrevnosti klesá a potom sa teplota horenia stromu v závislosti od vlhkosti odráža v nasledujúcej tabuľke:
Je ľahké vidieť, že prenos tepla čerstvo rezaného palivového dreva je polovičný ako pri suchom ohni (vlhkosť menej ako 20%). V súlade s tým, na vykurovanie domu bude musieť minúť dvakrát toľko tuhého paliva. Samostatným problémom sú kachle vo vani, ktoré na podpaľovanie vyžadujú maximálne teplo. Pri použití surového dreva nebude možné dosiahnuť vysokú teplotu, bez ohľadu na to, koľko guľatiny sa hodí do pece. Ide o ich slabú produkciu tepla, ktorá vám nedovolí zaplaviť kúpeľňu tak, ako by mala.
Spotreba spaľovacieho vzduchu
Na úplné spálenie dreva a dosiahnutie maximálnej teploty v ohnisku je potrebné privádzať vzduch prevyšujúci 130% požadovaného množstva. Pri vytváraní ideálnych podmienok je reakcia oxidácie uhlíka (spaľovanie) opísaná zjednodušenou rovnicou:
To znamená, že pri zahrievaní sa drevo rozkladá na uhlík (C) a vodík (H) a kyslík (O) sa dodáva zvonka. Každý atóm uhlíka má 2 atómy kyslíka a tvorí oxid uhličitý. Vodík sa zase kombinuje so zvyškami kyslíka, čo spôsobuje uvoľňovanie vody (opäť vo forme pary). Latin Q na konci vzorca znamená uvoľňovanie tepla smerujúce k potrebám tepla.
Čo sa však stane, ak dôjde k porušeniu ideálnych podmienok:
- Vodík je veľmi aktívnym prvkom, preto je v prvom rade oxidovaný. Ak nie je dostatok vzduchu (zakryli ste fúkanú pec alebo kotol), potom uhlík zostáva bez molekúl kyslíka. Výsledkom je vznik nespáleného oxidu uhoľnatého (CO), ktorý letí spolu s dymom do potrubia.
- S úplným nedostatkom kyslíka (tzv. Doutnávací režim) sa uhlík mení na uhlie, popol a sadze. Ten sa pod vplyvom komínového ťahu tiež vrhá do potrubia a usadzuje sa na jeho stenách.
- Nadbytočný vzduch vzniká silným ťahom komína alebo nesprávnou prevádzkou turbodúchadla kotla. Tento jav je plný tepelných strát komínom.
Poznámka. Oheň je príkladom zdroja tepla s nekontrolovaným prívodom vzduchu. Čím viac to je, tým nižšia je teplota ohňa v ohni a menej tepla na výstupe. Aby sa guľky dlho zohrievali v blízkosti krbu, musia sa pestovať nepretržite.
Prekážkou v získavaní dobrého tepla z palivového dreva môže byť teplota vzduchu dodávaného do spaľovacej komory. Prúd studeného vzduchu rovnako úspešne odstraňuje vzácne teplo ako vodná para. Nie je náhodou, že výrobcovia vysokokvalitných vykurovacích telies usporiadajú špeciálny kanál na ohrev vzduchu z vonkajších stien ohniska. Spôsob, akým sa to realizuje v praxi, je znázornený na fotografii vlastného kotla na tuhé palivá od nášho odborníka.
Užitočné tipy
Vysoká teplota spaľovaného dreva je kľúčom k efektívnemu vykurovaniu súkromného domu. Dokonca aj výrobcovia kotlov TT a kachle na drevo uvádzajú v pokynoch, že pri prevádzke v maximálnom režime je dodržaná najlepšia účinnosť generátora tepla.
Nakoniec uvedieme niekoľko odporúčaní, ako dosiahnuť vysokú výrobu tepla, a teda aj úspory energie:
- Ak si musíte kúpiť palivové drevo, neberajte nízkokalorické druhy, ako je napríklad vŕba a topoľ. Prvý je príliš nasýtený vlhkosťou a druhý má nízku hustotu. Pamätajte, že platíte metrov kubických, nie kilogramy pevného paliva.
- Protokoly vysušte čo najviac. Čerstvo narezaný strom dosahuje obsah vlhkosti 20 - 25% po minimálne jednom a pol roku sušenia na otvorenom palivovom dreve.
- Snažte sa neprevádzkovať kotol vo vychladnutom režime rozpadu, ktorý údajne pomáha šetriť.Ako vidíte na fotografii, teplota ohňa pri normálnom horení je 800 ° C a tlejúce drevo nedá viac ako 450 ° C. Pri takomto odvode tepla nie je možné vykurovať dom.
- Oxid uhoľnatý CO je nielen horľavý, ale aj toxický. V snahe ušetriť palivo zablokujeme prívod vzduchu do pece a vyprovokujeme jeho uvoľnenie. Nielenže sa potenciálne palivo vyhodí, ale aj znečisťuje životné prostredie.
- Neorganizujte prívod vzduchu do pece z ulice, aby nedošlo k strate energie pri jeho zahrievaní. Pri výbere kotla na tuhé palivo dávajte pozor na modely s vykurovacím kanálom. Dajú sa ľahko odlíšiť pomocou ventilátora inštalovaného na hornom paneli a nie vo dverách popolníka.
Samozrejme nie je možné trvalo udržiavať vysokú teplotu v komore, pretože sa tiež mení potreba tepla v dome a závisí od mnohých faktorov. Na akumuláciu prebytočnej energie existujú akumulátory tepla, sú to tiež nárazníkové nádrže. V extrémnych prípadoch si zakúpte generátor tepla s núteným nabíjaním, kde je počas období odstavenia ventilátora úplne zablokovaný prístup vzduchu.