Температура возгорания дерева при нагреве

Температура горения древесины уже бегло упоминалась в нашей публикации о «Треугольнике огня«, и сегодня мы углубимся в этот вопрос. 

Контактная площадь и температура горения

Температура горения также зависит и от контактной площади. Работает эта зависимость частично через влияние на влажность. Чем больше полено — тем выше должна быть температура для его просушивания, нагревания и последующей газификации. По этой причине толстые поленья долго разгораются, и не слишком интенсивно горят, т.к. площадь выделения газа ограничивается общей площадью полена. Увеличивая контактную площадь огня с топливом, разделывая древесину на мелкие части, вы достигаете двух позитивных моментов. Во-первых, вы увеличиваете приток кислорода к месту горения, что только позитивно влияет на треугольник огня. Во-вторых, вы увеличиваете площадь, через которую может испаряться избыточная влага, в результате чего древесина сохнет быстрее и быстрее газифицируется, повышая тем самым температуру горения. По этой причине мокрые дрова стоит разделывать как можно мельче, в противном случае температура горения вашего трута и растопки может оказаться недостаточной для просушки и воспламенения влажных поленьев большого объёма.

Надеюсь, температура горения разных сортов древесины, указанная в таблице, и способы воздействия на неё из сегодняшней статьи пригодятся вам в дальнейшем и помогут разводить огонь быстрее и проще.

Дрова и тип дымохода

Когда у вас сырые или неподходящие дрова для пиролизной печи страдать от этого будет дымоход.

Кирпичный дымоход, в конце концов, развалится, так как конденсат действует на кирпичные трубы губительно, разрушая кладку. Как этого избежать? Гильзовать кирпичный дымоход стальными трубами.

Оптимальный вариант – это использование керамического дымохода или дымохода из нержавейки.

Керамическому дымоходу конденсат не страшен.

В случае же, если вы используете сухие березовые дрова, конденсата нет – любой дымоход, кирпичный или стальной, прослужит долго.

Фактор недостатка кислорода

Другой негативный фактор, не позволяющий нам выйти на максимальные температуры в печи, недостаток кислорода. Здесь мы можем напрямую влиять на теплоотдачу дров, используя по назначению заслонки. К сожалению, мы чаще всего прикрываем заслонки своих каминов и печей, чтобы уменьшить интенсивность огня и увеличить его длительность, ведь по сложившемуся мнению такой способ позволяет экономить топливо.

Здесь стоит отметить, что в камин открытого типа воздух поступает свободно, а значит фактор недостатка кислорода для реакции не имеет негативного влияния.

Химическая формула идеального горения дерева в самом простом виде выглядит следующим образом: С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (тепло).

  • В левой части уравнения мы видим соединяющийся углерод и водород, которые обеспечивают реакцию горения, когда в воздухе нет достаточного количества кислорода.
  • В правой части располагаются уже продукты горения после прошедшей реакции, когда выделяется углекислый газ, пар, тепло.

еПлотный огонь в топке печи

Чтобы достичь максимальных температур при горении сухой древесины, необходимо подавать в топку кислорода в полтора раза больше, чем нужно для полноценного сжигания дров. В то же время когда мы закрываем доступ свежего воздуха заслонкой, то уравнение модифицируется, в нем появляется угарный газ СО.

Угарный газ начинает вырабатываться потому, что атомы углерода не соединились с двумя атомами кислорода, а нашли для себя только один. Сгоревший не до конца угарный газ частично выходит через дымоход, а частично остается в топке, снижая потенциальную температуру горения в ней и уменьшая теплоотдачу дров. При недостатке воздуха температура в печи достигает лишь 65-70% от своих возможностей.

Таким образом можно найти четкую зависимость от уровня подачи воздуха, регулируемого заслонкой, до количества вырабатываемого угарного газа. Чем меньше кислорода поступает в топку, тем появляется больше угарного газа и меньше тепла.

Отметим, что на теплоотдачу активно влияет и сама печь, в зависимости от КПД своей работы. Если буржуйка забирает 40% тепла, то о наличие максимальных температур в ней и говорить не приходится.

В завершение можно отметить, что температура в печи на прямую зависит от породы дров, их уровня влажности и количества воздуха, поступающего в топку. Максимальные результаты показывают твердые породы деревьев, полностью высушенные и готовые к использованию.

Низшая температура выходных газов. Качество дымохода. Точка росы

Ранее наши бабушки и дедушки, скорее прабабушки и прадедушки топили печи тем, чем находили. Заботы об экономии были второстепенными – греет и ладно. Нынешнее время, с дороговизной углеводородов, экономическую составляющую выдвигает на первое место. При выборе отопительного прибора для нас главный параметр КПД (коэффициент полезного действия). Упрощенно определяется как разность между температурой в топочной камере и температурой уходящих газов. Интуитивно понятно – чем больше энергии от сгорания топлива «заберет» отопительная система, тем лучше. Для КПД лучше, а для системы отвода газов?

Снижение температуры выходных газов может быть не только следствием увеличения КПД, но и благодаря особенностям организации длительного горения твердого топлива. Регулируемая подача воздуха позволяет топливу тлеть, долго отдавая тепло. В любом случае температура отходящих газов низкая. Это плата за реализацию высоких параметров отопительных котлов.

Читайте также:  Как возвести баню из арболита своими руками

Низшая температура выходных газов определяется способностью его подняться по дымоходу и гарантированно удалиться. Есть температурная граница, ниже которой теплый воздух не сможет преодолеть высоту трубы. Что влияет на гарантированное удаление газов? Первое – температура, это выяснили. Чем она выше, тем гарантированно горячий газ устремляется вверх. Второе – качество дымохода.

Рассмотрим подробнее, как дымоход влияет на способность удаления газов:

  • А. Гладкость стенок, малейшая неровность создает завихрения и отложение сажи и копоти, препятствует движению газов.
  • Б. Геометрия сечения. Лучшая форма – цилиндр. Если кирпичная кладка – квадрат. Придание прямоугольного сечения с соотношением сторон 1 к 2 приводит к снижению эффективности дымохода на 30%. Такой воздушный канал тяжело чистить, быстрее забивается сажей.
  • В. Теплоизоляция – основной бич низкотемпературных котлов. При температуре газов старого котла 200 С охлаждение газов в дымоходе на 50 С не проблематично, а при 100 С газы уходят за точку росы. В дымоходе выпадает роса, проникает в мельчайшие щели и начинает свое черное дело. Упрощенно точка росы – это такое температурное состояние продуктов сгорания, при котором водяные пары начинают переходить в жидкое состояние, для природного газа составляет 55– 60 С. Проникая в тело дымохода замерзает, рвет строительную часть. Стекая в котел, губит теплообменник, являя собой кислоту.

При высокой температуре газов откладывается механически легкоудаляемая сажа. Она горючая, но при чистке дымохода 1-2 раза в год безопасная. При низкой температуре отходящих газов сажа и копоть соединяются с водой и на дымоходе образуется дегтеобразная масса. Удалить ее очень сложно. При высыхании создается твердый и горючий, слой, очень зловонный, при малейших порах в дымоходе проникает наружу. Внутренние помещения насыщает запахом гари, дымоходы окрашивает в черный цвет. Проблема усугубляется в периодическом отключении современных котлов при достижении заданной температуры, перепады температуры дымохода увеличивают образование конденсата.

В отходящих газах образуются активные соединения — СО, CO2 , NOx, SO2, при контакте с парами воды образуют кислую среду с РН 3.8 – 4,0, в основном серную. Объем выпадающего пара зависит от нижней границы температуры газов, может достигать до 1,5 кг в низкотемпературных котлах при сгорании кубометра природного газа. Почти весь пар оседает на дымоходе.

Выбор дерева для дров

Чтобы печь хорошо нагревалась, ей нужны три вещи: кислород, топливо и тепло. Конечно, много зависит от породы дерева. Лучшие дрова для печи:

  • сосна;
  • ель;
  • пихта;
  • ясень;
  • дуб;
  • бук;
  • берёза;
  • клён;
  • яблоня (приятный благовонный аромат).

Существует несколько видов деревьев, которая очень хорошо подходят для топлива

У дров этих пород высокая теплоотдача и низкая дымовая эмиссия. К хорошим дровам можно отнести древесину:

  • кедра;
  • вишни;
  • грецкого ореха.

Они дают удовлетворительную среднюю температуру, легко горят и не дают сильного дыма. Не рекомендуются дрова следующих пород:

  • кипарис;
  • вяз;
  • осина;
  • липа;
  • тополь.

Оптимальным выбором для сжигания в печи является древесина берёзы. Это довольно распространённое дерево. Цена дров из него небольшая, а температура горения берёзы достаточно высокая.

Температура в печи на дровах: в зависимости от вида дров

Древесина используется во многих областях повседневной жизни человека. Самый востребованный и экономичный вид топлива применяется для обогрева жилых помещений и бань. Температура горения зависит от породы дерева, влажности сырья. Чем выше температурный показатель, тем эффективнее происходит обогрев жилого помещения.

Какая температура в печи при топке дровами

Горение дров — это изотермическая реакция, при которой выделяется тепловая энергия. От высоты температуры горения топлива напрямую зависит теплоотдача. Хорошо просушенные дрова горят намного лучше, чем перенасыщенные влагой. Прежде чем заготавливать экологически чистое топливо на зиму, следует изучить характеристику каждой породы дерева.

В зависимости от вида дров

Для заготовки дров подходят различные породы деревьев, отличающиеся по плотности, структуре древесины и химическому составу. Более эффективное обогревание помещения возможно при использовании хорошо просушенного сырья с плотной текстурой. Такие дрова сгорают полностью, не оставляют много золы. Температура горения в печи варьируется от 800 до 1000 градусов.

Длительными свойствами горения обладают лиственные породы деревьев: береза, липа, дуб, ясень. Дрова с более рыхлой плотностью сгорают быстрее, но обладают низкой теплоотдачей. Поэтому такие дрова использовать для отопления невыгодно. Пихтовые породы дают мало тепла и выделяют большое количество сажи и дыма.

Их хорошо использовать для открытой местности, например, при жарке шашлыков.

Древесина дуба имеет плотную текстуру и разгорается в печи до 900 градусов. Березовые дрова дают тепло при температуре 800 градусов. Тополь обладает пористой древесиной, и может дать только  низкий показатель горения – 500 градусов.

При топке в бане или на открытом воздухе, использовать сырье с плотной структурой не рентабельно, лучше осуществлять топку более дешевыми породами деревьев с добавлением небольшого количества березовых или дубовых поленьев для жара. В открытом камине лучше не пользоваться сырьем из ольхи.

При горении они имеют свойство стрелять угольками, что может привести к пожароопасной ситуации.

Дополнительные влияющие факторы на температуру в печи

Уровень влажности дров играет огромную роль при разжигании и отдаче тепла для нагрева помещения. Если дрова сырые или плохо просушенные, при горении часть тепла уйдет на удаление излишков влаги путем испарения. Температура в печи не дойдет до максимального процента теплоотдачи.

Читайте также:  Банная печь с закрытым типом каменки своими руками

Для полного сжигания древесины и достижения высокой температуры необходимо осуществить регулярную подачу воздуха в печь. Без нужного количества кислорода поленья начинают тлеть и не выделяют полный объем тепла в помещение.

Если осуществить слишком сильную подачу кислорода через открытое поддувало, нерациональная потеря теплоотдачи произойдет через дымоход. Поэтому устанавливать надо печи с хорошим оснащением важных элементов.

Поддувало, колосники, заслонки должны быть в хорошем состоянии.

На максимальный выход жара и тепла при топке влияет устройство домашней печи. Из какого материала она сооружена, как работают заслонки и поддувало – все может повлиять на выработку теплоотдачи.

Обратите внимание

Стальные печи быстро остывают, не успевая нагреть помещение до нужного показателя. Оборудование из более массивного материала держит тепло дольше, и поленья разгораются максимально. Но, такие печные устройства требуют постоянного контроля.

По причине высокой жаропроизводительности может произойти взрыв.

Совокупность всех факторов напрямую влияет на процесс горения. Для выработки максимального количества тепла надо использовать хорошо высушенное топливо и обеспечить процесс сжигания нужным количеством воздуха. Не следует топить печь породами с пористой текстурой. Это будет довольно затратным мероприятием.

Как измерить температуру горения дров

В домашних условиях самостоятельно измерить температуру довольно трудно. Надо приобретать специальный прибор для измерения — пирометр.

Специалисты провели необходимые исследования, и вывели данные по максимальному горению различных пород деревьев. Остаеться полагаться на сделанные замеры, и позаботиться о качественном печном оборудовании.

Современные печи оснащены удобным регулированием своевременной подачи кислорода, таким образом можно регулировать выход максимального тепла при сгорании.

Можно определить примерную температуру горения по цвету пламени сгораемой древесины в дровяной русской печи. При горении пород с низкой теплоотдачей цвет пламени будет темно-красным. Если горит береза или дуб, можно полюбоваться на светло-желтый огонь.

Основываясь на проведенных замерах температуры горения в лабораторных условиях, можно сделать выбор наиболее подходящего вида топлива. Высокой жаропроизводительностью отличаются дрова из ясеня, граба и бука. Дуб и береза имеют менее низкий показатель, но замечательно подходят для качественного отопления жилых помещений.

Последовательность топки

Схема топки с теплообменником.

Весьма важно уметь правильно растопить печку, соблюдая известные правила топки. Вначале в топку печи укладывают дрова, нужные для нагревания печи. Причем, чтобы дрова загорались одновременно со всех сторон и выделяли огромное количество тепла, их в топке складывают клеткой или рядами

Дистанция между поленьями должна быть не меньше 10 миллиметров, чтобы правильно топить печку

Причем, чтобы дрова загорались одновременно со всех сторон и выделяли огромное количество тепла, их в топке складывают клеткой или рядами. Дистанция между поленьями должна быть не меньше 10 миллиметров, чтобы правильно топить печку.

Необходимо учитывать, что кладку дров по высоте не доводят до уровня топливника на 20 миллиметров ввиду того, что все частицы топлива обязаны сгореть в топливнике до попадания в дымоходы.

Начиная топить дрова, под нижний ряд наряду с самыми сухими дровами укладывают бумагу, лучину, мелкие сухие щепки.

Запрещается пользоваться следующими горючими взрывоопасными материалами: бензин, керосин, ацетон.

Если печка дымит, необходимо заполнить теплым воздухом дымоход, сжигая вначале тонкие лучины, стружку, бумагу, а затем закладывать для топки дрова. Топливо обязано лежать ровным слоем на колосниковой решетке ближе к топочной дверце или на поду печки.

Полное и неполное сгорание что выделяется при горении древесины

Гореть может не только дерево, но и его продукты (ДСП, ДВП, МДФ), а так же металл. Однако температура горения у всех продуктов разная. Например: температура горения стали составляет 2000 градусов, алюминиевой фольги – 350, а дерево начинает воспламеняться уже при 120 – 150.

Если сгорел 1 кг древесины, то продуктов сгорания в газообразном состоянии выделиться где-то 7,5 – 8,0 м кубических. В дальнейшем они гореть уже не способны, кроме окиси углерода.

Продукты сгорания дерева:

  • Азот;
  • Окись углерода;
  • Углекислый газ;
  • Пары воды;
  • Сернистый газ.

Горение по характеру может быть полным или неполным. Но оба они происходят с образованием дыма. При неполном горении некоторые продукты сгорания еще могут гореть в дальнейшем (сажа, окись углерода, углеводороды). А вот если произошло полное сгорание, то тогда продукты, которые образовались в дальнейшем, гореть не способны (сернистый и углекислый газы, пары воды).

Горение древесины. Являясь материалом органического происхождения, дерево подвержено разрушительному воздействию высоких температур: при поступлении воздуха оно сгорает, образуя углекислый газ и водяные пары, при отсутствии кислорода дерево разрушается, превращаясь в древесный уголь и выделяя при этом горючие газы.

Древесина представляет собой продукт фотосинтеза и при сжигании не нарушает баланс СО2, таким образом является привлекательным альтернативным источником энергии, особенно если учесть постоянный рост цен на традиционные виды топлива. Одним из основных достоинств большинства твердотопливных котлов является то, что с их помощью можно создать полностью автономную систему . Поэтому чаще такие котлы используются в районах, где есть проблемы с подачей природного газа или же для загородного дома. В качестве преимущества твердотопливных котлов выступает также доступность и невысокая стоимость топлива. Недостаток большей части представителей котлов этого класса тоже очевиден – они не могут работать в полностью автоматическом режиме, так как требуют регулярной загрузки топлива.

Являясь материалом органического происхождения, дерево

подвержено разрушительному воздействию высоких температур: при поступлении воздуха оно сгорает, образуя углекислый газ и водяные пары, при отсутствии кислорода дерево разрушается, превращаясь в древесный уголь и выделяя при этом горючие газы.

Воспламеняемость деревянных элементов и конструкции зависит от твердости древесины, ее влажности, характера обработки поверхности, расположения в помещении. Так, твердые породы дерева и гладкостроганые поверхности обладают меньшей степенью носпламеняемости; наличие “каминного эффекта” (тяги) и деревянной конструкции способствует быстрому развитию очага загорания При температуре 275° на открытом воздухе начинается горение древесины, т. е. соединение ее с кислородом воздуха, сопровождающееся светящимся пламенем. При этом в толстых кусках древесина из-за малой теплопроводности не прогревается; начавшееся горение переходит в тление и прекращается совсем. Поэтому практически точкой воспламенения древесины можно считать (для сосны) 300-330°.

Читайте также:  Забивка шпунта Ларсена – цена, стоимость работ

Пиролиз древесины

. При действии на древесину температуры выше 100° без доступа воздуха в ней начинают происходить химические изменения, характеризующиеся выделением газообразных и парообразных продуктов разложения древесины. Этот процесс носит название пиролиз древесины. ремонт мягкой мебели

При повышении температуры до 170° из древесины выделяется вода, при температуре от 170 до 270° начинается разложение древесины и при 270-280° происходит энергичное обугливание древесины с бурным выделением тепла. С 280 до 380° идет главный период сухой перегонки с выделением наибольшего количества уксусной кислоты, метилового спирта и легкой смолы. Перегонка практически заканчивается при температуре 430° с образованием черного угля (примерно в количестве 19% от ).

Защитные химические составы

Защиту посредством химических препаратов принято различать по степени проникновения антипиренов в обрабатываемые материалы. Согласно этому признаку они делятся на трудносгораемые и трудновоспламеняемые.

К первой категории принято относить элементы, пропитка которых защитными составами осуществлялась под давлением.

Трудновоспламеняемые заготовки отличаются повышенным содержанием антипиренов, поверх которых дополнительно наносится слой огнезащитной краски.

С основными видами антипиренов и их составом можно ознакомиться в таблице.

Все известные деревянные конструкции по показателю огнестойкости существенно отличаются от других сооружений.

При оценке уязвимости изготовленных на основе древесины домов или подсобных помещений важен учёт всех факторов, влияющих на защищённость каждого из составных элементов.

Помимо того, не следует забывать о таком важном параметре древесных конструкций, как предельная величина их огнестойкости.

Полное и неполное сгорание что выделяется при горении древесины

Гореть может не только дерево, но и его продукты (ДСП, ДВП, МДФ), а так же металл. Однако температура горения у всех продуктов разная. Например: температура горения стали составляет 2000 градусов, алюминиевой фольги – 350, а дерево начинает воспламеняться уже при 120 – 150.

Если сгорел 1 кг древесины, то продуктов сгорания в газообразном состоянии выделиться где-то 7,5 – 8,0 м кубических. В дальнейшем они гореть уже не способны, кроме окиси углерода.

Продукты сгорания дерева:

Полное и неполное сгорание что выделяется при горении древесины
  • Азот;
  • Окись углерода;
  • Углекислый газ;
  • Пары воды;
  • Сернистый газ.

Горение по характеру может быть полным или неполным. Но оба они происходят с образованием дыма. При неполном горении некоторые продукты сгорания еще могут гореть в дальнейшем (сажа, окись углерода, углеводороды). А вот если произошло полное сгорание, то тогда продукты, которые образовались в дальнейшем, гореть не способны (сернистый и углекислый газы, пары воды).

Горение древесины. Являясь материалом органического происхождения, дерево подвержено разрушительному воздействию высоких температур: при поступлении воздуха оно сгорает, образуя углекислый газ и водяные пары, при отсутствии кислорода дерево разрушается, превращаясь в древесный уголь и выделяя при этом горючие газы.

Древесина представляет собой продукт фотосинтеза и при сжигании не нарушает баланс СО2, таким образом является привлекательным альтернативным источником энергии, особенно если учесть постоянный рост цен на традиционные виды топлива. Одним из основных достоинств большинства твердотопливных котлов является то, что с их помощью можно создать полностью автономную систему . Поэтому чаще такие котлы используются в районах, где есть проблемы с подачей природного газа или же для загородного дома. В качестве преимущества твердотопливных котлов выступает также доступность и невысокая стоимость топлива. Недостаток большей части представителей котлов этого класса тоже очевиден – они не могут работать в полностью автоматическом режиме, так как требуют регулярной загрузки топлива.

Являясь материалом органического происхождения, дерево

подвержено разрушительному воздействию высоких температур: при поступлении воздуха оно сгорает, образуя углекислый газ и водяные пары, при отсутствии кислорода дерево разрушается, превращаясь в древесный уголь и выделяя при этом горючие газы.

Воспламеняемость деревянных элементов и конструкции зависит от твердости древесины, ее влажности, характера обработки поверхности, расположения в помещении. Так, твердые породы дерева и гладкостроганые поверхности обладают меньшей степенью носпламеняемости; наличие “каминного эффекта” (тяги) и деревянной конструкции способствует быстрому развитию очага загорания При температуре 275° на открытом воздухе начинается горение древесины, т. е. соединение ее с кислородом воздуха, сопровождающееся светящимся пламенем. При этом в толстых кусках древесина из-за малой теплопроводности не прогревается; начавшееся горение переходит в тление и прекращается совсем. Поэтому практически точкой воспламенения древесины можно считать (для сосны) 300-330°.

Полное и неполное сгорание что выделяется при горении древесины

Пиролиз древесины

. При действии на древесину температуры выше 100° без доступа воздуха в ней начинают происходить химические изменения, характеризующиеся выделением газообразных и парообразных продуктов разложения древесины. Этот процесс носит название пиролиз древесины. ремонт мягкой мебели

При повышении температуры до 170° из древесины выделяется вода, при температуре от 170 до 270° начинается разложение древесины и при 270-280° происходит энергичное обугливание древесины с бурным выделением тепла. С 280 до 380° идет главный период сухой перегонки с выделением наибольшего количества уксусной кислоты, метилового спирта и легкой смолы. Перегонка практически заканчивается при температуре 430° с образованием черного угля (примерно в количестве 19% от ).