Pokud jste vedeni Wikipedií, teplota spalování dřeva leží v rozmezí 800 - 1000 ° C (přibližně) a zapalování a rozklad stromu začíná při 300 ° C. Ve skutečnosti je tento rozsah ještě širší - od 450 do 1050 ° C. Nejsou příliš přesná data, že? Existuje vysvětlení - teplota ve středu plamene závisí na mnoha podmínkách. Ti, kteří chtějí dosáhnout účinného spalování dřeva v kamnech nebo v kotli na pevná paliva, se nebudou s těmito faktory seznámit.
Kdy palivové dřevo dává více tepla?
Za účelem zajištění ekonomického vytápění soukromého domu je nutné odebrat maximální teplo ze dřeva a poté jej přenést do prostor s minimálními ztrátami. Druhá podmínka závisí na účinnosti zdroje tepla, ale první závisí na teplotě spalování dřeva v peci pece nebo kotle. Čím vyšší je, tím více tepla se uvolňuje.
Množství tepla generovaného během spalování dřeva (výroba tepla) ovlivňují následující faktory:
- obsah kalorií (množství tepelné energie, kterou lze získat z jednotky paliva);
- přirozený obsah vlhkosti ve stromu;
- objem přiváděného vzduchu a jeho teplota.
V praxi jsou všechny tyto parametry vzájemně propojeny. Kalorická hodnota paliva přesycená vlhkostí je asi dvakrát nižší než u suchého stromu. A bez správného množství vzduchu bude doutnat a vydávat minimum tepla. To znamená, že skutečná teplota hoření stromu je proměnná hodnota a nelze jej přesně určit v teoretických úvahách.
Pro referenci. Existuje jednoduchý způsob, jak zjistit, jaké teploty ohně je dosaženo spálením dřeva v otevřeném ohništi krbu. Použijte infračervený pyrometr, který měří zahřívání povrchů na dálku, jak to udělal hlavní kamna ve svém videu. Ukazuje testy krbové vložky grilu, měření se provádí v druhé polovině videa.
Nyní se podívejme na každý faktor samostatně.
O výhřevnosti paliva
Různé druhy dřeva se liší hustotou a hmotností a obsahují také různá množství uhlíku a vodíku - hlavní složky, které během spalování produkují teplo. Hustší a těžší druhy, jako je dub a jasan, zpravidla dávají více energie než topol nebo olše. Představujeme vám tabulku s údaji o hustotě, měrném teplu a teplotě spalování různých druhů dřeva.
Poznámka. V tabulce jsou uvedeny hodnoty hmotnostního a objemového tepla ze spalování suchého paliva na 1 kg a 1 m³ skladování. Maximální teplota je uvedena pro ideální podmínky spalování s přebytkem vzduchu.
Pokud porovnáme kalorickou hodnotu podle objemu, je patrné, že dubové nebo březové kulatiny uvolní více tepla než méně husté jehličnany. A i když podmínky pro spalování dřeva v kamnech, kamenech nebo kotlích nejsou zdaleka ideální, trend bude pokračovat. To znamená, že teplota plamene přímo závisí na výhřevnosti vybraného druhu dřeva.
Vlhkost účinek
Zvýšený obsah vlhkosti je prvním nepřítelem účinného přenosu tepla během spalování jakékoli biomasy. Čerstvě nasekané dřevo s obsahem vlhkosti 50 - 65% nikdy neposkytuje ukazatele uvedené v tabulce výše a zde je důvod:
- Při ohřevu pece voda obsažená v polenech absorbuje část generovaného tepla.
- Když se palivové dříví dobře rozhořelo a dostalo dostatečné teplo, vlhkost z kapalné fáze přechází do páry, čímž se odebírá lví podíl přijaté energie. Protože horká pára opouští topeniště spolu s kouřovými plyny, je nemožné obnovit ztracené teplo.
- K zapálení surového stromu je nutná vyšší teplota. Od zápasu s kusem papíru je docela obtížné je zapálit, musíte použít plynový hořák.
Pro referenci. Část vodních par kondenzuje při kontaktu se stěnami komína, což způsobuje uvolnění malé části tepelné energie. Ohřívá potrubí a ne váš domov.
Jak klesá kalorická hodnota, a pak teplota hoření stromu v závislosti na vlhkosti, se odráží v následující tabulce:
Je snadno vidět, že přenos tepla čerstvě řezaného palivového dříví je poloviční než u suchého ohně (vlhkost méně než 20%). V souladu s tím, k vytápění domu bude muset utratit dvakrát tolik pevného paliva. Samostatným problémem je kamna ve vaně, která vyžaduje pro rozložení maximální teplo. Při použití surového dřeva nebude možné dosáhnout vysoké teploty, bez ohledu na to, kolik kulatiny je hozeno do pece. Jde o jejich nízkou produkci tepla, která vám nedovolí zaplavit lázeňský dům tak, jak by měl.
Spotřeba spalovacího vzduchu
K úplnému spálení dřeva a dosažení maximální teploty v topeniště je nutné přivádět vzduch s přebytkem 130% požadovaného množství. Při vytváření ideálních podmínek je reakce oxidace uhlíku (spalování) popsána zjednodušenou rovnicí:
To znamená, že při zahřátí se dřevo rozkládá na uhlík (C) a vodík (H) a kyslík (O) je dodáván z vnějšku. Každý atom uhlíku splňuje 2 atomy kyslíku a vytváří oxid uhličitý. Vodík se zase kombinuje se zbytky kyslíku, což způsobuje uvolňování vody (opět ve formě páry). Latina Q na konci vzorce znamená uvolňování tepla směřujícího k potřebám vytápění.
Co se však stane, pokud dojde k porušení ideálních podmínek:
- Vodík je velmi aktivním prvkem, proto je v první řadě oxidován. Pokud není dostatek vzduchu (zakryli jste foukanou pec nebo kotel), zůstane uhlík bez molekul kyslíku. Výsledkem je vznik nespáleného oxidu uhelnatého (CO), který letí spolu s kouřem do potrubí.
- S úplným nedostatkem kyslíku (tzv. Doutnající režim) se uhlík mění na uhlí, popel a saze. Ten se pod vlivem tahu komína také vrhá do potrubí a usazuje se na jeho stěnách.
- Přebytečný vzduch vzniká silným tahem komína nebo nesprávným provozem turbodmychadla kotle. Tento jev je plný tepelných ztrát komínem.
Poznámka. Oheň je příkladem zdroje tepla s nekontrolovaným přívodem vzduchu. Čím více to je, tím nižší je teplota ohně v ohni a méně tepla na výstupu. Chcete-li se ohřívat po dlouhou dobu v blízkosti krbu, je třeba protokoly pěstovat nepřetržitě.
Překážkou pro získání dobrého tepla z palivového dřeva může být teplota vzduchu dodávaného do spalovací komory. Proud studeného vzduchu stejně úspěšně odvádí vzácné teplo i vodní páru. Není náhodou, že výrobci vysoce kvalitních topných jednotek uspořádají speciální kanál pro ohřev vzduchu z vnějších stěn topeniště. Jak je to realizováno v praxi, je ukázáno na fotografii vlastního kotle na tuhá paliva od našeho odborníka.
Užitečné tipy
Vysoká teplota spalování dřeva je klíčem k efektivnímu vytápění soukromého domu. Dokonce i výrobci kotlů TT a kamna na dřevo uvádějí v pokynech, že při provozu v maximálním režimu je dosaženo nejlepší účinnosti generátoru tepla.
Nakonec uvedeme několik doporučení, jak dosáhnout vysoké produkce tepla a tím i úspor energie:
- Pokud musíte koupit palivové dříví, neberte nízkokalorické druhy, jako je vrba a topol. První je příliš nasycený vlhkostí a druhý má nízkou hustotu. Nezapomeňte, že platíte krychlové metry, nikoli kilogramy pevného paliva.
- Protokoly osušte co nejvíce. Čerstvě řezaný strom dosahuje obsahu vlhkosti 20-25% po minimálně jednom a půl roce sušení na otevřeném palivovém dříví.
- Snažte se neprovozovat kotel ve vychvalovaném režimu rozpadu, což údajně pomáhá šetřit.Jak je vidět z fotografie, teplota ohně při normálním spalování je 800 ° C a doutnající dřevo nedá více než 450 ° C. Při takovém odvodu tepla nelze dům vytápět.
- Oxid uhelnatý CO je nejen hořlavý, ale také toxický. Při pokusu o úsporu paliva blokujeme přívod vzduchu do pece a provokujeme jeho uvolnění. Nejenže je potenciální palivo vyhozeno k ničemu, ale také znečišťuje životní prostředí.
- Neorganizujte přívod vzduchu do pece z ulice, aby nedošlo ke ztrátě energie při jeho vytápění. Při výběru kotle na tuhá paliva věnujte pozornost modelům s topným kanálem. Lze je snadno rozeznat pomocí ventilátoru instalovaného na horním panelu a ne ve dveřích popelníku.
Samozřejmě není možné trvale udržovat vysokou teplotu v komoře, protože se také mění potřeba tepla v domě a závisí na mnoha faktorech. K akumulaci přebytečné energie existují akumulátory tepla, jsou to také vyrovnávací nádrže. V extrémních případech si koupte generátor tepla s nuceným nabíjením, kde je během období odstavení ventilátoru přístup vzduchu zcela blokován.