Температура горения дерева: тонкости процесса и от чего он зависит (ч.3 – выбор дров)

Температура горения дров – это полезно знать по многим причинам

Знание температуры горения дров в некоторых случаях может стать важным навыком. В общем стоит разобраться в самом процессе горения, его характеристиках и факторах, влияющих на температуру.

Описание процесса горения

• горючее. Оно может быть в разных состояниях;
• окислители;
• спичка или любой другой компонент, способный воспроизвести огонь.

Характеристики и свойства пламени

Распространение огня производится с низа в верх. Такой процесс произошёл из-за того, что чем выше подъём, тем меньше плотности у воздуха. Он начинает нагреваться и после этого устремляется языками пламени вверх.

Если попытаться зажечь огонь сверху, то это не даст никаких результатов, в конце концов костёр просто потухнет. Сильное отличие имеет огонь в космосе. Из-за отсутствия гравитационных сил пламя устремляется в разные стороны равномерно.

Таким образом образуется практически ровный круг. Свечение также отличается из-за кислорода. Огонь будет синим. Если исключить кислород, то в этом случае огонь переходит в невидимую фазу и гореть так может около нескольких минут.

Вновь поднеся кислород можно увидеть то же синее пламя. Высота языка пламени напрямую зависит от того сколько дров используется и какова их температура. Чем их больше и температура выше, тем соответственно выше огонь поднимается.

Сила огня заставляет дрова прогорать как можно быстрее. Изменение цвета огня зависит от многих факторов, одним из них является мощность горения. За время деятельности костёр способен измениться от красного до фиолетового и наоборот.

Помимо этого влияет на цвет используемое топливо. Иногда может происходить так, что пламя совсем не видно.

Дело в том, что горючее стало выделять только водные пары, и из-за этого видимость пламени исчезает. Любой огонь воспроизводит дым. Не бывает дыма без огня. Происходит это из-за того, что при распаде образуется специальный аэрозоль.

Его выделение зависит от количества производимого кислорода. Чем его больше, тем меньше образуется дыма. Цвет дыма зависит от горючего. Если дрова были мокрыми, то дым будет густой и белый. Температура горения дерева от этого также зависима.

Пламя огня бывает разным.

Процесс горения древесины

Чтобы выяснить какова температура горения у полена, нужно изучить всю процедуру, начиная с закладки горящего материала и заканчивая его полным затуханием. Процедура имеет сразу несколько этапов, которые ниже будут рассмотрены подробнее.

Разогрев. Для появления пламени понадобится нагреть определенный участок до необходимой температуры. Поверхность начинает изменяться в диапазоне температур от 125-155. Благодаря этому появляется элемент, который способен поджечь материал — это уголёк. Если увеличить температуру до 300 градусов, то образуется пиролиз. Это газообразные элементы, которые называют дымком. Огня при этом пока не наблюдается, но виден дым, что свидетельствует о скором появлении пламени.

Возгорание пиролиза. После того как нагрев продолжается, температура растёт, и газ, который выделялся превращается в огонь. Пламя охватывает всю территорию, по которой следует газ. Таким образом образуется яркое пламя. Как правило оно имеет оранжевый оттенок.

Воспламенение. Древесина способна загореться только при достижении 450 градусов. Показатель может быть и больше, всё зависит от того какой материал используется. Тем не менее на реакцию света и тепла оказывает влияние гораздо большее количество факторов. Очень важен размер и вес выбранного материала для огня, наличие влажности и гнили, расположение дров и использование горючего материала.

Горение. Если тепловая энергия и кислород в достаточном количестве, то пламя способно гореть в стабильном состоянии. Даже есть возможность его регулировать, как это происходит с газовыми баллонами. Огонь постепенно распространяется самостоятельно, делая по пути все необходимые процессы. Остальной газ практически никак ни участвует в процедуре. Когда происходит охлаждение, он превращается в белые пылинки.

Затухание. Процедура способна продолжаться до бесконечности при наличии горючего материала, топлива, насыщенного кислорода, необходимой температуры. При нарушении любого из данных компонентов, костёр теряет свою силу и начинает тухнуть.

Температура горения различных видов дров

Как уже известно, температура горения дерева зависит от того какой материал используется. Это является одним из ключевых факторов. Какие-то из пород после прогорания оставляют после себя множество углей и другие остатки, а некоторые в остатке совсем ничего не получают.

Древесина разделяется на две большие группы по плотности. Это мягкие и твёрдые. К твёрдым породам попадают различные виды деревьев. Это может быть дуб, фруктовое дерево, ясень и так далее. Такие разновидности применяются для отопления разных промышленностей.

Они способны долго гореть и давать достаточное количество тепла. К мягким можно отнести ель, сосну и так далее. Данная разновидность как правило горит очень быстро. При неправильном хранении происходит быстрое разложение.

Ценность их заключается в том, что они дают очень высокую температуру.

Это позволяет обогревать дома быстро. Ель горит при температуре 620 градусов. Пихта при 755 градусах. Лиственницу придётся разогреть до 865 градусов. Берёза требует 815. Ясень является одним из самых требовательных материалов. Чтобы он разгорелся, потребуется нагреть температуру до 1040 градусов.

Температура горения дров бывает разной.

Цвет огня в зависимости от температуры

Цвет пламени позволяет приблизительно узнать какова температура горения дерева сейчас внутри костра. Так проще всего рассмотреть обычный костёр. В самом низу, где происходит самая сильная реакция, цвет пламени может быть сильно жёлтым или даже белым.

Немного выше можно увидеть, что пламя образует оранжевый оттенок, это свидетельствует о том, что здесь температура уже ниже. У основания цвет переходит в красный. Выше реакция присутствует, но её уже не видно, увидеть можно только дым.

Цветовая палитра обладает своими приблизительными показателями градусов:

• слабый красный оттенок говорит о примерной температуре в 450-550 градусов;
• тёмно-красный означает 750-850 С;
• яркий и красный — 1000 С;
• оранжевый и яркий свидетельствует о температуре в 1200-1250 С;
• оттенок белого — это 1400 С;
• белый и яркий — это 1550 С.

Огонь бывает разных оттенков.

Факторы, которые влияют на горение дров

На градусы может влиять довольно большое количество факторов, но некоторые из них не слишком сказываются на общей картине. Есть же те, которые играют важную роль при химической реакции.

На самом деле считают всего два глобальных фактора — это влажность материалов и площадь соприкосновения или контакта. Если правильно трактовать эти факторы, то в конечном итоге можно достичь высокой температуры.

У вас есть дома камин?
Да, есть! Нет, нету.

Влажность дров

Свежие поленья содержат в себе некоторое количество влажности. В качестве этого может выступать смолы или сок. Стоит учитывать и тот момент, что влага долгое время остаётся на дереве после выпадения осадков.

В свежем дереве после сруба в среднем присутствует 45 процентов влаги, а в некоторых сортах эта цифра переваливает за 60 процентов. Из-за этого деревья после сруба проходят долгосрочную обработку.

Они лежат до идеального состояния на протяжении двух лет.

Тем не менее даже это полностью не удаляет влагу из дерева. Поэтому свежие деревья могут давать тепла на 50 процентов меньше. Щелчки и трещание внутри полена свидетельствует об испарении жидкости. Стоит понимать, что в зимнее время понадобится больше дров, поэтому рекомендуется искать сухостойные сорта.

Влажность поленьев бывает разной.

Контактная площадь

Следующий немаловажный параметр, который влияет на количество выделяемого тепла. Размер может оказать решающий фактор при разведении огня. Из-за того, что размер древесины у большого дерева толще, такое дерево сложнее поджечь и горит оно гораздо хуже.

Выход есть, нужно разрубать дрова на мелкие куски для хорошего эффекта. В этом есть множество положительных сторон. Влага таким образом испаряется лучше и быстрее, образуется больше пиролиза, выделяемая температура возгорания дерева повышается.

Как измеряют температуру огня

Для того чтобы выполнить замеры потребуется специализированный инструмент. Измерить температуру огня в костре бытовым инструментом также не получится. Чтобы это сделать, потребуется приобрести пирометр.

Работает такое оборудование на расстоянии. Достаточно слегка поднести прибор и на экране появится температура.

Температура горения дерева определяется при помощи инфракрасных лучей. Диапазон работы стандартного пирометра составляет от 600 до 1300 градусов. Температура в костре как правило не превышает этих значений.

Как измеряется температура углей в мангале

Много людей любит летом пожарить шашлыки. Совсем не хочется для этого покупать прибор, который поможет определить температуру внутри углей. Для измерения углей не требуется посторонний инструмент, достаточно знать простые правила.

Для определения температуры понадобится поднести руку на расстоянии около 10 сантиметров. Сколько секунд получится продержать руку, такова и температура:

• 1 секунда — угли более 350 градусов;
• 2 секунды — около 300 С;
• 3 секунды — 230-250 С;
• 4 секунды — около 210 — 220 С;
• 5 секунд — меньше 190 градусов.

Температура горения дерева: тонкости процесса и от чего он зависит

Недавно затронул, казалось бы, простой вопрос – о температуре горения дерева. Но вместо одного коротенького поста пишу уже третий ) В первом рассмотрел, что такое горение в целом и какова вообще может быть его температура. Во втором разбирался с воспламеняемостью, теплоотдачей и жаропроизводительностью . Сегодня перехожу к тому, как правильно выбирать дрова.

Как выбрать дрова подходящего качества

Несомненно, основным критерием выбора стоит считать соотношение цены и теплоэффективности породы. Но есть и другие факторы, которые кажутся не столь важными, но и они вносят свою лепту в качество горения, и их стоит иметь в виду.

Сколько золы остается в топке

Когда дрова сгорают и пламя затухает, в очаге остается зола. Объем золы зависит от того, сколько минеральных компонентов содержится в той или иной древесине. Чем их больше, тем больше зольный остаток. Поэтому, если сжигать одинаковое количество дров разных сортов деревьев, то объем золы будет отличаться. Много золы остается после осиновых и березовых поленьев, но чемпионами справедливо считают ель и сосну.

Смолистость природного топлива

Смола содержится преимущественно у деревьев хвойных пород, у лиственных сортов ее намного меньше. На образование смолы может повлиять время заготовки и сушки дров, а также место роста деревьев.

Количество золы зависит от количества минеральных веществ в дереве
Источник yandex.net

Следует понимать, что смолистость влияет на работу трубы. Чем больше смолы содержится в поленьях, тем больше частиц несгоревшего топлива попадает в трубу вместе с дымовыми газами. Если вам нравится топить хвойными поленьями, будьте готовы чаще очищать дымоход от сажи.

На выделение частиц, содержащих смолу, влияет присутствие кислорода. Чем меньше его достигает топки, тем грязнее будет дым, а в дымоходе скопится больше сажи. Такая проблема часто возникает при использовании сосновых дров (особенно в бане, при низких температурах в топке дровяной печи). Чтобы совсем не отказываться от полезного для здоровья хвойного жара, стоит использовать хорошо просушенный материал.

Также важно установить правильный дымоход. В качестве подходящего варианта стоит рассмотреть сэндвич-дымоход из нержавейки. Благодаря утепленным стенкам конденсат выделяется в умеренных количествах, что снижает скорость накопления сажи на внутренних стенках трубы.

Проще всего колоть подсушенные или мерзлые дрова
Источник dimohodov.ru

Колкость поленьев

Если вы часто колете дрова, то сможете с легкостью определить, насколько правильно они заготовлены, а, значит, насколько они будут теплоэффективны. Легкость колки во многом зависит от сезона заготовки: зимнее полено расколоть легче, чем летнее. Легко колется хорошо просушенное полено, а влажное – с некоторым усилием. При покупке колкость помогает определить, правильно ли дрова заготовлены, независимо от того, что сообщает продавец.

Особенности горения некоторых сортов древесины

В топке печей и каминов выгодно использовать дрова с высокой теплоотдачей, дубовые и ясеневые; хороши также закладки из тиса, лещины и боярышника. Помимо уровня теплоотдачи дрова различных сортов обладают следующими особенностями горения:

• Березовые. Хороши для тепла, но, если не хватает воздуха, дают много дыма. Кроме того, на стенках трубы скапливается побочный продукт – березовый деготь.
• Из ольхи и осины. Поленья лиственных пород сгорают практически без образования сажи.
• Лучшей теплоотдачей обладают дрова из дуба и граба, но они имеют недостаток – их достаточно сложно расколоть.

Хвойные сорта дают приятный аромат
Источник dimohodov.ru

• Дрова из березы, бука, ясеня, лещины содержат мало влаги, поэтому могут использоваться сырыми. Кроме того, все они (кроме буковых) обладают хорошей колкостью.
• Сосновые поленья горят жарче еловых, поскольку смолы в их структуре больше. Заполненные смолой полости при нагреве лопаются с образованием разлетающихся во все стороны искр.
• Некоторые сорта древесины (в виде веток) дают приятный аромат. К ним относится можжевельник, вишня, груши. Вишня дымит при горении.

Об измерении температуры костра в следующем видео:

Дополнительные советы по выбору дров

Обобщая информацию, можно сделать следующие выводы:

• Березовые дрова имеют оптимальное соотношение цены и теплоэффективности. Любая другая древесина проигрывает в экономическом плане, так как стоит дороже.
• При выборе дров предпочтение следует отдавать хорошо просушенному материалу, так вы сэкономите время на просушку. Сырая закладка хуже занимается и горит. Она образует больше дыма и оставляет намного больше золы.

Дрова выбирают по соотношению цены и теплоэффективности
Источник dimohodov.ru

• Дрова из пористой древесины относятся к низкокачественному сырью. Липа, осина, ива, тополь дают мало тепла, к тому же они стреляют угольками. Для домашнего камина открытой конструкции это чревато возгоранием.
• Древесина хвойных пород больше годится для костра. Ее не рекомендуют запасать для печей и каминов, тем более для твердотопливных котлов. Тепла вы получите не так много, зато забьете дымоход сажей.
• Если температура пламени в костре неважна, а нужны долго тлеющие угольки, используйте кедр.
• У буковой древесины хороший жар и приятный аромат, почти отсутствуют искры, красивое пламя. Поэтому такой материал считается классическим вариантом для камина.

Буковые дрова считаются универсальным топливом
Источник selhozproduct.ru

О том, какие дрова лучше для печи в следующем видео:

Коротко о главном

Дрова для отопления частных домов и дач выбирают так, чтобы получить максимально возможную теплоотдачу и минимизировать отрицательные качества того или иного сорта древесины. Качество протопки зависит от температуры пламени, а на жаропроизводительность влияют такие исходники, как порода дерева, объем воздуха, поступающего в топку, влажность и калорийность топлива. Чтобы горение было эффективным, стоит обращать внимание на смолистость, количество золы и колкость дров.

Вопрос

Напишите в комментариях, как думаете – какая древесина обладает наиболее универсальными качествами, если не обращать внимание на ее стоимость?

• #дрова
• #дерево
• #температура горения
• #выбор дров
• Добавить в закладки
• Прочитать позже

Температура горения дерева: тонкости процесса и от чего он зависит

Возможно, вы замечали, что жилье, дача или загородный дом, иногда протапливается быстрее, а иногда медленнее. На эффект влияет температура горения дерева, используемого в данный момент для протопки, а она неодинакова для разных древесных пород и условий их применения. Тем, кто заинтересован в рациональном использовании топлива, предлагаю разобраться в характеристиках древесины, факторах, влияющих на выделение дровами тепла и в способах обеспечить оптимальную температуру горения в очаге.

Выбор дров определяет скорость протопки
Источник 1-teplodom.ru

Горение: сущность явления и его этапы

Мы сжигаем топливо, чтобы получить тепло для обогрева жилья, и поэтому заинтересованы в его эффективном использовании. Чем выше температура пламени, тем лучше горит (и сгорает) древесина, тем рациональнее ваши финансовые затраты. Таким образом, температура пламени в печи служит важной характеристикой для каждого домовладельца, чье жилье отапливается природным ресурсом.

Горение можно определить как сложный физико-химический процесс, связанный с образованием частично ионизированных частиц (то, что иногда не совсем точно называют плазмой). Физическая часть процесса ответственна за высвобождение тепла, а также за интенсивное излучение в разных частях спектра (видимой, ИК и УФ). Во время горения происходят и химические процессы, главным образом окисление.

Чтобы понять, от чего зависит температура открытого огня, важно разобраться в особенностях данного изотермического (происходящего с высвобождением тепла) явления. Горение состоит из трех этапов: разогрева, возгорания пиролизных газов и воспламенения.

Горение сопровождается химическими реакциями
Источник hsmedia.ru

Первая стадия: разогрев

Под действием пламени от внешнего источника поверхность полена начинает разогреваться. Когда разогрев достигает 120-150°C, запускается процесс обугливания. В результате получается уголь, способный к самостоятельному воспламенению.

Когда температура нагрева достигает 250-350°C, стартует пиролиз (термическое разложение древесной структуры). Верхний угольный слой разлагается без образования открытого огня (тлеет). Процесс распада с выделением газообразных фракций происходит с выделением дыма. Дым может быть белым или бурым, это продукт смеси пиролизных газов с водяным паром.

Вторая стадия: пиролизные газы возгораются

С дальнейшим ростом температуры процесс термического разложения полена нарастает, а пиролизные газы концентрируются над поверхностью. Сконцентрированный газ вспыхивает, и пламя распространяется по соседним участкам топлива, подвергшемуся разогреву. Цвет пламени обычно светло-желтый, и оно становится устойчивым.

Горение начинается с обугливания
Источник oboiman.ru

Воспламенение

Достижение определенной критической температуры становится причиной воспламенения топлива. Надо отметить, что температура воспламенения различна у разных пород. Так, сосна воспламеняется при 255°C, дуб – при 238°C. Интересно, что точку воспламенения можно уменьшить, если измельчить топливо. Например, сосновые опилки будут воспламеняться уже при 196°C.

При достижении 450-620°C пламя охватывает все топливо, горение становится самоподдерживающим процессом. В этот момент термохимическая реакция ускоряется. Большая часть древесной целлюлозы переходит в газообразное состояние. Кроме горючих продуктов в газовой смеси содержится водород и этилен. В целом, в итоге термического разложения и горения происходит выделение более 300 наименований продуктов (в том числе пары спиртов, эфиров, альдегидов).

Для воспламенения нужна критическая температура
Источник actual.today

Какова температура горения древесины разных сортов

Следует понимать, что температура горения древесины различается у разных пород, а ее значение тесно связано с таким важным показателем, как теплоотдача. Температура горения дров в частном доме или бане имеют следующие (максимально возможные) значения:

• Тополь. Обладает минимальным показателем: 468-500°C.
• Ольха: 552°C.
• Сосна. Распространенный вид топлива, 624°C.
• Липа и акация. Горение запускается при преодолении порога соответственно 660 и 708°C.
• Горение дров из пихты начинается при температуре 756°C.
• Береза и лиственница. Древесина этих пород вспыхивает при 816 и 865°C.
• Дубовая закладка дров горит при 900°C.
• Самая высокая температура горения у граба и ясеня: 1020 и 1044°C.

Видно, что разброс параметров достигает значительных величин. Например, при сгорании кубометра ясеневых дров выделится практически в два раза больше тепла, чем из того же объема дров тополя. Значительная разница обуславливается как свойствами древесины, так и определенными внешними факторами.

Температура горения определяется видом дров
Источник energy-safe.com.ua

Температурный порог: от чего он зависит

Температура огня в печи или в камине, свойства пламени и также теплотворность дровяного топлива в значительной степени определяется плотностью и структурой древесной массы. Дополнительный фактор – состав и количество природных смол, производимых растением.

Например, температурный порог горения тополя составляет не более 500°C. Лиственные деревья с древесиной более высокой плотности (например, бук или ясень) образуют горячее пламя с температурой, уходящей за тысячу градусов.

Если структура древесины пористая, то такие дрова будут сгорать интенсивно и ярко, но при этом температура процесса не превысит 500-550°C (тот же тополь). В целом, чем плотнее древесина, тем выше будет температура ее сгорания.

Об этапах горения дров в печи в следующем видео:

Продолжение следует

Расписал, что такое горение в целом и какова вообще может быть его температура. Но сама тема оказалась объемной, поэтому на сегодня буду заканчивать, а в следующих постах разберу, как влияют на воспламеняемость различные факторы, а также, как правильно выбрать подходящие дрова.

Вопрос

Напишите в комментариях, как думаете – знание теории физических процессов реально помогает, или практику ничто не заменит?