Εάν σας καθοδηγεί η Wikipedia, η θερμοκρασία καύσης του ξύλου κυμαίνεται από 800-1000 ° C (περίπου) και η ανάφλεξη και η αποσύνθεση του δέντρου ξεκινά στους 300 ° C. Στην πραγματικότητα, αυτό το εύρος είναι ακόμη μεγαλύτερο - από 450 έως 1050 ° C. Όχι πολύ ακριβή δεδομένα, σωστά; Υπάρχει μια εξήγηση για αυτό - η θερμοκρασία στο κέντρο της φλόγας εξαρτάται από πολλές συνθήκες. Όσοι θέλουν να επιτύχουν αποτελεσματική καύση ξύλου στη σόμπα ή στο λέβητα στερεών καυσίμων δεν θα βλάψουν να εξοικειωθούν με αυτούς τους παράγοντες.
Πότε δίνει το καυσόξυλο περισσότερη θερμότητα;
Για να οργανώσετε την οικονομική θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας, πρέπει να εξαγάγετε τη μέγιστη θερμότητα από το ξύλο και στη συνέχεια να τη μεταφέρετε στις εγκαταστάσεις με ελάχιστη απώλεια. Η δεύτερη συνθήκη εξαρτάται από την απόδοση της πηγής θερμότητας, αλλά η πρώτη εξαρτάται από τη θερμοκρασία καύσης ξύλου στον κλίβανο του φούρνου ή του λέβητα. Όσο υψηλότερο είναι, τόσο περισσότερη θερμότητα απελευθερώνεται.
Οι ακόλουθοι παράγοντες επηρεάζουν την ποσότητα θερμότητας που παράγεται κατά την καύση ξύλου (παραγωγή θερμότητας):
- περιεκτικότητα σε θερμίδες (η ποσότητα θερμικής ενέργειας που μπορεί να ληφθεί από μια μονάδα καυσίμου) ·
- φυσική υγρασία στο δέντρο.
- όγκος του παρεχόμενου αέρα και η θερμοκρασία του.
Στην πράξη, όλες αυτές οι παράμετροι αλληλοσυνδέονται. Η θερμιδική αξία του καυσίμου, υπερκορεσμένη με υγρασία, είναι περίπου 2 φορές χαμηλότερη από αυτήν ενός ξηρού δέντρου. Και χωρίς τη σωστή ποσότητα αέρα, θα σιγοκαίει και θα εκπέμπει ελάχιστη θερμότητα. Δηλαδή, η πραγματική θερμοκρασία καύσης ενός δέντρου είναι μια μεταβλητή τιμή και δεν μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια σε θεωρητικές εκτιμήσεις.
Για αναφορά. Υπάρχει ένας απλός τρόπος για να προσδιορίσετε τι επιτυγχάνεται η θερμοκρασία της φωτιάς κάνοντας ξύλο στην ανοιχτή εστία του τζακιού. Χρησιμοποιήστε ένα υπέρυθρο υπέρμετρο που μετρά τη θέρμανση των επιφανειών από απόσταση, όπως έκανε ο κύριος φούρνος στο βίντεό του. Παρουσιάζει δοκιμές του ένθετου τζακιού της ψησταριάς, οι μετρήσεις γίνονται στο δεύτερο μισό του βίντεο.
Τώρα ας δούμε κάθε παράγοντα ξεχωριστά.
Σχετικά με τη θερμογόνο δύναμη του καυσίμου
Διαφορετικοί τύποι ξύλου διαφέρουν ως προς την πυκνότητα και το βάρος και περιέχουν επίσης διαφορετικές ποσότητες άνθρακα και υδρογόνου - τα κύρια συστατικά που παράγουν θερμότητα κατά την καύση. Κατά κανόνα, τα πυκνότερα και βαρύτερα είδη, όπως η βελανιδιά και η τέφρα, δίνουν περισσότερη ενέργεια από τη λεύκα ή την κηλίδα. Σας παρουσιάζουμε έναν πίνακα με δεδομένα σχετικά με την πυκνότητα, τη συγκεκριμένη θερμότητα και τη θερμοκρασία καύσης διαφόρων ειδών ξύλου.
Σημείωση. Ο πίνακας δείχνει τις τιμές θερμότητας μάζας και όγκου καύσης ξηρού καυσίμου ανά 1 κιλό και 1 m³ αποθήκευσης. Η μέγιστη θερμοκρασία δίνεται για ιδανικές συνθήκες καύσης με περίσσεια αέρα.
Εάν συγκρίνουμε την θερμογόνο δύναμη κατ 'όγκο, είναι αξιοσημείωτο ότι τα κορμούς δρυός ή σημύδας θα απελευθερώσουν περισσότερη θερμότητα από λιγότερο πυκνά κωνοφόρα. Και παρόλο που οι συνθήκες καύσης ξύλου σε σόμπα, σόμπα ή λέβητα δεν είναι καθόλου ιδανικές, η τάση θα συνεχιστεί. Δηλαδή, η θερμοκρασία της φλόγας εξαρτάται άμεσα από τη θερμογόνο δύναμη του επιλεγμένου είδους ξύλου.
Υγρασία
Η αυξημένη περιεκτικότητα σε υγρασία είναι ο πρώτος εχθρός της αποτελεσματικής μεταφοράς θερμότητας κατά την καύση οποιασδήποτε βιομάζας. Το φρέσκο ψιλοκομμένο ξύλο με περιεκτικότητα σε υγρασία 50-65% δεν θα παρέχει ποτέ τους δείκτες που δίνονται στον παραπάνω πίνακα και για αυτό:
- Κατά τη διαδικασία θέρμανσης του κλιβάνου, το νερό που περιέχεται στα κορμούς απορροφά μέρος της παραγόμενης θερμότητας.
- Όταν το καυσόξυλο φουσκώνει καλά και έχει δώσει αρκετή θερμότητα, η υγρασία από την υγρή φάση πηγαίνει στον ατμό, αφαιρώντας το μερίδιο του λέοντος από την ενέργεια που λαμβάνεται. Δεδομένου ότι ο καυτός ατμός αφήνει το τζάκι μαζί με τα καυσαέρια, είναι αδύνατο να ανακτηθεί η χαμένη θερμότητα.
- Για την ανάφλεξη ενός ακατέργαστου δέντρου, απαιτείται υψηλότερη θερμοκρασία. Από έναν αγώνα με ένα κομμάτι χαρτί, είναι αρκετά δύσκολο να τα ανάψετε · πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν καυστήρα αερίου.
Για αναφορά. Μέρος των υδρατμών συμπυκνώνεται από την επαφή με τα τοιχώματα της καμινάδας, γεγονός που προκαλεί την απελευθέρωση ενός μικρού κλάσματος θερμικής ενέργειας. Ζεσταίνει μόνο το σωλήνα και όχι το σπίτι σας.
Πόσο μειώνεται η θερμιδική τιμή και, στη συνέχεια, η θερμοκρασία καύσης του δέντρου ανάλογα με την υγρασία, αντικατοπτρίζεται στον ακόλουθο πίνακα:
Είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι η μεταφορά θερμότητας του πρόσφατα πρισμένου καυσόξυλου είναι η μισή από την ξηρή φωτιά (υγρασία μικρότερη από 20%). Κατά συνέπεια, για τη θέρμανση του σπιτιού θα πρέπει να δαπανήσει διπλάσιο στερεό καύσιμο. Ένα ξεχωριστό ζήτημα είναι η σόμπα στο μπάνιο, η οποία απαιτεί μέγιστη θερμότητα για την ανάφλεξη. Όταν χρησιμοποιείτε ακατέργαστο ξύλο, δεν θα είναι δυνατή η επίτευξη υψηλής θερμοκρασίας, ανεξάρτητα από το πόσο πετάγονται τα κούτσουρα στον κλίβανο. Το θέμα είναι η αδύναμη παραγωγή θερμότητας που δεν θα σας επιτρέψει να πλημμυρίσετε το λουτρό όπως θα έπρεπε.
Κατανάλωση αέρα καύσης
Για να κάψετε εντελώς το ξύλο και να επιτύχετε τη μέγιστη θερμοκρασία στο τζάκι, είναι απαραίτητο να τροφοδοτήσετε αέρα με περίσσεια 130% της απαιτούμενης ποσότητας. Κατά τη δημιουργία ιδανικών συνθηκών, η αντίδραση της οξείδωσης του άνθρακα (καύση) περιγράφεται με μια απλοποιημένη εξίσωση:
Με άλλα λόγια, αυτό σημαίνει ότι όταν θερμαίνεται, το ξύλο αποσυντίθεται σε άνθρακα (C) και υδρογόνο (Η), και το οξυγόνο (Ο) τροφοδοτείται από το εξωτερικό. Κάθε άτομο άνθρακα συναντά 2 άτομα οξυγόνου και σχηματίζει διοξείδιο του άνθρακα. Με τη σειρά του, το υδρογόνο συνδυάζεται με υπολείμματα οξυγόνου, γεγονός που προκαλεί την απελευθέρωση νερού (και πάλι, με τη μορφή ατμού). Το λατινικό Q στο τέλος του τύπου σημαίνει την απελευθέρωση θερμότητας που πηγαίνει στις ανάγκες θέρμανσης.
Αλλά τι συμβαίνει εάν παραβιαστούν οι ιδανικές συνθήκες:
- Το υδρογόνο είναι ένα πολύ ενεργό στοιχείο, επομένως, οξειδώνεται αρχικά. Όταν δεν υπάρχει αρκετός αέρας (καλύπτετε το φούρνο ή το λέβητα), τότε ο άνθρακας παραμένει χωρίς μόρια οξυγόνου. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται άκαυστο μονοξείδιο του άνθρακα (CO), που πετά έξω στο σωλήνα μαζί με τον καπνό.
- Με συνολική έλλειψη οξυγόνου (ο λεγόμενος τρόπος καύσης), ο άνθρακας μετατρέπεται σε κάρβουνο, τέφρα και αιθάλη. Το τελευταίο, υπό την επήρεια του βυθίσματος της καμινάδας, ορμά επίσης μέσα στο σωλήνα και εγκαθίσταται στους τοίχους του.
- Ο υπερβολικός αέρας προκύπτει από ισχυρό ρεύμα καπνοδόχου ή ακατάλληλη λειτουργία του υπερσυμπιεστή του λέβητα. Το φαινόμενο είναι γεμάτο με απώλεια θερμότητας μέσω της καμινάδας.
Σημείωση. Το Bonfire είναι ένα παράδειγμα πηγής θερμότητας με ανεξέλεγκτη παροχή αέρα. Όσο περισσότερο είναι, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία της φωτιάς στη φωτιά και λιγότερη θερμότητα στην έξοδο. Για να ζεσταθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα κοντά στην εστία, τα κούτσουρα πρέπει να φυτεύονται συνεχώς.
Ένα εμπόδιο στην απόκτηση καλής θερμότητας από καυσόξυλα μπορεί να είναι η θερμοκρασία του αέρα που παρέχεται στον θάλαμο καύσης. Η ροή του ψυχρού αέρα αφαιρεί με επιτυχία την πολύτιμη θερμότητα όπως και τους υδρατμούς. Δεν είναι τυχαίο ότι οι κατασκευαστές θερμαντικών μονάδων υψηλής ποιότητας οργανώνουν ένα ειδικό κανάλι για τη θέρμανση αέρα από τα εξωτερικά τοιχώματα της εστία. Ο τρόπος με τον οποίο αυτό εφαρμόζεται στην πράξη φαίνεται στη φωτογραφία ενός αυτοκατασκευασμένου λέβητα στερεών καυσίμων από τον ειδικό μας.
Χρήσιμες συμβουλές
Η υψηλή θερμοκρασία καύσης ξύλου είναι το κλειδί για την αποτελεσματική θέρμανση μιας ιδιωτικής κατοικίας. Ακόμη και κατασκευαστές λέβητα TT και σόμπες καύσης ξύλου υποδεικνύουν στις οδηγίες ότι η βέλτιστη απόδοση της γεννήτριας θερμότητας παρατηρείται όταν λειτουργεί με μέγιστη ταχύτητα.
Στο τέλος, θα δώσουμε μερικές συστάσεις σχετικά με τον τρόπο επίτευξης υψηλής παραγωγής θερμότητας και, συνεπώς, εξοικονόμησης ενέργειας:
- Εάν πρέπει να αγοράσετε καυσόξυλα, μην πάρετε είδη με χαμηλές θερμίδες, όπως ιτιά και λεύκα. Το πρώτο είναι πολύ κορεσμένο με υγρασία και το δεύτερο είναι χαμηλής πυκνότητας. Θυμηθείτε ότι πληρώνετε κυβικά μέτρα, όχι κιλά στερεών καυσίμων.
- Στεγνώστε τα αρχεία καταγραφής όσο το δυνατόν περισσότερο. Ένα φρεσκοκομμένο δέντρο φτάνει σε περιεκτικότητα σε υγρασία 20-25% μετά από τουλάχιστον ένα ενάμισι χρόνο ξήρανσης σε ανοιχτό καυσόξυλο.
- Προσπαθήστε να μην λειτουργείτε το λέβητα με τη λειτουργία της φθοράς, η οποία υποτίθεται ότι βοηθά στην εξοικονόμηση.Όπως μπορείτε να δείτε από τη φωτογραφία, η θερμοκρασία πυρκαγιάς κατά τη διάρκεια της κανονικής καύσης είναι 800 ° C και το καύσιμο ξύλο θα δώσει όχι περισσότερο από 450 ° C. Με τέτοια απαγωγή θερμότητας, το σπίτι δεν μπορεί να θερμανθεί.
- Το μονοξείδιο του άνθρακα CO δεν είναι μόνο καύσιμο, αλλά και τοξικό. Προσπαθώντας να εξοικονομήσουμε καύσιμα, εμποδίζουμε την παροχή αέρα στον κλίβανο και προκαλούμε την απελευθέρωσή του. Όχι μόνο το πιθανό καύσιμο απορρίπτεται χωρίς αποτέλεσμα, αλλά μολύνει επίσης το περιβάλλον.
- Μην οργανώνετε την παροχή αέρα στον κλίβανο από το δρόμο, ώστε να μην χάνετε ενέργεια στη θέρμανση του. Όταν επιλέγετε ένα λέβητα στερεού καυσίμου, προσέξτε μοντέλα με κανάλι θέρμανσης. Μπορούν εύκολα να διακριθούν από τον ανεμιστήρα που είναι εγκατεστημένος στον επάνω πίνακα και όχι από την πόρτα της τέφρας.
Φυσικά, είναι αδύνατο να διατηρείται συνεχώς υψηλή θερμοκρασία στο θάλαμο, επειδή η ανάγκη θερμότητας του σπιτιού αλλάζει επίσης και εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Για τη συσσώρευση υπερβολικής ενέργειας, υπάρχουν συσσωρευτές θερμότητας, είναι επίσης δεξαμενές αποθήκευσης. Σε ακραίες περιπτώσεις, αγοράστε μια γεννήτρια θερμότητας αναγκαστικής φόρτισης, όπου κατά τη διάρκεια περιόδων απενεργοποίησης του ανεμιστήρα, η πρόσβαση στον αέρα είναι τελείως αποκλεισμένη.