Температура горения дров в печи: как выбрать дрова для эффективного и экономичного отапливания дома

Температура горения дров в печи: как выбрать дрова для эффективного и экономичного отапливания дома

Процесс горения древесины относится к изометрическим процессам, и во время него выделяется большое количество тепла. Однако, первым делом для воспламенения древесина должна быть разогрета до соответствующих градусов.

От теплопроводности дров зависит их КПД, об этом знает каждый, у кого есть частный дом, с печью или камином. Однако, качество горения дров характеризуется еще одним показателем, таким как температура горения дров, а увеличение градусов, поможет скорее нагреть систему, а воду в трубах или кладку из кирпича сохранит как можно дольше горячей.

Факторы, способствующие горению дров:

• сорт используемой древесины;
• то насколько влажный материал;
• объем воздуха, заходящего в топку.

От перечисленных показателей коренным образом будет зависеть температура пламени и сжигание древесины. К примеру, для тополя характерно яркое высокое пламя, однако, его максимальная температура горения составляет 500 градусов, а этого вовсе не достаточно.

Что же касается таких пород, как ясень, граб или бук, они, хотя и поддерживают активное горение, однако выделяют в процессе температуру более 1000 градусов, чего вполне достаточно для отопления.

От чего зависит теплотворная способность дров?

Химический состав подавляющего большинства пород дерева практически одинаковый. Небольшие колебания химического состава различных пород и определяют различия в теплотворной способности различных пород дерева. Теплотворная способность измеряется в килокалориях – то есть вычисляется количество тепла, получаемое при сжигание одного килограмма дерева той или иной породы. Принципиальных различий между теплотворными способностями различных пород древесины нет. И для бытовых целей достаточно знать усредненные значения.

теплотворность различных пород

Различия между породами в теплотворной способности выглядят минимально. Стоит отметить, что исходя из таблицы может показаться, что выгоднее покупать дрова, заготовленные из древесины хвойных пород, ведь их теплотворность больше. Однако, на рынке дрова поставляются по объему, а не по массе, так что в одном кубометре дров, заготовленных из древесины лиственных пород дерева их будет просто больше.

Зависимость от влажности

Любое свежесрубленное дерево имеет повышенную влажность, в среднем ее значение лежит в диапазоне 45—55%, а у некоторых пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при горении таких дров? Часть выделяющегося тепла попросту расходуется на испарение воды, поэтому температура горения древесины не может повыситься до максимальной. Соответственно, падает и теплоотдача.

Чтобы получить необходимое количество теплоты для обогрева дома, можно пойти двумя путями:

• оптимальное решение – высушить дрова. Чтобы достигнуть приемлемой влажности, их надо распилить и расколоть, а затем сложить в штабель под навесом или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница простоит 2 летних сезона, вы гарантированно получите дрова влажностью до 20%.
• жечь свежесрубленное топливо или то, что есть в наличии. Тогда надо понимать, что расход дров будет чуть ли не вдвое больше положенного и заготовить соответствующе количество. Не говоря уже о том, что в газоходах и дымовой трубе рекордными темпами будет оседать сажа.

Примечание. Некоторые породы древесины непригодны к сжиганию в топке котла или печи в свежесрубленном виде. К таковым относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и совсем не дадут тепла.

Чтобы определить теплоотдачу дров, сложенных в поленницу, надо снять ее размеры, а потом выяснить общее количество теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влажности:

Породы, чья теплотворная способность наиболее высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, описанные выше. Например, теплоотдача и температура горения дуба, ясеня и березы самые высокие, так что их хватит на испарение влаги и обогрева частного дома. Похуже обстоит дело с хвойными породами – сосной и елью, но они могут успешно гореть из-за своей смолистости. Не до конца высушенную сосну лучше класть в уже разогретую топку.

Вывод здесь простой: чем лучше вам удастся просушить дерево, тем выше будет температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров уменьшится.

Факторы, влияющие на температуру горения

Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.

Влияние влажности

У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.

Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути:

• для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
• свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
• закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).

Обратите внимание: свежесрубленная древесина тополя и других пористых пород, содержащих большое количество влаги, непригодна к использованию в качестве топлива. Она плохо горит и выделяет мало тепловой энергии.

Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.

Влияние подачи воздуха

Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива. Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий. К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.

Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота)

Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).

Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения. При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода. Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.

Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.

С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.

Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.

Важно! На эффективность сжигания топлива также влияет КПД самого теплогенератора. Для котельного агрегата он составляет около 80%, для печки – от 40%, в зависимости от конструкции и материала исполнения.

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.

Их древесина при сжигании даёт низкую температуру, быстро сгорает или плохо горит, у некоторых пород едкий дым.

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

Какие дрова могут выделить максимальное количество тепла?

Для того, чтобы дрова, да и любой другой органический материал горел – ему необходим воздух (вернее кислород из воздуха, но это уточнение несущественно). В ходе сгорания органика дров при взаимодействии с кислородом превращается в водяной пар и углекислый газ. Пар в свою скрепляется с не сгоревшими материалами или уходит наружу через дымоход.

Каждый тип горючей органики, будь то нефть, газ, уголь или дерево имеет свой особенный химический состав. Также имеются различия в химическом составе и внутри каждого типа. Как существует каменный уголь с большим и малым содержанием золы, так же существуют и породы древесины, отличающиеся по температуре, выделяемой в процессе сгорания и по составу остающихся продуктов сгорания.

Сравнить в домашних условиях температуру горения дров практически невозможно, но вот в лабораторных условиях специалисты смогли провести такой сравнительный тест. Для того, чтобы получить разные стартовые результаты дрова из древесины разных пород высушивали до определенного максимального процента остающейся влажности.

таблица теплотворность горения дров

Этот момент – сушку дров необходимо учитывать и при домашнем использовании: ведь понятно, что сырые дрова будут гореть хуже и с меньшим выделением тепла. Поэтому, дрова, предназначенные для топки проходят из поленницы во дворе определенный путь, задерживаясь в сухом помещении или под навесом для просушки.

Сразу отметим, что понятие «температура горения дров» не совсем точно отражает ключевую характеристику дров. Более верным будет оценивать горючие материалы по их способности выделять определенное количество тепла. Единицей измерения такой характеристики является калория – это такое количество тепловой энергии, которое может нагреть на 1 градус один грамм обычной воды. В приведенной ниже таблички отраженны ключевые характеристики различных типов дров по их теплотворной способности.

Какие дрова выбрать?

Для отопления применяются разные породы дров. Преимущественным критерием, по которому выбирают эти или другие дрова для дровяных каминов и печек, является их теплотворное качество (т.е. теплоотдача дров разных пород), а также длительность горения и удобство при использовании (запах, вид пламени). А это, как мы уже говорили, зависит от плотности древесной структуры и их влажности. Ведь не все древесное топливо одинаково горит. Какие-то древесные породы сгорают, оставляя после себя небольшую горку золы, а некоторые сгорают лишь частично, оставляя большие головешки потухшего угля. Какие-то горят очень ярко, выделяя много тепловой энергии, а другие слабо тлеют, выделяя едкий чад и дым.

Для отопительных целей будет лучше, чтобы тепловыделение происходило медленно, но более продолжительный период. Для этого лучше всего подойдут дрова из лиственных пород дерева.

Дрова из разных пород деревьев

Дрова – не такая уж мелочь, как может показаться на первый взгляд. Дрова из разных пород деревьев следует выбирать с точки зрения их пригодности.

Каминные дрова

Для топки камина не подходят дрова хвойной породы, т.к. они имеют свойство «выбрасывания» угольков из топки (происходит это из-за большого содержания смолы), а вот для топки печей можно использовать любые дрова. Используя хвойные дрова, надо помнить о том, что дверку топки нужно всегда держать открытой. Такие дрова обладают высокой теплоотдачей, быстро горят, выделяя при этом много жара. Для открытых каминов лучше всего использовать дрова липы, дуба или из ольхи – горят они почти бездымно.

Березовые дрова

Практика показывает, что самыми востребованными являются березовые дрова. Они имеют идеальное соотношение “цена – качество”. Березовые дрова за счет бересты легко и быстро воспламеняются, дают много тепла, равномерно горят, образуя раскалённые угли, которые долго сохраняют сильный жар. Благодаря высокому содержанию серебра в березовой коре, дрова из березы хорошо дезинфицируют отапливаемое помещение, наполняя его приятным ароматом. В целом, березовые дрова можно считать идеальными, если бы не один недостаток: химический состав древесины берёзы имеет избыток летучих веществ, которые не успевают сгорать во время топки и поднимаются в дымоход, образуя там сажу.

Осиновые дрова

С очисткой дымохода хорошо помогут осиновые дрова. При горении такие дрова выделяют вещество, которое разъедает уже накопившиеся отложения в дымоходе. Достаточно пару раз в месяц протапливать печь осиновыми дровами, и вы никогда не узнаете, что такое забитый дымоход.

Дубовые дрова

Дубовые дрова – “каминные дрова”. Дрова из дуба принято считать самыми лучшими, при горении такие дрова наполняют помещение чудесным ароматом, горят долго и бездымно, образуют жара больше, чем любые другие виды дров. Эти дрова хороши подходят для любителей жаркой бани, при сгорании они выделяют эфирные масла, которые благотворно влияют на организм человека. Цены на дубовые дрова гораздо выше, но на это есть свой ряд причин: дуб – ценная порода, в основном используется для изготовления декоративных изделий, мебели, да и дубовых лесов у нас не так-то много.

Ольховые дрова

Ольховые дрова – “Царские дрова”, их так называют, потому что именно ими отапливались царские палаты. Ольховые дрова хорошо горят, не дымят и при горении выделяют приятный аромат. Так же ольховые дрова хорошо подходят для приготовления шашлыка, а ольховая щепа – для копчения рыбы и мяса.

Липовые дрова

Липовые дрова можно использовать для приготовления шашлыков, топки каминов и бань. Дрова не используют для розжига, а подкладывают уже в растопленную печь. Липовые дрова имеют свои целебные свойства, баня истопленная на липовых дровах придаёт организму силы, оздоравливает органы дыхания и кожу.

Вывод:

• Каминные дрова – липовые, ольховые, дубовые;
• Не использовать для приготовления пищи – хвойные дрова, осину, тополь;
• Для шашлыка хорошо подходят – береза, ольха, дуб, липа;
• Липовые дрова – обладают целебными свойствами;
• Осина и ольха сгорают без образования сажи, служат для очистки дымохода;
• Березовые дрова – лучшее соотношение цены и качества, имеют высокую теплоотдачу и могут гореть даже сырыми;
• Дубовые дрова – лучшие в плане теплообразования, мало дымят, долго горят.

Уголь в мешках по 3 кг.

Упаковка в двухслойный мешок из крафт-бумаги. Достаточно для приготовления 4 кг мяса.
Размер мешка 70х40х20 см.

Уголь в мешках по 5 кг.

Упаковка в двухслойный мешок из крафт-бумаги. Достаточно для приготовления 6-7 кг мяса.
Размер мешка 80х50х25см.

Уголь в мешках по 9 кг.

Упаковка в двухслойный мешок из крафт-бумаги. Достаточно для приготовления 12 кг мяса. Размер мешка 80х50х25 см.

Сосна подходит для костров быстрого применения. Дрова сосны, даже сырые, дают большой жар. Из-за смолы ветки хорошо горят и подходит для розжига костра в сырую погоду. Недостатком данного дерева является то, что оно быстро сгорает, оставляя мало углей.

Есть несколько факторов которые влияют на температуру горения дров. К данным факторам можно отвести следующие: закрытое пространство- печь или же костер. Естественно, в печи температура будет выше. Еще одним фактором является сухость дров, температура на улице и влажность воздуха.

Среди всех факторов можно выделить среднее значение температуры при горении дров:

• Температура от 1500 С. Данный показатель является высоким. С такой температурой горят такие деревья как бук, граб, ясень, дуб;
• Температура от 900 С. Средний показатель температуры. В эти показатели попадают, например, лиственница, береза, акация;
• Температура от 600 С. Низкая температура горения дров. В эту категорию можно отнести дерево осины, сосны, тополя и ольхи.