Ľudstvo sa naučilo zakladať oheň pred mnohými tisíckami rokov. A najskôr mohli ako palivo používať iba palivové drevo, vďaka ktorému prežili chladné zimné noci, varili si vlastné jedlo. V dnešnom svete sa veľa zmenilo. Ľudia majú prístup k rope, uhliu, rádioaktívnym kovom a mnohým ďalším zdrojom energie. Význam palivového dreva ako nosiča energie sa však nestal minulosťou a ani sa nestane. Napriek tomu sa často používajú na vykurovanie kúpeľov a súkromných vidieckych domov. Samozrejme, pozorní ľudia si viac ako raz všimli, že pri spaľovaní rôznych palivových dreva sa miestnosť vyhrieva rýchlejšie alebo pomalšie. Závisí to od teploty horiaceho dreva v piecke. Povedzme si o tom trochu viac.
Čo je spaľovanie?
Ale predtým, než zistíte, aká je teplota spaľovania dreva v kachliach, bolo by užitočné naštudovať si, čo je to spaľovanie vo všeobecnosti.
Zdá sa, že odpoveď na túto otázku je čo najjednoduchšia. Kto nevidel otvorený oheň? Pri bližšom skúmaní však onuž to nie je také jednoduché. Ale musíte o tom vedieť viac, aspoň aby ste lepšie porozumeli hlavnej téme, o ktorej sa uvažuje.
Samotné spaľovanie sa zvyčajne delí na tri stupne: zahriatie, zapálenie pyrolýznych plynov a zapálenie. Preštudujme si každý z nich.
Zahrievanie je fáza, keď sa drevo zohreje na 120-150 stupňov, začne sa zuhoľnatieť. Uhlie vytvorené v tomto prípade sa môže samovoľne vznietiť. Ak strom zahrejete na 250-350 stupňov, začne sa pyrolýza - proces rozkladu dreva na plynné zložky. Strom začne tlieť, ale neobjaví sa žiadny plameň.
Ak budete ďalej zvyšovať teplotu, plyny vznikajúce pri pyrolýze sa vznietia. Plameň rýchlo pokryje celú plochu, ktorá prešla ohrevom. Oheň tu má zvyčajne svetložltý odtieň.
Nakoniec, zapálenie - nastane, keď teplota palivového dreva dosiahne 450-620 stupňov (závisí od mnohých faktorov, ktoré zvážime o niečo neskôr). V tejto fáze sa oheň stáva sebestačným, môže pokrývať ďalšie oblasti.
Ako vidíte, všetko je oveľa komplikovanejšie, než si myslia praktizujúci, ktorí opakovane zapálili oheň.
Priemerné teploty spaľovania
Teraz poďme zistiť, aká je teplota spaľovania palivového dreva v kachliach v kúpeľoch alebo v dome. Ihneď treba poznamenať, že rôzne druhy dreva majú rozdielny prenos tepla. Okrem toho je všade uvedený maximálny možný indikátor. V praxi je zvyčajne nemožné ho dosiahnuť v dôsledku rôznych faktorov. Takže približná teplota horenia rôznych palivových drevín je:
- Popol – 1044stupne Celzia.
- Hrab – 1020 stupňov Celzia.
- Dub – 900 stupňov Celzia.
- Smrekovec - 865 stupňov Celzia.
- breza - 816 stupňov Celzia.
- Jedľa - 756 stupňov Celzia.
- Akácia – 708 stupňov Celzia.
- Lipa – 660 stupňov Celzia.
- Borovica – 624 stupňov Celzia.
- Jelša – 552 stupňov Celzia.
- Topoľ – 468 stupňov Celzia.
Ako vidíte, rozptyl je dosť veľký. Napríklad kubický meter topoľového palivového dreva vydá takmer o polovicu menej tepla ako rovnaký objem popola. Teraz, ako sme sľúbili vyššie, si povedzme, aké parametre ovplyvňujú množstvo tepla uvoľneného počas spaľovania.
Čo ovplyvňuje teplotu spaľovania?
V skutočnosti je takmer nemožné dosiahnuť vyššie uvedené ukazovatele, najmä mimo špeciálne vytvorených laboratórnych podmienok.
Rýchlosť a teplotu spaľovania ovplyvňujú tri faktory: vlhkosť dreva, oblasť vznietenia a množstvo kyslíka v spaľovacej komore. Každý z nich je veľmi dôležitý a má významný vplyv na množstvo tepla uvoľneného pri spaľovaní palivového dreva. Preto bude užitočné zvážiť ich bližšie.
Niečo o vlhkosti
Najdôležitejším faktorom je vlhkosť dreva. Zvyčajne má čerstvo narezané drevo dosť vysoký obsah vlhkosti - asi 55 percent. Samozrejme, indikátor môže byť veľký aj malý - závisí to od ročného obdobia. Napríklad v strednej a neskorej jari vlhkosť vzduchu dosahuje maximum. Ale v zimedrevo má minimálnu vlhkosť, keďže nepotrebuje vyživovať púčiky a listy. Samozrejme, čím nižšia je vlhkosť, tým lepšie palivové drevo horí, tým viac tepla vyžaruje.
Čo nie je prekvapujúce – ak spálite vlhké palivové drevo, časť tepla sa minie na odparovanie vlhkosti. Až potom bude palivo normálne horieť, pričom sa uvoľní veľké množstvo tepla.
Pár slov o prívode vzduchu
Nezabúdajte ani na kyslík. Zo školského kurzu každý čitateľ vie, že na spaľovanie je potrebný kyslík – bez neho sa proces jednoducho nespustí. Presnejšie povedané, proces bude pokračovať, ale bude to vytváranie uhlia z dreva a nie spaľovanie. V tomto prípade nás zaujíma to druhé.
Čím viac kyslíka v peci, tým lepšie bude drevo horieť, a preto uvoľní veľké množstvo energie. Je pravda, že palivo bude horieť rýchlejšie ako pri nedostatku kyslíka.
V prípade potreby je možné rýchlosť horenia zmeniť miernym otvorením a zatvorením klapky pece alebo vykurovacieho kotla. Malo by sa však pamätať na to, že s nedostatkom kyslíka, aj keď je proces oneskorený, vo všeobecnosti sa množstvo prijatého tepla znižuje. Umelé predlžovanie doby horenia preto nemožno nazvať racionálnym. Jediný prípad, kedy je to opodstatnené, je kúpeľ. Vysoká teplota tu nie je príliš dôležitá, ale dĺžka horenia je žiaducim faktorom, aby teplo zostalo v miestnosti po dlhú dobu.
Ak chcete získať maximum tepla, musíte zabezpečiť konštantuprílev kyslíka - ľudia hovoria, že poskytuje dobrú trakciu. Vyčistený komín v kombinácii s pootvoreným dúchadlom (špeciálne dvierka, cez ktoré vstupuje čerstvý vzduch, vám umožňujú spaľovať palivo najracionálnejšie.
Oblasť horenia
Nakoniec, teplota horiaceho brezového palivového dreva v kachliach (ako aj iných) závisí od spaľovacej plochy. To znamená, že ak vezmete obrovské poleno a vložíte ho do kachlí, bude horieť pomerne dlho. Zároveň, keď po spálení vonkajšej vrstvy začne horieť vnútorná vrstva, výrazne sa skomplikuje prístup kyslíku. Z tohto dôvodu sa teplo bude uvoľňovať výrazne menej.
Je to úplne iná záležitosť – malé lupienky. Ak rozrežete poleno na 6-8 častí, potom bude celková plocha oveľa väčšia. V súlade s tým sa doba horenia výrazne skráti. Preto bude uvoľňovanie tepla veľké, hoci takéto palivo nebude stačiť na dlhú dobu.
Nevýhody mokrého palivového dreva
Pokúsme sa teraz prísť na to, prečo je mokré palivové drevo zlé.
Hlavná nevýhoda už bola spomenutá vyššie – horšie horia. Keďže časť tepla sa minie na odparovanie vlhkosti, uvoľňuje sa oveľa menej energie. Zvážte napríklad brezové drevo – jeden z najobľúbenejších a najbežnejších druhov tuhého paliva v súkromných domoch.
Čerstvo narezané drevo má vlhkosť 50 %. Spálením jedného kubického metra sa uvoľní 2371 kW energie. Ak drevo trochu vysušíte a znížite vlhkosť na 30%, môžete výrazne zvýšiť množstvo generovaného tepla - až na 2579 kW z rovnakéhomnožstvo dreva. Nakoniec sa palivo považuje za dobre vysušené, ak jeho vlhkosť nepresahuje 20 %. Spálením kubického metra takéhoto brezového dreva môžete získať 2716 kW energie. To znamená, že po dobrom vysušení sa množstvo prijatej energie zvýši o 345 kW alebo približne 15 % - veľmi dobrá úspora.
Ďalšou nevýhodou vlhkého palivového dreva je obtiažnosť vznietenia. Dobre vysušené drevo sa podpáli veľmi ľahko – stačí pod ne vložiť kúsok brezovej kôry alebo papiera a zapáliť. Plameň sa v priebehu niekoľkých sekúnd rozptýli po povrchu palivového dreva, ktoré čoskoro začne veselo praskať a zahreje celý dom alebo vaňu.
V konečnom dôsledku vysoká vlhkosť vedie k tvorbe veľkého množstva sadzí. Upcháva komín a postupne zhoršuje ťah. Z tohto dôvodu sa palivo horšie spaľuje a je tu aj zvýšené riziko výpadku prúdu v dôsledku hromadenia oxidu uhoľnatého v obytných priestoroch - nezapácha, preto je veľmi nebezpečné.
Správne suché palivové drevo
Ako sme už zistili, dobre vysušené palivové drevo dáva asi o 15% viac tepla ako čerstvo narezané drevo. Preto môžete spáliť o 15 % menej paliva a vykurovať váš domov kvalitne. Preto sú náklady na nákup palivového dreva výrazne znížené. Ako dosiahnuť taký želaný výsledok?
Samozrejme, v prvom rade musíte znížiť vlhkosť a zväčšiť plochu horenia – v rozumných medziach. Mali by sme teda konať rovnako ako naši vzdialení predkovia, ktorí nevedeli, čo je fyzika, no zároveň sa vyznačovali svetskou vynaliezavosťou a múdrosťou. Inými slovami, palivové drevo je potrebné nasekať. Optimálna šírka polena- štyri až šesť centimetrov. Táto veľkosť je dobrým kompromisom medzi rýchlosťou horenia a množstvom vytvoreného tepla. Taktiež ich rýchlejšie schne, čo je tiež veľmi dôležitý faktor.
Sušiť drevo je tiež potrebné správne. Po jeho rezaní musíte polená umiestniť do tieňa - nie na slnko, ako sa niektorí domnievajú. V tomto prípade sa zahrejú rovnomerne a zanechá ich maximálne množstvo vlhkosti. Ak položíte polená na slnečné miesto, horná vrstva sa viac zahreje a rýchlo vyschne. Kapiláry sa pomerne rýchlo zmršťujú a zachytávajú vlhkosť vo vnútri. Je takmer nemožné ho odtiaľto odstrániť a prítomnosť vlhkosti ovplyvní teplotu spaľovania palivového dreva v kachliach.
Ako určiť teplotu horenia palivového dreva?
Mnoho ľudí zaujíma, pri akej teplote palivové drevo horí v krbe alebo kachliach. Bohužiaľ je dosť ťažké to určiť. Koniec koncov, teplota spaľovania dubového dreva v peci je asi 900 stupňov Celzia.
Na meranie takejto vysokej teploty potrebujete mať špeciálne zariadenie – pyrometer. Vec je dosť vysoko špecializovaná, takže ju sotva bude možné nájsť v najbližšom železiarstve.
Záver
Týmto sa končí náš článok. Teraz viete, aká je teplota spaľovania dreva v peci. A tiež si prečítajte o najjednoduchších a najspoľahlivejších spôsoboch, ako zvýšiť toto číslo. Ak sa tieto informácie šikovne aplikujú v praxi, určite prinesú veľa výhod.
