Ha a Wikipedia vezeti Önt, a fa égési hőmérséklete 800-1000 ° C (hozzávetőlegesen) tartományban van, a fa gyulladása és elbomlása 300 ° C-on kezdődik. Valójában ez a tartomány még szélesebb - 450-1050 ° C. Nem túl pontos adatok, igaz? Ennek magyarázata van - a láng közepén lévő hőmérséklet sok körülménytől függ. Azoknak, akik a kályhában vagy a szilárd tüzelésű kazánban hatékony faégetést akarnak elérni, nem fog fájni e tényezők megismerése.
Mikor ad a tűzifa több hőt?
A magánház gazdaságos fűtésének megszervezéséhez maximális hőmennyiséget kell kinyernie a fáról, majd minimális veszteséggel átvinni a helyiségbe. A második feltétel a hőforrás hatékonyságától függ, de az első attól függ, hogy a kemence vagy kazán kemencében égő fa milyen hőmérsékleten ég. Minél magasabb, annál több hő szabadul fel.
A következő tényezők befolyásolják a faégetés során keletkező hőmennyiséget (hőtermelés):
- kalóriatartalom (a hőenergia mennyisége, amely egy üzemanyag egységből nyerhető ki);
- a fa természetes nedvességtartalma;
- a szállított levegő mennyisége és hőmérséklete.
A gyakorlatban ezek a paraméterek összeköttetésben vannak. A nedvességgel telített tüzelőanyag fűtőértéke kb. Kétszer alacsonyabb, mint egy száraz faé. A megfelelő levegőmennyiség nélkül meggyengül és minimális hőt bocsát ki. Vagyis a fa valós égési hőmérséklete változó érték, és az elméleti megfontolások alapján nem lehet pontosan meghatározni.
Referenciaként. Egy egyszerű módszerrel meghatározható, hogy a tűz hőmérséklete milyen mértékben érhető el, ha a kandalló nyitott tűzhelyében fát éget. Használjon infravörös pirométert, amely méri a felületek hevítését távolról, ahogyan a főzőlap készítette a videójában. Bemutatja a grill kerti kandallójának tesztelését, a videó második felében a méréseket elvégezzük.
Most nézzük meg az egyes tényezőket külön-külön.
Az üzemanyag fűtőértékéről
A különféle fafajták sűrűségükben és súlyukban különböznek egymástól, és különböző mennyiségű szént és hidrogént tartalmaznak - a fő alkotóelemek, amelyek hőt termelnek az égés során. Általános szabály, hogy a sűrűbb és nehezebb fajok, mint például a tölgy és a kőris, több energiát adnak, mint a nyár vagy az éger. Táblázatot mutatunk be a különféle fafajok sűrűségére, fajlagos hőére és égési hőmérsékletére vonatkozó táblázatokkal.
Jegyzet. A táblázat a száraz tüzelőanyag égési tömegének és térfogatának hőértékeit mutatja 1 kg és 1 m³ tárolóhelyenként. A maximális hőmérsékletet ideális égési körülmények között adják meg felesleges levegővel.
Ha összehasonlítjuk a fűtőértéket térfogatra, akkor észrevehető, hogy tölgy vagy nyír rönk több hőt bocsát ki, mint a kevésbé sűrű tűlevelűek. És bár a kályhában, fazékkályhában vagy kazánban való faégetés feltételei messze nem ideálisak, a tendencia folytatódni fog. Vagyis a láng hőmérséklete közvetlenül függ a kiválasztott fafajok fűtőértékétől.
Nedvességhatás
A magas nedvességtartalom az első ellenség a hatékony hőátadásnak bármilyen biomassza elégetésekor. Frissen vágott, 50–65% nedvességtartalmú fa soha nem fogja mutatni a fenti táblázatban megadott mutatókat, és ez az oka annak:
- A kemence melegítése során a fatuskókban lévő víz elnyeli a keletkező hő egy részét.
- Amikor a tűzifa jól égett és elegendő hőt adott, a folyékony fázisból származó nedvesség gőzzé alakul, és elveszi az oroszlánrészét a kapott energiaból. Mivel a forró gőz a füstgázokkal együtt elhagyja a tűzoltót, lehetetlen visszanyerni az elvesztett hőt.
- A nyers fa meggyújtásához magasabb hőmérsékletre van szükség. Ha egy darab papírral egyeznek, meglehetősen nehéz meggyújtani őket, használnia kell egy gázégőt.
Referenciaként. A vízgőz egy része kondenzálódik a kémény falával való érintkezéskor, ami a hőenergia kis részének felszabadulását eredményezi. Csak melegíti a csövet, és nem az otthona.
A következő táblázat tükrözi, hogy mennyire csökken a fűtőérték, majd a fa égési hőmérséklete a páratartalom függvényében:
Könnyű belátni, hogy a frissen fűrészelt tűzifa hőátadása a száraz tűz felének fele (páratartalom kevesebb mint 20%). Ennek megfelelően a ház melegítéséhez kétszer annyi szilárd tüzelőanyagot kell költenie. Külön kérdés a kályha a fürdõben, amely a melegítéshez maximális meleget igényel. Nyersfa használatakor nem lehetséges magas hőmérsékletet elérni, függetlenül attól, hogy mennyi rönköt dobtak a kemencébe. A helyzet gyenge hőtermelésük, amely nem engedi, hogy a fürdőt elárasztják, ahogy kellene.
Égési levegőfogyasztás
A fa teljes elégetéséhez és a tűztérben a maximális hőmérséklet eléréséhez a szükséges mennyiség 130% -át meghaladó mennyiségű levegőt kell biztosítani. Az ideális körülmények megteremtésekor a szén-oxidáció (égés) reakcióját egyszerűsített egyenlet írja le:
Szóval ez azt jelenti, hogy hevítve a fa szénné (C) és hidrogénné (H) bomlik, és az oxigén (O) táplálkozik kívülről. Minden szénatom megfelel 2 oxigénatomnak és szén-dioxidot képez. A hidrogén viszont oxigénmaradékokkal kombinálódik, ami a víz felszabadulását okozza (ismét gőz formájában). A latin Q a képlet végén azt jelenti, hogy a hő felszabadul a fűtési igényekhez.
De mi történik, ha megsértik az ideális feltételeket:
- A hidrogén nagyon aktív elem, ezért elsősorban oxidálódik. Ha nincs elegendő levegő (lefedte az elégetett kemencét vagy kazánt), akkor a szén oxigénmolekulák nélkül marad. Ennek eredményeként égett szén-monoxid (CO) képződik, amely a füsttel együtt kiszivárog a csőbe.
- Teljes oxigénhiány mellett (az úgynevezett füstölési mód) a szén faszénné, hamuvá és koromgá alakul. Ez utóbbi, a kéményviszonyok hatására, szintén berohan a csőbe, és a falakon telepedik le.
- A felesleges levegő a kémény erős huzatából vagy a kazán turbófeltöltőjének nem megfelelő működéséből adódik. A jelenség hőveszteséggel rendelkezik a kéményen keresztül.
Jegyzet. A máglya példa a szabályozhatatlan levegőellátással rendelkező hőforrásokra. Minél több, annál alacsonyabb a tűz hőmérséklete a tűzben, és kevesebb hő van a kijáratnál. A kandalló közelében hosszú ideig történő melegítéshez a rönköket folyamatosan ültetni kell.
A tűzifától a jó hő elérésének akadálya lehet az égési kamrába jutó levegő hőmérséklete. A hideg levegőáramlás ugyanolyan sikeresen távolítja el az értékes hőt, mint a vízgőz. Nem véletlen, hogy a kiváló minőségű fűtőberendezések gyártói speciális csatornát rendeznek a levegő melegítéséhez a tűzoltó doboz külső falain. Hogy ezt hogyan valósítják meg a gyakorlatban, azt a saját készítésű szilárd tüzelésű kazán fotója mutatja be szakértőnktől.
Hasznos tippek
A magas égési hőmérséklet kulcsa a magánház hatékony fűtésének. Még a TT kazánok és a fatüzelésű kályhák gyártói is az utasításokban jelezik, hogy a hőgenerátor legnagyobb hatékonyságát a maximális fordulatszámon kell működni.
Végül adunk néhány javaslatot a magas hőtermelés és ezzel az energiamegtakarítás elérésére:
- Ha tűzifát kell vásárolnia, ne vegyen alacsony kalóriatartalmú fajokat, például a fűzfa és a nyárfa. Az első túl telített nedvességgel, a második pedig alacsony sűrűségű. Ne feledje, hogy köbmétert fizet, nem pedig kilogramm szilárd üzemanyagot.
- Szárítsa meg a rönköket, amennyire csak lehetséges. A frissen levágott fa legalább 25 és fél évnyi nyitott tűzifában történő szárítás után eléri a 20-25% -os nedvességtartalmat.
- Próbálkozzon azzal, hogy ne működtesse a kazánt szélsőségesen lebomló üzemmódban, ami állítólag segít megtakarítani.Amint a képről látható, a tűz hőmérséklete normál égéskor 800 ° C, az égő fa legfeljebb 450 ° C-ot eredményez. Ilyen hőelvezetéssel a ház nem melegíthető.
- A szén-monoxid CO nem csak éghető, hanem mérgező is. Az üzemanyag-megtakarítás érdekében meggátoljuk a kemence levegőellátását és provokáljuk annak kibocsátását. A potenciális üzemanyagot nemcsak hiába dobják ki, hanem szennyezik a környezetet is.
- Neorganizálja a kemence levegőellátását az utcáról, hogy ne veszítsen energiát fűtésénél. Szilárd tüzelésű kazán kiválasztásakor vegye figyelembe a fűtési csatornával rendelkező modelleket. Könnyen megkülönbözteti őket a felső panelre szerelt ventilátor, és nem a hamutartó ajtajában.
Természetesen lehetetlen folyamatosan fenntartani a magas hőmérsékletet a kamrában, mert a ház hőigénye is változik, és sok tényezőtől függ. A felesleges energia felhalmozódásához vannak hőakkumulátorok, ők is puffer tartályok. Szélsőséges esetekben vásároljon kényszerített töltésű hőgenerátort, ahol a ventilátor kikapcsolásakor a levegő elérése teljesen le van tiltva.