Урок 18. Физические и химические свойства кислорода – HIMI4KA

Какая температура горения дров в мангале и печи: факторы, влияющие на температуру горения и жаропроизводительность. Температура горения в таблице.

Температурный порог горения древесины различных пород

В зависимости от структуры и плотности древесины, а также количества и характеристик смол, зависит температура горения дров, их теплотворность, а также свойства пламени.

Если дерево пористое, то гореть оно будет очень ярко и интенсивно, однако высоких температур горения оно не даст – максимальный показатель составляет 500 ℃. А вот более плотная древесина, как, например, у граба, ясеня или бука, сгорает при температуре около 1000 ℃. Чуть ниже температура горения у березы (около 800 ℃), а также дуба и лиственницы (900 ℃). Если речь идет о таких породах, как ель и сосна, то они загораются примерно при 620-630 ℃.

Что делает что-то легковоспламеняющимся?

Чтобы материал был легковоспламеняющимся, в нем должно быть что-то, что легко окисляется кислородом (естественный окислитель, в котором нет недостатка в окружающем нас воздухе). Например, этанол (один из многих горючих углеводородов) легко воспламеняется, потому что он содержит атомы углерода, которые могут окисляться до диоксида углерода.

Другой важный фактор, делающий что-то легковоспламеняющимся, — это летучесть — чем выше летучесть, тем более огнеопасен рассматриваемый материал. Углеводороды (этанол, бутан и т.д.), опять же, являются прекрасным примером летучих и легковоспламеняющихся веществ.

То, что выделяет атомы или молекулы, которые любят связываться с кислородом, обычно является легковоспламеняющимся материалом.

Горение березовых дров.

Береза является самым широко применяемым деревом для горения в печи в сельском хозяйстве. Это дерево является источником горения в смешанных лесах, так как древесина данного дерева выдает большую температуру нежели другие деревья, горит долго распределяя равномерно огонь.

Кора березового дерева называется берестой. Она является удобным сырьем для распяла топки. При заготовке на зиму дров березы необходимо полено примерно 80 см по диаметру распилить на щепки. При расколе нарушается целостность коры. Без коры дерево быстрее высыхает.

Береста не позволяет воде попасть к самому полену. Из-за этого фактора спиленное и не расколотое бревно быстро гниёт превращаясь в труху. Наглядным примером могут служить березы на природе. После того как ветер валит деревья на первый взгляд оно хорошо может служить для топки, но стоит лишь до него дотронуться, как оно распадается на мелкие части. Лишь кору можно использовать, все остальное дерево является гнилью.

В природных условиях при разведении костра смело применяйте березу. При горении дров нет треска, нет осколков углей, данное дерево безупречно подходит для обогрева.

Экзотика

Как известно, пород деревьев достаточно много, и чтобы перечислить все их виды, можно написать толстенную книгу, а то и не одну.

Поэтому кроме перечисленных сортов стоит коснуться хотя бы еще нескольких:

  • Вяз. Выделяется много дыма, плохо поддается раскалыванию и требует много времени для розжига.
  • Тополь. Как дрова для печки – очень даже ничего. Они легко колются, только разбрасываются искрами и быстро сгорают.
  • Бук. Тоже сложно разжечь и расколоть, зато можно использовать в сыром виде.
  • Пихта. Как и тополь, легко колется и разжигается, но не обойтись без большого количества дыма и искр.
  • Платан. Дерево просто в растопке, но трудно в расколке.

Лиственница

дрова для костра: лиственницаТемпература горения дров: таблицы сравнительных характеристик

Второе после дуба дерево по своим тепловым характеристикам. Рубить его проще, разжигать — тоже. Относится к хвойным, смолистым породам. Растёт не во всех лесах, но кое-где попадается довольно часто, а местами образует лиственничную тайгу.

  • Костровая мощность: 0,81дэ.
  • Теплотворная способность: 3062 кВт·ч/м³.
  • Температура горения: 865 °C.
  • Время горения: длительное.
  • Пламя: ровное, имеет заметный синий оттенок, искрит, может периодически «постреливать». Дымит.
  • Угли: отличаются долгим тлением и хорошим жаром.
  • Сложность разжигания: выше средней. Лиственницу запалить несколько проще, чем дуб, но всё равно придётся развести небольшой костерок — перед тем, как бросить в него полено.

Что может влиять на качество дров как топлива?

Наиболее негативно на теплотоворную способность дров оказывает содержащаяся в них вода. При жизни любая древесина содержит в себе воду, которая добывается корнями растений. При большой влажности древесины тепловая энергия, выделяемая при сгорании будет расходоваться не только на полезные цели (например, обогрев помещения, приготовление пищи или нагрев воды в бане) но и просто на испарение влаги из древесины.

Для понимания проблемности ситуации отметим, что если древесина (практически любая) содержит всего лишь 15 процентов влаги, то ее теплотворный показатель уменьшается до 3660 калорий. А теперь сравните эту цифру с показателями, приведенными в таблице и получится, что использовать влажные дрова – это все равно, что выкинуть часть их еще до размещения в топке.

Потери, определяемые влагой в дровах настолько велики, что эквивалента испарения 15 процентов влаги в килограмме дров хватит, чтобы нагреть до кипения около 10 литров воды.

Как упростить выбор дымохода

Что представляет собой дымоход для каминов? Это совокупность труб, у которых один конец подключен к обогревающему устройству, а другой — выведен на улицу. Его установка — достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий определенных знаний и профессионализма. Дымоходы могут изготавливаться из кирпича, нержавейки, керамики, Каждый из этих видов имеет свои преимущества, недостатки, а также особенности монтажа. Конечно же, для того чтобы сделать правильный выбор лучше обратиться за консультацией к профессионалам. Однако для того чтобы иметь некоторое понятие об устройстве дымоходов, приведем ниже краткое описание самых распространенных видов.

До какой температуры нагревается банная печь. Из какого металла лучше варить печь для баниПроблемы с дымоходамиТемпература горения дров: таблицы сравнительных характеристик

Кислород воспламеняется?

Нет, кислород по своей природе не воспламеняется. Это окислитель, а это значит, что он помогает гореть другим вещам.

Предположим, вы построите лабораторию, которая будет идеально изолирована от внешнего мира, а это значит, что в нее не смогут попасть никакие примеси или газы. Затем, вы наполните лабораторию чистым кислородом. Если каким-то образом в лабораторию попадет искра, что, по-вашему, произойдет?

Ничего!

Если бы кислород был легковоспламеняющимся газом, искра подожгла бы воздух в лаборатории, но, поскольку кислород негорючий, он не загорается сам по себе.

Искра в наполненной кислородом комнате может превратиться в бушующий огонь, если прилипнет к объекту.

Однако если бы в лаборатории был хотя бы небольшой лист бумаги, он бы мгновенно загорелся, так как молекулы на листе бумаги быстро прикрепились бы к окружающему кислороду (то есть к окислителю).

Кислород нужен не всегда, чтобы зажечь огонь; подойдет любой окислитель. Хлор, перекись водорода, серная кислота и азотная кислота являются одними из многих окислителей, которые могут воспламенить вещи при правильных условиях.

Поскольку кислород является наиболее распространенным природным окислителем, принято считать, что все горит только в присутствии кислорода. Другими словами, люди могут предположить, что кислород всегда необходим для того, чтобы что-то сгорело.

Еще один частый вопрос, связанный с огнем и кислородом: как звезды и наше солнце продолжают гореть, если в космосе нет кислорода?

Измерение температуры горения

Дома обмерить температуру горения не так просто. Простой термометр тут не подходит. Конечно, «на глазок» тоже не выйдет определить верную температуру горения конкретного материала. Чтобы привести такие исследования, необходимо приобрести специализированный прибор с названием пирометр.

Все таки стоит знать, что значительная температура горения дров в печке не означает, что они станут выделять нужное кол-во тепла. В связи с этим необходимо также побеспокоится о качественном оборудовании. В хороших печах есть возможность искусственным методом уменьшать поступление кислорода к дровам. Подобным образом, имеется возможность достигнуть увеличения температуры сгорания и понижения отдачи тепла.

Потому как кустарных условиях температуру горения различных дров обмерить не так просто, дорогостояще, а иногда и нереально, то можно надеяться на Официальные данные. Все показатели уже давно вычислили в условиях лаборатории профессионалы, путем сравнительного анализа. Дабы получить нужные результаты, перед проверкой дрова тщательно высушивались – приводились в подходящее состояние для опытов с открытым огнём.

Горение дров из дуба.

Дерево дуба является очень ценным, его использовать как дрова является кощунством. Если вы используете для горения дров дуб, вам повезло, так как он выделяет много тепла, долго горит, оставляет много больших угрей.

Измерение температуры горения

Проверить, до которого градуса разгорелся костёр, можно только специальной аппаратурой. Обычные термометры тут не подойдут. Точнее всего температура в печи может быть замерена с помощью пирометра. Но умельцы наловчились использовать даже мультиметр.

В этом видео показано, как узнать, какая температура в костре из дров, применяя мультиметр:

kak-vybrat-tverdotoplivnyy-kotel-dlitelnogo-goreniya-dlya-doma-sravnivaem-printsip-deystviya-i-vidy--27988.jpg

А в стародавние времена в народе определяли нужную температуру в костре по цвету пламени. Если присутствовали красные оттенки, то градусы ещё низкие. Белый спектр указывал на самую высокую температуру, которая создавалась искусственной тягой. Но при этом буквально вся тепловая энергия за очень короткое время вылетала в дымоход. А о том, что пора ставить на печь казан, говорил жёлтый цвет огня.

Современными исследованиями было установлено, что максимальная температура твёрдого топлива напрямую зависит от плотности материала. Этот показатель назвали жаропроизводительностью и стали измерят в процентном содержании каждой породы древесины.

Следующий список покажет, как максимальная температура зависит от жаропроизводительности:

  • Тополь: 39 % – 468 °C.
  • Ольха: 46 % – 552 °C.
  • Осина: 51 % – 612 °C.
  • Сосна: 52 % – 624 °C.
  • Липа: 55 % – 660 °C.
  • Акация: 59 % – 708 °C.
  • Пихта: 63 % – 756 °C.
  • Берёза: 68 % – 816 °C.
  • Летний дуб: 70 % – 840 °C.
  • Лиственница: 72 % – 865 °C.
  • Зимний дуб: 75 % – 900 °C.
  • Граб: 85 % – 1020 °C.
  • Ясень и бук: 87 % – 1044 °C.
Берёзовая поленница

Берёзовая поленница Источник lovesvet.ru

Чем больше пор внутри древесины, тем ярче и выше у неё пламя. Но при этом она сгорает быстро и даёт не так много тепла, как топливо с высокой плотностью. А у последнего материала из-за этого повышена жаропроизводительность, хоть пламя остаётся небольшим.

Повара, часто готовящие на открытом огне мясо, наловчились проверять готовность костра без приборов. Температура горения древесного угля в мангале может быть проверена вручную. Но это только приблизительные цифры. Для этого нужно провести рукой над поверхностью углей на расстоянии от них в 10 см.

Количество секунд, которые ладонь сможет выдержать, скажут о примерной температуре:

  • 5 – значит в мангале меньше 150 °C;
  • 4 – говорят о 200 °C;
  • 3 – покажут, что очаг разогрелся до 260 °C;
  • 2 – поведают, что там около 290 °C;
  • 1 – значит мангал готов к приёму мяса и там больше 350 °C.
Проверка жара в мангале

Проверка жара в мангале Источник grillandjoy.ru

Горение дров из ольхи.

Дерево ольхи можно назвать элитным, ранее ими топили печи для обогрева царских апартаментов.

Дрова из ольхи считаются одними из самых ценных. При горении данное дерево не выделяет угарного газа. Поленья долго горят, выделяют достаточно горячее пламя, не разрываются на мелкие щепы, не трещат. Щепу данного дерева используют для ароматного копчения.

Ко второму виду можно отнести следующие деревья:

Напоследок о сжигании угольной пыли

Мелкая фракция, остающаяся от рядового угля, тоже является полноценным топливом. Проблема заключается в загрузке – бо́льшая часть пыли сразу просыпается в зольник. Если загрузить ее поверх дров, перекрывается доступ кислорода, горение ухудшается. В подобных случаях можно применить 3 способа:

  1. Дедовский. Каменноугольная пыль перемешивается с водой, делаются лепешки и высушиваются на солнце.
  2. Брикетирование. Если вы располагаете большим количеством пыли, есть смысл изготовить либо заказать шнековый пресс для формования угольных брикетов в домашних условиях.
  3. Добавить к мелкой фракции воды и загружать в топку в старых полиэтиленовых пакетах.

Последний способ – наиболее простой и быстрый в реализации. Вода добавляется к пыли в соотношении 1 : 10, субстанция тщательно перемешивается и раскладывается по пакетам. Котел разгоняется до рабочей температуры на дровах, затем в топку загружается 2—3 таких порции. Подробнее о методе рассказывается на видео:

Какова температура воспламенения дерева?Watch this video on YouTube

Вовремя закрывайте задвижку

Чем сильнее тяга, тем быстрее горят дрова. Но при нехватке воздуха они плохо горят и образуют много сажи. Важен баланс, чтобы к дровам попадало минимально необходимое для горения воздуха.

  1. Перед розжигом откройте заслонку отопительного прибора на максимум, чтобы обеспечить хорошую тягу для разжигания дров.
  2. Когда дрова разгорятся начните постепенно закрывать задвижку. Если дрова начнут гаснуть – приоткройте задвижку и увеличьте тягу. Со временем вы подберете оптимальное положение задвижки.

Чем суше и плотнее дрова, тем меньше воздуха требуется для их горения.

Какими дровами лучше топить

От породы дерева сильно зависит теплоотдача отопительного прибора и время горения.

На молекулярном уровне древесина состоит из множества пустых клеток со стенками из древесного вещества. Плотность этого древесного вещества (стенок) у всех пород дерева одинаковая, а вот размер клеток — разный.

Чем меньше размер клеток, тем выше плотность древесины и каждый её квадратный сантиметр содержит много горючего древесного вещества. И наоборот: чем больше размер клеток, тем меньше плотность дерева. Оно содержит много воздуха и мало горючего древесного вещества.

ad8-plotnost-derevaad80.jpg Представьте что круг это 1 квадратный сантиметр древесины. В первом случае клетки маленькие и стенок между ними много. Во втором случае количество клеток и стенок меньше, а пустот, которые заполнены воздухом – больше. Плотность у такой древесины невысокая.

Какие выводы можно сделать:

  1. Менее плотные дрова быстро горят. При горении дров высвобождается воздух, который подпитывает горение. Чем больше воздуха, тем дрова горят быстрее и менее равномерно.
  2. Плотные дрова выделяют больше тепла, так как на единицу объема они содержат больше горючего древесного вещества.
  3. Плотные дрова оставляют больше углей, которые долго тлеют. Мягкие породы дерева хуже держат форму, рассыпаются на маленькие угольки и быстро гаснут.

Всю древесину делят на три категории плотности: малую, среднюю, высокую.

Какая температура горения дров в печи – древесные породы, какие дрова лучше подобрать

Дрова являются обычным видом твёрдого топлива, которое с давних пор применялось в регионах, где существует огромное количество доступной древесины. От того, насколько велика температура горения дров в печке, будет зависеть не только скорость прогрева дома, но и результативность использования топлива, а это означает, и размер материальных затрат. О ключевых характеристиках древесины, и также моментах, которые оказывают влияние на кол-во выделяемой дровами энергии тепла, и пойдёт речь в публикации ниже.

Приготовьте дрова заранее

Занесите дрова в теплое помещение за 2-3 дня до розжига, чтобы увеличить их начальную температуру.

Чем теплее дрова изначально, тем:

  • Они расходуют меньше тепла на собственный разогрев и больше на обогрев помещения. Вы используете тепло полезнее.
  • Дрова быстрее достигают оптимального режима горения, что еще больше увеличивает их теплотворность и снижает количество выделяемой сажи. Это происходит потому, что входящие в состав древесины смола, креозот, деготь, эфирные масла и другие вещества не сгорают при низкой температуре и оседают на стенках в виде сажи. А при оптимальном режиме температура горения достаточна, чтобы они сгорали целиком и выделяли дополнительное тепло.

Разница горения «теплых» и «холодных» дров заметна сразу: холодные дрова выделяют много дыма, что характеризует неполное сгорание. А теплые сухие дрова горят практически без дыма.

Несколько практических советов

Если вы почувствовали, что в помещении, в котором находится печка при плотно закрытой дверце топки запахло влажными дровами – проверьте целостность и герметичность печного оборудования.

Учтите, что продукты сгорания содержат в себе много кислот, поэтому трубы дымоходов необходимо делать из материалов, устойчивых к агрессивным средам.

После использования дров с высоким содержанием смолы прочистите дымоход.

Чтобы нагревать камни, например для парилки – лучше использовать дрова, которые горят слабо и подают тепло постепенно.

Если вам необходимо быстро нагреть парную комнату – используйте дрова с большой температурой горения и увеличьте подачу воздуха в топку.

Замеры температуры печи: видео



См. также

  • Категория:Соединения кислорода
  • Жидкий кислород
  • Озон

Примечания

  1. http://www.food-info.net/uk/e/e948.htm Food-Info.net : E-numbers : E948 : Oxygen
  2. Телепортация: прыжок в невозможное / Дэвид Дарлинг. — Москва: Эксмо, 2008. — 300 с. — (Открытия, которые потрясли мир). — 3100 экз.

Wikimedia Foundation. 2010.

Кизяк

Засохший (до полного обезвоживания) навоз крупного рогатого скота также может выручить туриста в бездровье. Коровьи лепёшки весьма недурственно и долго горят, а жару от них получается порядком.

К сожалению — ни в литературе, ни в интернете, точных параметров кизяка как топлива найти не удалось, несмотря на то, что во многих сельских местностях и аграрных странах он является традиционным способом отопления. Но поговаривают, что по своим характеристикам кизяк примерно соответствует торфу.

Бук, ясень

По теплотворности бук и ясень относятся к первой группе – горят долго, жара дают много, даже если пролежали всего месяц или сразу из-под топора в печь. Как и дубовые, из-за твердости и плотности неохотно разгораются, но максимально долго поддерживают горение, благодаря чему их требуется меньше. Но если ясень еще более-менее доступен, топить буком, дорогое удовольствие, которое стоит оставить для камина или на случай сильных морозов.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...