Ja jūs vadāties pēc Wikipedia, koksnes degšanas temperatūra ir no 800 līdz 1000 ° C (aptuveni), un koka aizdegšanās un sabrukšana sākas 300 ° C temperatūrā. Faktiski šis diapazons ir vēl plašāks - no 450 līdz 1050 ° C. Ne pārāk precīzi dati, vai ne? Tam ir izskaidrojums - temperatūra liesmas centrā ir atkarīga no daudziem apstākļiem. Tiem, kas vēlas panākt efektīvu koksnes sadedzināšanu plītī vai cietā kurināmā katlā, nesāpēs iepazīties ar šiem faktoriem.
Kad malka dod lielāku siltumu?
Lai organizētu privātmājas ekonomisku apkuri, jums ir jāiegūst maksimālais siltums no koka un pēc tam jāpārnes uz telpām ar minimāliem zaudējumiem. Otrais nosacījums ir atkarīgs no siltuma avota efektivitātes, bet pirmais ir atkarīgs no koksnes dedzināšanas temperatūras krāsns vai katla krāsnī. Jo augstāks tas ir, jo vairāk siltuma izdalās.
Šādi faktori ietekmē siltuma daudzumu, kas rodas koksnes dedzināšanas laikā (siltuma ražošana):
- kaloriju saturs (siltumenerģijas daudzums, ko var iegūt no degvielas vienības);
- dabiskā mitruma saturs kokā;
- pievadītā gaisa tilpums un tā temperatūra.
Praksē visi šie parametri ir savstarpēji saistīti. Kurināmā siltumspēja, kas ir pārmērīgi piesātināta ar mitrumu, ir apmēram 2 reizes zemāka nekā sausa koka. Un bez pareiza gaisa daudzuma tas nokvēps un izdalīs minimālu siltumu. Tas ir, koka reālā degšanas temperatūra ir mainīga vērtība, un to nevar precīzi norādīt teorētiskos apsvērumos.
Uzziņai. Ir vienkāršs veids, kā noteikt, kāda tiek sasniegta uguns temperatūra, sadedzinot malku kamīna atklātajā kurtuvē. Izmantojiet infrasarkano staru pirometru, kas mēra virsmu sildīšanu no attāluma, kā to izdarīja galvenais plīts ražotājs savā video. Tajā parādīti grila kamīna ieliktņa testi, mērījumi veikti video otrajā pusē.
Tagad apskatīsim katru faktoru atsevišķi.
Par kurināmā siltumspēju
Dažādu veidu koksne atšķiras pēc blīvuma un svara, kā arī satur atšķirīgu daudzumu oglekļa un ūdeņraža - galvenās sastāvdaļas, kas degšanas laikā rada siltumu. Parasti blīvākas un smagākas sugas, piemēram, ozols un osis, dod vairāk enerģijas nekā papeles vai alksnis. Mēs jūsu uzmanībai piedāvājam tabulu ar datiem par dažādu koksnes sugu blīvumu, īpatnējo siltumu un sadegšanas temperatūru.
Piezīme. Tabulā parādītas sausās degvielas sadedzināšanas masas un tilpuma vērtības uz 1 kg un 1 m3 uzglabāšanas vietas. Maksimālā temperatūra ir norādīta ideāliem sadegšanas apstākļiem ar lieko gaisu.
Ja salīdzinām siltumspēju pēc tilpuma, ir pamanāms, ka ozola vai bērza apaļkoki izdalīs vairāk siltuma nekā mazāk blīvi skujkoki. Un, lai arī koksnes sadedzināšanas krāsnī, katliņā vai katlā nosacījumi nav tālu no ideālajiem, tendence turpināsies. Tas ir, liesmas temperatūra tieši ir atkarīga no izvēlēto koksnes sugu siltumspējas.
Mitruma efekts
Palielināts mitruma saturs ir pirmais efektīvās siltuma pārneses ienaidnieks jebkuras biomasas sadedzināšanas laikā. Svaigi sasmalcināta koksne ar mitruma saturu 50–65% nekad nesniegs rādītājus, kas norādīti iepriekš tabulā, un tas ir iemesls, kāpēc:
- Krāsns sildīšanas procesā apaļkokos esošais ūdens absorbē daļu no ģenerētā siltuma.
- Kad malka ir labi uzliesmojusi un tai ir dots pietiekami daudz siltuma, mitrums no šķidrās fāzes nonāk tvaikos, atņemot lauvas daļu no saņemtās enerģijas. Tā kā karstais tvaiks atstāj kamīnu kopā ar dūmgāzēm, zaudēto siltumu nav iespējams atgūt.
- Lai aizdedzinātu neapstrādātu koku, nepieciešama augstāka temperatūra. Sākot no spēles ar papīra lapu, ir diezgan grūti tos aizdedzināt; jums jāizmanto gāzes deglis.
Uzziņai. Daļa ūdens tvaiku kondensējas no saskares ar skursteņa sienām, kas izraisa nelielu siltumenerģijas daļu izdalīšanos. Tas tikai sasilda cauruli, nevis jūsu māju.
Cik pazeminās siltumspēja un pēc tam koka degšanas temperatūra atkarībā no mitruma, atspoguļota šajā tabulā:
Ir viegli redzēt, ka svaigi zāģētas malkas siltuma pārnese ir uz pusi mazāka nekā sausa uguns (mitrums ir mazāks par 20%). Attiecīgi, lai sildītu māju, būs jāiztērē divreiz vairāk cietā kurināmā. Atsevišķs jautājums ir plīts vannā, kurai iededzināšanai nepieciešams maksimāls siltums. Izmantojot neapstrādātu koksni, nebūs iespējams sasniegt augstu temperatūru neatkarīgi no tā, cik apaļkokus jūs iemest krāsnī. Lieta ir viņu vājajā siltuma ražošanā, kas neļaus jums applūst pirts, kā vajadzētu.
Sadegšanas gaisa patēriņš
Lai pilnībā sadedzinātu malku un sasniegtu maksimālo temperatūru kurtuvē, ir nepieciešams piegādāt gaisu ar pārsniegumu 130% no nepieciešamā daudzuma. Radot ideālus apstākļus, oglekļa oksidācijas (sadegšanas) reakciju apraksta ar vienkāršotu vienādojumu:
Vārdos tas nozīmē, ka karsējot, koks sadalās ogleklī (C) un ūdeņradī (H), un skābeklis (O) tiek piegādāts no ārpuses. Katrs oglekļa atoms sastopas ar 2 skābekļa atomiem un veido oglekļa dioksīdu. Savukārt ūdeņradis apvienojas ar skābekļa atlikumiem, kas izraisa ūdens izdalīšanos (atkal tvaika formā). Latīņu Q formulas beigās nozīmē siltuma izdalīšanos, kas nepieciešama apkures vajadzībām.
Bet kas notiek, ja tiek pārkāpti ideālie apstākļi:
- Ūdeņradis ir ļoti aktīvs elements, tāpēc tas vispirms tiek oksidēts. Kad nepietiek gaisa (jūs pārklājāt pūsto krāsni vai katlu), ogleklis paliek bez skābekļa molekulām. Tā rezultātā veidojas nesadedzināts oglekļa monoksīds (CO), kas kopā ar dūmiem izplūst caurulē.
- Ar pilnīgu skābekļa trūkumu (tā saukto gruzdēšanas režīmu) ogleklis pārvēršas par oglēm, pelniem un kvēpiem. Pēdējais, skursteņa iegrimes ietekmē, arī metas caurulē un apmetas uz tās sienām.
- Pārmērīgs gaisa daudzums rodas no stipra skursteņa iegrimes vai nepareizas katla turbokompresora darbības. Fenomens ir pilns ar siltuma zudumiem caur skursteni.
Piezīme. Ugunskurs ir siltuma avota piemērs ar nekontrolētu gaisa padevi. Jo vairāk tas ir, jo zemāka ir uguns temperatūra ugunī un mazāk siltuma pie izejas. Lai ilgstoši sasildītos pie pavarda, apaļkoki jāstāda nepārtraukti.
Šķērslis, lai iegūtu labu siltumu no malkas, var būt gaisa temperatūra, kas tiek piegādāta sadegšanas kamerai. Aukstā gaisa plūsma tikpat veiksmīgi noņem dārgo siltumu kā ūdens tvaiki. Nav nejauši, ka augstas kvalitātes siltummezglu ražotāji no kurtuves ārējām sienām izveido īpašu kanālu gaisa sildīšanai. Kā tas tiek īstenots praksē, ir parādīts mūsu eksperta pašdarināta cietā kurināmā katla fotoattēlā.
Noderīgi padomi
Augsta degošās koksnes temperatūra ir efektīvas privātmājas apsildīšanas atslēga. Pat TT katlu un malkas krāsniņu ražotāji instrukcijās norāda, ka vislabākā siltuma ģeneratora efektivitāte tiek novērota, darbojoties maksimālajā režīmā.
Noslēgumā mēs sniegsim dažus ieteikumus, kā panākt augstu siltuma ražošanu un tādējādi arī enerģijas ietaupījumu:
- Ja jums ir jāpērk malka, neņemiet zemu kaloriju sugas, piemēram, vītolu un papeles. Pirmais ir pārāk piesātināts ar mitrumu, bet otrais ir ar mazu blīvumu. Atcerieties, ka jūs maksājat kubikmetrus, nevis kilogramus cietā kurināmā.
- Cik vien iespējams nosusiniet baļķus. Svaigi nocirsts koks sasniedz mitruma saturu 20-25% pēc vismaz pusotra gada žāvēšanas atklātā malkā.
- Centieties nedarbināt katlu vajātā samazinājuma režīmā, kas it kā palīdz ietaupīt.Kā redzat no fotoattēla, uguns temperatūra normālas degšanas laikā ir 800 ° C, un gruzdējoša koksne radīs ne vairāk kā 450 ° C. Ar šādu siltuma izkliedi māju nevar sildīt.
- Oglekļa monoksīds CO ir ne tikai degošs, bet arī toksisks. Mēģinot ietaupīt degvielu, mēs bloķējam gaisa padevi krāsnī un provocējam tās izlaišanu. Potenciālā degviela tiek ne tikai izmesta, bet arī piesārņo vidi.
- Neorganizējiet gaisa padevi krāsnij no ielas, lai nezaudētu enerģiju tās apkurei. Izvēloties cietā kurināmā katlu, pievērsiet uzmanību modeļiem ar apkures kanālu. Tos viegli atšķirt ar ventilatoru, kas uzstādīts augšējā panelī, nevis pelnu kastes durvīs.
Protams, kamerā nav iespējams pastāvīgi uzturēt augstu temperatūru, jo mainās arī mājas vajadzība pēc siltuma un ir atkarīga no daudziem faktoriem. Lai uzkrātu lieko enerģiju, ir siltuma akumulatori, tie ir arī bufera tvertnes. Ārkārtējos gadījumos iegādājieties piespiedu uzlādes siltuma ģeneratoru, kur ventilatora izslēgšanas periodos gaisa piekļuve tiek pilnībā bloķēta.