Tabel cu conținut de frasin de lemn. Determinarea căldurii specifice de ardere a lemnului de foc. Puterea calorică a lemnului de foc: video

Lemnul de foc este cea mai veche și tradițională sursă de energie termică, care este un tip de combustibil regenerabil. Prin definiție, lemnul de foc este bucăți de lemn proporționale cu vatra, folosite pentru a aprinde și întreține focul în acesta. Din punct de vedere calitativ, lemnul de foc este cel mai instabil combustibil din lume.

Cu toate acestea, compoziția procentuală în greutate a oricărei mase de lemn este aproximativ aceeași. Include pana la 60% celuloza, pana la 30% lignina, 7...8% hidrocarburi asociate. Restul (1...3%) -

Standard de stat pentru lemn de foc

Funcționează pe teritoriul Rusiei
GOST 3243-88 Lemn de foc. Specificații
Descarca (descărcări: 1689)

Timp standard Uniunea Sovietică defineste:

1. Sortiment lemn de foc dupa marime
2. Cantitatea permisă de lemn putrezit
3. Gama de lemn de foc după puterea calorică
4. Metodologia de calcul a cantității de lemn de foc
5. Cerințe de transport și depozitare
   combustibil lemnos

Dintre toate informațiile GOST, cele mai valoroase sunt metodele de măsurare a stivelor de lemn și coeficienții de conversie a valorilor de la o măsură pliată la una densă (de la un metru pliabil la un metru cub). În plus, punctul de limitare a putregaiului inimii și al alburnului (nu mai mult de 65% din suprafața finală), precum și interzicerea putregaiului extern, prezintă un anumit interes. Este greu de imaginat un astfel de lemn de foc putred în epoca noastră cosmică a căutării calității.

In ceea ce priveste puterea calorica,
apoi GOST 3243-88 împarte toate lemnele de foc în trei grupuri:

Contabilitate lemn de foc

Pentru a ține cont de orice valoare materială, cel mai important lucru sunt modalitățile și metodele de calculare a cantității acesteia. Cantitatea de lemn de foc poate fi luata in calcul, fie in tone si kilograme, fie in pliat si metri cubiși decimetri. În consecință - în unități de măsură de masă sau volumetrice

1. Contabilitatea lemnului de foc în unități de măsură de masă
   (în tone și kilograme)
   Această metodă de contabilizare a combustibilului lemnos este folosită extrem de rar datorită voluminității și stângăciei sale. A fost împrumutat de la lucrătorii lemnului și este o metodă alternativă pentru cazurile în care este mai ușor să cântăriți lemnul de foc decât să determinați volumul acestuia. Așadar, de exemplu, uneori, în timpul livrărilor angro de combustibil lemnos, poate fi mai ușor să cântăriți vagoanele încărcate și camioanele cu lemne, mai degrabă decât să determinați volumul de „capete” din lemn fără formă care se ridică pe ele.

   Avantaje
   
   - ușurința procesării informațiilor pentru calcularea ulterioară a puterii calorice totale a combustibilului în timpul calculelor de inginerie termică. Pentru ca puterea calorica a unei masuri de greutate a lemnului de foc se calculeaza in functie de si este practic neschimbata pentru orice tip de lemn, indiferent de localizarea geografica si gradul acestuia. Astfel, atunci când se contabilizează lemnul de foc în unități de masă, se ia în considerare greutatea netă a materialului combustibil minus greutatea umidității, a cărei cantitate este determinată de un umidificator.

   Defecte
   contabilizarea lemnului de foc în unităţi de măsură de masă
   - metoda este absolut inacceptabilă pentru măsurarea și contabilizarea loturilor de lemn de foc în condiții de tăiere în câmp, atunci când echipamentul special necesar (cântar și umiditate) este posibil să nu fie la îndemână
   - rezultatul măsurării umidității devine în curând irelevant, lemnul de foc devine rapid umed sau se usucă în aer

2. Contabilitatea lemnului de foc in unitati de masura volumetrice
   (în pliat și metri cubi și decimetri)
   Această metodă de contabilizare a combustibilului lemnos a devenit cea mai utilizată ca fiind cea mai simplă și cale rapidă luând în considerare masa combustibilului lemnos. Prin urmare, contabilitatea lemnului de foc se efectuează peste tot în unități de măsură volumetrice - metri de ori și metri cubi (măsuri de ori și densitate)

   Avantaje
   contabilitatea lemnului de foc în unităţi de măsură volumetrice
   - simplitate extremă în măsurarea stivelor de lemn cu un metru liniar
   - rezultatul măsurătorii este ușor de controlat, rămâne neschimbat mult timp și nu ridică îndoieli
   - metodologia de măsurare a loturilor de lemn și coeficienții de conversie a valorilor dintr-o măsură pliată în una densă sunt standardizate și stabilite în

   Defecte
   contabilizarea lemnului de foc în unităţi de măsură de masă
   - prețul pentru simplitatea contabilizării lemnului de foc în unități volumetrice este complicația calculelor termotehnice ulterioare pentru calcularea puterii calorice totale a combustibilului lemnos (trebuie să țineți cont de tipul de copac, unde crește, gradul de putrezire a lemnul de foc etc.)

Puterea calorică a lemnului de foc

Puterea calorică a lemnului de foc
este, de asemenea, căldura de ardere a lemnului,
este si puterea calorica a lemnului de foc

Cum diferă puterea calorică a lemnului de foc de puterea calorică a lemnului?

Puterea calorică a lemnului și puterea calorică a lemnului de foc sunt valori înrudite și similare, identificate în viața de zi cu zi cu conceptele de „teorie” și „practică”. În teorie, studiem puterea calorică a lemnului, dar în practică, ne ocupăm de puterea calorică a lemnului de foc. În același timp, buștenii de lemn reali pot avea o gamă mult mai largă de abateri de la normă decât probele de laborator.

De exemplu, lemnul de foc real are scoarță, care nu este lemn în sensul literal al cuvântului și, totuși, ocupă volum, participă la procesul de ardere a lemnului și are propria sa putere calorică. Adesea, puterea calorică a scoarței diferă semnificativ de puterea calorică a lemnului în sine. In plus, lemnul de foc adevarat poate avea densitati diferite de lemn in functie de lemn, sa aiba un procent mare etc.

Astfel, pentru lemnul de foc real, indicatorii de putere calorică sunt generalizați și ușor subestimați, întrucât pentru lemnul de foc real, toți factorii negativi care reducputerea lor calorică. Astfel se explică diferența mai mică de mărime dintre valorile calculate teoretic ale puterii calorice a lemnului și valorile aplicate practic ale puterii calorice a lemnului de foc.

Cu alte cuvinte, teoria și practica sunt lucruri diferite.

Puterea calorică a lemnului de foc este cantitatea de căldură utilă generată în timpul arderii acestuia. Căldura utilă înseamnă căldură care poate fi îndepărtată din șemineu fără a afecta procesul de ardere. Puterea calorică a lemnului de foc - cel mai important indicator calitatea combustibilului lemnos. Puterea calorică a lemnului de foc poate varia foarte mult și depinde, în primul rând, de doi factori - lemnul în sine și .

• Puterea calorică a lemnului depinde de cantitatea de substanță lemnoasă combustibilă prezentă pe unitate de masă sau volum de lemn. (mai multe detalii despre puterea calorică a lemnului în articol -)
• Conținutul de umiditate al lemnului depinde de cantitatea de apă și de altă umiditate prezentă pe unitate de masă sau volum de lemn. (mai multe detalii despre conținutul de umiditate a lemnului în articol -)

Tabel cu putere calorică volumetrică a lemnului de foc

Graduarea puterii calorice conform
(la umiditatea lemnului 20%)

Puterea calorică a lemnului putred

Este absolut adevărat că putregaiul deteriorează calitatea lemnului de foc și îi reduce puterea calorică. Dar cât de mult scade puterea calorică a lemnului de foc putrezit este o întrebare. GOST sovietic 2140-81 definește metodologia de măsurare a mărimii putregaiului, limitează cantitatea de putregai dintr-un buștean și numărul de bușteni putrezi dintr-un lot (nu mai mult de 65% din suprafața finală și nu mai mult de 20% din masa totală, respectiv). Dar, în același timp, standardele nu indică în niciun fel o modificare a puterii calorice a lemnului de foc în sine.

Este evident că în limitele cerințelor GOST Nu există o schimbare semnificativă a puterii calorice totale a masei lemnoase din cauza putregaiului, prin urmare, buștenii putrezi individuali pot fi neglijați în siguranță.

Dacă există mai mult putregai decât este acceptabil conform standardului, atunci este recomandabil să se țină cont de puterea calorică a unui astfel de lemn de foc în unități de măsură. Pentru că atunci când lemnul putrezește, au loc procese care distrug substanța și îi perturbă structura celulară. În același timp, în consecință, lemnul scade, ceea ce îi afectează în primul rând greutatea și practic nu îi afectează volumul. Astfel, unitățile de masă de putere calorică vor fi mai obiective pentru luarea în considerare a puterii calorice a lemnului de foc foarte putred.

Prin definiție, masa (greutatea) puterea calorică a lemnului de foc este practic independentă de volumul, tipul de lemn și gradul de putrezire a acestuia. Și, numai umiditatea lemnului are o mare influență asupra puterii calorice masice (greutate) a lemnului de foc

Puterea calorică a unei măsuri de greutate a lemnului de foc putred și putred este aproape egală cu puterea calorică a unei măsuri de greutate a lemnului de foc obișnuit și depinde numai de conținutul de umiditate al lemnului în sine. Pentru că numai greutatea apei deplasează greutatea substanțelor lemnoase combustibile din măsura greutății lemnului de foc, plus pierderea de căldură datorată evaporării apei și încălzirii vaporilor de apă. Care este exact ceea ce avem nevoie.

Puterea calorică a lemnului de foc din diferite regiuni

Volumetric Puterea calorică a lemnului de foc pentru același tip de arbore care crește în diferite regiuni poate diferi din cauza modificărilor densității lemnului în funcție de saturația cu apă a solului din zona de creștere. Mai mult, acestea nu trebuie să fie neapărat regiuni sau regiuni diferite ale țării. Chiar și într-o zonă mică (10...100 km) de exploatare forestieră, puterea calorică a lemnului de foc pentru același tip de lemn se poate modifica cu o diferență de 2...5% din cauza modificărilor de lemn. Acest lucru se explică prin faptul că în zonele aride (în condiții de lipsă de umiditate) crește și se formează o structură celulară mai mică și mai densă a lemnului decât în ​​terenurile mlăștinoase bogate în apă. Astfel, cantitatea totală de substanță combustibilă pe unitatea de volum va fi mai mare pentru lemnul de foc recoltat în zonele mai uscate, chiar și pentru aceeași zonă de tăiere. Desigur, diferența nu este atât de mare, cam 2...5%. Cu toate acestea, pentru colectările de lemn de foc la scară largă, acest lucru poate avea un efect economic real.

Puterea calorică în masă a lemnului de foc din același tip de lemn care crește în diferite regiuni nu va varia deloc, deoarece puterea calorică nu depinde de densitatea lemnului, ci depinde doar de conținutul de umiditate al acestuia.

Frasin | Conținut de cenușă din lemn de foc

Ca al lui minerale, care sunt conținute în lemn de foc și care rămân în reziduul solid după arderea completă a masei lemnoase. Conținutul de cenușă al lemnului de foc este gradul de mineralizare a acestuia. Conținutul de cenușă al lemnului de foc este măsurat ca procent din masa totală a combustibilului lemnos și indică conținutul cantitativ de substanțe minerale din acesta.

Distingeți cenușa interioară și cea externă

Voi scrie aici un rezumat despre problemele luate în considerare și apoi ceva de genul paragrafelor din care urmează aceste rezumate.

1. Puterea calorică specifică a oricărui lemn 18 - 0,1465W, MJ/kg= 4306-35W kcal/kg, W-umiditate.
2. Puterea calorică volumetrică a mesteacănului (10-40%) 2,6 kW*h/l
3. Puterea calorică volumetrică a pinului (10-40%) 2,1 kW*h/l
4. Uscarea la 40% și mai jos nu este atât de dificilă. Pentru cheresteaua rotundă este chiar necesar dacă se plănuiește despicarea.
5. Cenușa nu arde. Funinginea și cărbunele sunt aproape de cărbune
6. Când arde lemnul uscat, se eliberează 567 de grame de apă per kilogram de lemn de foc.
7. Alimentarea minimă teoretică de aer pentru ardere este de 5,2 m3/kg_lemn_de_foc uscat.Aportul normal de aer este de aproximativ 3m3/l_pin și 3_5 m3/l_mesteacăn.
8. Într-un coș de fum a cărui temperatură a peretelui interior este peste 75 de grade, nu se formează condens (cu lemne de foc până la 70% umiditate).
9. Eficiența boilerului/cuptorului fără recuperare de căldură nu poate depăși 91% la o temperatură a gazelor arse de 200 de grade.
10. Un dispozitiv de recuperare a căldurii gazelor de ardere cu condensare a aburului poate, în limită, să returneze până la 30% sau mai mult din căldura de ardere a lemnului de foc, în funcție de umiditatea inițială a acestuia.
11. Diferența dintre expresia obținută aici pentru puterea calorică specifică a lemnului de foc și dependența de literatură se datorează în primul rând utilizării diferitelor definiții ale umidității
12. Puterea calorică volumetrică a lemnului de foc putred cu o densitate uscată de 0,3 kg/l este de 1,45 kW*h/l într-o gamă largă de umiditate.
13. Pentru a determina puterea calorică volumetrică a diferitelor tipuri de lemn de foc, este suficient să măsurați densitatea lemnului de foc uscat la aer de acest tip, să înmulțiți cu 4 și să obțineți puterea calorică. în kWh litri din acest lemn de foc aproape indiferent de umiditate. O voi numi regula de patru

Conţinut
1. Dispoziții generale.
2. Valoare calorica lemn absolut uscat.
3. Puterea calorică a lemnului umed.
3.1. Calcul teoretic al căldurii de evaporare a apei din lemn.
3.2. Calculul căldurii de evaporare a apei din lemn
4. Dependența densității lemnului de umiditate
5. Puterea calorică volumetrică.
6. Despre conținutul de umiditate al lemnului de foc.
7. Fum, cărbune, funingine și cenușă
8. Câți vapori de apă se produc atunci când arde lemnul?
9.Caldura latenta.
10. Cantitatea de aer necesară pentru arderea lemnului
10.1. Cantitatea gazelor de ardere
11. Căldura gazelor de ardere
12. Despre randamentul cuptorului
13. Potenţialul total de recuperare a căldurii
14. Încă o dată despre dependența puterii calorice a lemnului de foc de umiditate
15. Despre puterea calorică a lemnului de foc putrezit
16. Despre puterea calorică volumetrică a oricărui lemn de foc.

Terminat deocamdată. Voi fi bucuros să adaug completări și comentarii/sugestii constructive.

1. Dispoziții generale.
Permiteți-mi să fac o rezervare imediat că s-a dovedit că prin conținutul de umiditate a lemnului mă refer la două concepte diferite. Voi opera în continuare doar cu conținutul de umiditate despre care se discută cheresteaua. Acestea. masa de apă din copac împărțită la masa reziduului uscat și nu masa de apă împărțită la masa totală.

Acestea. 100% umiditate înseamnă că o tonă de lemn de foc conține 500 kg apă și 500 kg lemn de foc absolut uscat

Conceptul unu. Desigur, este posibil să vorbim despre puterea calorică a lemnului de foc în kilograme, dar este incomod, deoarece conținutul de umiditate al lemnului de foc variază foarte mult și, în consecință, și puterea calorică specifică. În același timp, cumpărăm lemn de foc la metrul cub, nu la tonă.
Cumpărăm cărbune în tone, astfel încât puterea sa calorică este în primul rând interesantă pe kg.
Cumpărăm gaz la metrul cub, deci puterea calorică a gazului este interesantă pe metrul cub.
Cărbunele are o putere calorică de aproximativ 25 MJ/kg, iar gazul de aproximativ 40 MJ/m3. Despre lemne de foc se scriu de la 10 la 20 MJ/kg. Să ne dăm seama. Mai jos vom vedea că puterea calorică volumetrică, spre deosebire de valoarea masei pentru lemn de foc, nu se modifică atât de mult.

2. Puterea calorică a lemnului absolut uscat.
Pentru început, vom determina puterea calorică a lemnului de foc complet uscat (0%) pur și simplu prin compoziția elementară a lemnului.
Prin urmare, cred că procentele sunt date pe bază de masă.
1000 g lemn de foc absolut uscat contine:
495 g C
442 g O
63 g H
Reacțiile noastre finale. Le omitem pe cele intermediare (efectele lor termice, într-o măsură sau alta, sunt prezente în reacția finală):
С+O2->CO2+94 kcal/mol~400 kJ/mol
H2+0,5O2->H2O+240 kJ/mol

Acum să determinăm oxigenul suplimentar - care va furniza căldura de ardere.
495g C ->41,3 mol
442g O2->13,8 mol
63g H2->31,5 mol
Arderea carbonului necesită 41,3 moli de oxigen, iar arderea hidrogenului necesită 15,8 moli de oxigen.
Să luăm în considerare două opțiuni extreme. În primul, tot oxigenul prezent în lemnul de foc este asociat cu carbon, în al doilea cu hidrogen
Numaram:
prima varianta
Căldura primită (41,3-13,8)*400+31,5*240=11000+7560=18,6 MJ/kg
a 2-a varianta
Căldura primită 41,3*400+(31,5-13,8*2)*240=16520+936=17,5 MJ/kg
Adevărul, împreună cu toată chimia, este undeva la mijloc.
Cantitatea de dioxid de carbon și vapori de apă eliberați în timpul arderii complete este aceeași în ambele cazuri.

Acestea. puterea calorică a oricărui lemn de foc absolut uscat (chiar aspen, chiar stejar) 18+-0,5 MJ/kg~5,0+-0,1 kW*h/kg

3. Puterea calorică a lemnului umed.
Acum căutăm date pentru puterea calorică în funcție de umiditate.
Pentru a calcula puterea calorică specifică în funcție de umiditate, se propune utilizarea formulei Q=A-50W, unde A variază de la 4600 la 3870 http://tehnopost.kiev.ua/ru/drova/13-teplotvornost-drevesiny- drova.html
sau luați 4400 în conformitate cu GOST 3000-45 http://www.pechkaru.ru/Svojstva drevesin.html
Să ne dăm seama. am obtinut pentru lemn de foc uscat 18 MJ/kg = 4306 kcal/kg.
iar 50W corespunde la 20,9 kJ/g de apă. Căldura de evaporare a apei este de 2,3 kJ/g. Și aici există o discrepanță. Prin urmare, formula poate să nu fie aplicabilă într-o gamă largă de parametri de umiditate. La niveluri scăzute de umiditate din cauza A incert, la niveluri ridicate de umiditate (mai mult de 20-30%) din cauza 50 incorectă.
În datele despre puterea calorică directă există contradicții de la sursă la sursă și există incertitudine cu privire la ce se înțelege prin umiditate. Nu voi oferi link-uri. Prin urmare, calculăm pur și simplu căldura de evaporare a apei în funcție de umiditate.

3.1. Calcul teoretic al căldurii de evaporare a apei din lemn.
Pentru a face acest lucru vom folosi dependențe

Să ne limităm la 20 de grade.
de aici
3% -> 5% (rel)
4% -> 10% (rel)
6% -> 24% (rel)
9% -> 44% (rel)
12% -> 63% (rel)
15% -> 73% (rel)
20% -> 85% (rel)
28% -> 97% (rel)

Cum putem obține căldura de vaporizare din asta? dar destul de simplu.
mu(pereche)=mu0+RT*ln(pi)
În consecință, diferența dintre potențialele chimice ale aburului față de lemn și apă este determinată ca delta(mu)=RT*ln(pi/psat). pi este presiunea parțială a vaporilor deasupra arborelui, psat este presiunea parțială a vaporilor saturați. Raportul lor este umiditatea relativă a aerului exprimată ca fracție, să o notăm H.
respectiv
R=8,31 J/mol/K
T=293K
Diferența de potențial chimic este diferența de căldură de evaporare exprimată în J/mol. Să scriem expresia în unități mai digerabile în kJ/kg
delta(Qsp)=(1000/18)*8,31*293/1000 ln(H)=135ln(H) kJ/kg precizie la semn

3.2. Calculul căldurii de evaporare a apei din lemn
De aici datele noastre grafice sunt procesate în valori instantanee ale căldurii de evaporare a apei:
3% -> 2,71 MJ/kg
4% -> 2,61 MJ/kg
6% -> 2,49 MJ/kg
9% -> 2,41 MJ/kg
12% -> 2,36 MJ/kg
15% -> 2,34 MJ/kg
20% -> 2,32 MJ/kg
28% -> 2,30MJ/kg
Urmează 2,3 MJ/kg
Sub 3% vom lua în considerare 3MJ/kg.
Bine. Avem date universale aplicabile oricărui lemn, având în vedere că poza originală este aplicabilă și oricărui lemn. Asta este foarte bine. Acum să luăm în considerare procesul de umezire a lemnului și scăderea corespunzătoare a puterii calorice
sa avem 1 kg de reziduu uscat, umiditate 0g, putere calorica 18 MJ/kg
umezit la 3% - se adaugă 30 g de apă. Masa a crescut cu aceste 30 de grame, iar căldura de ardere a scăzut cu căldura de evaporare a acestor 30 de grame. Totalul nostru este (18MJ-30/1000*3MJ)/1,03kg=17,4MJ/kg
umezită în continuare cu încă 1%, masa a crescut cu încă 1%, iar căldura latentă a crescut cu 0,0271 MJ. Total 17,2 MJ/kg
Și așa mai departe, recalculăm toate valorile. Primim:
0% -> 18,0 MJ/kg
3% -> 17,4 MJ/kg
4% -> 17,2 MJ/kg
6% -> 16,8 MJ/kg
9% -> 16,3 MJ/kg
12% -> 15,8 MJ/kg
15% -> 15,3 MJ/kg
20% -> 14,6 MJ/kg
28% -> 13,5 MJ/kg
30%-> 13,3MJ/kg
40% -> 12,2 MJ/kg
70%->9,6MJ/kg
Ura! Aceste date din nou nu depind de tipul de lemn.
În acest caz, dependența este descrisă perfect printr-o parabolă:
Q=0,0007143*W^2 - 0,1702W + 17,82
sau liniar în intervalul 0-40
Q = 18 - 0,1465W, MJ/kg sau kcal/kg Q=4306-35W (nu 50 deloc) Ne vom ocupa de diferența separat mai târziu.

4. Dependența densității lemnului de umiditate
Voi lua în considerare două rase. Pin și mesteacăn

Pentru început, am scotocit și am decis să mă ocup de următoarele date despre densitatea lemnului

Cunoscând valorile densității, putem determina greutatea volumetrică a reziduului uscat și a apei în funcție de umiditate; nu luăm în considerare lemnul proaspăt tăiat, deoarece umiditatea nu este determinată.
Prin urmare, densitatea mesteacănului este 2.10E-05x2 + 2.29E-03x + 6.00E-01
pin 1.08E-05x2 + 2.53E-03x + 4.70E-01
aici x este umiditatea.
Voi simplifica la o expresie liniară în intervalul 0-40%
Se dovedește
pin ro=0,47+0,003W
mesteacan ro=0,6+0,003W
Ar fi bine să colectăm statistici asupra datelor, deoarece pinul are 0,47 m.b. si despre cazul, dar mesteacanul este mai usor, si 0,57 undeva.

5. Puterea calorică volumetrică.
Acum să calculăm puterea calorică pe unitatea de volum de pin și mesteacăn
Pentru mesteacăn

0 0,6 18 10,8
15 0,64 15,31541 9,801862
25 0,67 13,91944 9,326025
75 0,89 9,273572 8,253479
La mesteacăn se poate observa că puterea calorică volumetrică variază de la 8 MJ/l pentru lemnul proaspăt tăiat până la 10,8 pentru lemnul complet uscat. Într-un interval practic semnificativ de 10-40% de la aproximativ 9 la 10 MJ/l ~ 2,6 kW*h/l

Pentru pin
umiditate densitate capacitate termică specifică capacitate termică volumetrică
0 0,47 18 8,46
15 0,51 15,31541 7,810859
25 0,54 13,91944 7,516497
75 0,72 9,273572 6,676972
La mesteacăn se poate observa că puterea calorică volumetrică variază de la 6,5 ​​MJ/l pentru lemnul proaspăt tăiat până la 8,5 pentru lemnul complet uscat. Într-un interval practic semnificativ de 10-40% de la aproximativ 7 la 8 MJ/l ~ 2,1 kW*h/l

6. Despre conținutul de umiditate al lemnului de foc.
Mai devreme am menționat intervalul practic semnificativ de 10-40%. vreau sa clarific. Din considerentele anterioare, devine evident că este mai indicat să arzi lemnul uscat decât lemnul umed și pur și simplu este mai ușor să-l ardeți și mai ușor să îl transportați la focar. Rămâne de înțeles ce înseamnă uscat.
Dacă ne uităm la poza de mai sus, vom vedea că la aceleași 20 de grade peste 30%, umiditatea aerului de echilibru lângă un astfel de copac este de 100% (rel.). Ce înseamnă? AK este că bușteniul se comportă ca o băltoacă și se usucă în orice condiții meteorologice, se poate usca chiar și în ploaie. Viteza de uscare este limitată doar de difuzie, ceea ce înseamnă lungimea buștenului dacă nu este tocat.
Apropo, viteza de uscare a unui buștean de 35 cm lungime este aproximativ echivalentă cu viteza de uscare a unei plăci de cincizeci și cincizeci și, din cauza crăpăturilor din buștean, viteza de uscare a acestuia crește suplimentar în comparație cu o scândură și așezarea acesteia în jumătățile de bușteni cu un singur rând îmbunătățesc și mai mult uscarea în comparație cu o scândură. Se pare că în câteva luni de vară, într-un polen cu un singur rând pe stradă, poți ajunge la o umiditate de 30% sau mai puțin pentru o jumătate de metru de lemn de foc. Cele ciobite se usucă în mod natural și mai repede.
Gata să discutăm dacă există rezultate.

Nu este greu de imaginat ce fel de buștean arată și se simte. Nu conține crăpături la capăt și se simte ușor umed la atingere. Dacă se află la întâmplare în apă, pot apărea mucegai și ciuperci. Tot felul de bug-uri aleargă fericiți dacă este cald. Bineînțeles că se injectează singur, dar fără tragere de inimă. Cred că peste 50% nu există aproape deloc înțepături. Securea/sătarul intră cu un „squelch” și tot efectul

Lemnul uscat la aer are deja crăpături și conținutul de umiditate este mai mic de 20%. Se înțeapă relativ ușor și arde bine.

Ce este 10%? Să ne uităm la poză. Aceasta nu este neapărat uscare în cameră. Aceasta poate fi uscare într-o saună sau pur și simplu într-o cameră încălzită în timpul sezonului. Acest lemn de foc arde - ai doar timp să-l arunci, se aprinde perfect, este ușor și „sună” la atingere. Ele sunt, de asemenea, excelent rindeluite în așchii.

7. Fum, cărbune, funingine și cenușă
Produsele principale ale arderii lemnului sunt dioxidul de carbon și vaporii de apă. Care, împreună cu azotul, sunt componentele principale ale gazelor de ardere.
În plus, rămân reziduuri nearse. Aceasta este funingine (sub formă de fulgi în coș și, de fapt, ceea ce numim fum), cărbune și cenușă. Compoziția lor este următoarea:
cărbune:
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1490.html
compoziție: 80-92% C, 4,0-4,8% H, 5-15% O - aceeași piatră în esență, așa cum este sugerat
Cărbunele conține și 1-3% minerale. impurități, cap. arr. carbonați și oxizi de K, Na, Ca, Mg, Si, Al, Fe.
Și iată-l frasin Ce sunt oxizii metalici neinflamabili. Apropo, cenușa este folosită în lume ca aditiv pentru ciment, de asemenea, clincherul, de fapt, primit doar pentru livrare (fără costuri suplimentare de energie).

funingine
Compoziția elementară,
Carbon, C 89 – 99
Hidrogen, H 0,3 – 0,5
Oxigen, O 0,1 – 10
Sulf, S0.1 – 1.1
Minerale0.5
Adevărat, acestea sunt funingine ușor diferite - dar funingine tehnice. Dar cred că diferența este mică.

Atât cărbunele, cât și funinginea sunt aproape de cărbune în compoziție, ceea ce înseamnă că nu numai că ard, dar au și o putere calorică ridicată - la nivelul de 25 MJ / kg. Cred că formarea atât a cărbunelui, cât și a funinginei se datorează în primul rând temperaturii insuficiente în focar/lipsei de oxigen.

8. Câți vapori de apă se produc atunci când arde lemnul?
1 kg de lemn de foc uscat conține 63 de grame de hidrogen sau
Când sunt arse, aceste 63 de grame de apă vor produce maximum 63*18/2 (cheltuim două grame de hidrogen pentru a produce 18 grame de apă) = 567 grame/kg_lemn.
Cantitatea totală de apă generată în timpul arderii lemnului va fi astfel
0% ->567 g/kg
10%->615 g/kg
20%->673 g/kg
40%->805 g/kg
70%->1033 g/kg

9.Caldura latenta.
O întrebare interesantă este: dacă umiditatea formată în timpul arderii lemnului este condensată și căldura rezultată este îndepărtată, cât de mult este acolo? O vom evalua.
0% ->567 g/kg->1,3MJ/kg->7,2% din puterea calorică a lemnului de foc
10%->615 g/kg->1,4MJ/kg->8,8% din puterea calorică a lemnului de foc
20%->673 g/kg->1,5MJ/kg->10,6% din puterea calorică a lemnului de foc
40%->805 g/kg->1,9MJ/kg->15,2% din puterea calorică a lemnului de foc
70%->1033 g/kg->2,4MJ/kg->24,7% din căldura de ardere a lemnului
Aceasta este limita teoretică a aditivului care poate fi stors din condensarea apei. În plus, dacă nu încălziți cu lemn brut, atunci întregul efect marginal este în intervalul 8-15%

10. Cantitatea de aer necesară pentru arderea lemnului
A doua sursă de căldură potențială pentru creșterea eficienței unui cazan/cuptor TT este extragerea căldurii din gazele de ardere.
Avem deja toate datele necesare, așa că nu vom intra în surse. Mai întâi trebuie să calculați alimentarea minimă teoretică de aer pentru arderea lemnului. Pentru început cu cele uscate.
Să ne uităm la paragraful 2

1 kg lemn de foc:
495g C ->41,3 mol
442g O2->13,8 mol
63g H2->31,5 mol
Arderea carbonului necesită 41,3 moli de oxigen, iar arderea hidrogenului necesită 15,8 moli de oxigen. Mai mult, există deja 13,8 moli de oxigen. Necesarul total de oxigen pentru ardere este de 43,3 mol/kg_lemn. de aici necesarul de aer 216 mol/kg_lemn= 5,2 mc/kg_lemn(oxigen - o cincime).
Pentru diferite conținuturi de umiditate a lemnului avem
0%->5,2 m3/kg->2,4 m3/l_pin! 3,1 m3/l_, mesteacăn
10%->4,7 m3/kg->2,4 m3/l_pin! 3,0 m3/l_, mesteacăn
20%->4,3 m3/kg->2,3 m3/l_pin! 2,9 mc/l_, mesteacan
40%->3,7 m3/kg->2,2 m3/l_pin! 2,7 mc/l_, mesteacăn
70%->3,1 m3/kg->2,1 m3/l_pin! 2,5 mc/l_, mesteacan
Ca și în cazul puterii calorice, vedem că aportul necesar de aer pe litru de lemn de foc depinde puțin de umiditatea acestuia.

În acest caz, este imposibil să furnizați aer mai puțin decât valoarea obținută - va avea loc arderea incompletă a combustibilului, formarea monoxid de carbon, funingine și cărbune. De asemenea, nu este recomandabil să furnizați mult mai mult, deoarece acest lucru are ca rezultat arderea incompletă a oxigenului, o scădere a temperaturii maxime a gazelor de ardere și pierderi mari în coș.

Introduceți coeficientul de exces de aer (gama) ca raport dintre alimentarea reală cu aer și minimul teoretic (5 m3/kg). Valoarea coeficientului în exces poate varia și este de obicei de la 1 la 1,5.

10.1. Cantitatea gazelor de ardere
În același timp, am ars 43,3 moli de oxigen, dar am eliberat 41,3 moli de CO2, 31,5 moli apa chimicași toată umezeala din lemn.
Astfel, cantitatea de gaze arse la ieșirea din cuptor este mai mare decât la intrare și se calculează în funcție de temperatura camerei
0% ->5,9 m3/kg, din care vapori de apă 0,76 m3/kg
10%->5,5 m3/kg, din care vapori de apă 0,89 m3/kg inclusiv evaporat 0,13
20%->5,2 m3/kg, din care vapori de apă 1,02 m3/kg inclusiv evaporat 0,26
40%->4,8 m3/kg, din care vapori de apă 1,3 m3/kg
70%->4,4 m3/kg, din care vapori de apă 1,69 m3/kg
De ce avem nevoie de toate acestea?
Dar de ce. În primul rând, putem determina ce temperatură trebuie menținută coșul de fum, astfel încât să nu existe niciodată condens în el. (apropo, nu am deloc condens in teava).
Pentru a face acest lucru, vom găsi temperatura corespunzătoare umidității relative a gazelor de ardere pentru 70% din lemn de foc. Este posibil conform programului de mai sus. Căutăm 1,68/4,4=0,38.
Dar nu poate fi în program! Există o greșeală
Luăm aceste date http://www.fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html și obținem o temperatură de 75 de grade. Acestea. dacă hornul este mai fierbinte, nu va exista condens în el.

Pentru factorii în exces mai mari de unu, cantitatea de gaze arse trebuie calculată ca cantitatea calculată de gaze arse (5,2 m3/kg la 20%) plus (gamma-1) ori cantitatea de aer necesară teoretic (4,3 m3/kg la 20%). 20%). .
De exemplu, pentru un exces de 1,2 si 20% umiditate avem 5,2+0,2*4,3=6,1m3/kg

11. Căldura gazelor de ardere
Să ne limităm la cazul în care temperatura gazelor de ardere este de 200 de grade. Am luat una dintre valorile de pe linkul http://celsius-service.ru/?page_id=766
Și vom căuta căldura în exces a gazelor de ardere în comparație cu temperatura camerei - potențialul de recuperare a căldurii. Să presupunem un coeficient de exces de aer de 1,2. Date despre gazele de ardere de aici: http://thermalinfo.ru/publ/gazy/gazovye_smesi/teploprovodnosti_i_svojstva_dymovykh_gazov/28-1-0-33
Densitate la 200 grade 0,748, Cp=1,097.
la zero 1,295 și 1,042.
Vă rugăm să rețineți că densitatea este raportată conform legii gazelor ideale: 0,748=1,295*273/473. Iar capacitatea termică este practic constantă. Deoarece operăm cu debite recalculate cu 20 de grade, determinăm densitatea la o temperatură dată - 1,207. iar Cp luăm media, aproximativ 1,07. Capacitatea totală de căldură a cubului nostru de fum standard este de 1,29 kJ/m3/K

0% ->6,9 m3/kg->1,6MJ/kg->8,9% din puterea calorică a lemnului de foc
10%->6,4 m3/kg->1,5MJ/kg->9,3% din puterea calorică a lemnului de foc
20%->6,1 m3/kg->1,4MJ/kg->9,7% din puterea calorică a lemnului de foc
40%->5,5 m3/kg->1,3MJ/kg->10,5% din puterea calorică a lemnului
70%->5,0 m3/kg->1,2MJ/kg->12,1% din puterea calorică a lemnului

În plus, vom încerca să justificăm diferența dintre puterea calorică literară a lemnului de foc 4400-50W și 4306-35W obținut mai sus. Justificați diferența de coeficient.
Să presupunem că autorii formulei consideră că căldura pentru încălzirea aburului suplimentar este aceleași pierderi ca și căldura latentă și contracția lemnului. Am alocat între 10 și 20% abur suplimentar de 0,13 m3/kg_lemn. Fără a ne deranja să găsim valoarea capacității termice a vaporilor de apă (încă nu diferă mult), obținem pierderi suplimentare pentru încălzirea apei suplimentare 0,13 * 1,3 * 180 = 30,4 KJ/kg_lemn. Un procent de umiditate este de zece ori mai mică de 3 kJ/kg/% sau 0,7 kcal/kg/%. Nu am primit 15. Încă o inconsecvență. Nu mai văd încă motive.

12. Despre randamentul cuptorului
Există dorința de a înțelege ce se află în așa-numitul. Randamentul cazanului. Căldura gazelor de ardere este cu siguranță o pierdere. Pierderile prin pereți sunt, de asemenea, necondiționate (dacă nu sunt considerate dăunătoare). Căldura latentă - pierdere? Nu. Căldura latentă din umiditatea evaporată se află în puterea calorică redusă a lemnului de foc. Apa formată chimic este un produs de ardere și nu o pierdere de putere (nu se evaporă, ci se formează imediat sub formă de abur).
In total randamentul maxim al cazanului/cuptorului este determinat de potentialul de recuperare a caldurii (fara a se tine cont de condens) scris chiar mai sus. Și este de aproximativ 90% și nu mai mult de 91. Pentru a crește eficiența, este necesar să se reducă temperatura gazelor de ardere la ieșirea din cuptor, de exemplu, prin reducerea intensității arderii, dar în același timp una ar trebui să se aștepte la o formare mai extinsă de funingine - este fumurie și nu arde 100% a lemnului -> o scădere a eficienței.

13. Potenţialul total de recuperare a căldurii.
Din datele prezentate mai sus, este destul de simplu de calculat pentru cazul răcirii de la gazele de ardere 200 la 20 și condensului de umiditate. Pentru simplitatea tuturor umezelii.

0% ->2,9MJ/kg->16% din puterea calorică a lemnului de foc
10%->3,0MJ/kg->18,6% din puterea calorică a lemnului de foc
20%->3,0MJ/kg->20,6% din puterea calorică a lemnului de foc
40%->3,2MJ/kg->26,3% din puterea calorică a lemnului de foc
70%->3,6MJ/kg->37,4% din puterea calorică a lemnului de foc
Trebuie remarcat faptul că valorile sunt destul de vizibile. Acestea. Există un potențial de recuperare a căldurii, în timp ce amploarea efectelor în termeni absoluti în MJ/kg depinde slab de umiditate, ceea ce simplifică probabil calculul ingineresc. În efectul indicat, aproximativ jumătate se datorează condensului, restul se datorează capacității termice a gazelor arse.

14. Încă o dată despre dependența puterii calorice a lemnului de foc de umiditate
Să încercăm să justificăm diferența dintre puterea calorică literară a lemnului de foc 4400-50W și 4306-35W obținut mai sus în coeficientul înainte de W.
Să presupunem că autorii formulei consideră că căldura pentru încălzirea aburului suplimentar este aceleași pierderi ca și căldura latentă și contracția lemnului. Am alocat între 10 și 20% abur suplimentar de 0,13 m3/kg_lemn. Fără a ne deranja să găsim valoarea capacității termice a vaporilor de apă (încă nu diferă mult), obținem pierderi suplimentare pentru încălzirea apei suplimentare 0,13 * 1,3 * 180 = 30,4 KJ/kg_lemn. Un procent de umiditate este de zece ori mai mică de 3 kJ/kg/% sau 0,7 kcal/kg/%. Nu am primit 15. Încă o inconsecvență.

Să presupunem încă o opțiune. Ideea este că autorii cunoscutei formule au operat cu așa-numita umiditate absolută a lemnului, în timp ce aici am operat cu umiditate relativă.
În termeni absoluti, W este considerat raportul dintre masa de apă și masa totală a lemnului de foc și, în termeni relativi, raportul dintre masa de apă și masa de reziduu uscat (a se vedea paragraful 1).
Pe baza acestor definiții, vom construi dependența umidității absolute de relativă
0%(rel)->0%(abs)
10%(rel)->9,1%(abs)
20%(rel)->16,7%(abs)
40%(rel)->28,6%(abs)
70%(rel)->41,2%(abs)
100%(rel)->50%(abs)
Să ne uităm din nou separat la intervalul 10-40. Este posibil să se aproximeze dependența obținută a dreptei W = 1,55 Wabs - 4,78.
Inlocuim aceasta expresie in formula pentru puterea calorica obtinuta anterior si avem o noua expresie liniara pentru puterea calorica specifica a lemnului de foc
4306-35W=4306-35*(1,55 Wabs - 4,78)=4473-54W. În cele din urmă am obținut un rezultat mult mai apropiat de datele din literatură.

15. Despre puterea calorică a lemnului de foc putrezit
Atunci când pornesc un foc în aer liber, inclusiv la grătare, eu, probabil ca mulți oameni, prefer să-l ard cu lemne uscate. Acest lemn de foc este format din ramuri uscate destul de putrezite. Ard bine, destul de fierbinți, dar pentru a forma o anumită cantitate de cărbune este nevoie de aproximativ de două ori mai mult decât mesteacănul normal uscat la aer. Dar de unde pot lua acest mesteacăn uscat din pădure? De aceea mă înec cu ceea ce am și cu ceea ce nu dăunează pădurii. Acelasi lemn de foc este perfect pentru incalzirea unui aragaz/cazan in casa.
Ce este acest lemn uscat? Acesta este același lemn în care a avut loc de obicei procesul de putrezire, incl. direct pe rădăcină, ca urmare, densitatea reziduului uscat a scăzut foarte mult și a apărut o structură liberă. Această structură liberă este mai permeabilă la vapori decât lemnul obișnuit, astfel încât ramura s-a uscat chiar pe rădăcină în anumite condiții.
Vorbesc despre acest fel de lemn de foc

Puteți folosi și trunchiuri de copaci putrezite dacă sunt uscate. Este foarte greu să arzi lemnul umed putred, așa că nu îl vom lua în considerare deocamdată.

Nu am măsurat niciodată densitatea unui astfel de lemn de foc. Dar subiectiv, această densitate este de aproximativ o ori și jumătate mai mică decât pinul obișnuit (cu toleranțe largi). Pe baza acestui postulat vom calcula capacitatea termica volumetrica in functie de umiditate, in timp ce eu o incalzesc de obicei cu lemn uscat din lemn de esenta tare, a cărui densitate a fost inițial mai mare decât cea a pinului. Acestea. Să luăm în considerare cazul în care un buștean putred are o densitate a reziduurilor uscate care este jumătate din cea a lemnului original.
Deoarece pentru mesteacăn și pin formulele liniare pentru dependența densității au coincis (până la densitatea lemnului de foc absolut uscat), atunci pentru lemnul putred vom folosi și această formulă:
ro=0,3+0,003W. Aceasta este o estimare foarte aproximativă, dar nimeni nu pare să fi cercetat cu adevărat problema ridicată aici. M.b. Canadienii au informații, dar au și propria lor pădure, cu proprietăți proprii.
0% (0,30 kg/l) ->18,0MJ/kg ->5,4MJ/l=1,5kW*h/l
10% (0,33 kg/l) ->16,1MJ/kg->5,3MJ/l=1,5kW*h/l
20% (0,36 kg/l) ->14,6MJ/kg->5,3MJ/l=1,5kW*h/l
40% (0,42 kg/l) ->12,2MJ/kg->5,1MJ/l=1,4kW*h/l
70% (0,51 kg/l) ->9,6MJ/kg->4,9MJ/l=1,4kW*h/l
Ceea ce nu mai este deosebit de surprinzător, puterea calorică volumetrică a lemnului de foc putred depinde din nou slab de umiditate și este de aproximativ 1,45 kW*h/l.

16. Despre puterea calorică volumetrică a oricărui lemn de foc.
În general, rocile luate în considerare, inclusiv lemnul putred, pot fi combinate sub o singură formulă pentru puterea calorică. Pentru a obține o formulă care nu este în întregime academică, dar aplicabilă în practică, în loc de lemn absolut uscat, scriem pentru 20%:
Densitate putere calorică
0,66 kg/l -> 2,7 kW*h/l
0,53 kg/l -> 2,1 kW*h/l
0,36 kg/l -> 1,5 kW*h/l
Acestea. Puterea calorică volumetrică a lemnului de foc uscat la aer, indiferent de specie, este de aproximativ Q=4*densitate (în kg/l), kW*h/l

Acestea. pentru a înțelege ce va produce lemnul de foc specific (fructe diverse, putrezite, conifere etc.) Puteți determina densitatea lemnului de foc uscat la aer condiționat o singură dată - cântărind și determinând volumul. Înmulțiți cu 4 și aplicați valoarea rezultată pentru aproape orice conținut de umiditate al lemnului de foc.
Aș efectua o măsurătoare similară făcând un buștean scurt (în limita a 10 cm) aproape de un cilindru sau paralelipiped dreptunghiular (plăci). Scopul este să nu deranjezi măsurarea volumului și să-l usuci la aer suficient de repede. Permiteți-mi să vă reamintesc că uscarea de-a lungul fibrelor este de 6,5 ori mai rapidă decât peste ele. Și această bucată de lemn de 10 cm se va usca în aer într-o săptămână vara.

_____________________________________________________________________________
Desenele postate aici se află pe alte resurse. Pentru a păstra conținutul informațiilor și în conformitate cu clauza 6.8 din Regulile forumului, le atașez ca atașamente. Dacă aceste atașamente încalcă drepturile cuiva, vă rog să-mi spuneți - atunci vor fi șterse.

Atasamente:

Comentarii

Puterea calorică a lemnului de foc depinde de tipul copacului și de umiditatea acestuia

Numim lemn de foc bucăți de lemn folosite în reacții rapide de oxidare cu oxigenul atmosferic pentru a produce lumină și căldură. Pur și simplu aprindem un foc pe pământ după ce mergem la picnic. Sau in aparate speciale - gratare, focare, boilere, sobe, takyrs sau altele.

Există diferite tipuri de lemn de foc, cantitatea de căldură obținută din arderea acestuia, împărțită la masă (volum), se numește căldură specifică de ardere a uleiului de încălzire. Puterea calorică a lemnului de foc depinde de tipul copacului și de conținutul de umiditate al acestuia. În plus, completitudinea arderii și eficiența utilizării energiei de ardere depind de alți factori. Sobe diferite, forță de tiraj, design coș de fum - totul afectează rezultatul.

Esența parametrului fizic

Energia se măsoară în „jouli” - cantitatea de muncă efectuată pentru a deplasa 1 metru atunci când se aplică o forță de 1 newton în direcția de aplicare. Sau în „calorii” - cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 g de apă cu 1 °C la o presiune de 760 mm Mercur. O calorie internațională corespunde la 4,1868 Jouli.

Capacitatea termică specifică a unui combustibil este cantitatea de căldură produsă prin arderea completă împărțită la masa sau volumul combustibilului.

Valoarea nu este constantă, deoarece lemnul de foc poate varia foarte mult, iar acest parametru variază în mod corespunzător. În laborator, căldura specifică este măsurată prin ardere în dispozitive speciale. Rezultatul este valabil pentru o anumită probă, dar numai pentru acea probă.

Căldura specifică totală a uleiului de încălzire se măsoară cu răcirea simultană a produselor de ardere și condensarea apei evaporate - pentru a se ține cont de TOATEA cantitate de energie primită.

În practică, se folosește mai des funcționarea decât căldura specifică de ardere, fără a lua în considerare toată energia primită.

Esența procesului de ardere

Dacă încălziți lemnul, la 120–150 ˚C acesta devine închis la culoare. Aceasta este o carbonizare lentă, care se transformă în cărbune. Ridicarea temperaturii la 350–350 ˚С, vom vedea descompunerea termică, înnegrirea cu eliberarea de fum alb sau maro. Când sunt încălzite în continuare, gazele de piroliză eliberate (CO și hidrocarburi volatile) se vor aprinde, transformându-se în flăcări. După ardere de ceva timp, cantitatea de substanțe volatile va scădea, iar cărbunii vor continua să ardă, dar fără flacără. În practică, pentru a aprinde și menține arderea, lemnul trebuie încălzit la 450–650 ˚C.

Procesul de ardere a lemnului

Ulterior, temperatura de ardere a uleiului de încălzire în focar variază de la aproximativ 500 °C (plop) la 1000 și mai mult (frasin, fag). Această valoare depinde în mare măsură de tiraj, de designul cuptorului și de mulți alți factori.

Dependent de umiditate

Cu cât umiditatea este mai mare, cu atât arderea este mai proastă, cu atât eficiența sobei este mai mică și cu atât este mai dificilă aprinderea și întreținerea focului. Iar puterea calorică a lemnului de foc este mai mică.

Indicatori de putere calorică (cantitatea de căldură degajată în timpul arderii complete a 1 kg de lemn de foc, în funcție de umiditate)

Atât căldura specifică a uleiului de încălzire, cât și rata de utilizare a acestuia scad. Motivele sunt următoarele.

1. Apa din compozitie reduce cantitatea de combustibil ca atare: la o umiditate de 50% lemnul de foc contine jumatate din apa. Și nu va arde...
2. O parte din energia uleiului de încălzire va fi cheltuită pentru încălzire și evaporarea umidității.
3. Lemnul umed conduce mai bine căldura, ceea ce face dificilă încălzirea părții din buștean care este aprinsă la temperatura de ardere.

Lemnul proaspăt tăiat variază în conținutul de umiditate în funcție de momentul tăierii, tipul de copac și locul de creștere, dar în medie conține aproximativ 50% apă.

De aceea l-au pus în grămezi de lemne sub un baldachin. În timpul depozitării, o parte din umiditate se va evapora. Când umiditatea scade de la 50 la 20%, căldura specifică de ardere a uleiului de încălzire se dublează aproximativ.

Dependența de densitate

Destul de ciudat, dar compoziția copacilor diferite rase similare: 35–46% celuloză, 20–28% lignină + esteri, rășini, alte substanțe. Iar diferența de căldură de ardere a uleiului de încălzire se datorează porozității, adică cât spațiu ocupă golurile. În consecință, cu cât copacul este mai dens, cu atât puterea calorică a lemnului de foc din acesta este mai mare. Peleții combustibili de calitate superioară obținuți prin uscarea și presarea deșeurilor lemnoase au o densitate de 1,1 kg/dm 3, adică mai mare decât densitatea apei. În care se îneacă.

Caracteristicile economice ale diferitelor lemne de foc

Forma contează: cu cât buștenii sunt mai mici, cu atât se aprind mai ușor și ard mai repede. Este clar că lungimea depinde și de design: prea lung nu poate fi plasat într-o sobă sau șemineu; capetele ies în afară. Prea scurt - forță de muncă suplimentară la tăiere sau tocare. Temperatura de ardere a lemnului de foc depinde de cantitatea de umiditate, de tipul de lemn și de cantitatea de aer furnizată. Temperatura este cea mai scăzută la arderea lemnului de foc din plop, cea mai ridicată la arderea lemnului de esență tare: frasin, artar de munte, stejar.

Importanța umidității a fost scrisă mai sus. Nu numai transferul de căldură al combustibilului în cuptor, ci și costurile forței de muncă pentru despicare sau tăiere depind foarte mult de acesta. Este mai ușor să despicați și să tăiați lemnul umed, proaspăt tăiat. Cu toate acestea, este prea umed și vâscos, ceea ce îl face să doară rău. Partea capului este mai densă, iar cioturile smulse și zonele din apropierea nodurilor au o rezistență crescută. Acolo straturile de lemn se împletesc, ceea ce îl face mult mai puternic. Stejarul se desparte bine pe direcția longitudinală, care a fost folosit de tolăieri încă din cele mai vechi timpuri. Obținerea șindrilei, și despicarea lemnului de foc are secretele ei.

Molidul este o specie „împușcatoare”, motiv pentru care nu este de dorit pentru utilizare în șeminee sau incendii. Când sunt încălzite, „bulele” interne cu rășină fierb și aruncă particulele arse destul de departe, ceea ce este periculos: este ușor să arzi hainele lângă foc. Sau poate provoca un incendiu în apropierea șemineului. Într-un cuptor închis, acest lucru nu contează. Mesteacanul produce o flacara fierbinte si este un lemn de foc excelent. Dar cu tiraj slab se formează o mulțime de substanțe rășinoase (înainte de a face gudron de mesteacăn) și se depune multă funingine. Arinul și aspenul, dimpotrivă, produc puțină funingine. Chibriturile sunt realizate în principal din aspen.

În practică, este convenabil să tăiați și să împărțiți imediat lemnul de foc proaspăt tăiat. Apoi stivuiți-l sub copertine, făcând grămezi de lemne astfel încât aerul să treacă, uscând combustibilul și crescând transferul de căldură. Tocarea lemnului este o sarcină care necesită forță de muncă, așa că atunci când cumpărați, acordați atenție acestui lucru. În plus, vă vor aduce lemne de foc stivuite sau în vrac.

În al doilea caz, uleiul de încălzire este plasat într-un corp „slăbit”, iar clientul plătește parțial pentru aer. În plus, combustibilul lichid sau gazos folosit pentru încălzire are un avantaj: este ușor să automatizezi alimentarea. Au nevoie de mult lemn de foc făcut singur. Toate acestea trebuie luate în considerare atunci când alegeți o sobă sau un cazan pentru casa dvs.

Video: Cum să alegi lemn de foc pentru focar

Lemnul de foc este cea mai veche și tradițională sursă de energie termică, care este un tip de combustibil regenerabil. Prin definiție, lemnul de foc este bucăți de lemn proporționale cu vatra, folosite pentru a aprinde și întreține focul în acesta. Din punct de vedere calitativ, lemnul de foc este cel mai instabil combustibil din lume.

Cu toate acestea, compoziția procentuală în greutate a oricărei mase de lemn este aproximativ aceeași. Include pana la 60% celuloza, pana la 30% lignina, 7...8% hidrocarburi asociate. Restul (1...3%) -

Standard de stat pentru lemn de foc

Funcționează pe teritoriul Rusiei
GOST 3243-88 Lemn de foc. Specificații
Descarca (descărcări: 1689)

Standardul din vremurile Uniunii Sovietice definește:

1. Sortiment lemn de foc dupa marime
2. Cantitatea permisă de lemn putrezit
3. Gama de lemn de foc după puterea calorică
4. Metodologia de calcul a cantității de lemn de foc
5. Cerințe de transport și depozitare
   combustibil lemnos

Dintre toate informațiile GOST, cele mai valoroase sunt metodele de măsurare a stivelor de lemn și coeficienții de conversie a valorilor de la o măsură pliată la una densă (de la un metru pliabil la un metru cub). În plus, punctul de limitare a putregaiului inimii și al alburnului (nu mai mult de 65% din suprafața finală), precum și interzicerea putregaiului extern, prezintă un anumit interes. Este greu de imaginat un astfel de lemn de foc putred în epoca noastră cosmică a căutării calității.

In ceea ce priveste puterea calorica,
apoi GOST 3243-88 împarte toate lemnele de foc în trei grupuri:

Contabilitate lemn de foc

Pentru a ține cont de orice valoare materială, cel mai important lucru sunt modalitățile și metodele de calculare a cantității acesteia. Cantitatea de lemn de foc poate fi luata in calcul fie in tone si kilograme, fie in pliat si metri cubi si decimetri. În consecință - în unități de măsură de masă sau volumetrice

1. Contabilitatea lemnului de foc în unități de măsură de masă
   (în tone și kilograme)
   Această metodă de contabilizare a combustibilului lemnos este folosită extrem de rar datorită voluminității și stângăciei sale. A fost împrumutat de la lucrătorii lemnului și este o metodă alternativă pentru cazurile în care este mai ușor să cântăriți lemnul de foc decât să determinați volumul acestuia. Așadar, de exemplu, uneori, în timpul livrărilor angro de combustibil lemnos, poate fi mai ușor să cântăriți vagoanele încărcate și camioanele cu lemne, mai degrabă decât să determinați volumul de „capete” din lemn fără formă care se ridică pe ele.

   Avantaje
   
   - ușurința procesării informațiilor pentru calcularea ulterioară a puterii calorice totale a combustibilului în timpul calculelor de inginerie termică. Pentru ca puterea calorica a unei masuri de greutate a lemnului de foc se calculeaza in functie de si este practic neschimbata pentru orice tip de lemn, indiferent de localizarea geografica si gradul acestuia. Astfel, atunci când se contabilizează lemnul de foc în unități de masă, se ia în considerare greutatea netă a materialului combustibil minus greutatea umidității, a cărei cantitate este determinată de un umidificator.

   Defecte
   contabilizarea lemnului de foc în unităţi de măsură de masă
   - metoda este absolut inacceptabilă pentru măsurarea și contabilizarea loturilor de lemn de foc în condiții de tăiere în câmp, atunci când echipamentul special necesar (cântar și umiditate) este posibil să nu fie la îndemână
   - rezultatul măsurării umidității devine în curând irelevant, lemnul de foc devine rapid umed sau se usucă în aer

2. Contabilitatea lemnului de foc in unitati de masura volumetrice
   (în pliat și metri cubi și decimetri)
   Această metodă de contabilizare a combustibilului lemnos a devenit cea mai utilizată ca fiind cea mai simplă și rapidă modalitate de a contabiliza masa combustibilului lemnos. Prin urmare, contabilitatea lemnului de foc se efectuează peste tot în unități de măsură volumetrice - metri de ori și metri cubi (măsuri de ori și densitate)

   Avantaje
   contabilitatea lemnului de foc în unităţi de măsură volumetrice
   - simplitate extremă în măsurarea stivelor de lemn cu un metru liniar
   - rezultatul măsurătorii este ușor de controlat, rămâne neschimbat mult timp și nu ridică îndoieli
   - metodologia de măsurare a loturilor de lemn și coeficienții de conversie a valorilor dintr-o măsură pliată în una densă sunt standardizate și stabilite în

   Defecte
   contabilizarea lemnului de foc în unităţi de măsură de masă
   - prețul pentru simplitatea contabilizării lemnului de foc în unități volumetrice este complicația calculelor termotehnice ulterioare pentru calcularea puterii calorice totale a combustibilului lemnos (trebuie să țineți cont de tipul de copac, unde crește, gradul de putrezire a lemnul de foc etc.)

Puterea calorică a lemnului de foc

Puterea calorică a lemnului de foc
este, de asemenea, căldura de ardere a lemnului,
este si puterea calorica a lemnului de foc

Cum diferă puterea calorică a lemnului de foc de puterea calorică a lemnului?

Puterea calorică a lemnului și puterea calorică a lemnului de foc sunt valori înrudite și similare, identificate în viața de zi cu zi cu conceptele de „teorie” și „practică”. În teorie, studiem puterea calorică a lemnului, dar în practică, ne ocupăm de puterea calorică a lemnului de foc. În același timp, buștenii de lemn reali pot avea o gamă mult mai largă de abateri de la normă decât probele de laborator.

De exemplu, lemnul de foc real are scoarță, care nu este lemn în sensul literal al cuvântului și, totuși, ocupă volum, participă la procesul de ardere a lemnului și are propria sa putere calorică. Adesea, puterea calorică a scoarței diferă semnificativ de puterea calorică a lemnului în sine. In plus, lemnul de foc adevarat poate avea densitati diferite de lemn in functie de lemn, sa aiba un procent mare etc.

Astfel, pentru lemnul de foc real, indicatorii de putere calorică sunt generalizați și ușor subestimați, întrucât pentru lemnul de foc real, toți factorii negativi care reducputerea lor calorică. Astfel se explică diferența mai mică de mărime dintre valorile calculate teoretic ale puterii calorice a lemnului și valorile aplicate practic ale puterii calorice a lemnului de foc.

Cu alte cuvinte, teoria și practica sunt lucruri diferite.

Puterea calorică a lemnului de foc este cantitatea de căldură utilă generată în timpul arderii acestuia. Căldura utilă înseamnă căldură care poate fi îndepărtată din șemineu fără a afecta procesul de ardere. Puterea calorică a lemnului de foc este cel mai important indicator al calității combustibilului lemnos. Puterea calorică a lemnului de foc poate varia foarte mult și depinde, în primul rând, de doi factori - lemnul în sine și .

• Puterea calorică a lemnului depinde de cantitatea de substanță lemnoasă combustibilă prezentă pe unitate de masă sau volum de lemn. (mai multe detalii despre puterea calorică a lemnului în articol -)
• Conținutul de umiditate al lemnului depinde de cantitatea de apă și de altă umiditate prezentă pe unitate de masă sau volum de lemn. (mai multe detalii despre conținutul de umiditate a lemnului în articol -)

Tabel cu putere calorică volumetrică a lemnului de foc

Graduarea puterii calorice conform
(la umiditatea lemnului 20%)

Puterea calorică a lemnului putred

Este absolut adevărat că putregaiul deteriorează calitatea lemnului de foc și îi reduce puterea calorică. Dar cât de mult scade puterea calorică a lemnului de foc putrezit este o întrebare. GOST sovietic 2140-81 definește metodologia de măsurare a mărimii putregaiului, limitează cantitatea de putregai dintr-un buștean și numărul de bușteni putrezi dintr-un lot (nu mai mult de 65% din suprafața finală și nu mai mult de 20% din masa totală, respectiv). Dar, în același timp, standardele nu indică în niciun fel o modificare a puterii calorice a lemnului de foc în sine.

Este evident că în limitele cerințelor GOST Nu există o schimbare semnificativă a puterii calorice totale a masei lemnoase din cauza putregaiului, prin urmare, buștenii putrezi individuali pot fi neglijați în siguranță.

Dacă există mai mult putregai decât este acceptabil conform standardului, atunci este recomandabil să se țină cont de puterea calorică a unui astfel de lemn de foc în unități de măsură. Pentru că atunci când lemnul putrezește, au loc procese care distrug substanța și îi perturbă structura celulară. În același timp, în consecință, lemnul scade, ceea ce îi afectează în primul rând greutatea și practic nu îi afectează volumul. Astfel, unitățile de masă de putere calorică vor fi mai obiective pentru luarea în considerare a puterii calorice a lemnului de foc foarte putred.

Prin definiție, masa (greutatea) puterea calorică a lemnului de foc este practic independentă de volumul, tipul de lemn și gradul de putrezire a acestuia. Și, numai umiditatea lemnului are o mare influență asupra puterii calorice masice (greutate) a lemnului de foc

Puterea calorică a unei măsuri de greutate a lemnului de foc putred și putred este aproape egală cu puterea calorică a unei măsuri de greutate a lemnului de foc obișnuit și depinde numai de conținutul de umiditate al lemnului în sine. Pentru că numai greutatea apei deplasează greutatea substanțelor lemnoase combustibile din măsura greutății lemnului de foc, plus pierderea de căldură datorată evaporării apei și încălzirii vaporilor de apă. Care este exact ceea ce avem nevoie.

Puterea calorică a lemnului de foc din diferite regiuni

Volumetric Puterea calorică a lemnului de foc pentru același tip de arbore care crește în diferite regiuni poate diferi din cauza modificărilor densității lemnului în funcție de saturația cu apă a solului din zona de creștere. Mai mult, acestea nu trebuie să fie neapărat regiuni sau regiuni diferite ale țării. Chiar și într-o zonă mică (10...100 km) de exploatare forestieră, puterea calorică a lemnului de foc pentru același tip de lemn se poate modifica cu o diferență de 2...5% din cauza modificărilor de lemn. Acest lucru se explică prin faptul că în zonele aride (în condiții de lipsă de umiditate) crește și se formează o structură celulară mai mică și mai densă a lemnului decât în ​​terenurile mlăștinoase bogate în apă. Astfel, cantitatea totală de substanță combustibilă pe unitatea de volum va fi mai mare pentru lemnul de foc recoltat în zonele mai uscate, chiar și pentru aceeași zonă de tăiere. Desigur, diferența nu este atât de mare, cam 2...5%. Cu toate acestea, pentru colectările de lemn de foc la scară largă, acest lucru poate avea un efect economic real.

Puterea calorică în masă a lemnului de foc din același tip de lemn care crește în diferite regiuni nu va varia deloc, deoarece puterea calorică nu depinde de densitatea lemnului, ci depinde doar de conținutul de umiditate al acestuia.

Frasin | Conținut de cenușă din lemn de foc

Cenușa este o substanță minerală care este conținută în lemnul de foc și rămâne în reziduul solid după arderea completă a masei lemnoase. Conținutul de cenușă al lemnului de foc este gradul de mineralizare a acestuia. Conținutul de cenușă al lemnului de foc este măsurat ca procent din masa totală a combustibilului lemnos și indică conținutul cantitativ de substanțe minerale din acesta.

Distingeți cenușa interioară și cea externă

Acest material este destinat acelor proprietari care decid să-și încălzească locuința cu combustibil solid. Nu este ușor să-ți dai seama cu ce combustibil pentru a-ți încălzi casa este mai ieftin și mai confortabil. Adesea, proprietarii de case particulare urmează consultanții dintr-un magazin care vinde cazane și sobe și cumpără ceea ce li s-a recomandat în magazin.

Dar un consultant dintr-un magazin nu va locui în casa ta; nu va trebui să-ți încălzească cazanul în fiecare zi și să asculte plângerile familiei despre frigul și umezeala din incintă. Prin urmare, consultanții pot fi numărați printre părțile interesate și le ascultă argumentele de fiecare dată.

Și pentru tine, odată pentru totdeauna, înțelege un punct - doar proprietarul unei case private este singur „pentru el însuși”. Toți ceilalți „împotriva lui” sunt intrigători, producători materiale de construcții, producători și vânzători de cazane și cuptoare, Gazprom, RAO UES și așa mai departe și așa mai departe.

Deci, trebuie să ascultați pe oricine cu atenție, este mai bine să citiți subiecte ample pe toate forumurile de construcții respectate și să selectați de acolo, deși puțin cu puțin, cunoștințele necesare.

Una dintre aceste pietre de poticnire, care este interpretată foarte diferit de către producătorii de cuptoare și consultanții din magazine și companii specializate, este indicatorul de eficiență al unui cazan sau cuptor.

Unii producători susțin o eficiență de 85-90% pentru cazanele lor, deși sugerează să-și ardă generatoarele de căldură cu cărbune și lemn. Unii producători oferă consumatorilor cazane cu o eficiență de peste 100 la sută, argumentând că acest lucru se datorează proceselor de generare a gazelor din lemn și arderea prin piroliză.

Iar unii scriu că în sobele lor cu ardere directă lemnele ard până la 6-8 ore și pot încălzi aproape un palat cu 3 etaje și câteva zeci de camere.

Crezând, consumatorul cumpără fie o sobă marcată 15 kW, sperând să folosească acest generator de căldură pentru a încălzi o casă cu o suprafață de 150. metri patrati. Lăsați casa lui să fie izolată corespunzător și, conform SNiP, ar trebui să fie suficient 1 kW de putere termică a unui cuptor sau cazan la 10 mp. Case.

Consumatorul începe să-și încălzească cazanul cu lemne, dar temperatura din sistemul de încălzire nu vrea să crească nici măcar la prețuiții +65C, darămite +90C. Lemnele zboară și zboară, iar casa îngheață treptat. Ce s-a întâmplat?

Pot exista mai multe motive pentru această situație și, în timp, le vom rezolva pe toate. Între timp, iată primul motiv.

Producătorul este „puțin” necinstit, indicând puterea cazanului sau a sobei sale la 15 kW atunci când arde cu lemn de foc „ideal” - lemn de foc cu putere calorică ridicată.

Și, după cum știți, lemnul de diferite specii are o valoare calorică diferită. Consultați tabelul de mai jos pentru puterea calorică a lemnului de foc:

Chiar dacă luăm de la sine înțeles că toate tipurile de lemn din lemn de foc vor fi folosite cu același nivel de umiditate, atunci uită-te la ce se întâmplă:

• Fagul sau stejarul produc de aproape 1,5 ori mai multă căldură atunci când arde decât speciile de lemn „slab” - salcie, salcie și plop.
• Speciile de conifere, fiind în categoria „medie”, produc totuși cu 40-50 la sută mai puțină căldură la ardere.

Producătorul, după ce a indicat o putere de 15 kW pentru puterea calorică a lemnului de foc bogat în calorii, dezavantajează consumatorul în avans dacă nu are posibilitatea să cumpere sau să pregătească un astfel de lemn de foc.

Priviți tabelul cu puterea calorică a lemnului de foc și înțelegeți că dacă ardeți cu butași de plop sau scânduri rămase din construcție, atunci va trebui să alegeți o sobă cu un rating de 1,5 ori mai mare decât cel scris de producător.

Adică pentru a încălzi o casă de 150 mp. lemn de foc de plop sau pin, va trebui sa alegeti un cazan sau soba cu o capacitate de 20-23 kW.

Dacă aveți întrebări, adresați-mi, contactele sunt pe site.

Cu stima, Serghei Ivashko.

Mai multe despre acest subiect pe site-ul nostru:

1. 
   Echipamentele de încălzire pentru proprietăți imobiliare suburbane sunt prezentate consumatorilor într-un sortiment mare, numai cazane cu combustibil solid, cu putere variabilă, parametri tehniciȘi...