Вы здесь

Теплотворность дров таблица


Теплотворность древесины – таблица теплоты сгорания дров

Для тех хозяев, что решили отапливать свой дом твердым топливом, предназначен этот материал. Не сразу удается разобраться, каким топливом отапливать дом дешевле, каким комфортнее. Часто хозяева частных домов идут на поводу у консультантов из магазина, торгующего котлами и печами, и покупают то, что посоветовали им в магазине.

Но консультанту из магазина не жить в вашем доме, ему не придется каждый день топить ваш котел и выслушивать жалобы домашних на холод и сырость в помещениях. А потому консультантов можно причислить к лицам заинтересованным и слушать их доводы через раз.

А для себя раз и навсегда уяснить один момент – только хозяин частного дома один «за себя». Все остальные «против него» — шабашники, производители строительных материалов, производители и продавцы котлов и печей, Газпром, РАО ЕЭС и прочая и прочая.

Так что слушать кого бы то ни было нужно аккуратно, лучше читать обширные темы на всеми уважаемых строительных форумах и выбирать оттуда, пусть и по крупице, необходимые знания.

Даже среди флуда и взаимных оскорблений на строительном форуме вам удастся почерпнуть больше практических знаний, нежели из рекламного буклета производителя или из консультаций продавца в магазине.

Одним из таких камней преткновения, который весьма по своему толкуют производители твердотопливных котлов и печей и консультанты в специализированных магазинах и фирмах – это показатель КПД котла или печи.

Некоторые производители заявляют на свои котлы КПД в 85-90 процентов, хотя предлагают топить свои теплогенераторы углем и дровами. Некоторые производители предлагают потребителю котлы с КПД выше 100 процентов, аргументируя это процессами генерации газа из древесины и пиролизным горением.

А некоторые пишут, что в их печах прямого горения дрова горят до 6-8 часов и могут обогреть чуть ли не дворец в 3 этажа и в несколько десятков комнат.

Поверив, потребитель покупает котел или печь с маркировкой 15 квт, надеясь при помощи этого теплогенератора отопить дом площадью 150 квадратных метров. Пускай его дом нормального утеплен, и по СНиП должно хватать 1 квт тепловой мощности печи или котла на 10 кв.м. дома.

Потребитель начинает топить свой котел дровами, но температура в системе отопления не желает подниматься даже до заветных +65С, не то что до +90С. Дрова летят и летят в топку котла, а дом понемногу замерзает. В чем же дело?

Причин такой ситуации может быть несколько, и со временем мы их все разберем. А пока, вот вам самая первая причина.

Производитель «слегка» лукавит, указывая мощность своего котла или печи в 15 квт при топке «идеальными» дровами – дровами с высокой теплотворной способностью.

А, как известно, древесина разных пород имеет разную теплотворную способность. Посмотрите на представленную ниже таблицу теплоты сгорания дров:

Даже если принять как данность, что все породы древесины в дровах будут использоваться при топке одинаковой влажности, то посмотрите, что получается:

  • Бук или дуб почти в 1,5 раза дают больше тепла при топке, чем «слабые» породы дерева – верба, ива и тополь.
  • Хвойные породы, находясь в «середнячках», тем не менее, на 40-50 процентов дают меньше тепла при топке.

Производитель, указав мощность в 15 квт для теплотворности высококалорийных дров, заранее ставит потребителя в невыгодное положение, если тот не имеет возможности такие дрова покупать или заготавливать.

Смотрите на таблицу теплоты сгорания дров и понимайте, что если вы топитесь обрезками тополя или остатками досок от строительства, то ТТ котел или печь вам придется выбирать с номиналом в 1,5 раза выше от того, что написано у производителя.

То есть, для того, чтобы отопить дом в 150 кв.м. тополем или сосновыми дровами, вам придется выбрать котел или печь мощностью в 20-23 квт.

Будут вопросы, задавайте их мне, контакты есть на сайте.

С уважением, Сергей Ивашко.

kotlobzor.ru

Теплотворность древесины

Теплотворность древесины,она же – теплота сгорания древесины,она же – теплотворная способность древесины

Древесина – очень разнообразный по своим свойствам природный отопительный материал, который относится к восстанавливаемым видам топлива. Отопительная ценность древесины определяется её теплотворностью и зависит от многих факторов, каждый из которых может иметь очень широкие отклонения от нормы. Поэтому, теоретическое определение и расчёт теплотворности древесины носит исключительно обобщающий характер и даёт лишь приблизительные цифры. Точное определение теплотворности древесины возможно только в лабораторных условиях и будет верно лишь для исследуемого образца. При этом его (образец) просто сжигают в калориметре и смотрят на полученный результат.

Теплотворность древесины и теплотворность дров – близкие по значению понятия.Про теплотворность дров более, подробно – «Дрова | Теплотворность дров»

Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева
Порода дерева

Абсолютная (высшая) теплотворная способность древесины

(ккал/кг)

Рабочая (низшая) массовая теплотворная способность древесины

(ккал/кг)

Рабочая (низшая) объёмная теплотворная способность древесины

(ккал/дм3)

Плотность древесины

(кг/дм3)

Предел плотности древесины

(кг/дм3)

Дуб 4753 4000 3240 0,810 0,690-1,03
Ясень ––||–– ––||–– 3000 0,750 0,520-0,950
Рябина (дерево) ––||–– ––||–– 2920 0,730 0,690-0,890
Яблоня ––||–– ––||–– 2880 0,720 0,660-0,840
Бук ––||–– ––||–– 2720 0,680 0,620-0,820
Акация ––||–– ––||–– 2680 0,670 0,580-0,850
Вяз ––||–– ––||–– 2640 0,660 0,560-0,820
Лиственница ––||–– ––||–– 2640 0,660 0,470-0,560
Клён ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,470-0,560
Берёза ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,510-0,770
Груша ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,610-0,730
Каштан ––||–– ––||–– 2600 0,650 0,600-0,720
Кедр ––||–– ––||–– 2280 0,570 0,560-0,580
Сосна ––||–– ––||–– 2080 0,520 0,310-0,760
Липа ––||–– ––||–– 2040 0,510 0,440-0,800
Ольха ––||–– ––||–– 2000 0,500 0,470-0,580
Осина ––||–– ––||–– 1880 0,470 0,460-0,550
Ива ––||–– ––||–– 1840 0,460 0,490-0,590
Ель ––||–– ––||–– 1800 0,450 0,370-0,750
Верба ––||–– ––||–– 1800 0,450 0,420-0,500
Орех лесной ––||–– ––||–– 1720 0,430 0,420-0,450
Пихта ––||–– ––||–– 1640 0,410 0,350-0,600
Бамбук ––||–– ––||–– 1600 0,400 0,395-0,405
Тополь ––||–– ––||–– 1600 0,400 0,390-0,590

Прим.

  1. Все показатели таблицы, кроме абсолютной (высшей) теплотворности, соответствуют влажности древесины 12%
  2. Показатели плотности древесины взяты из «Справочник по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г
Древесинное вещество

Древесинное вещество – это материал, из которого состоят стенки клеток древесины. Древесинное вещество – это твёрдая древесная масса без внутриклеточных пустот и околоклеточных полостей. Химический состав древесинного вещества практически всегда одинаков у древесины всех пород деревьев. В него входят, примерно – 60% целлюлозы, 30% лигнина, 7...9% сопутствующих углеводородов и 1...3% минеральных веществ. Соответственно, удельный вес древесинного вещества для разных пород деревьев – не особо отличается и, примерно равен 1540 кг/м3. Это больше, чем плотность воды. И, если бы древесина не имела пустотно-ячеистую структуру своего строения и в ней не было внутриклеточных пустот и околоклеточных полостей, то она (древесина) тонула-бы в воде, как камень. Древесинное вещество (материал стенок древесных клеток) – это главная теплотворная составляющая часть древесины, которая горит с выделением тепла.

Производство (прессование) древесных отопительных брикетов, евродров и пеллет – не что иное, как попытка уплотнить пустотно-ячеистую структуру древесины до состояния плотности древесинного вещества. Плотность качественного прессованного древесного топлива всегда выше единицы и начинается от 1,1 г/см3

Теплотворность, (теплота сгорания, теплотворная способность) древесины – это количество тепла, которое образуется при горении древесины. Вернее, теплотворность древесины – это количество тепла, которое образуется при горении древесинного вещества (главной теплотворной составляющей части древесины) и сопутствующих углеводородов (смол и эфирных масел).

Важный момент.При горении древесины образуются водяные пары.

Образование водяных паров имеет двойственную природу происхождения. Во-первых, древесина очень гигроскопична, и вода в свободном виде просто находится в её пустотах и полостях. Во-вторых, водяные молекулы синтезируются непосредственно в процессе горения (температурного распада и окисления) углеводородных соединений, из которых, собственно, вся древесина и состоит.

В зависимости от того, учитывается или нет теплота горения топлива, расходуемая на испарение (синтез) воды и разогрев водяного пара – различают высшую и низшую (абсолютную и рабочую) теплотворность древесины

Удельная теплотворность древесины

Теплотворность древесины, отнесённая к занимаемой единице массы или объёма топлива, называется удельной теплотой сгорания (удельной теплотворностью) древесины. Удельная теплотворность древесины – это количество тепла, которое выделяется при полном сгорании её массовой или объёмной единицы (кг, тонны или дм3, м3). Величина удельной теплотворной способности древесины определяется количеством горючего материала, заключённого в её единице веса или объёма.

В зависимости от того, в массовых или объёмных единицах измерения был произведён учёт топлива, удельная теплотворность древесины может быть массовой или объёмной

Единицы для измерения массовой удельной теплотворности: Дж/кг, ккал/кгЕдиницы для измерения объёмной удельной теплотворности: Дж/дм3, ккал/дм3

Для практических целей, больший интерес представляет объёмная удельная теплотворность древесины. Поскольку традиционно, дрова учитываются в объёмных единицах измерения (складометрах и кубометрах), то именно объёмная теплотворность древесины выходит на передний план и становится решающим фактором при определении качества дров, как вида топлива.

Высшая (абсолютная) теплотворность древесины

Теплотворность древесины называется высшей или абсолютной, если учитывается теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения.

Теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения, называется скрытой теплотой горения

Высшая (абсолютная) теплотворность древесины определяется путём полного сжигания в калориметре исследуемого образца топлива с последующей конденсацией водяного пара и охлаждением всех продуктов горения к исходной температуре. За образец принимается 1кг абсолютно сухой древесины

Под абсолютно сухой древесиной подразумевается влажность такого образца дерева, при которой он, находясь в сушильном шкафу с температурой сушки 102...103ºС, не изменяет величину своей массы более чем на 1% в течение трёх суток

Низшая (рабочая) теплотворность древесины

Теплотворность древесины называется низшей или рабочей, если не учитывается теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения.

Теплота конденсации водяного пара, образующегося в процессе горения, называется скрытой теплотой горения

На практике, никогда не удаётся охладить продукты сгорания до состояния полной конденсации водяного пара. Поэтому, рабочая (низшая) теплотворность древесины имеет широкое практическое применение.

Низшая и высшая теплотворности древесины связаны между собой следующим образом:Высшая теплотворность = низшая теплотворность + скрытая теплота горенияили так:

Низшая теплотворность = высшая теплотворность - скрытая теплота горения

Низшая (рабочая) теплотворность древесины определяется путём полного сжигания в калориметре исследуемого образца без последующего охлаждения всех продуктов горения к исходной температуре и без конденсации водяного пара. При этом, исследуемый образец не сушат и сжигают его «как есть». Перед лабораторными исследованиями просто фиксируют влажность образца и затем, обязательно указывают – при какой влажности древесины получен результат по определению её теплотворности.

Низшая (рабочая) теплотворность изменяется в зависимости от степени влажности древесины, поскольку влажность древесины – очень переменчивая величина.

Рабочая (низшая) теплотворность древесины всегда меньше, чем абсолютная

Низшая (рабочая) массовая удельная теплотворность древесины

Рабочая (низшая) теплотворность древесины, отнесённая к единице массы топлива, называется рабочей (низшей) массовой удельной теплотворностью древесины, или просто – массовой удельной теплотворностью. Массовая удельная теплотворность измеряется в Дж/кг, кал/кг, или в кратных к ним единицах.

Из определения рабочей теплотворности древесины вытекает следующее:

  1. Массовая удельная рабочая теплотворность древесины мало зависит от породы дерева, поскольку 1 кг абсолютно сухой древесины любой породы дерева содержит примерно равное количество горючего вещества, близкого по своему составу (см. Древесинное вещество).
  2. Массовая удельная рабочая теплотворность древесины напрямую зависит от её влажности

Причины зависимости массовой удельной рабочей теплотворности древесины от её влажности:

  1. Уменьшение количества горючего вещества на величину, равную весу влаги. Так, 1кг влажной древесины содержит чистого горючего древесинного вещества в количестве, равном 1кг минус вес влаги. В то время, когда 1кг абсолютно сухой древесины будет содержать именно 1кг чистого топлива.
  2. Увеличение скрытой теплоты горения, т.е. увеличение потери тепла на испарение влаги и нагревание водяного пара до средней температуры продуктов горения (≈800...1100°С).
Низшая (рабочая) объёмная удельная теплотворность древесины

Рабочая (низшая) теплотворность древесины, отнесённая к единице объёма топлива, называется рабочей (низшей) объёмной удельной теплотворностью древесины, или просто – объёмной удельной теплотворностью. Объёмная удельная теплотворность измеряется в Дж/дм3, ккал/дм3, или в кратных к ним единицах.

Конвертер единиц объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)

Объёмная удельная теплотворность древесины зависит от её плотности, т.е. от концентрации древесинного вещества в единице объёма топлива

Пояснение:

Древесина имеет пористо-ячеистую структуру. Внутриклеточные полости и околоклеточные пустоты, уменьшают количество горючего древесинного вещества, заключённого в единице объёма топлива. Чем плотнее древесина, чем меньше в её объёме будет пустот и соответственно, будет больше концентрация горючего древесинного вещества – тем больше будет объёмная теплотворность такой древесины.

Поэтому:

Объёмная удельная теплотворность напрямую зависит от породы дерева, поскольку разные породы деревьев имеют различную плотность своей древесины и, соответственно – разное количество горючего (теплотворного) вещества в единице своего объёма

Объёмная удельная теплотворность определяется индивидуально для каждой породы дерева, является справочной величиной и имеет наибольшее практическое применение (см. Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева). А поскольку, низшая теплотворность древесины зависима от её влажности, то в таких таблицах обязательно указывается, для какой влажности древесины приведены значения величины её теплотворности.

Объёмная удельная теплота сгорания древесины широко применяется на практике, как качественная и количественная характеристика теплотворности дров

Ещё раз:Объёмная удельная рабочая теплотворная способность древесины напрямую зависит от плотности древесины и её влажности. Объёмная удельная рабочая теплотворность древесины может изменяться в очень широких пределах, поскольку плотность древесины и её влажность – весьма нестабильные и изменчивые величины.

Расчёт теплотворности древесины

1. Расчёт абсолютной (высшей) теплотворной способности древесины

Пояснение к расчёту:В лабораторных экспериментах по определению высшей теплотворности древесины фигурирует абсолютно сухой образец, весом 1кг. Очевидно, что в таком случае, речь больше идёт про абсолютную теплотворность материала стенок клеток древесины – древесинного вещества. Ибо, что ещё может быть в куске абсолютно сухой древесины, весом в 1кг?

Ответ, более чем прост – в 1кг абсолютно сухой древесины могут присутствовать иные углеводородные соединения, не являющимися древесным веществом. Прежде всего – это полиэфирные смолы и масла, которыми особенно богата древесина хвойных пород.

Поскольку, элементарный химический состав древесинного вещества практически всегда одинаков, а процентная разница между весовой теплотворностью древесинного вещества и заменяющими его углеводородами существенно не влияет на теплотворность единицы массы топлива, то – для дальнейших расчётов теплотворности древесины, принимаем за аксиому:

Высшая (абсолютная) теплотворность 1кг древесины мало зависит от породы дерева, принципиально равна величине абсолютной (высшей) теплотворной способности древесинного вещества и соответствует ≈ 4752.9 ккал/кг

Ход расчёта:Высшая теплотворная способность (ВТС) древесины определяется как сумма теплотворных способностей всех её отдельно взятых химических элементов и вычисляется по формуле Менделеева:Q(ВТС) = 81C + 300Н - 26O

где С, H и О – процентное содержание в топливе углерода, водорода и кислорода

Состав древесного вещества для любой породы дерева:49,5% углерода, 6,3% водорода, 44,1% кислородаСоответственно, получим:Q(ВТС) = 81 x 49,5 + 300 x 6,3 – 26 x 44,1 = 4752.9 ккал/кг

(Полученная величина будет использована в формуле Надеждина при определении рабочей массовой удельной теплотворности древесины для влажности 12%)

2. Расчёт удельной массовой рабочей (низшей) теплотворной способности древесины

Массовая рабочая теплотворная способность древесины (МРТС) определяется по формуле Надеждина и находится в зависимости от влажности дров:     для комнатно-сухой древесины, влажностью 7...18%     Q(МРТС) = 4600 – 50 x W = 4600 - 50 x (7...18) = 4250...3700 ккал/кг     для воздушно-сухой древесины, влажностью 25...30%     Q(МРТС) = 4370 – 50 x W = 4370 - 50 x (25...30) = 3120...2870 ккал/кг     для сплавной древесины, влажностью 50...70%     Q(МРТС) = 3870 – 45 x W = 3870 – 45 x (50...70) = 1620...720 ккал/кггде W – относительная влажность древесины в процентах,4600, 4370, 3870 – значения массовой абсолютной (высшей) теплотворности древесины, которые высчитываются индивидуально для каждого образца, исходя из процентного соотношения абсолютно сухого древесного вещества и содержащейся в нём влаги.Соответственно, для влажности 12%:

Q(МРТС) = 4600 – 50 x 12 = 4000 ккал/кг

3. Расчёт удельной объёмной рабочей (низшей) теплотворной способности древесины

Объёмная рабочая теплотворная способность древесины (ОРТС) определяется умножением массовой рабочей теплотворной способности на величину плотности древесины.Например, средняя теплотворность для ясеня:

4000 ккал/кг X 0,750 кг/дм3 = 3000 ккал/дм3

Нижний предел теплотворности для ясеня:

4000 ккал/кг X 0,520 кг/дм3 = 2800 ккал/дм3

Верхний предел теплотворности для ясеня:

4000 ккал/кг X 0,950 кг/дм3 = 3800 ккал/дм3

где, 0,750 кг/дм3 – средняя плотность древесины ясеня

0,520 кг/дм3 и 0,950 кг/дм3 – нижний и верхний пределыотклонения плотности для древесины ясеня

Плотность (удельный вес) древесины для разных пород дерева берём из «Справочника по массам авиационных материалов» изд. «Машиностроение» Москва 1975г. (см. таблица плотности древесины)

На основании таблицы плотности древесины, массовая удельная теплотворность от Надеждина была преобразована в объёмную теплотворность в зависимости от породы дерева, при влажности 12%.

По результатам расчёта, из полученных данных, составлена:Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева

Перевод единиц объёмной теплотворности древесины

Сайт tehnopost.kiev.ua предлагает уникальный онлайн-калькулятор для перевода (конвертирования) единиц объёмной теплотворности древесины, дров и других видов топлива.

Конвертер единиц объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)

Дополнительно, сайт tehnopost.kiev.ua предлагает набор онлайн-калькуляторов для прямого и обратного перевода альтернативных единиц измерения физических величин, связанных с теплотехникой и термодинамикой.

Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.

Онлайн-конвертеры теплотехника на tehnopost.kiev.ua

  1. Киловатт-часы => в Джоули, калории и кратные им единицы
  1. Единицы объёмной теплотворности (Дж/см3, кал/см3)

Скачать программу «Конвертер единиц и величин»

Теплотворность древесины, дров на tehnopost.kiev.ua

Альтернативное Отопление: древесина дерево теплота дрова теплотворность горение топливо

tehnopost.kiev.ua

Свойства дров разных пород: показатели качества древесины — Kamin-Maker.ru: гид по возведению печей и каминов своими руками

Крупные угли после сгорания и равномерный жар — признак хорошего сырья

Наиболее важные показатели для топочного материала: плотность, влажность и теплоотдача. Все они тесно связаны между собой и определяют насколько эффективным и полезным является горение дров. Стоит рассмотреть каждый из них более подробно, учитывая разные породы древесины и способы ее заготовки.

Плотность

Первое, на что обращает внимание грамотный покупатель при заказе топочного материала из древесины — это его плотность. Чем выше этот показатель, тем качественнее является порода.

Все породы дерева разделяют на три основные категории:

  • малоплотные (мягкие);
  • среднеплотные (умеренно твердые);
  • высокоплотные (твердые).

Советуем прочитать статью о том, какие типы дров бывают в дополнение к данному материалу.

Категории разновидностей древесины по их плотности (кг/м3)

У каждой из них разная плотность, а значит и удельная теплота сгорания дров. Наиболее качественными считаются твердые сорта. Они долго горят и выделяют больше тепла. К тому же они образуют много углей, которые поддерживают жар в топке.

Рекомендуем изучить информацию о том, как колоть дрова правильно на нашем сайте.

Из-за своей твердости такие дрова трудно поддаются обработке, поэтому некоторые потребители предпочитают среднеплотную древесину, например, березу или ясень. Их структура позволяет без особых усилий колоть поленья вручную.

Влажность

Второй показатель — это влажность, то есть процентное содержание в структуре древесины воды. Чем выше это значение, тем больше плотность, при этом используемый ресурс выделит меньше тепла при одинаково затраченных усилиях.

Удельная теплота сгорания сухих березовых дров характеризуется, как более продуктивная, нежели влажных. Стоит отметить такую особенность березы: ее можно класть в топку практически сразу после рубки, ведь она отличается небольшой влажностью. Для максимизации полезного эффекта лучше подготовить материал должным образом.

Соотношение уровня просушки дров и их плотности для разных пород

Для повышения качества древесины за счет снижения процента содержания в ней влаги применяются такие подходы:

  • Свежие дрова оставляют на определенный срок под навесом для усушки. Количество дней зависит от сезона и может колебаться от 80 до 310 дней.
  • Часть дров сушат в помещении, что повышает их теплотворную способность.
  • Лучший вариант — искусственная просушка. Теплотворность выводится на максимальный уровень за счет доведения процента влажности до нуля, а времени на подготовку древесины требуется минимум.

Теплоотдача

Такой показатель, как теплоотдача дров как бы подытоживает предыдущие две характеристики. Именно он указывает на то сколько тепла может дать выбранный материал при соблюдении конкретных условий.

Наибольшей является теплота сгорания дров у твердых пород. Соответственно противоположным образом обстоят дела с мягкой древесиной. При равных условиях и естественной усушке разница в показаниях может достигать почти 100%. Именно поэтому для экономии средств есть смысл приобрести более дорогие в закупке качественные дрова, так как их выработка более эффективная.

Теплотворность разных пород древесины и их плотность при естественной усушке

Здесь стоит упомянуть такое свойство, как температура горения дров. Наибольшей она является у граба, бука и ясеня, более 1000 градусов Цельсия, при этом производится максимальное количество жара на уровне 85-87%. К ним приближаются дуб и лиственница, а наименьшими показателями отличаются тополь и ольха с выработкой 39-47% при температуре в районе 500 градусов.

Читатели считают данные материалы полезными:
  • Что выбрать для растопки и обогрева – дрова или брикеты?
  • Типы дров: материалы и свойства древесных пород

Теплотворная способность дров в наибольшей степени зависит именно от породы древесины. Выделяют две основные категории: хвойные и лиственные. Качественный топочный материал относится ко второй группе. Здесь также имеется своя классификация, так как не все сорта подходят для той или иной цели по своей плотности.

Хвойные

Зачастую самой доступной древесиной является хвоя. Ее низкая стоимость обуславливается не только распространенностью елей и сосен, но и ее свойствами. Дело в том, что теплоемкость дров такого плана невысокая, а также имеется масса других недостатков.

Хвоя сгодится для розжига небольшого костра на вылазке или для временного отопления при неимении альтернативных вариантов

Главный недостаток хвойных пород — наличие большого количества смол. При нагревании таких дров смола начинает расширятся и закипать, что в результате приводит к разбросу искр и горящих фрагментов на дальнее расстояние. Также смола приводит к образованию копоти и гари, которые засоряют камин и дымоход.

Лиственные

Гораздо выгоднее использовать лиственные породы. Все сорта разделяются на три категории, в зависимости от их плотности. К мягким породам относятся:

  • липа;
  • осина;
  • тополь;
  • ольха;
  • ива.

Они быстро прогорают и поэтому не имеют особой ценности в плане обогрева дома.

К среднеплотным относят такие деревья, как:

  • клен;
  • береза;
  • лиственница;
  • акация;
  • вишня.

Удельная теплота сгорания березовых дров приближается к породам, которые относят к твердым, в частности к дубу.

Береза входит в тройку лидеров материалов, используемых для отопления

Помимо дуба в категорию высокоплотных сортов входят:

  • граб;
  • орех;
  • бук;
  • кизил;
  • тик.

Теплотворность дров такого типа максимальная, но при этом обработка древесины затрудняется из-за ее высокой плотности.

Дуб — еще один популярный вид топлива

Полезные качества таких пород обусловливают их более высокую стоимость, зато это позволяет сократить объем материала, который понадобится для поддержания комфортной температуры в доме.

Выбор материала

Даже самые высокие качества древесины могут быть сведены на нет, если ее подобрать неверно с учетом конкретного вида деятельности. Например, практически не имеет значения что использовалось для ночного костра при посиделках с друзьями. Совершенно другое дело — растопка камина или печи в бане.

Рекомендуем прочитать материал о том, где хранить дрова в дополнение к данной статье.

Для каждой ситуации подбираются разные по толщине, породе и свойствам материалы

Для камина

Отопление дома может стать проблемой, если загрузить в печь неподходящие дрова. Особенно это опасно при использовании камина, так как искрящееся бревно может привести даже к пожару.

Ненавязчивое горение дров и жар, исходящий от камина — это изюминка гостиной комнаты

Для долгого горения и выделения большого количества тепла стоит отдавать предпочтение дубу, акации, а также березе и ореху. Для прочистки дымохода время от времени можно жечь осину и ольху. Плотность у этих пород небольшая, зато они обладают свойством выжигать сажу.

Для бани

Для обеспечения высокой температуры в парилке бани необходима максимальная теплоотдача дров. Кроме того, можно улучшить условия отдыха, если использовать такие породы, которые насыщают комнату приятным запахом, без выделения вредных веществ и смол.

Прочитайте так же о буржуйке для бани своими руками в дополнение к данной статье.

Качество и сорт дров для бани играют определяющую роль

Для обогрева парилки оптимальным выбором станут, конечно же, дубовые и березовые поленья. Они твердые, дают хороший жар при небольшом объеме и к тому же выделяют приятные испарения. Дополнительный оздоровительный эффект также способны оказать липа и ольха. Использовать можно только хорошо просушенные материалы, но не старше полутора-двух лет.

Для барбекю

При приготовлении пищи на мангале и барбекю основным моментом является не само горение дров, а образование углей. Именно поэтому не имеет смысла использовать тонкие неплотные ветки. Их можно взять только для розжига костра, а затем добавить в топку крупные твердые поленья. Для того чтобы дым имел особый аромат, для мангала рекомендуется использовать фруктовые дрова. Можно комбинировать их с дубом и акацией.

Для барбекю важен не огонь, а угли и аромат дыма

При использовании разных сортов древесины обращайте внимание на размер чурок. Например, дубу понадобится больше времени для горения и тления, нежели яблоне, поэтому имеет смысл брать более толстые фруктовые поленья.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:

Теплотворность дров определенных пород достаточно велика, но далеко не максимально возможная. Для того чтобы сэкономить средства и площадь для хранения топочного материала сегодня все больше внимания обращается на альтернативные варианты. Оптимальным является использование прессованных брикетов.

Эффективность использования брикетов превосходит дрова в несколько раз

При одинаковых объемах загрузки печи прессованная древесина вырабатывает гораздо больше тепла. Такой эффект возможен за счет увеличения плотности материала. К тому же здесь гораздо более низкий процент влажности. Еще один плюс — минимальное образование золы.

Брикеты и пеллеты изготавливаются из опилок и древесной крошки. За счет прессования отходов удается создать невероятно плотный топочный материал, с которым не смогут сравниться даже самые лучшие сорта древесины. При большей стоимости за кубометр брикетов, итоговая экономия может составить весьма значительную сумму.

Готовить и закупать топочные материалы необходимо на основании тщательного анализа их свойств. Только качественные дрова способны обеспечить вас необходимым жаром, не принеся вреда ни вашему здоровью, ни самой отопительной конструкции.

kamin-maker.ru

Теплотворная способность дров.

Теплотворная способность древесинного вещества любой породы и любой плотности в абсолютно сухом состоянии определяется числом 4370 ккал/кг. Считается также, что степень трухлявости древесины практически не влияет на теплотворность.

Существуют понятия объемной теплотворности и массовой теплотворности. Объемная теплотворность дров - величина довольно нестабильная, зависящая от плотности древесины и, значит, от породы дерева. Ведь у каждой породы своя плотность, мало того, одна и та же порода из разных местностей могут различаться по плотности.

Определение теплотворности дров удобнее всего производить по массовой теплотворности в зависимости от влажности. Если известна влажность (W) образцов, то определить их теплотворную способность (Q) с определнной долей погрешности можно по простой формуле:

Q(ккал/кг) = 4370 – 50 * W

По влажности древесину можно условно разделить на три категории:

  • комнатно-сухая древесина, влажность от 7% до 20%;
  • воздушно-сухая древесина, влажность от 20% до 50%;
  • сплавная древесина, влажность от 50% до 70%;

Таблица 1. Объемная теплотворная способность дров в зависимости от влажности.

ПородаТеплотворная способность, ккал/дм3, при влажности, %Теплотворная способность, квт-час/м3, при влажности, %12%25%50%12%25%50%
Дуб324025271110375829321287
Лиственница26402059904306223891049
Береза26002028891301623521033
Кедр2280177878126452063906
Сосна2080162271224131882826
Осина1880146664421811701747
Ель1800140461720881629715
Пихта1640127956219021484652
Тополь1600124854818561448636

Таблица 2. Расчетная массовая теплотворность дров в зависимости от влажности.

Степень влажности, %Теплотворная способность, ккал/кгТеплотворная способность, квт-ч/кг
740204.6632
839704.6052
939204.5472
1038704.4892
1138204.4312
1237704.3732
1337204.3152
1436704.2572
1536204.1992
1635704.1412
1735204.0832
1834704.0252
1934203.9672
2033703.9092
2133203.8512
2232703.7932
2332203.7352
2431703.6772
2531203.6192
2630703.5612
2730203.5032
2829703.4452
2929203.3872
3028703.3292
3128203.2712
3227703.2132
3327203.1552
3426703.0972
3526203.0392
3625702.9812
3725202.9232
3824702.8652
3924202.8072
4023702.7492
4123202.6912
4222702.6332
4322202.5752
4421702.5172
4521202.4592
4620702.4012
4720202.3432
4819702.2852
4919202.2272
5018702.1692
5118202.1112
5217702.0532
5317201.9952
5416701.9372
5516201.8792
5615701.8212
5715201.7632
5814701.7052
5914201.6472
6013701.5892
6113201.5312
6212701.4732
6312201.4152
6411701.3572
6511201.2992
6610701.2412
6710201.1832
689701.1252
699201.0672
708701.0092
Поделитесь этой страницей со своими друзьями:

Размещено: 01.12.13Обновлено: 19.03.18Просмотров всего: 29714 сегодня: 1

sebestroj.ru

Теплоотдача дерева

Плотность и коэффициент теплоотдачи дерева являются ключевыми факторами, которые влияют на качество дров. При этом физические величины взаимосвязаны: чем выше показатель твёрдости, тем выше и теплоотдача дерева, а значит, и удельная теплота сгорания дров.

Достоинства дров с высокой теплоотдачей

Дрова с высокой удельной теплотой ценят за ряд характеристик:

  • способность поддержать длительное горение,
  • образование большого количества углей, которые необходимы для поддержания жара,
  • выделение большого количества тепла.

У каких дров лучшая теплотворность

Теплотворность у разных сортов древесины существенно отличается. Наиболее высокая удельная теплота присуща следующим видам деревьев:

  • дуб,
  • горная и чёрная сосна,
  • граб,
  • ясень,
  • берёза,
  • бук.

Особенно впечатляет теплоотдача бука, ясеня, граба и зимнего дуба (разновидности дуба черешчатого). Их жаропроизводительность составляет 75-87%. теплоотдача березы несколько ниже —12 500-16 500 КДж/кг (против 15 000 – 20 000 КДж/кг у дуба), но в любом случае показатель жаропроизводительности составляет не менее 68%. У дров из ольхи, тополя, осины, сосны, ели теплотворность существенно ниже.

Дрова (естественная сушка) Теплотворная способность кВт. ч/кгТеплотворная способность мега Джоуль/кгТеплотворная способность Мвтч./сладометрОбъемная плотность в кг/дм³Плотность кг/сладометр
Грабовые дрова4,2152,10,72495
Буковые дрова4,2152,00,69480
Ясеневые дрова4,2152,00,69480
Дубовые дрова4,2152,00,67470
Березовые дрова4,2151,90,65450
Дрова из лиственницы4,315,51,80,59420
Сосновые дрова4,315,51,60,52360
Еловые дрова4,315,51,40,47330

Что влияет на теплоотдачу кроме сорта 

При изучении информации выше, на примере древесины дуба, вы уже видели, что даже у одного вида дерева показатель теплопроводности может варьироваться в пределах целых 5 000 КДж/кг. С чем же это связано?

Причина – в разной степени влажности. Потери в 5 000 КДж/кг для древесины дуба вполне обычное явление, если вместо сухих дров(15% влажности) вы выберите сырые поленья (с влажностью около 40 %).

По этой причине поленья важно хранить в хорошо проветриваемом и защищённом от осадков и других «проделок» непогоды помещении. Если дрова хранятся на улице, обязательно укройте поленницу рубероидом, плёнкой или шифером, следя, чтобы под плёнкой не скапливался конденсат.

Схожая теплотворность, различная степень жара 

Некоторые владельцы отмечают, что при использовании при топке печи, камина древесины с одинаковым показателем, количество жара очень разнится. Яркий пример – топка печи сосновыми и еловыми дровами.

От камина, который топят сосновыми поленьями, жар ощущается гораздо сильнее, чем от камина, в топку которого бросают еловые поленья.

Причина – в разном содержании смол. У сосны их концентрация гораздо выше нежели, чем у ели. Кстати, по этой же причине в помещении, которое отапливается смолянистыми дровами, стоит более устойчивый аромат.

Кроме того от еловой древесине при протапливании печи, камина отказываются из-за того, что это так называющая стреляющая порода при открытой топке высока вероятность, того что «выпрыгнувшие» горячие частицы приведут к пожару.

Берёза, осина, дуб: приобретаем дрова

Несмотря на то, что теплоотдача березы ниже теплоотдачи дуба, а теплотворная способность поленьев осины, ольхи ещё ниже, ольху, осину, березу чаще используют для печи, котла, камина.

Это можно объяснить двумя факторами:

  • Дубовые дрова один из самых дорогих. Их часто даже называют «царские».
  • Древесина дуба очень прочная и плохо колется. И если для производства мебели – это несомненный плюс, то для дров – недостаток.

Что же касается активного использования дров из ольхи и осины, то это можно объяснить их низкой стоимостью. А если сравнивать их свойства с берёзой, то можно найти и существенное превосходство: сажи ольха и осина дают гораздо меньше, нежели берёза. Опять-таки, если ольха, осина нужна для открытой топки, помните об этом и не устраивайте пожароопасную ситуацию.

Впрочем, для закрытой топки котла это непринципиально, а для устройства барбекю и вовсе, главное, обеспечить не горение дров, а именно появление углей.

Теплопроводность древесины и миф

Нередко можно услышать, что гниль в отличие от влажности на показатель теплопроводности практически не влияет. Чаще всего такой миф запускают недобросовестные продавцы дров, чтобы е избавиться от испорченной продукции.

Позволить себе приобрести партию поленьев с гнилью можно разве только в том случае, если гниль коснулась отдельных чурбаков, а далее стоит вспомнить физику: гниль разрушает структуру древесины, а значит, плотность, уменьшается, а с ней же ухудшается и показатель теплотворности.

Советы по выбору дров

Итак, при выборе дров, не важно стоит у вас твердотопливный котел, печь или камин, следуйте следующим правилам:

  • Обращайте внимания на плотность материала. Чем она выше, тем лучше.
  • В качестве топлива используйте сухие поленьям.
  • Учитывайте тип топки (открытая, закрытая).
  • Берите во внимание елевое использование (отопление дома, барбекю).

Следуйте этим рекомендациям, и тогда покупка дров для дома, дома, бани не сможет обернуться для вас разочарованием. Помните, что цена – далеко не единственный фактор, который влияет на выбор.

www.belkomin.com

Виды топлива для твердотопливных котлов и сравнительная таблица их теплотворной способности

Экология потребления.Мотор:Характеристики топлива для отопительных котлов довольно значительно различаются. Правильный выбор топлива помогает экономить средства и сохранить оборудование работоспособным.

Характеристики топлива для отопительных котлов довольно значительно различаются. Правильный выбор топлива помогает экономить средства и сохранить оборудование работоспособным.

Основные виды топлива для твердотопливных котлов:

- Дрова

- Пеллеты (топливные гранулы)

- Топливные брикеты

- Уголь

Дрова

Дрова - пиленые или колотые куски дерева, предназначенные для сжигания в печах, каминах и др для получения тепла, жара и света.

Содержание влаги должно быть как можно меньшим.

Каминные дрова имеют длину около 25 - 33 см.

Приоритетная характеристика дрова для каминов и печей - их теплотворная способность, длительность горения и комфорт при использовании (картина пламени, запах).

Для отопительных целей важно, чтобы тепловыделение происходило медленнее, но более продолжительное время.

Для отопительных целей лучше всего подходят все дрова из лиственных пород, в тчдуб, ясень, береза, лещина, тис, боярышник.

Особенности горения дров разных пород древесины:

- дрова из бука, березы, ясеня, лещины трудно растапливать, но они могут гореть сырыми, потому что имеют небольшую влажность, причем дрова из всех этих пород деревьев, кроме бука, легко раскалываются;

- ольха и осина сгорают без образования сажи и даже выжигают ее из дымохода;

- березовые дрова хороши для тепла, но при недостатке воздуха в топке, горят дымно и образуют деготь (березовую смолу), который оседает на стенках трубы;

- сосновые дрова горят жарче еловых из-за большего содержания смолы, с искрением при резком повышении температуры;

- дуб и граб обладают лучшей теплоотдачей при горении, но плохо раскалываются;

- дрова из груши и яблони легко раскалываются и хорошо горят;

- дрова из пород средней твердости, легко колоть;

- кедр дает долго тлеющие угли;

- дрова из вишни и вяза при горении дымят;

- дрова из платана легко растапливаются, но тяжело колются;

- дрова хвойных пород имеют низкую теплотворную способность, дымят и искрят, способствуя образованию смолистых отложений в трубе, но легко колются и растапливаются;

- тополь и липа хорошо горят, сильно искрят и очень быстро прогорают.

Показатель теплотворной способности дров разных пород древесины сильно изменяется, что влечет колебания плотности древесины и колебания в пересчетных коэффициентах кубометр => складометр.

Таблица со средними значениями теплотворной способности на 1 складометр дров.

Дрова

(естественная сушка)

Теплотворная способность,

кВт*ч/кг

Теплотворная способность,

мега Джоуль/кг

Теплотворная способность,

Мвт*ч/складометр

Объемная плотность,

кг/дм³

Плотность,

кг/складометр

Грабовые дрова

4,2

15

2,1

0,72

495

Буковые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Ясеневые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Дубовые дрова

4,2

15

2,0

0,67

470

Березовые дрова

4,2

15

1,9

0.65

450

Дрова из лиственницы

4,3

15,5

1,8

0,59

420

Сосновые дрова

4,3

15,5

1,6

0,52

360

Еловые дрова

4,3

15,5

1,4

0,47

330

1 складометр сухой древесины лиственных деревьев заменяет 200 - 210 л жидкого топлива или 200 - 210 м³ природного газа.

Пеллеты

Пеллеты (топливные гранулы) - это прессованное под высоким давлением натуральное сырье растительного происхождения в форме цилиндрических гранул стандартного размера.

Сырьем для их производства является кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, и отходы сельского хозяйства (лузга подсолнечника, солома, некондиционный лен и др), а также органические упаковочные материалы, картонная тара и тд.

Процесс производства пеллет состоит из этапов: дробления, сушки и грануляции.

Сырье измельчается до состояния муки, затем тщательно высушивается и сжимается в гранулы стандартного размера при помощи специального оборудования - гранулятора.

Во время грануляции, сопровождающейся повышением температуры материала, содержащийся в нем полимер лигнин, содержащийся в клетках растительного сырья,плотно склеивает измельченные частицы. Химические связующие примеси не используются.

На выходе получается легкое, недорогое, удобное в хранении и абсолютно безопасное топливо, альтернативное традиционным видам топлива (уголь, торф, дрова, природный газ).

Гранулятор пресса придает пеллетам форму.

Пеллеты - современный универсальный вид биотоплива, по эффективности применения равноценный каменному углю.

Виды пеллет:

- полученные путем переработки кругляка твердых и мягких пород деревьев;

- полученные путем переработки соломы;

- полученные переработки подсолнечниковой шелухи;

- полученные путем переработки початков и стебля кукурузы;

- торфяные.

Преимущество пеллет:

- экологически чистое , соответствующее зеленой технологии топливо, произведенное из безвредных для человека и окружающей среды материалов, подлежащих утилизации: в 10-50 раз ниже эмиссия углекислого газа (СО2) в окружающую среду, в 15-20 раз меньше образование золы, чем при сжигании угля;

- неограниченное производств, в тч из древесины низкого качества,

- меньшая стоимость, в сравнении с ценой угля, жидкого топлива или дров,

- удобство транспортировки, как в фасованных пакетах, так и россыпью, и разгрузки через рукава с возможностью автоматизации процесса;

- не требуют больших складских площадей и могут храниться на открытом воздухе, не разбухая, без гниения,

- при хранении не самовоспламеняются,

- не требуют дополнительной обработки перед применением, не хуже газа или угля.

- большая теплотворная способность, чем опилки и щепа, в 1,5 раз больше, чем у дров,

- при сжигании 1,9 т пеллет выделяется примерно такое же количество тепла, что при сжигании 1 т мазута, при стоимости пеллет на внутреннем рынке в 3 раза дешевле, то есть обогрев пеллетами на 40% дешевле мазута;

- почти полное сгорание с минимальным количеством шлаков, что снижает частоту чистки котла можно производить намного реже,

- возможна автоматизация загрузки пеллет в топку в промышленных условиях,

- регулировка бытовых нагревательных устройств, работающих на пеллетах, регулируются в автоматическом режиме,

- малая волатильность цены, тк цена внутренняя,

- котлы на пеллетах работают дольше, нуждаются в меньшем обслуживании и более экономичны,

Применение пеллет:

- для отопления жилых домов путем сжигания в печах, каминах и котлах,

- для обеспечения теплом и электроэнергией промышленных объектов и небольших населенных пунктов (с использованием крупных гранул с высоким содержанием древесной коры.

Спрос на это альтернативное топливо и на оборудование для его производства и сжигания постоянно возрастает.

Сравнительные характеристики видов топлива

Вид топлива

Теплота сгорания

МДж/кг

% серы

% золы

Углекислый газ кг/ГДж

Каменный уголь

15 - 25

1-3

10 - 35

60

Двигательное топливо

42,5

0,2

1

78

Мазут

42

1,2

1,5

78

Щепа древесная

10

0

2

0

Гранулы древесные

17,5

0,1

1

0

Гранулы торфяные

10

0

20

70

Гранулы из соломы

14,5

0,2

4

0

Природный газ

35 - 38 МДж/м3

0

0

57

Примечание:

«0» означает, что при сжигании продукта количество выделяемого СО2 не превышает объема, который образуется при естественном разложении, а количество других вредных выбросов ничтожно мало.

  1. Измерение теплоты сгорания в Ккал/кг. 1 калория - это количество тепла необходимое для нагрева 1 г воды на 1оС. 4,500 Кал/кг ( 4,500 Кал/кг ) - теплота сгорания 1 кг топлива в Кал.
  2. Измерение теплоты сгорания в МДж/кг. Системная международная тепловая единица. 1 Калория = 4,19 Джоуля, 4,500 Ккал/кг * 4,19 Дж = 18,855 МДж/кг - теплота сгорания 1 кг топлива в Джоулях.
  3. Измерение теплоты сгорания в Квт*час. 5,238 Квт* час/ кг - теплота сгорания 1 кг топлива, измеренная в «электротехнических единицах». Количество энергии выделямое в секеунду (то есть тепловая мощность) = 18.855.000 Дж (см. пункт 2 ) /3600 сек = 5238 Дж/сек = 5,238 Квт*час.

Таблица 1. Теплоотдача пеллет и альтернативных источников энергии

Вид топлива

Тепловая способность,

ккал/кг

Пелетты

4500

Дрова

2500

Уголь древесный

7500

Каменный уголь

7400

Мазут

9800

Дизельное топливо

10200

Природный газ

8300

Стандарты производства пеллет:

- в США: Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet), которым разрешено производство пеллет сортов Премиум и Стандарт. Премиум, который составляет около 95% производимых в США пеллет, - не более 1 % золы, а Стандарт- не более 3 %. Премиум может применяться для отопления любых зданий. Сорт Стандарт содержит больший объем коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры пеллет, влажность, содержание пыли и других веществ.

- в Германии : DIN 51731, в Австрии : ONORM M-7135, в Великобритания : The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), в Швейцария : SN 166000, в Швеция :SS 187120.

Основные европейские стандарты качества топливных гранул

Параметр

DIN 51 731

O-Norm M-7135

DINplus

SS187120

Германия

Австрия

Германия

Швеция

Диаметр (мм)

4-10

4-10

   

Длина (мм)

< 50

< 5*d

< 5*d

< 5*d

Плотность (кг/дм3)

> 1,0-1,4

> 1,12

> 1,12

Нет

Влажность (%)

< 12

< 10

< 10

< 10

Насыпная масса (кг/м3)

650

650

650

650

Брикетная пыль (%)

Нет

< 2,3

< 2,3

Нет

Зольность (%)

< 1,5

< 0,5

< 0,5

< 1,5

Теплота сгорания (МДж/кг)

17,5-19,5

> 18

> 18

> 18

Содержание серы (%)

< 0,08

< 0,04

< 0,04

< 0,08

Содержание азота (%)

< 0,3

< 0,3

< 0,3

нет

Содержание хлора (%)

< 0,03

< 0,02

< 0,02

< 0,03

Мышьяк (мг/кг)

< 0,8

Нет

< 0,8

Нет

Свинец (мг/кг)

< 10

Нет

< 10

Нет

Кадмий (мг/кг)

< 0,5

Нет

< 0,5

Нет

Хром (мг/кг)

< 8

Нет

< 8

Нет

Медь(мг/кг)

< 5

Нет

< 5

Нет

Ртуть(мг/кг)

< 1,5

Нет

< 1,5

Нет

Цинк(мг/кг)

< 100

Нет

< 100

Нет

Закрепитель, связующие материалы (%)

Нет

< 2

< 2

 

* «нет» - не означает величины, это может быть, нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д.

Топливные брикеты

Топливные брикеты - это спрессованные отходы деревообработки (стружка, щепа), отходы сельского хозяйства (солома, шелуха семечки подсолнуха, гречихи), а также торфа.

Связующее вещество - натуральный полимер лигнин. Химические связующие примеси не используются.

Топливные брикеты активно используются для отопления частных домов в различных типах топок (печах), дровяных котлах, каминах, при приготовлении еды на гриле.

Преимущества топливных брикетов:

- экологически чистый продукт, материалом которого в полном объеме является природное сырье, а

- не поддаются воздействию грибков,

- горят дольше, чем дрова в 2-4 раза,

- удобно хранить и использовать.

- высокая сопоставимая с каменным углем теплотворность, в среднем в 2 раза больше, в сравнении с обычными дровами,

- постоянная температура на каждом этапе горения за счет ровного пламени,

- содержание золы после сгорания - 1-3%. Для сравнения: содержание золы после сгорания каменного угля - 30-40%, дров- 8 -16%, щепы- 11-18%,

- современные твердотопливные котлы на брикетах можно чистить не чаще 1 раз в год,

- золу можно использовать, как экологически чистое удобрение,

- угарный газ не выделяется и другие вредные вещества не образуются,

- затраты на отопления ниже, чем в случае использования каменного угля или дров.

Типы топливных брикетов:

- RUF-брикеты - в форме набольшего кирпичика прямоугольной формы,

- NESTRO-брикеты - брикет цилиндрической формы, иногда с радиальным отверстием внутри,

- Pini&Kay-брикеты - брикет, имеющий 4, 6 или 8 граней с продольным радиальным отверстием внутри.

Уголь

Уголь - это горючая осадочная порода растительного происхождения, состоящая в основном из углерода и ряда других химических элементов.

Состав угля зависит от возраста и условий углефикации:

- бурый уголь - самый молодой,

- каменный уголь,

- антрацит - самый возрастной.

По мере старения происходила концентрация углерода и снижение содержания летучих составляющих, в частности, влаги.

Бурый уголь имеет влажность 30-40%, более 50% летучих компонентов, у антрацита эти 2 показателя составляют 5-7%.

Влажность каменного угля- 12-16%, количество летучих компонентов - около 40%.

Уголь также содержит различные негорючие золообразующие добавки, «породу».

Зола загрязняет окружающую среду и спекается в шлак на колосниках, что затрудняет горение угля.

Наличие породы уменьшает удельную теплоту сгорания угля.

В зависимости от сорта и условий добычи количество минеральных веществ различается очень сильно, зольность каменного угля около 15% (10-20%).

Вредным компонентом угля также является сера, в процессе сгорания которой образуются окислы, которые в воздухе превращаются в серную кислоту.

Удельная теплота сгорания (угольного концентрата)

Вид угля

Удельная теплота сгорания угля

кДж/кг

ккал/кг

Бурый

14 700

3 500

Каменный

29 300

7 000

Антрацит

31 000

7 400

Реальные цифры могут существенно отличаться.

Кузбасский каменный уголь - 5000-5500 ккал/кг. .

Плотность угля 1 - 1,7 (каменный уголь - 1,3-1,4) г/см3 в зависимости от вида и содержания минеральных веществ.

Используется показатель «насыпная плотность», который составляет около 800-1 000 кг/м3.

Виды и сорта угля

Уголь классифицируется по многим параметрам (география добычи, химический состав), но с «бытовой» точки зрения достаточно знать маркировку и возможности использования.

Используется следующая система обозначений угля: Сорт = (марка) + (класс крупности).

Бурые

Б

Каменные

Длиннопламенные

Д

Газовые

Г

Жирные

Ж

Коксовые

К

Отощенно-спекающиеся

ОС

Слабоспекающийся

СС

Тощие

Т

Антрациты

А

Кроме основных марок, есть промежуточные марки каменного угля: ДГ (длиннопламенно-газовые), ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), ПА (полуантрациты), бурые угли также делятся по группам.

Коксующиеся марки угля (Г, кокс, Ж, К, ОС) в теплоэнергетике практически не используются, так как они являются дефицитным сырьем для коксохимической промышленности.

По классу крупности (размеру кусков, фракции) сортовой каменный уголь подразделяется на:

П

Плитный

более 100 мм

К

Крупный

50-100 мм

О

Орех

26-50 мм

М

Мелкий

13-25 мм

С

Семечко

6-13 мм

Ш

Штыб

менее 6 мм

Р

Рядовой

не ограниченный размерами

Кроме сортового угля в продаже присутствуют совмещенные фракции и отсевы (ПК, КО, ОМ, МС, СШ, МСШ, ОМСШ).

Размер угля определяют исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанных в названии марки угля.

Например, фракция ОМ (М - 13-25, О - 25-50) составляет 13-50 мм.

Кроме указанных сортов угля в продаже можно встретить угольные брикеты, которые прессуют из низкообогащенного угольного шлама.

Процесс горения угля

Уголь состоит из 2х горючих компонентов: летучие вещества и твердый (коксовый) остаток

На 1м этапе горения выделяются летучие вещества; при избытке кислорода они быстро сгорают, давая длинное пламя, но малое количество тепла.

На 2м этапе выгорает коксовый остаток; интенсивность его горения и температура воспламенения зависит от степени углефикации, то есть, от вида угля (бурый, каменный, антрацит).

Чем выше степень углефикации (самая высокая она у антрацита), тем выше температура воспламенения и теплота сгорания, но ниже интенсивность горения.

Уголь марок Б, Д, Г

Из-за высокого содержания летучих веществ такой уголь быстро разгорается и быстро сгорает.

Уголь этих марок доступен и пригоден практически для всех видов котлов, однако для полного сгорания этот уголь должен подаваться маленькими порциями, чтобы выделяющиеся летучие вещества успевали полностью соединяться с кислородом воздуха.

Полное сгорание угля характеризуется желтым пламенем и прозрачными дымовыми газами; неполное сгорание летучих веществ дает багровое пламя и черный дым

Для эффективного сжигания такого угля процесс должен постоянно контролироваться.

Уголь марок СС, Т, А

Разжечь его труднее, зато он горит долго и выделяет намного больше тепла.

Уголь можно загружать большими партиями, так как в них горит преимущественно коксовый остаток, нет массового выделения летучих веществ.

Очень важен режим поддува, так как при недостатке воздуха горение происходит медленно, возможно его прекращение, либо, напротив, чрезмерное повышение температуры, приводящее к уносу тепла и прогоранию котла.

Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива

Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объемом 1 м³ (1 л).

Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л).

Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:

- от его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.);

- от его влажности и зольности.

Вид топлива

Ед. изм.

Удельная теплота сгорания

Эквивалент

кКал

кВт

МДж

Природный газ, м3

Диз. топливо, л

Мазут, л

Электроэнергия

1 кВт/ч

864

1,0 3,62 0,108 0,084 0,089
Дизельное топливо (солярка) 1 л 10300 11,9 43,12 1,288 - 1,062
Мазут 1 л 9700 11,2 40,61 1,213 0,942 -
Керосин 1 л 10400 12,0 43,50 1,300 1,010 1,072
Нефть 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082
Бензин 1 л 10500 12,2 44,00 1,313 1,019 1,082
Газ природный 1 м3 8000 9,3 33,50 - 0,777 0,825
Газ сжиженный 1 кг 10800 12,5 45,20 1,350 1,049 1,113
Метан 1 м3 11950 13,8 50,03 1,494 1,160 1,232
Пропан 1 м3 10885 12,6 45,57 1,361 1,057 1,122
Этилен 1 м3 11470 13,3 48,02 1,434 1,114 1,182
Водород 1 м3 28700 33,2 120,00 3,588 2,786 2,959
Уголь каменный (W=10%) 1 кг 6450 7,5 27,00 0,806 0,626 0,665
Уголь бурый (W=30…40%) 1 кг 3100 3,6 12,98 0,388 0,301 0,320
Уголь-антрацит 1 кг 6700 7,8 28,05 0,838 0,650 0,691
Уголь древесный 1 кг 6510 7,5 27,26 0,814 0,632 0,671
Торф (W=40%) 1 кг 2900 3,6 12,10 0,363 0,282 0,299
Торф брикеты (W=15%) 1 кг 4200 4,9 17,58 0,525 0,408 0,433
Торф крошка 1 кг 2590 3,0 10,84 0,324 0,251 0,267
Пеллета древесная 1 кг 4100 4,7 17,17 0,513 0,398 0,423
Пеллета из соломы 1 кг 3465 4,0 14,51 0,433 0,336 0,357
Пеллета из лузги подсолнуха 1 кг 4320 5,0 18,09 0,540 0,419 0,445
Свежесрубленная древесина (W=50...60%) 1 кг 1940 2,2 8,12 0,243 0,188 0,200
Высушенная древесина (W=20%) 1 кг 3400 3,9 14,24 0,425 0,330 0,351
Щепа 1 кг 2610 3,0 10,93 0,326 0,253 0,269
Опилки 1 кг 2000 2,3 8,37 0,250 0,194 0,206
Бумага 1 кг 3970 4,6 16,62 0,496 0,385 0,409
Лузга подсолнуха, сои 1 кг 4060 4,7 17,00 0,508 0,394 0,419
Лузга рисовая 1 кг 3180 3,7 13,31 0,398 0,309 0,328
Костра льняная 1 кг 3805 4,4 15,93 0,477 0,369 0,392
Кукуруза-початок (W>10%) 1 кг 3500 4,0 14,65 0,438 0,340 0,361
Солома 1 кг 3750 4,3 15,70 0,469 0,364 0,387
Хлопчатник-стебли 1 кг 3470 4,0 14,53 0,434 0,337 0,358
Виноградная лоза (W=20%) 1 кг 3345 3,9 14,00 0,418 0,325 0,345

econet.ru

Теплотворная способность дров

Горение топлива - это очень быстрое его химическое разрушение и окисление кислородом воздуха, сопровождаемое теплом и светом. При этом углерод образует углекислый газ, водород—водяной пар, кислород входит в состав обоих продуктов, а вода испаряется, так что от топлива остается на месте горения только одна зола (то есть негорячие минеральные вещества).

Теплотворной способностью дров или теплопроводностью топлива называется то количество теплоты, которое дает одна весовая единица этого топлива при своем горении. Теплотворная способность дров измеряется в единицах теплоты. Единицей теплоты или калорией называется то количество теплоты, которое способно нагреть 1 килограмм воды на 1 градус Цельсия. Произведенные определения в Лаборатории Русского Технического Общества теплотворной способности дров, высушенных искусственно до постоянного веса, дали следующие результаты.

Породы

Теплотворная способность дров в калориях

Береза

4968

Сосна

4907 и 4952

Ель

4857

Ольха

5047

Осина

4953

Среднее

4947

Присутствие влаги в дереве сильно понижает теплотворную способность дров. Так, при горении воздушно - сухих, дров с 15% влаги производительность их опреде­ляется примерно в 3633 калории. Таким образом 1 килограмм дров, доставляющий теоретически 3633 единицы теплоты, может нагреть 36,3 литра воды от 0 до 100 градусов Цельсия, или же испарить около 5,7 килограмма воды. В практике однако, получается результат несколько меньший.

Для комнатного отопления еще в 18 веке ирландский ученый испытатель Гайер предложил следующую классификацию дров разных древесных пород при сгорании дров в одинаковом объеме:

Наиболее жаркие дрова дают: граб, бук, дуб зимний, береза, горная сосна, акация, черная сосна.

Жаркие дрова дают: клен, ясень, красный ильм, смолистая лиственница, обыкно­венная сосна, дуб летний.

Средне - жаркие дают: ель, пихта, благородный каштан, сибир­ский кедр.

Мало-жаркие дрова дают: липа, ольха, осина, тополь, ива.

При сгорании топлива различают полное и неполное горение. Полное горение есть такое, когда весь углерод и водород топлива, соединяясь с кислородом топлива и воздуха, превращаются в углекислоту и воду, а при неполном горении улетают в трубу не только не сгоревшие углеводороды, но и часть углерода улетает лишь в виде окиси углерода.

Абсолютной теплоплопроизводительностъю топлива называется то количество теплоты, которое получается при полном сгорании дров. Теплотворная способность дров сильно зависит от степени их сырости. Так, дрова с 40% влаги дают только 61%, того количества теплоты, какое дают те же дрова с 10% влаги, а дрова с 50% влаги - всего 51%.

Отсюда видно, что искусственная сушка может повысить теплотворную способность сырых дров вдвое и более, в зависимости от количества влаги, содержавшейся в дровах до сушки. Теплотворная способность разных пород дров, вообще почти одинакова и для воздушносухих дров с 10 - 12% влаги она составляет около 3850 калорий, что означает, что один килограмм такого топлива способен нагреть около 3850 килограмм воды на 1 градус Цельсия.

Кроме оценки дров со стороны их теплотворной способности, часто в практике весьма важно знать температуру сгорания дров, жаропроизаодитслъностъ. Ту температуру, какую может развить дерево при сжигании. Некоторые виды топлива развивают тепловую энергию при сжигании медленно, а другие сгорают быстро ,с сильным пламенем, давая высокую температуру продуктов горения.

Кроме породы дерева температура сгорания дров зависит еще и от других причин:

1) от полноты сгорания, т. е. количества притекающего к топливу воздуха

2) от потерь в окружающее пространство.

Измерение температуры сгорания дров производится при помощи особых приборов, называемых пирометрами. На практике пирометрический эффект дров ко­леблется в пределах от 770 до 1200°С. Сравнительное испытание жаропроизводительной способности дров устанавливает нижеследующий их порядок, принимая максимальной температурой сгорания температуру сгорания клена за (1200 градусов).

Порода

Жаропроизводительность (100%-максимум)

Температура

Горный клен

100%

1200°С

Бук

87%

1044°С

Ясень

87%

1044°С

Граб

85%

1020°С

Боярышник

82%

984°С

Зимний дуб

75%

900°С

Лиственница

72%

864°С

Вяз

72%

864°С

Летний дуб

70%

840°С

Береза

68%

816°С

Пихта

63%

756°С

Акация

59%

708°С

Липа

55%

660°С

Сосна

52%

624°С

Осина

51%

612°С

Ольха

46%

552°С

Ива

40%

480°С

Тополь

39%

468°С

Практическим путем было установлена следующая зависимость. При ограниченном доступе воздуха неполное горение дает менее теплоты, но более высокую температуру; при полном горении с таким же объемом воздуха количество теплоты больше при низшей температуре.

Для сравнения теплотворной способности дров с другими сортами топлива, приведем следующую таблицу:

Виды топлива

Теплопроизводительность

Русская нефть

11700 калорий

Нефтяные остатки

10600 калорий

Лучший каменный уголь

8000 калорий

Сухой торф

5000 калорий

Сухие дрова

3850 калорий

Древесные опилки

2300 калорий

Древесный уголь

7750 калорий

Солома

2500 калорий

www.drovavoz.ru


Смотрите также