Proces spalování nebo doutnání tabáku: rysy a poškození

Teplotní práh pro spalování dřeva různých druhů

V závislosti na struktuře a hustotě dřeva, stejně jako na množství a vlastnostech pryskyřic závisí teplota spalování palivového dřeva, jejich výhřevnost a vlastnosti plamene.
Pokud je strom porézní, bude hořet velmi jasně a intenzivně, ale nedává vysoké teploty spalování - maximální indikátor je 500 ℃. Hustší dřevo, jako je habr, jasan nebo buk, však shoří při teplotě asi 1 000 ° C. Teplota hoření je u břízy (asi 800 ℃) a dubu a modřínu (900 ℃) mírně nižší. Pokud mluvíme o takových druzích, jako je smrk a borovice, pak se rozsvítí na asi 620-630 °.

Topný výkon palivového dřeva: tabulka hlavních druhů

Když vezmeme v úvahu různé druhy dřeva, nakonec si můžete všimnout některých rozdílů: některé z nich hoří velmi jasně a dokonale, zatímco je zde silné teplo, zatímco jiné jen sotva doutnají a nezanechávají po sobě prakticky žádné teplo. Nejde vůbec o jejich suchost nebo vlhkost, ale o jejich strukturu a složení, stejně jako o strukturu stromu.

Je však třeba věnovat pozornost skutečnosti, že mokrý strom se velmi špatně zapaluje a hoří, zatímco zůstává velké množství popela, což má špatný vliv na komín, jsou silně ucpané.

Nejvyšší tepelný výkon je u dubu, buku, břízy, modřínu nebo habru, ale tyto druhy jsou nejnevýnosnější a nejdražší. Proto se používají velmi zřídka a poté ve formě hoblin nebo pilin. Nejnižší přenos tepla je u topolu, olše a osiky. K dispozici je tabulka ukazující hlavní kameny a jejich tepelný výkon.

Tabulka některých hlavních hornin a jejich přenosu tepla:

• Jasan, buk - 87%;
• Habr - 85%;
• Dub - 75, 70%;
• Modřín - 72%;
• Bříza - 68%;
• Jedle - 63%;
• Lípa - 55%;
• Borovice - 52%;
• Aspen - 51%;
• Topol - 39%.

Jehličnany mají nízkou teplotu hoření, takže je lepší je použít k zapálení otevřeného ohně (ohně). Borové dřevo se však velmi rychle vznítí a je schopné dlouho doutnat, protože obsahuje obrovské množství pryskyřic, takže tento druh je schopen dlouhodobě udržovat teplo. Je však lepší nepoužívat jehličnaté druhy k vytápění, protože při hoření se vytváří spousta kouřových plynů, které se usazují ve formě sazí na komínu a je třeba je vyčistit, protože se rychle ucpávají.

Tepelné vlastnosti dřeva

Druhy dřeva se liší hustotou, strukturou, množstvím a složením pryskyřic. Všechny tyto faktory ovlivňují výhřevnost dřeva, teplotu, při které hoří, a vlastnosti plamene.

Topolové dřevo je porézní, takové palivové dřevo hoří jasně, ale ukazatel maximální teploty dosahuje pouze 500 stupňů. Husté dřeviny (buk, jasan, habr) při spalování vydávají více než 1000 stupňů tepla. Indikátory břízy jsou o něco nižší - asi 800 stupňů. Modřín a dub vzplanou tepleji a vydávají až 900 stupňů Celsia. Borovice a smrk hoří při 620-630 stupních.

Březové palivové dřevo má nejlepší poměr tepelné účinnosti a nákladů - je ekonomicky nerentabilní topit dražšími dřevy s vysokými teplotami spalování.

Ke vzniku požárů jsou vhodné smrk, jedle a borovice - tyto jehličnany poskytují relativně mírné teplo. Nedoporučuje se však používat takové palivové dřevo v kotli na tuhá paliva, v kamnech nebo krbu - nevyzařují dostatek tepla, aby účinně ohřívaly dům a vařily jídlo, vyhořely s tvorbou velkého množství sazí.

Za nekvalitní palivové dřevo se považuje palivo z osiky, lípy, topolu, vrby a olše - porézní dřevo při spalování vydává málo tepla. Olše a některé další druhy dřeva během spalování „střílejí“ uhlíky, což může vést k požáru, pokud je dřevo používáno ke spalování otevřeného krbu.

Při výběru byste měli také věnovat pozornost stupni vlhkosti dřeva - surové palivové dřevo hoří horší a zanechává více popela.

Tepelné vlastnosti dřeva

Různé druhy dřeva vytvářejí různá množství tepla. Například suché staré dřevo generuje více tepla než čerstvě řezané dřevo. To je přičítáno skutečnosti, že při počáteční chemické reakci prochází veškeré teplo do odpařování vody ze stromu. Čím méně vlhkosti je v materiálu, tím dříve lze získat teplo. Tvrdá dřeva hoří déle než měkká dřeva a zdůrazňují více tepla. Některé z nejcennějších druhů stromůs dobrými tepelnými parametry jsou:

Dřevo těchto stromů je však drahé, a proto se ve většině případů jako palivo používá průmyslový odpad a těžba dřeva.

V tomto videu budete vědět, jak zkontrolovat obsah vlhkosti palivového dřeva:

Využití dřeva na základě jeho tepelné kapacity

Při výběru druhu palivového dřeva stojí za zvážení poměr nákladů a tepelné kapacity konkrétního dřeva. Jak ukazuje praxe, nejlepší volbou lze považovat březové palivové dřevo, ve kterém jsou tyto ukazatele nejlépe vyvážené. Pokud si koupíte dražší palivové dřevo, náklady budou méně efektivní.

Pro vytápění domu kotlem na tuhá paliva se nedoporučuje používat takové druhy dřeva, jako je smrk, borovice nebo jedle. Faktem je, že v tomto případě nebude teplota spalování dřeva v kotli dostatečně vysoká a na komínech se hromadí spousta sazí.

Nízká tepelná účinnost také u olšového, osikového, lipového a topolového palivového dřeva díky porézní struktuře. Kromě toho se někdy během procesu spalování střílí olše a některé další druhy palivového dřeva uhlíky. V případě otevřené pece mohou takové mikro exploze vést k požárům.

Druhy dřeva

Existuje několik vzorů, které určují rozdíl ve spalování různých druhů dřeva. Především je to přítomnost pryskyřic - znatelně zvyšují výhřevnost palivového dřeva. Měkké dřevo hoří snadněji díky své nízké hustotě. Těžké kameny udržují spalování po dlouhou dobu.

Zatímco hustota dřeva se u jednotlivých druhů významně liší, jejich výhřevnost na jednotku hmotnosti je téměř stejná (s výjimkou jehličnatých pryskyřičných druhů). Bez ohledu na to, jaké typy stromů byly použity pro palivové dřevo, je vlhkost hlavním faktorem ovlivňujícím jak proces spalování, tak tepelný výsledek.

Znalost různých druhů dřeva vám umožní dosáhnout pohodlného spalování s nižší spotřebou palivového dřeva

Seznam vlastností některých druhů dřeva:

• akácie - hoří pomalu a vydává hodně tepla, rychle schne, vydává charakteristické praskání v krbu;
• Bříza - rychle vyhoří, snadno se vznítí, i když je mokrý, vytváří rovnoměrný a stabilní oheň;
• buk - vysoce kalorické palivo, zanechává málo popela;
• dub - vysoká výhřevnost, během spalování vydává příjemný zápach, velmi dlouho schne;
• topol - nízké spalné teplo;
• ovocné stromy - hořet pomalu a rovnoměrně;
• jehličnany - voňavý kouř, může střílet dehet, tvořit hodně sazí.

Znalost základů manipulace se dřevem jako palivem vám umožní pohodlné spalování s menším množstvím palivového dřeva.

Je jen důležité nezapomenout na hlavní věc: nekontrolovaný otevřený plamen může být pro živé bytosti velmi nebezpečný. Kromě popálenin plameny a uhlíky může oheň přinést nesrovnatelně větší katastrofu, když hoří v ohni.

Teplota spalování a přenos tepla

Mezi teplotou spalování dřeva ve sporáku a přenosem tepla existuje přímý vztah - čím je plamen teplejší, tím více tepla do místnosti vydává. Množství vyrobené tepelné energie je ovlivněno různými vlastnostmi stromu. Vypočtené hodnoty lze najít v referenční literatuře.

Je třeba poznamenat, že všechny standardní ukazatele byly vypočítány za ideálních podmínek:

• dřevo je dobře vysušené;
• pec je zavřená;
• kyslík je dodáván v přesně odměřených částech pro udržení procesu spalování.

Přirozeně je nemožné vytvořit takové podmínky v domácích kamnech, takže se uvolní méně tepla, než ukazují výpočty. Standardy proto budou užitečné pouze pro stanovení celkové dynamiky a srovnání charakteristik.

Měření teploty spalování dřeva v krbu lze provádět pouze pomocí pyrometru - k tomu nejsou vhodná žádná jiná měřicí zařízení.

Pokud takové zařízení nemáte, můžete vizuálně určit přibližné indikátory na základě barvy plamene. Například nízkoteplotní plamen má tmavě červenou barvu. Žluté světlo označuje příliš vysokou teplotu získanou zvýšením tahu, ale v tomto případě se komínem okamžitě odpaří více tepla. Pro kamna nebo krb bude nejvhodnější teplota spalování, při které bude barva plamene žlutá, jako například u suchého březového dřeva.

Moderní kamna a kotle na tuhá paliva, stejně jako krby uzavřeného typu, jsou vybaveny systémem řízení přívodu vzduchu pro nastavení přenosu tepla a intenzity spalování.

Teplota spalování dřeva určuje rychlost přenosu tepla palivem - čím vyšší je, tím více tepelné energie se uvolňuje při spalování palivového dřeva. V tomto případě závisí specifická výhřevnost paliva na vlastnostech dřeva.

Ukazatele přenosu tepla v tabulce jsou uvedeny pro palivové dřevo spalované za ideálních podmínek:

• minimální obsah vlhkosti v palivu;
• spalování probíhá v uzavřeném objemu;
• dávkuje se kyslík - dodává se množství potřebné pro úplné spalování.

Je smysluplné zaměřit se na tabulkové hodnoty výhřevnosti pouze pro vzájemné porovnání různých druhů palivového dřeva - ve skutečných podmínkách bude přenos tepla paliva znatelně nižší.

Co je to spalování

Spalování je izotermický jev - tj. Reakce s uvolňováním tepla.

1. Zahřívání. Kus dřeva musí být zahříván externím zdrojem ohně na teplotu vznícení. Při zahřátí na 120–150 stupňů začne dřevo zuhelnatět a tvoří se uhlí schopné samovznícení. Při zahřátí na 250–350 stupňů začíná proces tepelného rozkladu na plynné složky (pyrolýza).

2. Spalování pyrolýzních plynů. Další zahřívání vede ke zvýšenému tepelnému rozkladu a koncentrované pyrolýzní plyny vzplanou. Po vypuknutí začne zapalování postupně pokrývat celou topnou zónu. Tak vznikne stabilní světle žlutý plamen.

3. Zapalování. Další zahřívání dřevo zapálí. Teplota vznícení v přírodních podmínkách se pohybuje od 450 do 620 stupňů. Dřevo se vznítí pod vlivem vnějšího zdroje tepelné energie, který zajišťuje ohřev nezbytný pro prudké zrychlení termochemické reakce.

Hořlavost dřevěného paliva závisí na řadě faktorů:

• objemová hmotnost, tvar a průřez dřevěného prvku;
• stupeň vlhkosti dřeva;
• tažná síla;
• umístění předmětu, který má být zapálen, vzhledem k proudění vzduchu (svisle nebo vodorovně);
• hustota dřeva (porézní materiály se vznítí snadněji a rychleji než husté, například je snazší zapálit olše než dub).

Pro zapálení je nutná dobrá, ale ne nadměrná trakce - je vyžadován dostatečný přísun kyslíku a minimální rozptyl tepelné energie spalování - je nutné zahřát sousední části dřeva.

4. Spalování.Za podmínek blízkých optimálním počáteční ohnisko pyrolýzních plynů nezmizí, ze zapálení se proces změní na stabilní spalování s postupným pokrytím celého objemu paliva. Spalování se dělí na dvě fáze - doutnající a plamenné spalování.

Doutnání zahrnuje spalování uhlí, pevného produktu pyrolýzního procesu. Uvolňování hořlavých plynů je pomalé a kvůli nedostatečné koncentraci se nezapálí. Po ochlazení plynné látky kondenzují a vytvářejí charakteristický bílý kouř. Při doutnání proniká vzduch hluboko do dřeva, čímž se oblast pokrytí rozšiřuje. Spalování plamenem je zajištěno spalováním pyrolýzních plynů, zatímco horké plyny se pohybují ven.

Spalování je udržováno, pokud existují podmínky pro požár - přítomnost nespáleného paliva, přívod kyslíku, udržování požadované úrovně teploty.

5. Útlum. Pokud není splněna jedna z podmínek, proces spalování se zastaví a plamen zhasne.

Chcete-li zjistit, jaká je teplota hoření dřeva, použijte speciální zařízení zvané pyrometr. Jiné typy teploměrů nejsou pro tento účel vhodné.

Existují doporučení pro stanovení teploty spalování dřevěného paliva podle barvy plamene. Tmavě červené plameny indikují nízkoteplotní spalování, bílé plameny vysoké teploty v důsledku zvýšeného tahu, při kterém většina tepelné energie proudí do komína. Optimální barva plamene je žlutá, tak hoří suchá bříza.

U kotlů a kamen na tuhá paliva a také v uzavřených krbech je možné upravit tok vzduchu do topeniště nastavením intenzity spalovacího procesu a přenosu tepla.

Výhřevnost udává, kolik tepelné energie se uvolňuje při spalování palivového dřeva. Tuhé palivo má ale další charakteristiku, jejíž znalost může být v praxi užitečná - tepelný výkon. Toto je maximální úroveň teploty, které lze dosáhnout při spalování dřeva, a závisí na vlastnostech dřeva.

Dřevo s nízkou hustotou hoří lehkým vysokým plamenem a současně vyzařuje relativně malé množství tepla; palivové dřevo s hustým dřevem se vyznačuje zvýšenou produkcí tepla při nízkém plameni.

Úplné a neúplné spalování: to, co se uvolňuje při hoření dřeva

Hoří nejen dřevo, ale také jeho výrobky (dřevotříska, dřevovláknitá deska, MDF) a také kov. Teplota spalování se však u všech produktů liší. Například: teplota spalování oceli je 2000 stupňů, hliníkové fólie - 350 a dřevo se začíná vznítit již při 120 - 150.

Při spalování dřeva se nakonec vytvoří kouř, kde pevnou látkou jsou saze. Celé složení produktů spalování zcela závisí na složkách stromu. Dřevo se skládá hlavně z nejdůležitějších složek: vodík, dusík, kyslík a uhlík.

Pokud se spálí 1 kg dřeva, budou se produkty spalování v plynném stavu uvolňovat někde mezi 7,5 - 8,0 metry krychlovými. V budoucnosti již nebudou schopné hoření, s výjimkou oxidu uhelnatého.

Produkty spalování dřeva:

• Dusík;
• Kysličník uhelnatý;
• Oxid uhličitý;
• Vodní pára;
• Kysličník siřičitý.

Vypalování charakteru může být úplné nebo neúplné. Ale oba se vyskytují při tvorbě kouře. V případě nedokonalého spalování mohou některé produkty spalování ještě spálit později (saze, oxid uhelnatý, uhlovodíky). Pokud však došlo k úplnému spalování, pak produkty, které se v budoucnu vytvořily, nejsou schopné hoření (plyny síry a oxidu uhličitého, vodní pára).

Nebezpečí požáru dřeva je určeno zákony jeho tepelného rozkladu pod vlivem vnějších tepelných toků, které začínají při teplotě 110˚С.Další ohřev je doprovázen odstraněním volné a vázané vlhkosti ze dřeva. Tento proces končí při teplotě 180 ° C, poté začíná rozklad nejméně tepelně odolných složek uvolňováním C02 a H20. Při teplotě ~ 250 ° C dochází k pyrolýze dřeva s uvolňováním plynné produkty: CO, CH 2, H 2, CO 2, H 2 O. Vyvinutá směs plynů je hořlavá a může se vznítit ze zdroje vznícení. Při vyšších teplotách se urychluje tepelný rozklad dřeva. Většina hořlavých plynů, které obsahují až 25% vodíku a až 40% hořlavých uhlovodíků, se uvolňují v teplotním rozmezí od 350 do 450 ° C.

Jedním z důležitých faktorů určujících nebezpečí požáru dřeva je jeho schopnost vznítit a šířit spalování při zahřátí na vzduchu.

Hořící dřevo se vyskytuje ve formě ohnivého spalování a doutnání. V podmínkách požáru se hlavní množství tepla uvolňuje během období hoření plamenem (až 60%) a ~ 40% - během doutnání.

Ukazatele požárního nebezpečí pro některé druhy dřeva jsou uvedeny v tabulce 4.

Tabulka 4 - Ukazatele požárního nebezpečí u různých druhů dřeva

Ukazatele teploty požárního nebezpečí dřeva - teplota vznícení a samovznícení - jsou určeny zákony jeho tepelného rozkladu. Hodnoty těchto indikátorů pro různé druhy dřeva, jak je patrné z tabulky 2, jsou v poměrně úzkém teplotním rozmezí.

Suché dřevo všech druhů je vysoce hořlavý (B3) vysoce hořlavý materiál (G4) s vysokou schopností generovat kouř (D3). Pokud jde o toxicitu produktů spalování, patří dřevo do skupiny vysoce nebezpečných materiálů (T3). Lineární rychlost šíření plamene po povrchu je 1-10 mm / s. Tato rychlost významně závisí na řadě faktorů: dřevina, její obsah vlhkosti, velikost klesajícího tepelného toku, orientace hořící plochy. Rychlost doutnání také není konstantní hodnotou - u různých druhů dřeva se pohybuje od 0,6 do 1,0 mm / min.

Ve stavebnictví jsou široce používány dokončovací materiály na bázi dřeva: dřevotřískové desky, dřevovláknité desky, dřevěné desky, lamely, překližka. Všechny tyto materiály jsou hořlavé. Upravené panely, lamely, překližka. Všechny tyto materiály jsou hořlavé. Úprava dřeva polymery zpravidla zvyšuje nebezpečí požáru.

Tabulka 5 ukazuje charakteristiky hořlavosti některých stavebních materiálů na bázi dřeva.

Tabulka 5 - Hořlavost dřevěných materiálů

Plamen se rozšířil po povrchu dřeva

Experimentální studie šíření plamene po povrchu dřevěných materiálů pomocí různých zkušebních metod ukázaly, že charakteristiky šíření plamene ovlivňují nejen podmínky vnějšího vystavení teplu, ale také druh dřeva.

Vliv dřevin lze do určité míry vysledovat při zohlednění hodnot tzv. Indexu šíření plamene (FLI).

IRP podle GOST 12.1.044-89 je komplexní ukazatel, protože při jeho výpočtu využívá kromě rychlosti šíření plamene v jednotlivých úsecích povrchu vzorku a mezní vzdálenosti šíření také údaje o maximální teplotě výfukových plynů kouřové plyny a čas k jejich dosažení. Materiály s IRP≤20 se označují jako pomalu se šířící plamen, s IRP˃20 - pro rychle se šířící plamen. Všechny druhy dřeva patří do druhé skupiny materiálů. Jejich index přesahuje 55.

Tabulka 4 ukazuje hodnoty IRI pro neošetřené vzorky dřeva o tloušťce 19-25 mm.

Ačkoli většina druhů dřeva patří do 3., nejnebezpečnější třídy, pokud jde o schopnost šíření plamene po povrchu stropních konstrukcí během požáru, některé vzorky jehličnatých druhů, jak vyplývá z tabulky 6, mají nižší hodnoty IRI a patří do 2. třídy.

Tabulka 6 - Hodnota a třída IRP podle schopnosti šířit plamen

Zvýšení tepelného toku na povrch dřeva způsobí významné zvýšení rychlosti šíření plamene. Ukončení procesu je možné, pokud se tepelný tok z vlastního plamene pro daný materiál stane méně než kritickým.

Zkoušky dokončovacích stavebních materiálů na bázi dřeva za podmínek simulujících vznik skutečného ohně ukázaly poměrně vysoké rychlosti šíření plamene podél nich (tabulka 7).

Tabulka 7 - Rychlost šíření plamene na obklady na bázi dřeva

Schopnost kouřit a toxicita produktů spalování dřeva

Uvolňování toxických výparů je dominantním nebezpečím požáru. Projevuje se toxickým a dráždivým účinkem produktů spalování, jakož i zhoršením viditelnosti v zakouřeném prostředí. Snížená viditelnost ztěžuje evakuaci osob z nebezpečné oblasti, což zase zvyšuje riziko otravy spalinami. Situaci v případě požáru dále komplikuje skutečnost, že kouřové plyny se rychle šíří v prostoru a pronikají do místností daleko od zdroje požáru. Koncentrace emitovaného kouře a jeho povaha závisí na strukturních vlastnostech a chemickém složení hořlavého materiálu, podmínkách spalování.

Ve spalinách vznikajících při spalování dřeva bylo nalezeno více než 200 sloučenin - produktů neúplného spalování. Maximální hodnota optické hustoty při spalování každého z druhů dřeva komplexně závisí na hustotě vnějšího tepelného toku. Koeficient produkce kouře při rozkladu a doutnajícím spalování různých druhů dřeva závisí na hustotě vnějšího tepelného toku (obrázek 14).

1 - smrk; 2 - borovice poblíž Moskvy; 3 - borovice thongkaribe; 4 - ilim karagach; 5 - akácie keolai; 6 - kaštan; 7 - akát; 8- eukalyptový bacdan.

Obrázek 14 - Charakteristiky tvorby kouře.

Podobný extrémní charakter křivek pro závislost indexu toxicity produktů spalování dřeva na hustotě vnějšího tepelného toku (obrázek 15). V režimu doutnajícího spalování smrkového dřeva je výtěžek CO 70-240krát vyšší než výtěžek CO při spalování plamenem.

V režimu doutnání v teplotním rozsahu 450-550 ° C se všechny druhy dřeva projevují jako vysoce nebezpečné z hlediska toxicity produktů spalování a patří do skupiny T3. Se zvýšením intenzity tepelného účinku až na 60-65 kW / m2 (což odpovídá teplotě 700-750) С), podle toxicity produktů spalování, dřevo různých typů přechází do skupiny mírně nebezpečné materiály T2.

1- lípa; 2 - bříza; 3 - ilim karagach; 4 - dub; 5 - osika; 6 - borovice; 7 - smrk.

Obrázek 15 - Toxicita produktů spalování z teploty vystavené teplu.

Při hoření dřeva dochází k poměrně intenzivní tvorbě kouře. Při spalování dřevěných materiálů v doutnajícím režimu je emitováno největší množství kouře (tabulka 8).

Tabulka 8 - Schopnost dřevěných materiálů generovat kouř při testování v doutnajícím režimu

4 Protipožární opatření při stavbě dřevěných budov

Teplota spalování dřeva již byla krátce zmíněna v naší publikaci o tématu „“ a dnes se budeme touto problematikou zabývat.

Všichni jsme zvyklí věřit, že samotné palivo spaluje. A ačkoli bez něj není spalování možné, plyn uvolněný palivem během spalování se ve skutečnosti zapálí.Je pravda, že aby dřevo začalo emitovat dostatečné množství tohoto plynu pro zapálení, potřebuje vysokou teplotu. A tato teplota je u různých druhů dřeva a za různých podmínek odlišná. Struktura, hustota, vlhkost a další vlastnosti ovlivňují rychlost a množství uvolňovaného plynu, protože některé druhy dřeva rychle vzplanou, vydávají hodně tepla a světla, zatímco jiné se velmi těžko zapalují a vydávají mnohem méně tepla než rádi bychom. To se stává velmi důležitým, zejména při výběru materiálů pro podpalování. Tabulka níže ukazuje teploty spalování některých běžných druhů dřeva.

Spravedlivě je třeba poznamenat, že stupně Celsia uvedené v tabulce jsou uvedeny pro ideální podmínky (uzavřený prostor, použité suché dřevo a kontrolovaný přívod kyslíku v optimálních objemech pro spalování), kterých je dosaženo pouze v kotlích, ale ne v ohni vyrobený uprostřed mýtiny. Navzdory tomu jsou tyto tabulky jako průvodce docela vhodné.

Čím vyšší je teplota spalování zvoleného druhu stromu, tím více tepla musí absorbovat, než se z něj začne vyvíjet hořlavý plyn.

K zapalování je lepší použít jako hlavní palivové dříví horniny s nízkou teplotou spalování a horniny s vysokou teplotou. V opačném případě můžete narazit na dva typy problémů:

• Teplota hoření vybraného dřeva je vyšší než teplota generovaná vaším. Z tohoto důvodu se palivo jednoduše nezapálí nebo bude vyžadovat další zpracování, přípravu a přípravu.
• Teplota spalování vybraného dřeva je nízká a v důsledku toho se vytváří nedostatečné teplo. Z tohoto důvodu možná budete muset změnit druh, když spalujete palivo nebo více dřeva.

Z údajů v tabulce můžeme usoudit, že teplota spalování topolu z něj činí dobrý podpalovač, protože začne aktivně hořet již při 468 stupních Celsia, zatímco například borovice bude muset být zahřátá na 624 stupňů. Pokud není po ruce nic kromě dubu, pak pro jeho zapálení budete muset hodně potit, abyste zvýšili teplotu hoření na 840-900 stupňů, a teprve potom přidat dubové klády. Nízká teplota spalování činí topol dobrým podpalovačem, ale je lepší ho nepoužívat jako hlavní palivo kvůli jeho nízkému tepelnému výkonu uvedenému ve druhém sloupci tabulky. Pro tuto roli se mnohem lépe hodí borovice, bříza nebo stejný dub. Tyto horniny produkují více plynu, tedy více světla a tepla.

Nevidím moc smysl si pamatovat hodnoty všech sloupců tabulky. je mnohem snazší jej použít jako vodítko pro vytváření vlastních map stromových druhů, s přihlédnutím ke zvláštnostem flóry vašeho regionu. Jednoduchá sekvence jako „nejdříve spálíme rock X, pak přepneme na rock Y“ ve třech nebo čtyřech krocích je mnohem snazší zapamatovat si a použít v terénu. Pokud nemáte v terénu na výběr a máte po ruce pouze jeden druh dřeva, budete s ním muset pracovat, ale pokud stále existuje výběr, je lepší to udělat vědomě a záměrně. Ačkoliv teplota spalování uvedená v tabulce je charakteristická pouze pro ideální podmínky, když už o nich mluvíme, stojí za zmínku také dva faktory, které přímo ovlivňují teplotu spalování: vlhkost a kontaktní plocha.

Faktory ovlivňující teplotu spalování

Teplota hoření dřeva v kamnech závisí nejen na druhu dřeva. Významnými faktory jsou také vlhkost dřeva a tažná síla, která je dána konstrukcí topné jednotky.

Vliv vlhkosti

V čerstvě řezaném dřevě dosahuje obsah vlhkosti v průměru od 45 do 65% - asi 55%.Teplota spalování takového palivového dřeva se nezvýší na maximální hodnoty, protože tepelná energie půjde odpařovat vlhkost. V souladu s tím je snížen přenos tepla z paliva.

Aby se během spalování dřeva uvolnilo požadované množství tepla, používají se tři způsoby:

• téměř dvakrát tolik čerstvě nařezaného palivového dřeva se používá na vytápění místností a vaření (to se promítne do zvýšení nákladů na palivo a potřeby časté údržby komína a plynových potrubí, ve kterých se bude usazovat velké množství sazí);
• čerstvě řezané palivové dřevo je předsušené (kulatiny jsou řezané, rozřezané na kulatiny, které jsou naskládány pod baldachýnem - přirozené sušení do 20% vlhkosti trvá 1-1,5 roku);
• nakupuje se suché palivové dřevo (finanční náklady jsou kompenzovány vysokým přenosem tepla z paliva).

Výhřevnost čerstvě řezaného březového palivového dřeva je poměrně vysoká. K použití jsou také vhodná paliva vyrobená z čerstvě řezaného popela, habru a jiných druhů tvrdého dřeva.

Omezením přívodu kyslíku do pece snižujeme teplotu spalování dřeva a snižujeme přenos tepla z paliva. Trvání spalování palivové vložky lze prodloužit zavřením klapky kotelní jednotky nebo kamen, ale úspora paliva se díky neoptimálním podmínkám změní na nízkou účinnost spalování.

С 2Н2 2О2 = СО2 2Н2О Q (teplo)

Uhlík a vodík se spalují, když je dodáván kyslík (levá strana rovnice), což má za následek teplo, vodu a oxid uhličitý (pravá strana rovnice).

Aby suché dřevo mohlo hořet při maximální teplotě, musí objem vzduchu, který vstupuje do spalovací komory, dosáhnout 130% objemu potřebného pro proces spalování. Když jsou proudy vzduchu uzavřeny tlumiči, vytvoří se velké množství oxidu uhelnatého a důvodem je nedostatek kyslíku. Oxid uhelnatý (nespálený uhlík) jde do komína, zatímco teplota ve spalovací komoře klesá a přenos tepla dřeva klesá.

Ekonomickým přístupem při použití kotle na tuhá paliva na dřevo je instalace tepelného akumulátoru, který bude v optimálním režimu uchovávat přebytečné teplo generované při spalování paliva s dobrým tahem.

U kamen na spalování dřeva tímto způsobem nebudete moci šetřit palivo, protože přímo ohřívají vzduch. Tělo masivních cihelných kamen je schopno akumulovat relativně malou část tepelné energie, zatímco v kovových kamenech přebytečné teplo jde přímo do komína.

Pokud otevřete dmychadlo a zvýšíte tah v peci, zvýší se intenzita spalování a přenos tepla paliva, ale také se zvýší tepelné ztráty. Při pomalém spalování dřeva se zvyšuje množství oxidu uhelnatého a snižuje se přenos tepla.

Pokud do pece vnikne nedostatečné množství kyslíku, pak se sníží intenzita a teplota spalování dřeva a zároveň se sníží jeho přenos tepla. Někteří lidé dávají přednost zakrytí dmychadla ve sporáku, aby se prodloužila doba hoření jedné záložky, ale ve výsledku palivo hoří s nižší účinností.

Pokud se palivové dřevo spaluje v otevřeném krbu, pak kyslík volně proudí do topeniště. V tomto případě tah závisí hlavně na vlastnostech komína.

C 2H2 2O2 = CO2 2H2O Q (tepelná energie).

To znamená, že když je k dispozici kyslík, dochází ke spalování vodíku a uhlíku, což má za následek tepelnou energii, vodní páru a oxid uhličitý.

Pro maximální teplotu spalování suchého paliva musí do pece vstoupit asi 130% kyslíku potřebného ke spalování.Když jsou vstupní klapky uzavřeny, v důsledku nedostatku kyslíku se vytváří přebytek oxidu uhelnatého. Takový nespálený uhlík uniká do komína, ale uvnitř pece teplota spalování klesá a přenos tepla paliva klesá.

Moderní kotle na tuhá paliva jsou velmi často vybaveny speciálními akumulátory tepla. Tato zařízení akumulují nadměrné množství tepelné energie generované během spalování paliva, za předpokladu, že je dobrá trakce a vysoká účinnost. Tímto způsobem můžete ušetřit palivo.

V případě kamen na spalování není tolik příležitostí k záchraně palivového dřeva, protože okamžitě uvolňují teplo do vzduchu. Samotná kamna jsou schopna zadržet jen malé množství tepla, ale železná kamna toho nejsou schopna vůbec - přebytečné teplo z nich okamžitě jde do komína.

Takže se zvýšením tahu v peci je možné dosáhnout zvýšení intenzity spalování paliva a jeho přenosu tepla. V tomto případě se však tepelné ztráty výrazně zvyšují. Pokud zajistíte pomalé spalování dřeva v kamnech, pak bude jejich přenos tepla menší a množství oxidu uhelnatého bude vyšší.

Pamatujte, že účinnost tepelného generátoru přímo ovlivňuje účinnost spalování dřeva. Kotel na tuhá paliva se tedy může pochlubit 80% účinností a kamna - pouze 40% a na jeho konstrukci a materiálu záleží.

Teplota dosažená v první fázi spontánního spalování je výrazně vyšší než stejný ukazatel pro bezplamenné období spalování produktů rozkladu. V počátečním stádiu se tenká vrstva uhlí vytvoří pouze na povrchu dřeva a nejdříve nehoří, přestože je v rozžhaveném stavu.

Faktem je, že v této fázi je téměř veškerý kyslík spotřebován k udržení plamene a má omezený přístup k dalším produktům spalování. Uhlí se začíná rozkládat až od okamžiku, kdy je úplně dokončena fáze ohnivého spalování.

Teplota vznícení dřevěného materiálu, který zajišťuje udržení stabilního spalování, je u většiny odrůd 250-300 stupňů.

Dobrým příkladem takového uspořádání jsou krokve a střešní plášť. Díky tomu je nevyhnutelné jejich vzájemné zahřívání se současným zvyšováním tahu vzduchu v podélných směrech.

Všechny výše uvedené nutí stavitele přijmout zvláštní opatření k ochraně dřevěných konstrukcí před účinky otevřeného ohně.

Teplota ohně v ohni

Pro dobrý plamen je nutný vzduch, během spalování dochází k chemické reakci a organické látce, obsažený ve dřevě se přeměňuje na páru a oxid uhličitý a vydává teplo.

Palivové dřevo připravené z různých druhů dřeva hoří jinak. Některé hoří rychle a jasně, jiné zanechávají hodně popela a hoří zdlouhavě a po dlouhou dobu, jiné vyhoří dlouho a jejich uhlí dávají hodně tepla.

Nejvyšší teplota je dána bukovým a habrovým palivovým dříví - až tisíc stupňů Celsia. Topol udává nejnižší teplotu, ani ne poloviční oproti té druhé. Olše, osika, borovice, lípa, akácie, jedle, bříza, dub, modřín hoří silněji než topol.

Teplota spalování je ovlivněna nejen druhem dřeva, ale také dostupností přístupu kyslíku, konstrukcí pece. Například ve velkých kamenných kamnech hoří palivové dříví rychle, ale kamna vnímají jejich teplo a mohou je dlouhodobě předávat životnímu prostředí. Naopak, malá kamna - kamenná kamna neudržují teplo a okamžitě ho dávají do místnosti.

Jaký je proces spalování

Izotermická reakce, při které se uvolňuje určité množství tepelné energie, se nazývá spalování. Tato reakce prochází několika po sobě následujícími fázemi.

V první fázi se dřevo ohřívá externím zdrojem ohně až do bodu vznícení. Při zahřátí na 120 až 150 ° C se dřevo promění na dřevěné uhlí, které je schopné samovznícení.Po dosažení teploty 250–350 ° C se začnou uvolňovat hořlavé plyny - tento proces se nazývá pyrolýza. Ve stejné době vrchní vrstva dřeva doutná, což je doprovázeno bílým nebo hnědým kouřem - to jsou smíšené pyrolýzní plyny s vodní párou.

Ve druhém stupni se v důsledku zahřátí pyrolýzní plyny rozsvítí světle žlutým plamenem. Postupně se šíří na celou plochu dřeva a pokračuje v ohřívání dřeva.

Další stupeň je charakterizován zapálením dřeva. Zpravidla se proto musí zahřát na 450-620 ℃. Aby se dřevo vznítilo, je zapotřebí vnější zdroj tepla, který bude dostatečně intenzivní, aby dřevo rychle zahřál a urychlil reakci.

Faktory jako:

• trakce;
• vlhkost dřeva;
• řez a tvar palivového dřeva a také jejich počet na jedné záložce;
• struktura dřeva - volné palivové dřevo hoří rychleji než husté dřevo;
• umístění stromu vzhledem k proudění vzduchu - vodorovně nebo svisle.

Pojďme si vyjasnit některé body. Protože vlhké dřevo při hoření nejprve odpaří přebytečnou kapalinu, zapálí se a hoří mnohem horší než suché dřevo. Na tvaru záleží také - žebrované a zoubkované kmeny se vznítí snadněji a rychleji než hladké a kulaté.

Tah v komíně musí být dostatečný, aby zajistil tok kyslíku a rozptýlil tepelnou energii uvnitř topeniště na všechny objekty v něm, ale aby oheň nevyfukoval.

Čtvrtým stupněm termochemické reakce je stabilní proces spalování, který po vypuknutí pyrolýzních plynů pokryje veškeré palivo v peci. Spalování probíhá ve dvou fázích - doutnající a hořící plamenem.

V procesu doutnání uhlí vzniklo v důsledku pyrolýzních popálenin, zatímco plyny se uvolňují poměrně pomalu a nemohou se vznítit kvůli své nízké koncentraci. Kondenzační plyny při ochlazení vytvářejí bílý kouř. Když dřevo doutná, dovnitř proniká čerstvý kyslík, což vede k dalšímu šíření reakce na všechna ostatní paliva. Plamen vzniká spalováním pyrolýzních plynů, které se pohybují svisle k východu.

Pokud se uvnitř pece udržuje požadovaná teplota, dodává se kyslík a je zde nespálené palivo, proces spalování pokračuje.

Pokud tyto podmínky nejsou dodrženy, pak termochemická reakce přechází do konečné fáze - útlum.

Proces zahřívání

Zahřívání se nazývá zahřívání povrchu dřeva ze samostatného zdroje tepla na teplotu dostatečnou pro vznícení. 120-150 ° C je dost na to, aby se dřevo začalo velmi pomalu zuhelnatit.

Později proces pokračuje s výskytem uhlí. Při teplotě 250 - 350 ° C se dřevo pod vlivem vysokých stupňů začne aktivně rozkládat na součásti.

Dále doutná, ale zatím není plamen a začne se objevovat bílý nebo hnědý kouř. Při dalším zahřívání se procento pyrolýzních plynů zvyšuje a nastává záblesk, po kterém se palivové dřevo vznítí.

Tepelný výkon dřeva

Kromě výhřevnosti, tj. Množství tepelné energie uvolněné při spalování paliva, existuje také koncept tepelného výkonu. Toto je maximální teplota v kamnech na dřevo, které může plamen dosáhnout v době intenzivního spalování dřeva. Tento indikátor také zcela závisí na vlastnostech dřeva.

Zejména pokud má dřevo volnou a porézní strukturu, hoří při poměrně nízkých teplotách, vytváří jasný vysoký plamen a poskytuje poměrně málo tepla. Ale husté dřevo, i když se šíří mnohem horší, dokonce i při slabém a nízkém plameni poskytuje vysokou teplotu a velké množství tepelné energie.

Teplota vznícení různých hornin

Získat ucelený obraz o tepelných parametrech dřeva, je lepší se naučit specifické spalné teplo každého druhu dřeva a být si vědom jejich přenosu tepla. Ten lze měřit v nejrůznějších množstvích, ale není nutné spoléhat se zcela na tabulková data, protože ve skutečnosti je nereálné dosáhnout optimálních podmínek spalování. Tabulka teplot hoření dřeva vám však pomůže, abyste se nemýlili s výběrem dřeva podle jeho vlastností.

Hodnoty uvedené v různých tabulkách pro teploty hoření různých druhů dřeva mají bezchybný charakter a mají představovat celkový obraz, ale praktická teplota v peci takové hodnoty nikdy nedosáhne. To lze vysvětlit dvěma běžnými a jasnými faktory:

• nebude dosaženo nejvyšší teploty, protože doma nebude možné palivové dřevo úplně vysušit;
• dřevo se používá se širokou škálou úrovní vlhkosti.

Vlhkost a intenzita spalování

Pokud bylo dřevo nedávno pokáceno, obsahuje od 45 do 65% vlhkosti, v závislosti na ročním období a druhu. S takovým surovým palivovým dříví bude teplota spalování v krbu nízká, protože velké množství energie bude vynaloženo na odpařování vody. V důsledku toho bude přenos tepla ze surového palivového dřeva poměrně nízký.

Existuje několik způsobů, jak dosáhnout optimální teploty v krbu a uvolnit dostatečné množství tepelné energie k zahřátí:

• Spalte dvakrát tolik paliva najednou, abyste vytápěli dům nebo vařili jídlo. Tento přístup je plný významných nákladů na materiál a zvýšené akumulace sazí a kondenzátu na stěnách komína a v průchodech.
• Syrové kmeny jsou rozřezány, nasekány na malé kmeny a umístěny pod baldachýn, aby uschly. Palivové dřevo zpravidla ztratí až 20% vlhkosti za 1-1,5 roku.
• Palivové dřevo lze zakoupit již dobře vysušené. I když jsou o něco dražší, přenos tepla z nich je mnohem větší.

Současně má surové březové palivové dřevo poměrně vysokou výhřevnost. Kromě toho jsou vhodné surové kulatiny z habru, jasanu a jiných druhů dřeva s hustým dřevem.

Hlavní fáze spalování dřeva

Spalování dřevěného materiálu lze charakterizovat jako dvě po sobě jdoucí etapy. V první fázi se produkty rozkladu spalují v plynné formě, což je doprovázeno tvorbou jasného plamene.

Druhou fází tohoto procesu je bezplamenné dodatečné spalování uhlí vzniklého v počáteční fázi.

Rozhodující vliv na požární odolnost dřevěné konstrukce (například soukromého domu) má první z těchto fází, během nichž jsou vytvořeny optimální podmínky pro udržení šíření spalování.

I přes omezenou dobu je tento proces doprovázen uvolňováním významného množství tepla.

Na chvíli oba tyto procesy probíhají téměř současně, poté se uvolňování plynů zastaví a nadále spaluje pouze uhlí. Současně rychlost, kterou vyhoří většina dřevěného materiálu budovy, je určena následujícími faktory:

• objemová hmotnost celé konstrukce;
• obsah vlhkosti původního stavebního materiálu;
• teplota okolí;
• poměr volných prostor k objemu obsazenému dřevem.

Dřevěný materiál, který má hustší strukturu (například dub), hoří pomaleji než stejný osika, což se vysvětluje rozdílem v jejich tepelné vodivosti.

Při vznícení dřeva s vysokým obsahem vlhkosti se určité množství tepla vynakládá na odpařování vlhkosti. Výsledkem je, že se na rozklad materiálu spotřebuje méně tepelné energie. Suché dřevo přirozeně, s přihlédnutím ke všemu výše uvedenému, hoří mnohem rychleji.

Konstrukční ochranná opatření

Protipožární opatření ve vztahu k většině dřevěných domů a jiných konstrukcí jsou opatřena vhodnými konstrukčními řešeními a také kvůli jejich ošetření speciálními chemickými činidly (retardéry hoření).

Ochrana tohoto typu je realizována zvětšením hmotnosti jednotlivých prvků, s výjimkou špičatých hran a silně vyčnívajících částí („ostré hrany“), za použití dřevěných prvků bez dutin.

Používají se také tepelně odolné izolační materiály, protipožární ochrana povrchů dřevěných konstrukcí speciálními nátěry. Ochranné povlaky se používají ve formě polotovarů azbestocementových (sádrových) desek a sádry o tloušťce až 1,5 centimetru.

Aby se snížil index hořlavosti, návrh navíc záměrně snižuje počet konstrukcí s paralelními dřevěnými prvky a mezerami mezi nimi.

Další opatření k zabránění šíření požáru vyžadují dodržování norem pro vytváření požárních přestávek.

K tomu lze přidat členění budov se speciálními příčkami a odpovídající uspořádání otvorů ve stěnách (okna a dveře) a protipožárních střech. Všechna tato opatření umožňují posílit strukturu, pokud jde o její schopnost odolávat šíření ohně.