Температура пламени костра из дров

О температуре горения и теплотворности дров

Дрова – вариант в классическом стиле твёрдого топлива в местности, богатейшей лесами. Сжигание древесины позволяет получать энергию тепла, при этом температура горения дров влияет напрямую на результативность применения топлива. Температура пламени зависит от древесной породы, и также от степени влаги топлива и условий его сжигания.

Пылающие дрова в печке

Тепловые характеристики древесины

Породы дерева отличаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все данные моменты воздействуют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но самый большой показатель температуры может достигать лишь 500 градусов. Плотные древесные породы (бук, ясень, граб), сгорая, подчеркивают более 1000 градусов тепла. Показатели березы немного ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

Качество дров и как правильно подбирать

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более ценными породами с высокими температурными показателями сгорания невыгодно в экономическом плане.

Ель, пихта и сосна годятся для разведения костров – эти хвойные породы предоставляют относительно умеренная тепло. Но в тт котле, в печи или камине такие дрова задействовать не рекомендуется – они подчеркивают недостаточно тепла для хорошего обогревания дома и приготовления пищи, сгорают с образованием приличного количества сажи.

Низкокачественными дровами считается горючее из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при возгорании выделяет мало тепла. Ольха и некоторые прочие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к появлению пожара, если дрова применять для камеры сгорания открытого камина.

Во время выбора также необходимо посмотреть на степень влаги древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы.

Температура горения и отдача тепла

Температура горения древесины определяет показатели отдачи тепла топлива – чем она больше, тем приличное количество энергии тепла выделяется в процессе сгорания дров. При этом удельная теплотворность топлива зависит от параметров древесины.

Показатели отдачи тепла в таблице указываются для дров, сжигаемых в оптимальных условиях:

  • небольшое содержание влаги в топливе;
  • горение проходит в закрытом объеме;
  • подача кислорода дозирована – поступает то кол-во, которое нужно для настоящего сжигания.

Смотреть на табличные значения теплотворности есть смысл только чтобы сравнить разных видов дров между собой – в настоящих условиях отдача тепла топлива будет ощутимо ниже.

Что такое горение

Горение считается изотермическим событием – другими словами, реакцией с выделением тепла.

Процесс горения дров можно поделить на пару этапов:

1. Подогрев . Участок древесины следует нагреть внешним источником огня до температуры возгорания. При нагревании до 120-150 градусов дерево начинает обугливаться, при этом образуется уголь, способный к самовоспламенению. При нагревании до 250-350 градусов стартует процесс термического разложения на газообразные составляющие (пиролиз). Верхний, обуглившийся слой тлеет (горит без образования пламени), при этом выделяется дым белого или бурого цвета – смесь пара перегретого с продуктами пиролиза.

2. Загорание газогенераторных газов . Последующий подогрев приводит к усилению термического разложения, и сконцентрировавшиеся газогенераторные газы вспыхивают. После вспыхивания загорание поэтапно начинает охватывать всю территорию разогрева. При этом образуется стойкое пламя светло-жёлтого цвета.

3. Воспламенение . Последующий подогрев приводит к возгоранию дров. Температура возгорания в природных условиях колеблется в промежутке от 450 до 620 градусов. Древесина загорается под воздействием внешнего источника энергии тепла, который обеспечивает нагрев, нужный для резкого ускорения термохимической реакции.

Возгораемость деревянного топлива зависит от целого нескольких моментов:

  • объемный вес, форма и сечение деревянного элемента ;
  • степень влаги древесины;
  • тяговая сила;
  • размещение поджигаемого объекта относительно потока воздуха (вертикальное или горизонтальное);
  • плотность дерева (пористые материалы загораются легче и быстрее плотных, например, распалить ольховые дрова легче, чем дубовые).

Нужно обратить внимание! Мокрая древесина хуже зажигается и горит из-за причины того, что большая часть энергии тепла уходит на парообразование излишков влаги. Дрова в форме круга разгораются хуже элементов, которые имеют ребра и грани. Чем массивнее дрова, тем тяжелее их распалить. Не струганная древесина воспламенится быстрее гладкой.

Для возгорания требуется хорошая, однако не лишняя тяга – нужен достаточный приток кислорода и небольшое рассеивание энергии тепла горения – она необходима для прогревания смежных участков древесины.

4. Горение . В условии, близких к хорошим, первоначальная вспышка газогенераторных газов не тухнет, от загорания процесс переходит в стойкое горение с поэтапным охватом всего объема топлива. Горение разделяется на две фазы – тление и пламенное горение.

Тление предполагает сгорание угля – твёрдого продукта процесса пиролиза. Выделение горючих газов происходит неторопливо и они не загораются из-за причины недостаточной концентрации. Газообразные вещества, охлаждаясь, конденсируются, организуя отличительный белый дым. В процессе тления воздух попадает вглубь древесины, благодаря чему становится шире площадь охвата. Пламенное горение обеспечивается за счёт сгорания газогенераторных газов, при этом горячие газы двигаются наружу.

Горение поддерживается, пока есть условия для огня – наличие несгоревшего топлива, поступление кислорода, сохранение необходимого уровня температуры.

5. Затухание . При несоблюдении одного из условий процесс горения заканчивается и пламя гаснет.

Измерение температуры горения дров

Чтобы узнать, какая температура горения дров, применяют специализированный прибор с названием пирометр. Иные виды термометров негодны для данной цели.

Встречаются советы определять температуру сгорания деревянного топлива по оттенку пламени. Темно-красные языки огня указывают на низкотемпературное горение, белое пламя – на большую температуру из-за укрепленной тяги, при которой главная часть энергии тепла уходит в дымотвод. Хороший цвет пламени – жёлтый, собственно так горит сухая береза.

У котлов работающих на твёрдом топливе и печей, и также у закрытых каминов, предусматривается возможность исправлять поступление воздуха в топочную камеру, регулируя интенсивность процесса горения и отдачу тепла.

Самые жаропроизводительные дрова

Показатель теплотворности означает, сколько энергии тепла выделяется в процессе сжигания дров. Однако у твёрдого топлива есть и иная характеристика, знание которой может понадобиться в работе – жаропроизводительность. Это самый большой температурный уровень, который может достигаться в процессе сжигания дров, и зависит от параметров древесины.

Древесина с невысокой плотностью горит ярким высоким пламенем и при этом выделяет сравнительно небольшое количество тепла, для дров из плотных древесных пород свойственна очень высокая жаропроизводительность при небольшом пламени.

Температура горения дров: полная информация о правильном разжигании

Многие приватизированные дома оснащены печью. Но мало просто покласть в нее любые дрова и ожидать самой большой отдачи тепла. Чтобы качественно нагреть собственное жилье, необходимо владеть полной информацией о температуре горения дров, и также материале, что будет использоваться.

Тепловые свойства древесины

От теплопроводимости материала прямо зависит КПД. Любой владелец приватного дома с каменной печью знает про это нюансе. Качество горения также зависит от ещё одного показателя — температуры горения. Увеличив градусы, можно намного быстрее разогреть воду в трубах или стены из кирпича, таким образом защитив собственный дом от крепких морозов.

Если в топочную камеру покласть тополь, то можно видеть самое высокое пламя, но его температура не превысит 500 градусов, а это не очень то и много для обогревания помещения. Лучше задействовать ясень, бук и граб. Они активно сгорают, однако при этом подчеркивают температуру в 1000 градусов. Подобный показатель идеален для обогревания помещения.

Показатели выбора вида дерева в зависимости от назначения

Во время выбора материала который потребуется, необходимо знать несколько невидимых моментов. К примеру, если применять ясень или бук, то можно увеличить температуру до высоких параметров, однако если использовать их для бани или камеры сгорания печи, то это слишком дорого и невыгодно – дрова быстро горят. Из-за этой причины люди начали применять иную древесину – березу. Сгорание дров из березы сопровождается получением 800 градусов.

Также практически всегда используется дуб и лиственница. Температура при возгорании их может составлять от 840 до 900 градусов. Когда испытываете необходимость разжечь открытый огонь, костер, зажечь поленья в мангале на собственном дачном или частном участке, лучше всего применять сосну. Ее также иногда используют для отапливания дома, путем помещения в печь. Температура горения материала будет примерно 610-630 градусов. Но из-за этой причины нужно будет задействовать ориентировочно частично больше дров, чем при эксплуатации березы или дуба.

Специфики хвойной породы:

  1. Температура горения — невысокая.
  2. При помещении в огонь возникает приличное количество сажи и дыма.

Возникновение дыма и сажи происходит из-за приличного количества смолы, имеющейся в древесине. Она садится на стенках дымоотвода, а благодаря этому его стоит иногда очищать после применения. Благодаря этому хвойные породы не так востребованы для камеры сгорания – процесс чистки очень сложный. Подобный материал применяют только в любом случае, если нет иного варианта.

Также при разведении костра нужно смотреть на влажность материалов, потому как этот процент влияет напрямую на горение. Чем влажнее дрова, тем хуже будут они гореть. Однако при этом также формируется особенно много дыма.

Народный как показывает опыт, что для получения нужного тепла для обогревания дома, приходится применять дрова из бука, дуба, который срублен во время зимы, горных сосен, березы и акации.

Самое крепкое пламя вызывает ясень, смолистая лиственница, клен, сосна или дуб, срубленный летом.

костер

Большинство выбирают сжигать сосну – это один из самых распространенных вариантов

Чуть меньше жара создает пихта, каштан и кедр.

Самой плохой теплоспособностью обладает тополь, ольха, осина.

Из этого всего делаем вывод, что прекраснее всего создают тепло те дрова, которые наиболее увесистые и плотные.

Факторы, которые влияют на температуру горения дров

Имеется несколько факторов, которые помогают горению:

  1. Сорт древесины, применяемый для сжигания.
  2. Влажность материала.
  3. Объем воздуха, заходящего в топочную камеру.

Это главные показатели, на которые нужно обращать большое внимание, потому как конкретно от них зависит результативность сжигания древесины, и температуры, которая может подняться при процессе горения.

Уровень влаги

Влага дерева играет главную роль при разжигании, благодаря этому такой принципиальный момент просит отдельного рассматривания. Любое дерево, которое только что срубили обладает конкретной влажностью. Во многих случаях данный показатель составляет 50%. Но в большинстве случаев он увеличивается и до 65%. А это говорит про то, что такой вид материла достаточно долго будет сушиться под влиянием высокой температуры прежде чем воспламениться.

Часть тепла станет уходить только на то, с целью удаления излишнюю влажность путем испарения. Из-за этой причины температура не достигнет самого большого показателя. Отдача тепла при подобном условии понизится.

Для получения самой большой пользы, необходимо применять несколько главных вариантов:

  1. Наиболее оптимальный вариант – сушка. Для этого дерево режется на небольшие куски, а после складуется в сухое место в сарай или выступ крыши. В природных условиях процесс сушки занимает ориентировочно 1 год. А если дрова будут сохранять длительнее и пролежат два лета, то влажность их будет составлять 20%. Это уже хороший показатель.
  2. Другой вариант менее предпочтительный – жечь то, что есть, не смотря на влажность. Но при подобном раскладе, придется расходовать в два раза больше дров для образования необходимой температуры. К тому же нужно быть готовым к очистке дымоотвода от сажи.

Чем лучше просушатся дрова, тем высокую температуру сжигания можно поучить. А от этого может зависеть и тепловыделение. Жары не выйдет с влажным деревом.

Процесс разогревания

Разогревание — это нагрев отдельного участка древесного материала до температуры достаточной для возгорания всей поверхности.

пламя

Естественно для разогревания хватает 120 градусов — древесина начинает обугливаться

После чего процесс продолжится, когда образуется уголь. При нагревании до 250-350 градусов, материал который выбран начнёт разлагаться на составляющие. Дальше начинается тление, но пламя еще не рождается. В данный момент можно видеть образование дыма. Когда температура продолжает увеличиваться, уровень газогенераторных газов становится больше — происходит вспышка. Дрова загорятся полностью.

Возгораемость материалов

На возгораемость оказывает прямое воздействие процент влаги, который содержится в подобранной породе. Значимую роль играет мощность источника нагрева, и также сечение древесины и скорость воздушного потока.

Чтобы пламя разгорелось быстрее, задействовать неплохо бы легкую древесину, у которой большая пористость. Влажное дерево будет загораться медленнее, потому как прежде чем образуется открытый огонь, она будет высушиваться.

На температуру горения дров и возгораемость серьёзное влияние также оказывает устройство домашней печи. Ее можно создать из тех или иных материалов и это влияет напрямую на температуру горения материалов, вкладываемых вовнутрь. Если печь — массивная, то дрова в ней сгорят почти что полностью, однако это процесс станет проходить достаточно долго. Требуется соблюдать большую предостороженность при эксплуатации. Несоблюдение мер безопасности может привести к загоранию дровяной бани при большой температуре горения печи.

температура

В печи буржуйке дрова часто сгорают не полностью в виду того, что она быстро стынет

Печка-буржуйка, делающаяся из листа стали, быстро стынет, при этом тепло делится по окружающему пространству, но в первую очередь из зоны горения оно будет перейти на стены, а уже после — в пространство помещения.

Процесс горения

Наблюдая за функционированием печи, можно подумать о том, почему подаваемый воздух не влияет на цвет появившегося пламени. Кислород должен оказывать влияние химии и давать сажи светлый цвет, который может стать даже белым. Но явление это можно не прилагая больших усилий объяснить, ведь размер частицы оказывает влияние также и на температуру. Чем она меньше, тем ниже выйдет температура. Благодаря этому небольшие горячие частицы формируют аналогичную температуру, как и газ, который окружает их. Но нужно еще выделить, что каждый вид древесины обладает конкретной отдачей тепла. Чтобы узнать данные цифры, можно выучить таблицу, где показаны все показатели теплопроводимости для любого вида материала.

Измерение температуры горения

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

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

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

Температура огня при возгорании древесины в костре

Первые химики думали, что огонь вызывается выделением из тел вещества «флогистон», который содержат все взрывчатые и горючие материалы. Но в восемнадцатом веке доказали, что основой горения считается менее загадочный компонент — кислород. Согласно данной модели явления, пламя указывает на место взаимные действия окислителя с горючим материалом, а его цвет — на температуру огня.

Огонь и люди в древности

Контролируемое применение огня для оснащения себя теплом и светом — одно из первых легендарных достижений человечества. Это позволило древним людям постичь места с более жёстким климатом, готовить пищу, защищаться от хищников и обрабатывать определенные материалы. Доказали, что предки сегодняшних людей знали, как пользоваться огнём как минимум 790 тысяч лет. Некоторые археологические данные говорят об применении его существенно раньше:

  1. 1,6 млн лет тому назад — анализ сгоревших костей антилоп в одной из пещер Южной Африки подтверждает тот факт, что их сожгли австралопитеки в рукотворном костре.
  2. 1,9 млн лет тому назад — в другой пещере на границе пустыни Калахари были найдены следы старейшего контролируемого огня. Предварительные сведения говорят про то, что гомо эректус готовили пищу на костре с момента собственного возникновения.

Огонь считается очень важным для развития человека, так как позволил предкам готовить пишу и обогреваться

Многие культуры не одну тысячу лет поклонялись открытому пламени и применяли его в религиозных обрядах.

Роль основного элемента во многих церемониях огонь сберег и до реальных дней. Его значение для людей было до такой степени велико, что он стал мифическим героем и основой мировоззренческих систем: Прометей похитил огонь у богов, чтобы отдать его людям; Аристотель определил его в качестве одного из четырёх природных компонентов; китайские философы дали ему роль одной из пяти сущностей, из которых состоит все живое.

Физика процесса

Огнём называют бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с энерговыделением в виде тепла и света. Огонь появляется в конечном итоге возгорания горючего при необходимом количестве кислорода, позволяющем поддерживать скорость окисления на уровне цепной реакции. Пламя — видимая газообразная часть огня. Над жидкостью оно появляется в результате её испарения, над твёрдым топливом благодаря выделению из него горючего газа в процессе пиролиза.

Огонь – бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с энерговыделением в виде тепла и света

Основной окрас пламени меняется с температурой открытого огня. Хорошей иллюстрацией данного явления может быть горение классического костра. Рядом с дровами, где происходит самая кипучая реакция, огонь белый, переходящий в жёлтый. Над этой областью цвет меняется на оранжевый, маркирующий территорию, в которой холоднее. Следующий, ещё более холодный участок — красный. Над ним реакция практически не случается, а выше можно видеть такие несгоревшие частицы углерода как дым. Диапазон температур горения костра соответственно с палитрой цветов выглядит так:

  • еле заметный красный — 500°C;
  • вишнёвый тёмный — 800°C;
  • вишнёво-красный светлый —1000°C;
  • глубокий красно-оранжевый — 1100°C;
  • светлый оранжево-жёлтый — 1200°C;
  • белесовато-жёлтый — 1300°C;
  • светлый белый 1400°C;
  • ослепительно белый — 1500°C.

Фазы горения

По существу, деревья — экстракт энергии излучения Солнечного света. Листья растительности работают как маленькие фотоэлектрические батареи, поглощающие световую энергию, чтобы при помощи нее изменить воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров высвобождает накопившуюся за время жизни растения энергию, выполняя её в виде большой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:

  1. Влажностное испарение под температурным воздействием открытого пламени. Каждая древесина имеет влажность, после поджигания вода в ней закипает и выветривается через трещины. Потому как большая часть подводимого тепла тратится на парообразование, удачное поджигание либо просит сухих дров, либо приличного количества тепла. Первая фаза заканчивается при достижении древесиной 100°C.
  2. Температурное увеличение и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, комфортная температура для данного процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температуре между 260 и 315°C с будущим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с большой теплотворной способностью. Фаза кончается с прекращением образования летучих горючих веществ.
  3. Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или кокс, горит долго и без видимого пламени. Стадия кончается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до невоспламеняющейся золы.

Искусство истопника или разжигателя костров находится в знаниях и навыках, нужных для оснащения прекрасных условий протекания горения во всех трёх фазах: от поддержания температуры пламени костра до подачи нужного количества кислорода.

Виды древесины

Имеется несколько закономерностей, обуславливающих разницу в горении разных древесных пород. В первую очередь это наличие смол — они ощутимо добавляют теплотворной способности дровам. Мягкий лес горит легче из-за невысокой плотности. Тяжёлые породы долго поддерживают горение.

Тогда как плотность дерева значительно может меняться от вида к виду, теплотворная способность их на единицу массы почти что одинакова (кроме хвойных смолистых пород). Неважно, какие виды деревьев пошли на дрова, влажность — решающий фактор, действующий как на процесс горения, так и на тепловой результат.

Знание различных пород дерева дает возможность получить удобное горение с небольшим расходом дров

Список свойств древесины некоторых пород:

  • акация — горит неторопливо и даёт много тепла, высыхает очень быстро, в кострище издаёт отличительный треск;
  • берёза — горит легко, быстро загорается даже мокрой, даёт ровный и стабильный огонь;
  • бук — питательное горючее, оставляет мало золы;
  • дуб — высокая теплотворная способность, выделяет при возгорании приятный аромат, достаточно долго сохнет;
  • тополь — низкая теплота сгорания;
  • плодовые деревья — горят неторопливо и одинаково;
  • хвойные — душистый дым, могут стрелять смолой, создают много копоти.

Знание основ обращения с древесиной как топливом дает возможность получить удобное горение с небольшим расходом дров.

Главное только помнить основное: неконтролируемое открытое пламя может быть достаточно опасным для живых существ. Кроме ожогов от пламени и тлеющих углей, огонь может принести несравненно больше беды разгоревшись в пожар.

газогенератор газ из дров. супер огонь.


Добавить комментарий