إذا كنت تسترشد بـ Wikipedia ، فإن درجة حرارة حرق الخشب تقع في نطاق 800-1000 درجة مئوية (تقريبًا) ، ويبدأ اشتعال وتحلل الشجرة عند 300 درجة مئوية. في الواقع ، هذا النطاق أوسع - من 450 إلى 1050 درجة مئوية. البيانات ليست دقيقة للغاية ، أليس كذلك؟ هناك تفسير لذلك - تعتمد درجة الحرارة في وسط اللهب على العديد من الظروف. أولئك الذين يريدون تحقيق حرق فعال للخشب في الموقد أو غلاية الوقود الصلب لن يضروا للتعرف على هذه العوامل.
متى يعطي الحطب المزيد من الحرارة؟
من أجل تنظيم التدفئة الاقتصادية للمنزل الخاص ، من الضروري استخراج الحرارة القصوى من الخشب ، ثم نقلها إلى المبنى بأقل خسائر. يعتمد الشرط الثاني على كفاءة مصدر الحرارة ، لكن الأول يعتمد على درجة حرارة حرق الخشب في فرن الفرن أو المرجل. كلما ارتفعت ، تم إطلاق المزيد من الحرارة.
تؤثر العوامل التالية على كمية الحرارة المتولدة أثناء حرق الخشب (إنتاج الحرارة):
- محتوى السعرات الحرارية (كمية الطاقة الحرارية التي يمكن الحصول عليها من وحدة وقود) ؛
- محتوى الرطوبة الطبيعية في الشجرة ؛
- حجم الهواء المزود ودرجة حرارته.
عمليا ، كل هذه المعلمات مترابطة. القيمة الحرارية للوقود ، المشبعة بالرطوبة ، هي أقل مرتين من الشجرة الجافة. وبدون الكمية المناسبة من الهواء ، سوف يشتعل ويطلق حرارة دنيا. أي أن درجة حرارة الحرق الحقيقية للشجرة هي قيمة متغيرة ولا يمكن الإشارة إليها بدقة في الاعتبارات النظرية.
كمرجع. هناك طريقة بسيطة لتحديد درجة حرارة النار التي يتم تحقيقها عن طريق حرق الخشب في الموقد المفتوح للموقد. استخدم مقياسًا للأشعة تحت الحمراء يقيس تسخين الأسطح عن بُعد ، كما فعل صانع الموقد الرئيسي في الفيديو الخاص به. يوضح اختبارات لإدراج موقد الشواء ، ويتم إجراء القياسات في النصف الثاني من الفيديو.
الآن دعونا نلقي نظرة على كل عامل على حدة.
حول القيمة الحرارية للوقود
تختلف أنواع الأخشاب المختلفة في الكثافة والوزن ، وتحتوي أيضًا على كميات مختلفة من الكربون والهيدروجين - المكونات الرئيسية التي تنتج الحرارة أثناء الاحتراق. كقاعدة عامة ، الأنواع الأكثر كثافة وثقلًا ، مثل البلوط والرماد ، تعطي طاقة أكثر من الحور أو ألدر. نقدم انتباهكم إلى جدول يحتوي على بيانات حول الكثافة والحرارة النوعية ودرجة حرارة الاحتراق لمختلف أنواع الأخشاب.
ملحوظة. يوضح الجدول قيم الكتلة وحجم الحرارة من احتراق الوقود الجاف لكل 1 كجم و 1 متر مكعب من التخزين. يتم إعطاء درجة الحرارة القصوى لظروف الاحتراق المثالية مع الهواء الزائد.
إذا قارنا القيمة الحرارية من حيث الحجم ، فمن الملاحظ أن سجلات خشب البلوط أو البتولا ستطلق حرارة أكثر من الصنوبريات الأقل كثافة. وعلى الرغم من أن ظروف حرق الخشب في موقد أو موقد بوتلي أو مرجل بعيدة عن المثالية ، فإن الاتجاه سيستمر. أي أن درجة حرارة اللهب تعتمد بشكل مباشر على القيمة الحرارية لأنواع الخشب المختارة.
تأثير الرطوبة
زيادة محتوى الرطوبة هو العدو الأول لانتقال الحرارة الفعال أثناء احتراق أي كتلة حيوية. لن يوفر الخشب المقطوع حديثًا بمحتوى رطوبة بنسبة 50-65 ٪ المؤشرات الواردة في الجدول أعلاه ، وإليك السبب:
- في عملية تسخين الفرن ، يمتص الماء الموجود في جذوع الأشجار جزءًا من الحرارة المتولدة.
- عندما اشتعل الحطب جيدًا وأعطى حرارة كافية ، تتحول الرطوبة من الطور السائل إلى بخار ، مما يزيل حصة الأسد من الطاقة المتلقاة. نظرًا لأن البخار الساخن يترك صندوق الاحتراق مع غازات المداخن ، فمن المستحيل استعادة الحرارة المفقودة.
- لإشعال شجرة خام ، هناك حاجة إلى درجة حرارة أعلى. من الصعب مطابقة قطعة من الورق لإشعالها ؛ تحتاج إلى استخدام موقد غاز.
كمرجع. يتكثف جزء من بخار الماء من ملامسة جدران المدخنة ، مما يؤدي إلى إطلاق جزء صغير من الطاقة الحرارية. يسخن الأنبوب فقط ، وليس منزلك.
يوضح الجدول التالي مقدار انخفاض السعرات الحرارية ، ثم تنعكس درجة حرارة حرق الشجرة اعتمادًا على الرطوبة:
من السهل أن نرى أن نقل الحرارة من الحطب الطازج المنشور هو نصف ذلك من النار الجافة (الرطوبة أقل من 20 ٪). وفقًا لذلك ، لتدفئة المنزل ، يجب أن ينفق ضعف كمية الوقود الصلب. مشكلة منفصلة هي الموقد في الحمام ، والذي يتطلب أقصى درجات الحرارة للإشعال. عند استخدام الخشب الخام ، لن يكون من الممكن الوصول إلى درجة حرارة عالية ، بغض النظر عن كمية الجذوع التي يتم رميها في الفرن. الشيء هو إنتاجهم الضعيف للحرارة ، والذي لن يسمح لك بإغراق الحمام كما ينبغي.
استهلاك هواء الاحتراق
لحرق الخشب تمامًا وتحقيق أقصى درجة حرارة في صندوق الاحتراق ، من الضروري تزويد الهواء بما يزيد عن 130 ٪ من الكمية المطلوبة. عند إنشاء ظروف مثالية ، يتم وصف تفاعل أكسدة الكربون (الاحتراق) بواسطة معادلة مبسطة:
في الكلمات ، هذا يعني أنه عند تسخينه ، يتحلل الخشب إلى كربون (C) وهيدروجين (H) ، ويتم توفير الأكسجين (O) من الخارج. كل ذرة كربون تلتقي بذرتين من الأكسجين وتشكل ثاني أكسيد الكربون. في المقابل ، يتحد الهيدروجين مع بقايا الأكسجين ، مما يؤدي إلى إطلاق الماء (مرة أخرى ، على شكل بخار). لاتينية Q في نهاية الصيغة تعني إطلاق الحرارة للذهاب إلى احتياجات التدفئة.
ولكن ماذا يحدث إذا انتهكت الشروط المثالية:
- الهيدروجين عنصر نشط للغاية ، لذلك يتأكسد أولاً. عندما لا يكون هناك ما يكفي من الهواء (قمت بتغطية الفرن أو المرجل) ، فإن الكربون يبقى بدون جزيئات الأكسجين. ونتيجة لذلك ، يتم تكوين أول أكسيد الكربون غير المحترق ، ويطير إلى الأنبوب مع الدخان.
- مع نقص تام في الأكسجين (ما يسمى بوضعية الاحتراق) ، يتحول الكربون إلى فحم ، ورماد ، وسناج. هذا الأخير ، تحت تأثير مسودة المدخنة ، يندفع أيضًا إلى الأنبوب ويستقر على جدرانه.
- يحدث الهواء الزائد من مدخنة قوية أو التشغيل غير السليم للشاحن التوربيني للغلاية. هذه الظاهرة محفوفة بفقدان الحرارة من خلال المدخنة.
ملحوظة. Bonfire هو مثال لمصدر الحرارة مع إمدادات الهواء غير المنضبط. كلما زادت درجة حرارته في النار قلت الحرارة عند المخرج. للتدفئة لفترة طويلة بالقرب من الموقد ، يجب زرع جذوع الأشجار بشكل مستمر.
من العوائق التي تحول دون الحصول على حرارة جيدة من الحطب درجة حرارة الهواء الذي يتم توفيره لغرفة الاحتراق. يزيل تدفق الهواء البارد الحرارة الثمينة بنجاح مثل بخار الماء. ليس من قبيل الصدفة أن يقوم مصنعو وحدات التدفئة عالية الجودة بترتيب قناة خاصة لتسخين الهواء من الجدران الخارجية لصندوق الإطفاء. يظهر كيفية تنفيذ ذلك في الممارسة العملية في صورة غلاية وقود صلب ذاتية الصنع من خبرائنا.
نصائح مفيدة
ارتفاع درجة حرارة حرق الخشب هو مفتاح التسخين الفعال لمنزل خاص. حتى الشركات المصنعة لغلايات TT ومواقد حرق الأخشاب تشير في التعليمات إلى أن أفضل كفاءة لمولد الحرارة يتم ملاحظته عند التشغيل في الوضع الأقصى.
في النهاية ، سنقدم العديد من التوصيات حول كيفية تحقيق إنتاج الحرارة العالية ، وبالتالي توفير الطاقة:
- إذا كان عليك شراء الحطب ، فلا تتناول أنواعًا منخفضة السعرات الحرارية ، مثل الصفصاف والحور. الأول مشبع بالرطوبة ، والثاني منخفض الكثافة. تذكر أنك تدفع مترًا مكعبًا ، وليس كيلوجرامًا من الوقود الصلب.
- جفف السجلات قدر الإمكان. تصل الشجرة المقطوعة حديثًا إلى محتوى رطوبة بنسبة 20-25 ٪ بعد عام ونصف على الأقل من الجفاف في حطب مفتوح.
- حاول عدم تشغيل المرجل في وضع التسوس المتفاخر ، والذي من المفترض أنه يساعد على التوفير.كما ترون من الصورة ، فإن درجة حرارة النار أثناء الاحتراق العادي هي 800 درجة مئوية ، ولن يعطي الخشب المشتعل أكثر من 450 درجة مئوية. مع هذا التبديد الحراري ، لا يمكن تسخين المنزل.
- ليس أول أكسيد الكربون القابل للاحتراق فقط ، ولكنه سام أيضًا. في محاولة لتوفير الوقود ، نقوم بحظر تزويد الهواء بالفرن وإثارة إطلاقه. ولا يقتصر الأمر على التخلص من الوقود المحتمل دون جدوى ، ولكنه يلوث البيئة أيضًا.
- لا تقم بتنظيم إمدادات الهواء للفرن من الشارع ، حتى لا تفقد الطاقة عند تسخينها. عند اختيار غلاية تعمل بالوقود الصلب ، انتبه إلى النماذج ذات قناة التدفئة. يمكن تمييزها بسهولة عن طريق المروحة المثبتة على اللوحة العلوية ، وليس في باب حوض الرماد.
بالطبع ، من المستحيل الحفاظ باستمرار على درجة حرارة عالية في الغرفة ، لأن حاجة المنزل للحرارة تتغير أيضًا وتعتمد على العديد من العوامل. لتراكم الطاقة الزائدة ، هناك مراكم حرارية ، كما أنها خزانات عازلة. في الحالات القصوى ، قم بشراء مولد حراري قسري الشحن ، حيث يتم حظر الوصول إلى الهواء تمامًا خلال فترات إغلاق المروحة.