ウィキペディアに案内されている場合、薪の燃焼温度は800〜1000°C(概算)の範囲にあり、木の発火と崩壊は300°Cから始まります。実際、この範囲はさらに広く、450〜1050°Cです。データが正確すぎませんか?これには説明があります-炎の中心の温度は多くの条件に依存します。ストーブや固体燃料ボイラーで木材を効率的に燃焼させたい人は、これらの要素に慣れるのに害はありません。
薪はいつ熱を増しますか?
民家の経済的な暖房を整えるためには、木材から最大の熱エネルギーを抽出し、それを最小限の損失で建物に転送する必要があります。 2番目の条件は熱源の効率に依存しますが、1番目の条件は、炉の炉またはボイラーでの木材の燃焼温度に依存します。高いほど、より多くの熱が放出されます。
次の要因は、薪の燃焼(熱生産)中に生成される熱の量に影響します。
- カロリー量(燃料の単位から取得できる熱エネルギーの量);
- 木の自然な含水率;
- 供給される空気の量とその温度。
実際には、これらのパラメータはすべて相互に関連しています。水分で飽和した燃料の発熱量は、乾燥した木の発熱量の約2分の1です。そして、適切な量の空気がなければ、くすぶり、最小限の熱を発します。つまり、樹木の実際の燃焼温度は可変値であり、理論的な考察では正確に示すことができません。
参考のために。暖炉の開いている火室で薪を燃やすことで、火の温度がどのくらいになるかを確認する簡単な方法があります。マスターストーブメーカーがビデオで行ったように、遠くにある表面の加熱を測定する赤外線高温計を使用します。バーベキューの暖炉インサートのテストを示しています。測定はビデオの後半で行われます。
次に、各要素を個別に見てみましょう。
燃料の発熱量について
木材の種類によって密度と重量が異なり、また、燃焼中に熱を生成する主要な成分である炭素と水素の量も異なります。原則として、オークや灰などの密度が高く重い種は、ポプラやハンノキよりも多くのエネルギーを与えます。さまざまな樹種の密度、比熱、燃焼温度に関するデータをまとめた表をご紹介します。
注意。表は、1 kgおよび1m³の貯蔵あたりの乾燥燃料の燃焼の質量および体積熱の値を示しています。最高温度は、過剰な空気を含む理想的な燃焼条件に対して与えられます。
発熱量を体積で比較すると、オークまたはバーチの丸太は、密度の低い針葉樹よりも多くの熱を放出することがわかります。そして、ストーブ、太鼓のストーブ、ボイラーで薪を燃やすための条件は理想からほど遠いですが、傾向は続くでしょう。つまり、炎の温度は、選択した木材種の発熱量に直接依存します。
水分効果
増加した含水率は、バイオマスの燃焼中の効果的な熱伝達の最初の敵です。含水率50-65%の刻んだばかりの木材は、上記の表に示されている指標を提供することはありません。その理由は次のとおりです。
- 炉を加熱する過程で、丸太に含まれる水が発生した熱の一部を吸収します。
- 薪がよく燃え上がり、十分な熱が与えられると、液相からの水分が蒸気に移行し、受け取ったエネルギーの一部を奪います。高温の蒸気は煙道ガスとともに火室を出るので、失われた熱を回収することは不可能です。
- 生の木に点火するには、より高い温度が必要です。一枚の紙との一致から、それらを点火することは非常に困難であり、ガスバーナーを使用する必要があります。
参考のために。水蒸気の一部は煙突の壁との接触により凝縮し、熱エネルギーのごく一部が放出されます。それはあなたの家ではなく、パイプを暖めるだけです。
発熱量がどのくらい減少し、湿度に応じて木の燃焼温度が次の表に反映されます。
挽きたての薪の熱伝達が乾いた火の熱伝達の半分(湿度20%未満)であることが簡単にわかります。したがって、家を暖房するには、固形燃料を2倍費やす必要があります。別の問題は、浴槽のストーブであり、キンドリングには最大の熱を必要とします。原木を使用すると、どれだけの丸太が炉に投入されても、高温になることはありません。問題は、それらの弱い熱生成であり、それによって浴場を本来のように浸水させることができなくなります。
燃焼空気消費量
薪を完全に燃焼させ、火室で最高温度を達成するには、必要量の130%を超える空気を供給する必要があります。理想的な条件を作成する場合、炭素の酸化(燃焼)の反応は簡略化された方程式で表されます。
つまり、加熱すると木材が炭素(C)と水素(H)に分解し、外部から酸素(O)が供給されるということです。各炭素原子は2つの酸素原子に出会い、二酸化炭素を形成します。次に、水素は酸素残留物と結合し、これにより水が(再び、蒸気の形で)放出されます。数式の終わりのラテン語Qは、暖房の必要性に向かう熱の放出を意味します。
しかし、理想的な条件に違反するとどうなりますか?
- 水素は非常に活性な元素なので、最初に酸化されます。十分な空気がない場合(吹かれた炉またはボイラーを覆った場合)、炭素は酸素分子なしで残ります。その結果、未燃焼の一酸化炭素(CO)が形成され、煙とともにパイプ内に飛び出します。
- 完全に酸素が不足すると(いわゆるくすぶりモード)、炭素は木炭、灰、すすに変わります。後者は、煙突の影響を受けてパイプにも突入し、壁に落ち着きます。
- 空気が過剰になるのは、ボイラーのターボチャージャーの強い煙突や不適切な操作が原因です。この現象は、煙突を通した熱損失を伴います。
注意。たき火は、制御されていない空気供給を伴う熱源の例です。それが多いほど、火の中の火の温度は低くなり、出口の熱は少なくなります。炉の近くで長時間温めるには、丸太を連続的に植える必要があります。
薪から良い熱を得るための障害は、燃焼室に供給される空気の温度である可能性があります。冷気流は水蒸気と同じように貴重な熱を除去します。高品質の加熱ユニットのメーカーが、火室の外壁から空気を加熱するための特別なチャネルを配置するのは偶然ではありません。これが実際にどのように実装されるかは、専門家による自作の固体燃料ボイラーの写真に示されています。
役立つヒント
燃えている木の高温は、民家を効果的に加熱するための鍵です。 TTボイラーや薪ストーブのメーカーでさえ、最大速度で運転するときに発熱体の最高の効率が観察されることを説明書に示しています。
最後に、高熱量を実現する方法、したがってエネルギー節約を実現する方法についていくつかの推奨事項を示します。
- 薪を購入する必要がある場合は、柳やポプラなどの低カロリーの種を摂取しないでください。前者は水分で飽和しすぎており、後者は密度が低いです。固形燃料のキログラムではなく、立方メートルを支払うことを忘れないでください。
- ログをできるだけ乾燥させます。切りたての木は、最低1年半の薪での乾燥後、20-25%の水分に達します。
- 自慢の減衰モードでボイラーを操作しないようにしてください。写真からわかるように、通常の燃焼時の火の温度は800°Cで、くすぶると木材の温度は450°C以下になります。このような熱放散では、家を暖房することはできません。
- 一酸化炭素COは可燃性であるだけでなく、有毒です。燃料を節約するために、私たちは炉への空気の供給を遮断し、その放出を引き起こします。潜在的な燃料が無駄になるだけでなく、環境を汚染します。
- 暖房でエネルギーを失わないように、通りから炉への空気供給を整理しないでください。固体燃料ボイラーを選択するときは、加熱チャネルを備えたモデルに注意してください。それらは、アッシュパンドアではなく、上部パネルに取り付けられたファンによって簡単に区別されます。
もちろん、家の熱の必要性も変化し、多くの要因に依存するため、チャンバー内を継続的に高温に維持することは不可能です。過剰なエネルギーを蓄積するために、蓄熱器があり、それらもバッファタンクです。極端な場合は、強制充電式の熱発生器を購入してください。ファンが停止している間は、空気へのアクセスが完全に遮断されます。