Процес сагоревања или тињања дувана: особине и штета

Температурни праг за сагоревање дрвета различитих врста

У зависности од структуре и густине дрвета, као и од количине и карактеристика смола, зависи температура сагоревања огревног дрвета, њихова калорична вредност, као и својства пламена.
Ако је дрво порозно, тада ће горјети врло ведро и интензивно, али неће давати високе температуре сагоревања - максимални индикатор је 500 ℃. Али гушће дрво, попут граба, јасена или букве, сагорева на температури од око 1000 ℃. Температура горења је нешто нижа за брезу (око 800 ℃), као и за храст и ариш (900 ℃). Ако говоримо о врстама као што су смрча и бор, оне се пале око 620-630 ℃.

Перформансе грејања огревног дрвета: табела главних врста

Узимајући у обзир различите врсте дрвета, на крају можете приметити неке разлике: неке од њих горе врло ведро и савршено, док постоји јака топлота, док друге једва тињају, не остављајући готово никакву топлоту иза себе. Овде поента није уопште у њиховој сувоћи или влажности, већ у њиховој структури и саставу, као и структури стабла.

Међутим, вреди обратити пажњу на чињеницу да се мокро дрво врло лоше запали и гори, док остаје велика количина пепела, што лоше делује на димњак, постаје јако зачепљено.

Највећу топлотну снагу имају храст, буква, бреза, ариш или граб, али ове врсте су најнеисплативије и најскупље. Због тога се користе врло ретко, а затим у облику струготине или пиљевине. Најмањи пренос топлоте је код тополе, јохе и јасике. Постоји табела која приказује главне стене и њихов излаз топлоте.

Табела неких главних стена и њихов пренос топлоте:

• Јасен, буква - 87%;
• Граб - 85%;
• Храст - 75, 70%;
• Ариш - 72%;
• Бреза - 68%;
• Јела - 63%;
• Липа - 55%;
• Бор - 52%;
• Аспен - 51%;
• Топола - 39%.

Четинари имају ниску температуру горења, па је боље користити их за паљење отворене ватре (ватре). Међутим, борово дрво се врло брзо запали и способно је дуго да тиња, јер садржи огромну количину смола, па је ова врста у стању да дуго задржава топлоту. Али без обзира на то, боље је не користити четинарске врсте за грејање, јер када сагорева, ствара се пуно димних гасова, који се таложе у облику чађи на димњаку и он се мора очистити, јер се брзо зачепи.

Термичке карактеристике дрвета

Врсте дрвета разликују се по густини, структури, количини и саставу смола. Сви ови фактори утичу на топлотну вредност дрвета, температуру на којој гори и карактеристике пламена.

Дрво тополе је порозно, такво огревно дрво гори сјајно, али индикатор максималне температуре достиже само 500 степени. Густе врсте дрвета (буква, јасен, граб), када сагоревају, емитују преко 1000 степени топлоте. Индикатори брезе су нешто нижи - око 800 степени. Ариш и храст се све јаче распламсавају, одајући до 900 степени Целзијуса. Огревно дрво од бора и смрче гори на 620-630 степени.

Бреза за огрев има бољи однос топлотне ефикасности и трошкова - економски је неисплативо грејати се скупљим дрветом са високим температурама сагоревања.

Смрча, јела и бор погодни су за ложење ватре - ови четинари пружају релативно умерену топлоту. Али није препоручљиво користити такво огревно дрво у котлу на чврсто гориво, у шпорету или камину - они не емитују довољно топлоте да ефикасно загревају дом и кувају храну, сагоревају формирањем велике количине чађи.

Лошим дрветом за огрев сматра се гориво од јасике, липе, тополе, врбе и јохе - порозно дрво при сагоревању емитује мало топлоте. Јоха и неке друге врсте дрвета током сагоревања „пуцају“ угљем, што може довести до пожара ако се дрво користи за ложење отвореног камина.

Приликом избора, такође треба обратити пажњу на степен садржаја влаге у дрвету - сирово огревно гориво гори и оставља више пепела.

Термичка својства дрвета

Различите врсте дрвета стварају различите количине топлоте. На пример, суво, остарело дрво ствара више топлоте од свеже резаног дрвета. То се приписује чињеници да при почетној хемијској реакцији сва топлота прелази у испаравање воде са дрвета. Што мање влаге има у материјалу, то се пре може добити топлота. Тврдо дрво гори дуже од меког и наглашава више топлоте. Неке од највреднијих врста дрвећаса добрим топлотним параметрима су:

Међутим, дрво таквих стабала је скупо, због тога се индустријски отпад и сеча у већини случајева користе као гориво.

У овом видеу ћете знати како да проверите садржај влаге у огревном дрвету:

Употреба дрвета на основу његовог топлотног капацитета

Приликом избора врсте огревног дрвета, вреди размислити о односу трошкова и топлотног капацитета одређеног дрвета. Као што показује пракса, најбоља опција се може сматрати брезовим огревним дрветом, у којем су ови показатељи најбоље уравнотежени. Ако купите скупље огревно дрво, трошкови ће бити мање ефикасни.

За грејање куће помоћу котла на чврсто гориво није препоручљиво користити такве врсте дрвета као смрча, бор или јела. Чињеница је да у овом случају температура сагоревања дрвета у котлу неће бити довољно висока, а на димњацима ће се акумулирати пуно чађи.

Ниске вредности топлотне ефикасности такође се налазе у огревном дрвету од јохе, јасике, липе и тополе због порозне структуре. Поред тога, понекад се јоха и неке друге врсте огревног дрвета одбијају угљем током процеса сагоревања. У случају отворене пећи, такве микро експлозије могу довести до пожара.

Врсте дрвета

Постоји неколико образаца који одређују разлику у сагоревању различитих врста дрвета. Пре свега, ово је присуство смола - они приметно додају калоријску вредност огревног дрвета. Меко дрво лакше сагорева због мале густине. Тешке стене дуго одржавају сагоревање.

Иако се густина дрвета значајно разликује од врсте до врсте, њихова калорична вредност по јединици масе је готово иста (са изузетком четинарских смоластих врста). Без обзира на то које врсте дрвећа су коришћене за огрев, влага је главни фактор који утиче и на процес сагоревања и на термички резултат.

Познавање различитих врста дрвета омогућава вам угодно сагоревање уз мању потрошњу огревног дрвета

Списак карактеристика неких врста дрвета:

• багрем - гори полако и даје пуно топлоте, брзо се суши, одаје карактеристично пуцкетање у камину;
• Бреза - брзо изгори, лако се запали чак и када је мокар, даје равномерну и стабилну ватру;
• буква - висококалорично гориво, оставља мало пепела;
• храст - висока калорична вредност, емитује пријатан мирис током сагоревања, суши се врло дуго;
• Топол - ниска топлота сагоревања;
• воћке - горите полако и равномерно;
• четинари - мирисни дим, може пуцати катран, формирати пуно чађи.

Познавање основа руковања дрветом као горивом омогућава вам угодно сагоревање са мање огревног дрвета.

Важно је само не заборавити главну ствар: неконтролисани отворени пламен може бити веома опасан за жива бића. Поред опекотина од пламена и жара, ватра може донети и неупоредиво већу невољу ако изгори у ватри.

Температура сагоревања и пренос топлоте

Постоји директна веза између температуре сагоревања дрвета у пећи и преноса топлоте - што је пламен топлији, више топлоте емитује у просторију. На количину генерисане топлотне енергије утичу различите карактеристике дрвета. Израчунате вредности могу се наћи у референтној литератури.

Треба напоменути да су сви стандардни показатељи израчунати у идеалним условима:

• дрво је добро осушено;
• пећ је затворена;
• кисеоник се испоручује у тачно одмереним деловима како би се одржао процес сагоревања.

Природно је немогуће створити такве услове у кућној пећи, па ће се ослободити мање топлоте него што прорачуни показују. Стога ће стандарди бити корисни само за одређивање укупне динамике и упоређивање карактеристика.

Мерење температуре сагоревања дрвета у камину може се вршити само пирометром - ниједан други мерни уређај за то није погодан.

Ако немате такав уређај, можете визуелно да одредите приближне индикаторе на основу боје пламена. На пример, пламен ниске температуре има тамно црвену боју. Жуто светло указује на превисоку температуру добијену повећањем пропуха, али у овом случају више топлоте одмах испарава кроз димњак. За пећ или камин најприкладнија температура сагоревања је при којој ће боја пламена бити жута, као, на пример, код сувог дрвета од брезе.

Модерне пећи и котлови на чврсто гориво, као и камини затвореног типа, опремљени су системом за контролу довода ваздуха за подешавање преноса топлоте и интензитета сагоревања.

Температура сагоревања дрвета одређује стопе преноса топлоте горива - што је већа, више топлотне енергије се ослобађа током сагоревања огревног дрвета. У овом случају, специфична грејна вредност горива зависи од карактеристика дрвета.

Индикатори преноса топлоте у табели су назначени за огревно дрво сагорено у идеалним условима:

• минимални садржај влаге у гориву;
• сагоревање се одвија у затвореној запремини;
• дозира се довод кисеоника - испоручује се количина потребна за потпуно сагоревање.

Има смисла усредсредити се на табеларне вредности калоријске вредности само за поређење различитих врста огревног дрвета једни с другима - у стварним условима пренос топлоте горива биће приметно мањи.

Шта је сагоревање

Сагоревање је изотермни феномен - односно реакција са ослобађањем топлоте.

1. Загревање. Комад дрвета мора бити загрејан спољним извором ватре до температуре паљења. Када се загреје на 120-150 степени, дрво почиње да се угљењује, а формира се угаљ, способан за спонтано сагоревање. Када се загреје на 250-350 степени, започиње процес термичког распадања у гасовите компоненте (пиролиза).

2. Сагоревање пиролизних гасова. Даље загревање доводи до повећаног термичког разлагања, а концентровани пиролизни гасови се пламте. Након избијања, паљење постепено почиње да покрива целу зону грејања. Ово даје стабилан светложути пламен.

3. Паљење. Даље загревање ће запалити дрво. Температура паљења у природним условима креће се од 450 до 620 степени. Дрво се пали под утицајем спољног извора топлотне енергије, који обезбеђује загревање неопходно за оштро убрзање термохемијске реакције.

Запаљивост дрвног горива зависи од низа фактора:

• запреминска тежина, облик и пресек елемента од дрвета;
• степен влаге у дрвету;
• вучна сила;
• локација објекта који треба да се запали у односу на проток ваздуха (вертикални или хоризонтални);
• густина дрвета (порозни материјали се лакше и брже пале од густих, на пример, лакше је запалити дрво од јохе него храст).

За паљење је потребна добра, али не прекомерна вуча - потребан је довољан кисеоник и минимално расипање топлотне енергије сагоревања - потребно је за загревање суседних делова дрвета.

4. Сагоревање.У условима близу оптималних, почетно избијање пиролизних гасова не бледи, од паљења процес се претвара у стабилно сагоревање уз постепено покривање целокупне запремине горива. Сагоревање је подељено у две фазе - тињање и пламено сагоревање.

Тињање укључује сагоревање угља, чврстог производа процеса пиролизе. Отпуштање запаљивих гасова је споро и они се не пале због недовољне концентрације. Гасовите супстанце када се охладе кондензују, формирајући карактеристичан бели дим. У процесу тињања ваздух продире дубоко у дрво, због чега се подручје покривања шири. Сагоревање пламена обезбеђује се сагоревањем пиролизних гасова, док се врући гасови померају споља.

Сагоревање се одржава све док постоје услови за пожар - присуство неизгореног горива, снабдевање кисеоником, одржавање потребног нивоа температуре.

5. Пригушивање. Ако један од услова није испуњен, процес сагоревања се зауставља и пламен се гаси.

Да бисте сазнали која је температура сагоревања дрвета, користите посебан уређај који се назива пирометар. Остале врсте термометара нису погодне за ову сврху.

Постоје препоруке за одређивање температуре сагоревања дрвног горива према боји пламена. Тамноцрвени пламен указује на сагоревање на ниским температурама, бели пламен указује на високе температуре услед повећаног промаје, у којем већина топлотне енергије одлази у димњак. Оптимална боја пламена је жута, тако гори сува бреза.

У котловима и пећима на чврсто гориво, као и у затвореним каминима, могуће је прилагодити проток ваздуха у камин подешавањем интензитета процеса сагоревања и преноса топлоте.

Калорична вредност показује колико се топлотне енергије ослобађа током сагоревања огревног дрвета. Али чврсто гориво има још једну карактеристику, чије познавање може бити корисно у пракси - излаз топлоте. Ово је максимални ниво температуре који се може постићи приликом сагоревања дрвета и зависи од својстава дрвета.

Дрво мале густине сагорева лаганим високим пламеном и истовремено емитује релативно малу количину топлоте; густо дрво за огрев карактерише повећана производња топлоте при слабом пламену.

Пасмина	Капацитет грејања,% (100% - максимум)	Температура, ° Ц
Буква, јасен	87	1044
Граб	85	1020
Зимски храст	75	900
Ариш	72	865
Летњи храст	70	840
Бреза	68	816
Јела	63	756
Багрем	59	708
Липа	55	660
Бор	52	624
Аспен	51	612
Јоха	46	552
Топол	39	468

Потпуно и непотпуно сагоревање: шта се ослобађа када дрво сагорева

Не може згорети само дрво, већ и његови производи (иверица, фибербоард, МДФ), као и метал. Међутим, температура сагоревања је различита за све производе. На пример: температура сагоревања челика је 2000 степени, алуминијумске фолије - 350, а дрво почиње да се пали већ на 120 - 150.

Изгарање дрва на крају производи дим, где је чврста материја чађа. Читав састав производа сагоревања у потпуности зависи од састојака дрвета. Дрво се углавном састоји од најважнијих састојака: водоника, азота, кисеоника и угљеника.

Ако се сагори 1 кг дрвета, тада ће се производи сагоревања у гасовитом стању ослободити негде између 7,5 и 8,0 кубних метара. У будућности више нису способни за сагоревање, осим угљен-моноксида.

Производи сагоревања дрвета:

• Азот;
• Угљен моноксид;
• Угљен диоксид;
• Водена пара;
• Сумпор диоксид.

Изгарање у карактеру може бити потпуно или непотпуно. Али обојица се јављају стварањем дима. У случају непотпуног сагоревања, неки производи сагоревања могу и даље сагоревати касније (чађа, угљен-моноксид, угљоводоници). Али ако је дошло до потпуног сагоревања, онда производи који су настали у будућности нису способни за сагоревање (сумпор и гасови угљен-диоксида, водена пара).

Опасност од пожара дрвета одређена је законима његовог термичког распадања под утицајем спољних топлотних токова, који почиње на температури од 110˚С.Даље загревање прати уклањање слободне и везане влаге из дрвета. Овај процес се завршава на температури од 180˚Ц, након чега разлагање компонената најмање отпорних на топлоту започиње ослобађањем ЦО 2 и Х 2 О. На температури од ~ 250˚Ц долази до пиролизе дрвета ослобађањем гасовити производи: ЦО, ЦХ 2, Х 2, ЦО 2, Х 2 О. Развијена смеша гасова је запаљива и може се запалити из извора паљења. При вишим температурама термичко разлагање дрвета је убрзано. Главнина запаљивих гасова, која садржи до 25% водоника и до 40% запаљивих угљоводоника, ослобађа се у температурном опсегу од 350 до 450˚С.

Један од важних фактора који одређује опасност од пожара дрвета је његова способност да се запали и шири сагоревање загревањем у ваздуху.

Изгарање дрвета се јавља у облику ватреног сагоревања и тињања. У условима пожара, главна количина топлоте се ослобађа током периода пламенског сагоревања (до 60%) и ~ 40% - током периода распадања.

Показатељи опасности од пожара за неке врсте дрвета приказани су у табели 4.

Табела 4 - Показатељи опасности од пожара различитих врста дрвета

Показатељи температуре опасности од пожара дрвета - температура паљења и самозапаљења - одређени су законима његовог термичког распадања. Вредности ових показатеља за различите врсте дрвета, како се може видети из табеле 2, налазе се у прилично уском температурном опсегу.

Суво дрво свих врста је лако запаљив (Б3), лако запаљив (Г4) материјал са високом способношћу стварања дима (Д3). Што се тиче токсичности производа сагоревања, дрво спада у групу веома опасних материјала (Т3). Линеарна брзина ширења пламена по површини је 1-10 мм / с. Ова брзина значајно зависи од низа фактора: врсте дрвета, његовог садржаја влаге, вредности падајућег топлотног флукса, оријентације површине која гори. Брзина тињања такође није константна вредност - за разне врсте дрвета креће се од 0,6 до 1,0 мм / мин.

У грађевинарству се широко користе завршни материјали на бази дрвета: иверице, влакнасте плоче, дрвене плоче, летвице, шперплоча. Сви ови материјали су запаљиви. Модификовани панели, летвице, шперплоча. Сви ови материјали су запаљиви. Модификација дрвета полимерима, по правилу, повећава опасност од пожара.

Табела 5 приказује карактеристике запаљивости неких грађевинских материјала на бази дрвета.

Табела 5 - Запаљивост дрвних материјала

Пламен се проширио по површини дрвета

Експериментална испитивања ширења пламена по површини дрвних материјала применом различитих метода испитивања показала су да не само услови спољне топлотне изложености, већ и врста дрвета утичу на карактеристике ширења пламена.

Утицај врста дрвета може се донекле пратити ако се разматрају вредности такозваног индекса ширења пламена (ФЛИ).

ИРП према ГОСТ 12.1.044-89 је сложени индикатор, јер приликом израчунавања, поред брзине ширења пламена у појединим деловима површине узорка и ограничења удаљености ширења, користи и податке о максималној температури издувних гасова димни гасови и време за постизање. Материјали са ИРП≤20 називају се пламеном који се споро шири, са ИРП˃20 - пламеном који се брзо шири. Све друге врсте дрвета спадају у потоњу групу материјала. Њихов индекс прелази 55.

Табела 4 приказује вредности ИРИ за необрађене узорке дрвета дебљине 19-25 мм.

Иако већина врста дрвета припада трећој, најопаснијој класи, у погледу њихове способности ширења пламена на површину плафонских конструкција током пожара, неки узорци четинарских врста, како следи из табеле 6, имају ниже вредности ИРИ-а и припадају класи 2.

Табела 6 - Вредност ИРП и класа према способности ширења пламена

Врста дрвета	Разред ширења пламена
Црвени кедар
Жути кедар
Смрека бела
Смрека сребрна
Бели бор
Пине Лодгеполе
Ариш

Повећање топлотног флукса на површину дрвета узрокује значајно повећање брзине ширења пламена. Завршетак процеса је могућ ако топлотни ток из сопственог пламена постане мањи од критичног за дати материјал.

Испитивања завршних грађевинских материјала на бази дрвета у условима који симулирају развој правог пожара показали су прилично високе стопе ширења пламена дуж њих (табела 7).

Табела 7 - Брзина ширења пламена преко облога на бази дрвета

Способност стварања дима и токсичност производа сагоревања дрвета

Отпуштање токсичних испарења је доминантна опасност од пожара. Она се манифестује у токсичном и надражујућем дејству производа сагоревања, као и у погоршању видљивости у задимљеном окружењу. Смањена видљивост отежава евакуацију људи из опасне зоне, што заузврат повећава ризик од тровања производима сагоревања. Ситуацију у пожару додатно компликује чињеница да се димни гасови брзо шире у свемиру и продиру у просторије далеко од извора пожара. Концентрација емитованог дима и његова природа зависе од структурних карактеристика и хемијског састава запаљивог материјала, услова сагоревања.

Више од 200 једињења - производа непотпуног сагоревања - пронађено је у димним гасовима насталим током сагоревања дрвета. Максимална вредност оптичке густине током сагоревања сваке од врста дрвета сложено зависи од густине спољног топлотног флукса. Коефицијент стварања дима током разлагања и тињајућег сагоревања различитих врста дрвета зависи од густине спољног протока топлоте (слика 14).

1 - смрча; 2 - бор у близини Москве; 3 - бор тангокарибе; 4 - илим карагач; 5 - багремов кеолаи; 6 - кестен; 7 - багрем; 8- еукалиптус бацдан.

Слика 14 - Карактеристике стварања дима.

Сличан екстремни карактер кривих за зависност индекса токсичности производа сагоревања дрвета од густине спољног топлотног флукса (слика 15). У режиму тињајућег сагоревања смрчевог дрвета, принос ЦО је 70-240 пута већи од приноса ЦО током сагоревања пламеном.

У режиму тињања у температурном опсегу од 450-550 ° Ц, све врсте дрвета испољавају се као врло опасне у погледу токсичности производа сагоревања и припадају Т3 групи. Повећањем интензитета топлотног ефекта до 60-65 кВ / м2 (што одговара температури од 700-750) С), према токсичности производа сагоревања, дрво различитих врста прелази у групу умерено опасни материјали Т2.

1- липа; 2 - бреза; 3 - илим карагач; 4 - храст; 5 - јасика; 6 - бор; 7 - смрча.

Слика 15 - Токсичност производа сагоревања од температуре излагања топлоти.

Када дрво изгори, јавља се прилично интензивно стварање дима. Највећа количина дима емитује се при сагоревању дрвних материјала у режиму тињања (табела 8).

Табела 8 - Капацитет дрвних материјала који стварају дим приликом испитивања у режиму тињања

4 Мере заштите од пожара у изградњи дрвених зграда

Температура сагоревања дрвета већ је кратко поменута у нашој публикацији о „“, а данас ћемо се позабавити овим питањем.

Сви смо навикли да верујемо да гориво само по себи гори. И иако је сагоревање без тога немогуће, гас који гориво ослобађа током сагоревања заправо се пали.Истина, да би дрво почело да емитује довољну количину овог гаса за паљење, потребна му је висока температура. А ова температура је различита за различите врсте дрвета и за различите услове. Структура, густина, влажност и друге карактеристике утичу на брзину и количину ослобођеног гаса, јер се неке врсте дрвета брзо распламсају, дају пуно топлоте и светлости, док се друге врло тешко пале и емитују много мање топлоте него желимо. Ово постаје веома важно када, а посебно када се бирају материјали за потпалу. Табела у наставку приказује температуре сагоревања неких уобичајених врста дрвета.

Ради правичности треба напоменути да су степени Целзијуса наведени у табели дати за идеалне услове (затворени простор, суво дрво и контролисано снабдевање кисеоником у оптималним количинама за сагоревање), који се постижу само у котловима, али не и у пожару направљен усред чистине. Али, упркос томе, подаци из табеле су сасвим прикладни.

Што је виша температура сагоревања одабране врсте дрвећа, то је потребно више топлоте да упије пре него што запаљиви гас почне да из ње расте.

За потпалу је боље користити стене са ниском температуром сагоревања, а стене са високом температуром сагоревања као главно огревно дрво. У супротном, можете наићи на две врсте проблема:

• Температура горења одабраног дрвета је виша од температуре коју генерише ваше. Због тога се гориво једноставно неће запалити или ће му бити потребна додатна обрада, припрема и припрема.
• Температура сагоревања одабраног дрвета је ниска и као резултат тога ствара се недовољна топлота. Из тог разлога ћете можда морати да промените врсту док сагоревате гориво или више дрвета.

Из података у табели можемо закључити да га температура сагоревања тополе чини добрим потпаљивањем, јер почеће да активно гори већ на 468 степени Целзијуса, док ће, на пример, бор морати да се загреје на 624 степени. Ако нема ништа при руци, осим храста, онда да бисте га запалили, мораћете пуно да се знојите да бисте подигли температуру горења на 840-900 степени, а тек онда додајте храстове трупце. Ниска температура сагоревања чини тополу добрим потпаљивачем, али је боље не користити је као главно гориво због малог излаза топлоте, назначеног у другој колони табеле. За ову улогу много су погоднији бор, бреза или исти храст. Ове стене производе више гаса, отуда више светлости и топлоте.

Не видим пуно смисла памтити вредности свих колона табеле. много је лакше користити га као водич за изградњу властитих карата врста дрвећа, узимајући у обзир посебности флоре вашег региона. Једноставну секвенцу попут „прво спалимо стену Кс, а затим пређемо на стену И“ у три или четири корака је много лакше запамтити и користити на терену. Ако на терену немате избора, а при руци вам је само једна врста дрвета, мораћете да радите с њим, али ако избор још постоји, боље је да то направите свесно и намерно. И иако је температура сагоревања назначена у табели карактеристична само за идеалне услове, говорећи о њима, такође је вредно поменути два фактора који директно утичу на температуру сагоревања: влажност и контактну површину.

Фактори који утичу на температуру сагоревања

Температура горења дрва у пећи не зависи само од врсте дрвета. Садржај влаге у дрвету и вучна сила, која је последица дизајна грејне јединице, такође су значајни фактори.

Утицај влаге

У свеже посеченом дрвету садржај влаге достиже од 45 до 65%, у просеку - око 55%.Температура сагоревања таквог огревног дрвета неће порасти до максималних вредности, јер ће топлотна енергија ићи за испаравање влаге. Сходно томе, смањује се пренос топлоте горива.

Да би се ослободила потребна количина топлоте током сагоревања дрвета, користе се три начина:

• готово двоструко више свеже посеченог огревног дрвета користи се за грејање просторија и кување (то доводи до повећања трошкова горива и потребе за честим одржавањем канала за димњак и гас, у којима ће се таложити велика количина чађи);
• свеже посечено огревно дрво је претходно осушено (трупци се режу, раздвајају на трупце, који се слажу под надстрешницом - потребно је 1-1,5 година за природно сушење до 20% влаге);
• купује се суво огревно дрво (финансијски трошкови надокнађују се великим преносом топлоте горива).

Калорична вредност свеже посеченог брезовог огревног дрвета је прилично висока. Гориво од свеже сеченог јасена, граба и другог тврдог дрвета је такође погодно за употребу.

Врста дрвета	Бор	Бреза	Смрека	Аспен	Јоха	Асх
Калорична вредност свеже посеченог дрвета (садржај влаге око 50%), кВ м3	1900	2371	1667	1835	1972	2550
Калорична вредност полусувог огревног дрвета (влажност 30%), кВ м3	2071	2579	1817	1995	2148	2774
Калорична вредност дрвета које је најмање 1 годину под надстрешницом (садржај влаге 20%), кВ м3	2166	2716	1902	2117	2244	2907

Ограничавањем довода кисеоника у пећ смањујемо температуру сагоревања дрвета и смањујемо пренос топлоте горива. Трајање сагоревања улошка за гориво може се повећати затварањем заклопке котловске јединице или пећи, али се економичност горива претвара у малу ефикасност сагоревања због неоптималних услова.

С 2Н2 2О2 = СО2 2Н2О К (топлота)

Угљеник и водоник се сагоревају при снабдевању кисеоником (лева страна једначине), што резултира топлотом, водом и угљен-диоксидом (десна страна једначине).

Да би суво дрво изгорело на максималној температури, запремина ваздуха која улази у комору за сагоревање мора достићи 130% запремине потребне за процес сагоревања. Када се клапнама заустави проток ваздуха, ствара се велика количина угљен-моноксида, а разлог за то је недостатак кисеоника. Угљен-моноксид (неизгорени угљеник) одлази у димњак, док температура у комори за сагоревање опада и пренос топлоте дрвета се смањује.

Економичан приступ коришћењу котла на чврсто гориво на дрвету је уградња акумулатора топлоте, који ће вишак топлоте створене током сагоревања горива складиштити у оптималном режиму, уз добру вучу.

Код пећи на дрва на овај начин не можете уштедети гориво, јер они директно загревају ваздух. Тело масивне пећи од опеке способно је да акумулира релативно мали део топлотне енергије, док у металним пећима вишак топлоте иде директно у димњак.

Ако отворите пухало и повећате потисак у пећи, интензитет сагоревања и преноса топлоте горива ће се повећати, али ће се повећати и губици топлоте. Полаганим сагоревањем дрвета повећава се количина угљен-моноксида и смањује се пренос топлоте.

Ако у пећ уђе недовољна количина кисеоника, смањује се интензитет и температура сагоревања дрвета, а истовремено се смањује и његов пренос топлоте. Неки радије покривају пухало у пећи како би продужили време сагоревања једне маркере, али као резултат, гориво гори са мањом ефикасношћу.

Ако огревно дрво гори на отвореном камину, кисеоник слободно тече у камин. У овом случају, нацрт углавном зависи од карактеристика димњака.

Ц 2Х2 2О2 = ЦО2 2Х2О К (топлотна енергија).

То значи да када је доступан кисеоник, долази до сагоревања водоника и угљеника, што резултира топлотном енергијом, воденом паром и угљен-диоксидом.

За максималну температуру сагоревања сувог горива, око 130% кисеоника потребног за сагоревање мора да уђе у пећ.Када су улазне заклопке затворене, ствара се вишак угљен-моноксида због недостатка кисеоника. Такав неизгорени угљеник излази у димњак, али унутар пећи температура сагоревања опада и пренос топлоте горива се смањује.

Савремени котлови на чврста горива су врло често опремљени посебним акумулаторима топлоте. Ови уређаји акумулирају прекомерну количину топлотне енергије која се ствара током сагоревања горива, под условом да постоји добра вуча и висока ефикасност. На овај начин можете уштедети гориво.

У случају пећи на дрва, нема толико могућности за уштеду огревног дрвета, јер они одмах испуштају топлоту у ваздух. Сама пећ је способна да задржи само малу количину топлоте, али пећ за гвожђе уопште није способна - вишак топлоте из ње одмах одлази у димњак.

Дакле, са повећањем потиска у пећи, могуће је постићи повећање интензитета сагоревања горива и његовог преноса топлоте. Међутим, у овом случају губитак топлоте се значајно повећава. Ако обезбедите споро сагоревање дрвета у пећи, тада ће њихов пренос топлоте бити мањи, а количина угљен-моноксида већа.

Имајте на уму да ефикасност генератора топлоте директно утиче на ефикасност сагоревања дрвета. Дакле, котао на чврсто гориво може се похвалити ефикасношћу од 80%, а штедњак - само 40%, а његов дизајн и материјал су важни.

Температура постигнута у првој фази спонтаног сагоревања је знатно виша од истог индикатора за беспламен период сагоревања производа распадања. У почетној фази танки слој угља се формира само на површини дрвета и у почетку не гори, упркос чињеници да је у усијаном стању.

Чињеница је да се у овој фази готово сав кисеоник троши за одржавање пламена и има ограничен приступ другим производима сагоревања. Угаљ почиње да се распада тек од тренутка када је фаза ватреног сагоревања потпуно завршена.

Температура паљења дрвног материјала, која осигурава одржавање стабилног сагоревања, за већину сорти је 250-300 степени.

Добар пример таквог уређења су рогови и плашт крова. Као резултат, њихово међусобно загревање је неизбежно уз истовремено повећање потиска ваздуха у уздужним правцима.

Све наведено приморава градитеље да предузму посебне мере како би заштитили дрвене конструкције од ефеката отворених пожара.

Температура пожара у пожару огревног дрвета

За добар пламен потребан је ваздух, током сагоревања долази до хемијске реакције и органских материја, Садржано у дрвету претвара се у пару и угљен-диоксид, одајући топлоту.

Огревно дрво припремљено од различитих врста дрвета различито гори. Неки изгоре брзо и ведро, други остављају пуно пепела, и досадно и дуго сагоревају, трећи изгарају дуго и њихов угаљ даје велику топлоту.

Највишу температуру даје огревно дрво од букве и граба - до хиљаду степени Целзијуса. Топола даје најнижу температуру, чак ни половину топлоте потоње. Јоха, јасика, бор, липа, багрем, јела, бреза, храст, ариш опеклине јаче од тополе.

На температуру сагоревања не утичу само врсте дрвета, већ и доступност приступа кисеонику, дизајн пећи. На пример, у великој каменој пећи огревно дрво брзо сагорева, али пећ перципира њихову топлоту и може је дуго давати околини. Напротив, мала пећ - шпорет не задржава топлоту, одмах је даје у собу.

Шта је процес сагоревања

Изотермна реакција у којој се ослобађа одређена количина топлотне енергије назива се сагоревањем. Ова реакција пролази кроз неколико узастопних фаза.

У првој фази дрво се загрева спољним извором ватре до тачке паљења. Како се загрева до 120-150 ℃, дрво се претвара у угаљ који је способан за самозагоревање.По постизању температуре од 250-350 ℃, запаљиви гасови почињу да еволуирају - овај процес се назива пиролиза. Истовремено, горњи слој дрвета тиња, који је праћен белим или смеђим димом - то су мешани пиролизни гасови са воденом паром.

У другој фази, као резултат загревања, гасови пиролизе се пале светлосним пламеном. Постепено се шири на читаву површину дрвета, настављајући да загрева дрво.

Следећу фазу карактерише паљење дрвета. По правилу, за ово мора да се загреје на 450-620 ℃. Да би се дрво запалило потребан је спољни извор топлоте који ће бити довољно интензиван да брзо загреје дрво и убрза реакцију.

Поред тога, фактори као што су:

• вуча;
• садржај влаге у дрвету;
• пресек и облик огревног дрвета, као и њихов број у једном језичку;
• структура дрвета - растресито огревно дрво гори брже од густог дрвета;
• постављање дрвета у односу на проток ваздуха - хоризонтално или вертикално.

Разјаснимо неке тачке. Будући да влажно дрво при сагоревању пре свега испарава вишак течности, оно се много горе и гори од сувог дрвета. Важан је и облик - ребрасти и назубљени трупци се лакше и брже пале од глатких и округлих.

Пропух у димњаку мора бити довољан да осигура проток кисеоника и расипа топлотну енергију унутар ложишта на све предмете у њему, али не и да одува ватру.

Четврти степен термохемијске реакције је стабилан процес сагоревања, који након избијања пиролизних гасова покрива сво гориво у пећи. Сагоревање се одвија у две фазе - тињање и сагоревање пламеном.

У процесу тињања, угаљ настао као резултат пиролизе сагорева, док се гасови ослобађају прилично споро и не могу се запалити због ниске концентрације. Кондензациони гасови стварају бели дим док се хладе. Када дрво тиња, свеж кисеоник постепено продире унутра, што доводи до даљег ширења реакције на сва остала горива. Пламен настаје сагоревањем пиролизних гасова, који се вертикално крећу према излазу.

Све док се унутар пећи одржава потребна температура, испоручује се кисеоник и има неизгореног горива, процес сагоревања се наставља.

Ако се ови услови не одрже, тада термохемијска реакција прелази у завршну фазу - слабљење.

Процес загревања

Загријавањем се назива загријавање комада дрвета од засебног извора топлоте до температуре довољне за паљење. 120-150 ° Ц је довољно да дрво почне полако да се угљењује.

Касније се процес наставља појавом угља. На температури од 250-350 ° Ц, дрво под утицајем високих степени активно почиње да се распада у компоненте.

Даље, тиња, али још увек нема пламена и почиње да се појављује бели или смеђи дим. Даљим загревањем повећава се проценат пиролизних гасова и долази до бљеска, након чега се дрво запали.

Излазна топлота дрвета

Поред калоријске вредности, односно количине топлотне енергије која се ослобађа током сагоревања горива, постоји и концепт излазне топлоте. Ово је максимална температура у пећи на дрва коју пламен може постићи у време интензивног сагоревања дрвета. Овај индикатор такође у потпуности зависи од карактеристика дрвета.

Конкретно, ако дрво има лабаву и порозну структуру, сагорева на прилично ниским температурама, формирајући јарки високи пламен и даје прилично мало топлоте. Али густо дрво, иако се много горе, чак и са слабим и слабим пламеном, даје високу температуру и велику количину топлотне енергије.

Температура паљења разних стена

Да бисте добили потпуну слику о топлотним параметрима дрвета, боље је научити специфичну топлоту сагоревања сваке врсте дрвета и будите свесни њиховог преноса топлоте. Потоње се могу мерити у најразличитијим количинама, али није неопходно у потпуности се ослањати на табеларне податке, јер је у стварности нереално постићи оптималне услове за сагоревање. Међутим, таблица температуре дрва помоћи ће вам да се не погрешите са избором дрвета према његовим својствима.

Вредности дате у различитим табелама за температуре сагоревања различитих врста дрвета су беспрекорне природе и намењене су представљању целокупне слике, али практична температура у пећници никада неће достићи такве вредности. Ово се може објаснити са два уобичајена и јасна фактора:

• највиша температура неће бити достигнута, јер код куће неће бити могуће потпуно осушити огревно дрво;
• дрво се користи са широким распоном нивоа влаге.

Влажност и интензитет сагоревања

Ако је дрво недавно оборено, онда садржи од 45 до 65% влаге, у зависности од сезоне и врсте. Са таквим сировим огревним дрветом температура сагоревања у камину биће ниска, јер ће се велика количина енергије трошити на испаравање воде. Због тога ће пренос топлоте из сировог огревног дрвета бити прилично низак.

Постоји неколико начина за постизање оптималне температуре у камину и ослобађање довољне количине топлотне енергије за загревање:

• Сагоревајте двоструко више горива истовремено да бисте загрејали кућу или кували храну. Овај приступ је оптерећен значајним материјалним трошковима и повећаним накупљањем чађе и кондензата на зидовима димњака и у пролазима.
• Сирови трупци се режу, сецкају у мале трупце и стављају под надстрешницу да се осуше. По правилу огревно дрво губи до 20% влаге за 1-1,5 године.
• Дрва за огрев се могу купити већ добро осушена. Иако су нешто скупљи, пренос топлоте од њих је много већи.

Истовремено, сирова бреза за огрев има прилично високу калоријску вредност. Поред тога, сирови трупци од граба, јасена и других врста дрвета са густим дрветом су погодни за употребу.

Главне фазе сагоревања дрвета

Сагоревање дрвног материјала може се представити као две узастопне фазе. У првој фази, производи разлагања сагоревају у гасовитом облику, што је праћено стварањем светлог пламена.

Друга фаза овог процеса је беспламено догоревање угља створеног у почетној фази.

Одлучујући утицај на ватроотпорност дрвене конструкције (на пример приватне куће) врши прва од ових фаза, током којих се стварају оптимални услови за одржавање ширења сагоревања.

Упркос ограниченом времену, овај процес прати ослобађање значајне количине топлоте.

Неко време се оба ова процеса одвијају готово истовремено, након чега се ослобађање гасова зауставља, а само угаљ наставља да гори. Штавише, брзина сагоревања главнине дрвног материјала у згради одређена је следећим факторима:

• запреминска тежина целе структуре;
• садржај влаге у оригиналном грађевинском материјалу;
• температура околине;
• однос слободних простора и запремине коју заузима дрво.

Дрвени материјал гушће структуре (храст, на пример) гори спорије од исте јасике, што се објашњава разликом у њиховој топлотној проводљивости.

Када се дрво са високим садржајем влаге запали, одређена количина топлоте троши се на испаравање влаге. Као резултат, троши се мање топлотне енергије на разлагање материјала. Природно, суво дрво, узимајући у обзир све наведено, гори много брже.

Конструктивне заштитне мере

Заштитне мере у односу на већину дрвених кућа и других зграда обезбеђене су одговарајућим дизајнерским решењима, као и због њихове обраде посебним хемијским реагенсима (успоривачи ватре).

Заштита овог типа остварује се повећањем масе појединих елемената, са изузетком шиљастих ивица и снажно избочених делова („оштрих ивица“), користећи дрвене елементе лишене празнина.

Такође се користе топлотно отпорни изолациони материјали, противпожарна заштита површина дрвених конструкција посебним премазима. Заштитни премази се користе у облику азбестно-цементних (гипсаних) лимова и гипса дебљине до 1,5 центиметара.

Поред тога, како би се смањио индекс запаљивости, дизајн намерно смањује број структура са паралелним дрвеним елементима и празнине између њих.

Додатне мере за сузбијање ширења ватре захтевају поштовање норми за формирање пожарних прекида.

Томе се може додати и рашчламба зграда са посебним преградама и одговарајући распоред зидних отвора (прозори и врата) и ватроотпорних кровова. Све ове мере омогућавају јачање конструкције у смислу њене способности да се одупре ширењу ватре.