Сильно ли хуже сырые дрова?


Что не так с не досушенными дровами?
Что не так с не досушенными дровами?

Бывало ли у Вас такое — топишь печь, а особого результата нет? Вроде огонь в печи горит, а печь толком не греет! У меня бывало!

Для начала по цифрам. Что такое сухие дрова? Сухими можно считать дрова с влажностью до 20%. Полусухие дрова — влажность 20-30%.

Чем вообще плохи не досушенные дрова? Они плохо разжигаются, дают НАМНОГО меньше тепла и засоряют трубу.

По поводу розжига хочу привести небольшой пример. Прошлой весной я заготовил много мелких дров для розжига печей. Эта мелочь очень хорошо разгорается и помогает в растопке. Но с осени эти дрова всё хуже разгорались, а дождливой зимой вообще перестали приносить результат. И причиной тому была влажность, которую они в себя набрали за это время!


Что касается меньшего количества тепла от сырых дров. Для того, чтобы нагреть и испарить воду, содержащуюся в дровах, нужна дополнительная энергия, которая, конечно, отбирается от энергии сгорания. Кроме того, вода в дровах не даёт развиваться необходимой температуре в топке.

Если привести грубый пример, то используя сырые дрова мы с одной стороны пытаемся разжечь костёр, а с другой стороны льём на него воду…

Если в топке не развивается необходимая температура, то топка не может работать эффективно и сжигать всё топливо, и часть его улетает в трубу в не сгоревшем виде. Энергия потеряна, а дымоход обрастает сажей…

И здесь я предлагаю провести небольшой эксперимент! Смотрите видео (эксперимент начинается с 2:54 минуты)

Падение температуры в топке печи не просто показать, но на видео видно как падает активность горения. Если бы мы просто распределили воду по всей массе дров, то результат был бы более ярким. И горение бы уменьшалось не от воды, которая попала на дрова, а от уменьшения температуры очага в следствие попадания воды на огонь!

Какие дрова — березовые, сосновые или осиновые — при полном сгорании выделяют больше теплоты, если все они одинаково высушены и массы их равны? (Удельная теплота сгорания осины около 1,3 • 107 Дж/кг.)
Удельная теплота всех этих дров одинакова, поэтому при их сгорании выделится одинаковое количество теплоты.


Можно ли рассчитать, какое количество теплоты выделится при полном сгорании соснового полена? Если можно, то как это сделать, что необходимо знать?
Можно. Для этого надо знать удельную теплоту сгорания и массу полена.

Поклонникам сырых дров адресовано.
1. Абсолютная влажность. Относительная влажность в % от сухого вещества. Относительная рабочая влажность в % от исходной массы влажной древесины. Все эти три вида влажности смешали в кучу в этом обсуждении!
В расчетах отталкиваюсь от относительной рабочей влажности в % от общей массы древесины. 50% соответствует свежесрубленной сырой древесине.
2. Сырые дрова дают столько же тепла, сколько и сухие, но только медленнее? Количество тепла, которое способно дать топливо при сгорании определяется теплотворной способностью. Теплотворная способность дров при различных влажностях указана в справочниках. Открыть справочник и посмотреть на цифры для сухих и сырых дров нахожу логичнее, чем спорить по данному вопросу на форуме.
3. Любителям закинуть в печку сырых дров и радоваться тому, что они не быстро прогорают:
Скажите, а что Вам мешает, чтобы сухие дрова у Вас не быстро прогорели? Ограничьте приток воздуха в топку.


пример прикройте поддувальную дверцу.
Зачем же делать из недостатка (неспособности гореть и быстро и медленно) преимущество?
4 Чем больше воды в одном килограмме (или кубическом метре — не важно) дров, тем меньше остается того, что водой не является. Если воды 100%, значит это одна вода, и ничего другого там нет!
Вода не горит. Значит то, что горит в дровах содержится в той их части, которая — остаток от воды. (так и называется — сухой остаток) Так вот, в сухих и влажных дровах сухого остатка разное количество. И вещества, способного гореть — разное количество. Естественно, что раз количество способного сгореть топлива разное, то и итоговое количество тепла, которое выделится при горении тоже должно быть разным. В свежеспиленных дровах с 50% относительной влажностью лишь 50% массы сухого вещества. Остальное — вода.
5. На вес или на объем мерять? Весовая теплотворная способность 1кг сухого остатка для различных пород деревьев близка — около 5000 килокалорий/кг (-3 + 5%) (это можно увидеть в данных из справочников) Что ж мы имеем-то? Сторонники мерять на объем домерялись до того, что сухие и влажные дрова равноценны по теплоотдаче. Сторонники считать топливо килограммами пребывают в другой крайности — о том, что согласно справочникам и дуб и тополь должны гореть в общем-то одинаково!
Пока не договоримся, как оценивать, по объему или по весу, спор будет приводить к казуистическим противоречиям, в которых каждая из сторон права.
6.

плотворная способность одной тонны дуба такая же, как у одной тонны тополя! (Поэтому покупать на вес без разницы что — дуб или тополь!) А вот теплотворная способность одного куба дуба в два раза больше, чем одного куба тополя! (Дуб= 3240 ккал/куб.дм. А тополь — 1600 ккал/куб. дм.) И бросить в топку 10 поленьев тополя или 10 поленьев дуба — это можно назвать одинаковым количеством дров, если смотреть на их объем. А можно назвать и разным — если смотреть на вес!
Килограмм сухих дров — это однозначная мера количества тепла. А куб сухих дров — ни о чем. Чтобы сказать, сколько тепла он даст, нужно еще знать: каких конкретно дров и какой степени просушки?
Но тем не менее, в печную топку кладут определенное число поленьев — заполняя ее по объему, а не по весу! Поэтому при подсчете теплоты сгорания, получаемой сжиганием дров в печи, резонно сравнивать различия сырых и сухих дров одного и того же объема, а не веса! Теплотворная способность одного куба дров очень сильно зависит от плотности! Поэтому куб тополя при сгорании даст в 2 раза меньше тепла, чем куб дуба, при прочих равных.
7. Влажную древесину можно рассматривать как паралоновую губку с водой. При сушке губка (= сухой остаток) остается. Вода испаряется. Таким образом можно предположить, что количество сухого остатка (который собственно дает тепло) в кубе сухих и сырых дров приблизительно одно и то же.

к чему предполагать? Можно и рассчитать.
8. Абсолютно сухая древесина березы имеет плотность 630кг/куб м.
Свежесрубленная береза имеет плотность 920 кг / куб метр. (Предположу содержанием влаги в ней на уровне 50%) Это 460 кг воды и 460 кг абсолютно сухой древесины в одном кубе! Итого, купили куб березы свежеспиленной по факту, но фактически купили лишь 460 кг горючего вещества, против 630 — если бы покупали куб абсолютно сухой древесины!
Уже это говорит о том, что куб влажной древесины и куб сухой древесины априорно не смогут дать одно и то же количество тепла, будучи сожжоными в топке! Разница в количестве сухого горючего вещества в сырых свежеспиленных дровах на 27% меньше чем в абсолютно сухих того же самого объёма! В дровах возможно есть и сырое горючее вещество — спирты и скипидар например, которые в своей грубой оценкой прировнял к воде. Но их содержание не очень велико. Кординально это не меняет сути.
Таким образом, если меряем объемом, то 10 поленьев сырых свежеспиленных дров можно с успехом заменить в топке приблизительно 7-ю поленьями абсолютно сухих того же размера! Количество того, что в них способно сгореть будет эквивалентным! Но это еще не всё! Способно сгореть еще не отвечает на вопрос, сколько тепла мы в итоге сможем использовать от этого горения!
9. Теплотворная способность всех пород абсолютно сухой древесины на уровне 18 МДж /кг.

я абсолютно сухой березы получим 18МДж*630кг=11340 МДж тепла из одного куба сухой древесины!
А для березы с 50% влажностью, которой в кубе всего лишь 460 кг сухого остатка будем иметь теплотворную способность 8280 МДж на куб! В кубе сухих дров нет воды и всё тепло — 11340МДж-, которое высвобождается при горении, теоретически мы могли бы как-то использовать! А в сырых — не тут то было! Потому что в кубе сырых дров еще 460 кг воды и после сгорания дров мы её почему-то не видим! Куда она делась? Ответ прост. — нагрелась, вскипела и перешла в газообразное состояние!
10. Оценим с энергетической точки зрения нагрев, вскипание и переход в газообразное состояние 460кг воды!
а). Чтобы нагреть 460 кг воды с 22 до 100 градусов нужно 150МДж.
б) Чтобы испарить 460 кг воды нужно 1037МДж
в) Чтобы нагреть полученный водяной пар до 120 градусов (минимальная рабочая температура дымовых газов в печах) нужно 9MДж
Итого, чтобы произошло то, что всегда происходит с водой в дровах — она вышла из них, нужно затратить 1200МДж энергии.
Итого, мы имеем, что при сгорании куба сырых дров выделится 8280МДж энергии, но 1200МДж тут же незаметно уйдет на парообразование имеющейся в дровах воды. Остаток — 7080 МДж — это то самое количество тепла, которое каким-то образом можно дальше использовать.
Ну и наконец пришло время сравнить итоговую пользу от сжигания куба дров сырых и куба дров сухих.
От сухих мы сможем получить 11340 МДж
От сырых — 7080 МДж.
Разница в 38%!
Т. е. с 6 абсолютно сухих поленьев толку ровно столько же, сколько с 10 сырых!

Да, в реальности конечно не топим абсолютно сухими дровами. Их нет в природе. Как и абсолютно сырыми — свежеспиленными. Но это иной вопрос. Я ответил на вопрос о влиянии влажности дров на количество тепла, которое мы с них можем получить.


Использованные источники

  1. zen.yandex.ru/media/feringertop/pech-ne-greet-hotia-ogon-v-pechi-gorit-pochemu-polusuhie-drova-v-2-raza-huje-suhih-5e2e68333d5f6900ad42ac68
  2. gdz-fizika.ru/7/135-40-udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva.html
  3. forumhouse.ru/threads/85626/page-8

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.