Теплотворная способность дров

Горение топлива - это очень быстрое его химическое разрушение и окисление кислородом воздуха, сопровождаемое теплом и светом. При этом углерод образует углекислый газ, водород—водяной пар, кислород входит в состав обоих продуктов, а вода испаряется, так что от топлива остается на месте горения только одна зола (то есть негорячие минеральные вещества).

Теплотворной способностью дров или теплопроводностью топлива называется то количество теплоты, которое дает одна весовая единица этого топлива при своем горении. Теплотворная способность дров измеряется в единицах теплоты. Единицей теплоты или калорией называется то количество теплоты, которое способно нагреть 1 килограмм воды на 1 градус Цельсия. Произведенные определения в Лаборатории Русского Технического Общества теплотворной способности дров, высушенных искусственно до постоянного веса, дали следующие результаты.
 
 

Породы	Теплотворная способность  дров в калориях
Береза	4968
Сосна	4907 і 4952
Ель	4857
Ольха	5047
Осина	4953
Середнее	4947

 
Присутствие влаги в дереве сильно понижает теплотворную способность дров. Так, при горении воздушно - сухих, дров с 15% влаги производительность их опреде­ляется примерно в 3633 калории. Таким образом 1 килограмм дров, доставляющий теоретически 3633 единицы теплоты, может нагреть 36,3 литра воды от 0 до 100 градусов Цельсия, или же испарить около 5,7 килограмма воды. В практике однако, получается результат несколько меньший.

Для комнатного отопления еще в 18 веке ирландский ученый испытатель Гайер предложил следующую классификацию дров разных древесных пород при сгорании дров в одинаковом объеме:

Наиболее жаркие дрова дают: граб, бук, дуб зимний, береза, горная сосна, акация, черная сосна.

Жаркие дрова дают: клен, ясень, красный ильм, смолистая лиственница, обыкно­венная сосна, дуб летний.

Средне - жаркие дают: ель, пихта, благородный каштан, сибир­ский кедр.

Мало-жаркие дрова дают: липа, ольха, осина, тополь, ива.

При сгорании топлива различают полное и неполное горение. Полное горение есть такое, когда весь углерод и водород топлива, соединяясь с кислородом топлива и воздуха, превращаются в углекислоту и воду, а при неполном горении улетают в трубу не только не сгоревшие углеводороды, но и часть углерода улетает лишь в виде окиси углерода.

Абсолютной теплоплопроизводительностъю топлива называется то количество теплоты, которое получается при полном сгорании дров.

Теплотворная способность дров сильно зависит от степени их сырости. Так, дрова с 40% влаги дают только 61%, того количества теплоты, какое дают те же дрова с 10% влаги, а дрова с 50% влаги - всего 51%.

Отсюда видно, что искусственная сушка может повысить теплотворную способность сырых дров вдвое и более, в зависимости от количества влаги, содержавшейся в дровах до сушки. Теплотворная способность разных пород дров, вообще почти одинакова и для воздушносухих дров с 10 - 12% влаги она составляет около 3850 калорий, что означает, что один килограмм такого топлива способен нагреть около 3850 килограмм воды на 1 градус Цельсия.

Кроме оценки дров со стороны их теплотворной способности, часто в практике весьма важно знать температуру сгорания дров, жаропроизаводительностъ. Ту температуру, какую может развить дерево при сжигании. Некоторые виды топлива развивают тепловую энергию при сжигании медленно, а другие сгорают быстро ,с сильным пламенем, давая высокую температуру продуктов горения.

Кроме породы дерева температура сгорания дров зависит еще и от других причин:

1) от полноты сгорания, т. е. количества притекающего к топливу воздуха

2) от потерь в окружающее пространство.

Измерение температуры сгорания дров производится при помощи особых приборов, называемых пирометрами. На практике пирометрический эффект дров ко­леблется в пределах от 770 до 1200°С. Сравнительное испытание жаропроизводительной способности дров устанавливает нижеследующий их порядок, принимая максимальной температурой сгорания температуру сгорания клена за (1200 градусов).

 

Порода	Жаропроизводительность  (100%-максимум)	Температура
Горный клен	100%	1200 ° С
Бук	87%	1044 ° С
Ясень	87%	1044 ° С
Граб	85%	1020 ° С
Боярышник	82%	984 ° С
Зимний дуб	75%	900 ° С
Лиственница	72%	864 ° С
В'яз	72%	864 ° С
Летний  дуб	70%	840 ° С
Береза	68%	816 ° С
Пихта	63%	756 ° С
Акацыя	59%	708 ° С
Липа	55%	660 ° С
Сосна	52%	624 ° С
Осина	51%	612 ° С
Ольха	46%	552 ° С
Ива	40%	480 ° С
Тополь	39%	468 ° С

 
Практическим путем было установлена следующая зависимость. При ограниченном доступе воздуха неполное горение дает менее теплоты, но более высокую температуру; при полном горении с таким же объемом воздуха количество теплоты больше при низшей температуре.


 

Виды топлива	Теплопроизводительность
Русская нефть	11700 калорий
Нефтяные остатки	10600 калорий
Лучший каменный уголь	8000 калорий
Сухой торф	5000 калорий
Сухие дрова	3850 калорий
Древесные опилки	2300 калорий
Древесный уголь	7750 калорий
Солома	2500 калорий