Температура горения дров в печи: как выбрать дрова для эффективного и экономичного отапливания дома

Поленья из плодовых деревьев

Плодовые деревья тоже обладают хорошими свойствами нужными для очага. Их применят как для печей, так и для мангалов, коптилен. У древесины плодовых пород очень хороший аромат.

При спиливании плодовых деревьев целесообразно эту древесину складировать и затем применять для растопки печи. Так же она пойдёт для мангала и для коптильни. Чаще всего эту древесину можно приобрести при вырубке старых садов. Самыми распространёнными деревьями для растопки являются вишня либо яблоня. Вишневые полешки сажи выдают больше, но разжигаются очень хорошо. Яблоневые чурбаки не дают много дыма, поэтому считаются наиболее качественным топливом.

Хвойные и фруктовые породы

Дрова из хвойных деревьев использую в бане крайне редко, несмотря на то, что такие поленья при сгорании выделяют достаточно тепла. Их отличает большое количество смол, вследствие чего при сгорании создается сильное задымление помещения и образуется копоть. Поэтому при использовании дров из деревьев хвойных пород необходимо обязательно закрывать заслонку после растопки и проветрить помещение по окончании банных процедур.

При сгорании поленья из сосны или ели трещат, искрят, и даже «стреляют» угольками

Поэтому при использовании таких дров очень важно обеспечить надежную пожарную безопасность бани и своевременно прочищать дымоход, так как избыток продуктов горения вполне может стать причиной пожара

Однако дрова из древесины хвойных пород создает неповторимый аромат хвойного леса в парилке. Их эфирные масла оказывают благотворное влияние на органы дыхания. Они горят жарко и равномерно. Но теплотворная способность дров из хвойных деревьев значительно ниже, чем у древесины лиственных пород.

Что касается поленьев из фруктовых деревьев, таких как груша, яблоня, вишня и слива, то они являются прекрасным топливом для банной печки. «Фруктовые» дрова долго и хорошо горят, выделяют совсем немного дыма и достаточно тепла, что сравнимо с самыми хорошими дровами из лиственных деревьев. Особенно сильный жар и почти полное отсутствие дыма дают дрова из яблони.

Но и у таких дров есть свои недостатки. Один из минусов – поленья из фруктовых деревьев весьма сложно разжечь. Поэтому чтобы растопить печь, придется для начала воспользоваться берестой, ольховыми или другими хорошо разгорающимися дровами и лишь после этого подкладывать фруктовые. Однако, все усилия будут вознаграждены приятным легким ароматом фруктов в парилке и бане.

Таким образом, можно условно разделить дрова для бани на хорошие и средние. К хорошим можно отнести ясень, березу, дуб, ольху и фруктовые деревья. Остальные же отнесем к средним.

Для того чтобы решить, какие все-таки дрова лучше, нужно исходить из своих возможностей и доступности дров. Для многих оптимальным выбором будет ольха. Однако, если у вас есть определенные финансовые возможности, то предпочтение лучше отдать дубу или ясеню.

Какие дрова горят жарче?

Как уже упоминалось, дрова являются одним из самых используемых видов топлива для обогрева домов, находящихся за пределами города. Учитывая, что все дрова горят при разной температуре, надо выбрать те, которые лучше. Главным условием для горения дров является наличие кислорода, а это в значительной степени зависит от конструкции печи. Кроме того, у каждой древесины свой химический состав и плотность. Чем плотнее дерево, тем больше от него теплоотдача. Особое значение для большей теплоотдачи древесины при горении? кроме плотности и наличия кислорода, имеет влажность дров.

Сухие горят лучше и выделяют больше тепла, чем сырые дрова. Поэтому после распила их складывают в поленницы и просушивают под навесом в течение года. Каждый, кому доводилось топить печь дровами, замечал, что одни из них горят ярко, выделяя много тепла, а другие тлеют и мало нагревают печь. Все, оказывается, зависит от жаропроизводительности дров. По этому показателю самыми подходящими породами для горения в печах являются береза, сосна и осина.

Бёреза

Про дрова из берёзы тоже можно сказать, что они — вторые по мощности после дуба. Своими жаровыми характеристиками они фактически не уступают лиственничным. Однако, заметно лучше колятся и пилятся, да и разгораются куда проще. Ко всему прочему — имеют бересту, которая является одной из лучших природных растопок. Ну и само собой — берёза попадается заметно чаще в наших краях, чем дубы и лиственницы, а в некоторых местах и вовсе произрастает массово. Кстати, даже будучи свежей («зелёной» и сырой) — весьма недурно горит, ибо содержит относительно малое количество влаги, правда и жару даёт поменьше, чем сушняк. Это нередко выручает в сырой местности, где засохшие или заваленные берёзы быстро гниют, и качественные сухие берёзовые дрова — редкость. Между прочим, даже в сухих лесах берёзовые сухары нередко бывает сложно найти, ибо дерево это после усыхания не сбрасывает кору, и почти всегда становится трухлявым.

• Костровая мощность: 0,80дэ.
• Теплотворная способность: 3016 кВт·ч/м³.
• Температура горения: 816 °C.
• Время горения: длительное.
• Пламя: ровное, с лёгким потрескиванием, в случае влажной древесины — шипит, может иногда «стрелять». Дымит в самом начале (пока прогорает кора).
• Угли: «термоядерные» (долго тлеют и дают сильный жар).
• Сложность разжигания: средняя или лёгкая — зависит от того, сырая берёза или сухая. Первая разгорается весьма муторно, иногда приходится иметь порядочное количество хорошей растопки. Сухая берёза — совсем другое дело. Она способна быстро заняться от собственных щепок и бересты.

Какие факторы влияют на температуру горения дров?

Температура возгорания дерева зависит от пород деревьев, которые использовались для заготовки топлива. Ключевые факторы – сорт, влажность древесины и объем воздушной смеси, подаваемой в топливный отсек печи, камина или котла.

Уровень влажности

У свежих дров уровень влажности составляет от 42 до 66%, средний показатель – 54%. Температура горения такого топлива не будет высокой, поскольку производимое тепло расходуется на испарение излишней влаги. В результате это может привести к снижению теплоотдачи топливного материала.

Достичь максимальных температурных показателей при сжигании древесного топлива можно следующими способами:

• для обогрева дома, организации горячего водоснабжения и приготовления еды использовать двойной объем свежих дров, что повлечет за собой увеличение расходов на закупку топлива и обслуживание отопительной системы;
• свежесрубленное дерево правильно подготовить и просушить – провести распилку бревен на поленья и складировать под защитный навес для сушки на открытом воздухе. Оптимальная продолжительность сушки – 12 месяцев;
• выполнить оптовую закупку уже готового хорошо просушенного топлива.

Дозированная подача воздуха

Чтобы обеспечить полное сжигание топлива и достигнуть высокой температуры, в топливном отсеке должна быть организована подача воздуха в избыточном объеме.

Идеальное горение древесины можно описать следующей формулой:

C+2H₂+2O₂=CO₂+2H₂O+Q (тепло)

При подаче кислорода в топливную камеру дровяной печи в процессе сжигания топлива образуется водород и углерод (левая часть формулы), которые выделяют тепло, пар и углекислый газ (правая часть формулы).

Чтобы температура костра была максимальной, объем воздушной смеси, подаваемой в топливник, должен составлять 130% от объема, который необходим для горения дров.

Закрытие дымоотводных заслонок приводит к уменьшению объема поступающего воздуха и образованию угарного газа. В результате падает температура горения, снижается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные дровяные котлы дополнительно оснащаются теплоаккумуляторами. Они позволяют накапливать излишки тепловой энергии, которая генерируется в процессе сгорания топлива при высоком КПД и хорошей дымоходной тяге.

В некоторых случаях достаточно приобрести теплогенераторную установку с принудительной циркуляцией воздуха.

Конструкция дровяных печей не позволяет экономить топливо, поскольку весь объем тепловой энергии сразу расходуется на обогрев помещения или нагрев воды. Впрочем, увеличение тяги в печах можно обеспечить за счет повышения интенсивности сгорания дров, а также их теплотворности.

Также температура горения зависит от конструктивных особенностей отопительных приборов. Для изготовления котлов и печей используются износостойкие материалы с различным уровнем теплового расширения.

В габаритной каменке из кирпича дровяное топливо сгорает медленно и в полном объеме. Металлические устройства обеспечивают ускоренный процесс горения дров. Они отличаются незначительной зольностью и высокой теплоотдачей.

Пламя в условиях невесомости

В условиях, когда ускорение свободного падения компенсируется центробежной силой, например, при полете по орбите земли, горение вещества выглядит несколько иначе. Поскольку ускорение свободного падения компенсировано, сила Архимеда практически отсутствует. Таким образом, в условиях невесомости горение веществ происходит у самой поверхности вещества (пламя не вытягивается), а сгорание более полное. Продукты горения постепенно равномерно распространяются в среде. Это весьма опасно для систем вентилирования. Также серьёзную опасность представляют пудры, поэтому в космосе порошкообразные материалы не применяются нигде, кроме специальных опытов именно с порошками

В струе воздуха пламя вытягивается и принимает привычный облик. Пламя газовых горелок благодаря давлению газа в условиях невесомости внешне также не отличается от горения в земных условиях.

[n-t.ru/tp/nr/pn.htm Пламя в невесомости]

Редкие виды дров

Дубовые – лучшие дрова для печи. Древесина плотная, горит долго, дает высокую теплоотдачу, получается весьма экономной, ведь по сравнению с другими дровами, для обогрева одной и той же площади, ее расходуется гораздо меньше. По причине дороговизны ее чаще используют как добавку к другой древесине. Пара дубовых полешек сделает горение более интенсивным и длительным.

Хорошие дубовые дрова получаются из деревьев среднего возраста, при сгорании они выделяют приятный терпкий аромат. Дрова из дуба идеальны не только для печей, но и для каминов.

Отличные, но и одни из самых дорогих – ольховые дрова. Горят жарко, без дыма и копоти, распространяя приятный аромат.

Ольху ни с какими другими дровами не спутаешь, на срезе она имеет цвет от желтого до насыщенного красного. Пожалуй, это лучшие дрова для камина, они горят завораживающим ровным пламенем красивого оттенка. Большой плюс – ольховые дрова долго сохраняются, можно заготавливать впрок на 5-6 лет.

К редким дровам можно отнести липовые. Хотя липа и распространена, но липовые дрова встречаются нечасто. Древесина жаркая, правда, долго разгорается, но потом печь нагревается очень быстро. Аромат, который исходит от липы при сгорании, обладает целебными свойствами. Баня, протопленная липовыми дровишками, полезна при простудах, болезнях бронхов и легких, благотворно влияет на состояние кожи.

Независимо от того, какие виды дров будете приобретать, смотрите, чтобы древесина была не гнилой. Польза от гнилушек нулевая. Чтобы дрова горели, отдавая тепло по максимуму, они должны быть сухими. Непросушенная древесина горит плохо, дает много дыма и мало тепла.

На протяжении тысячелетий наши предки использовали в качестве топлива древесину (дрова). И сегодня, несмотря на широкое использование природного газа или каменного угля, они остаются популярным видом топлива.

На даче или в сельской местности без них не обойтись. Использовать в качестве топлива можно древесину разных деревьев. Все они имеют свои особенности.

Как быстро просушить дрова

Если вы не позаботились заранее о заготовке бревен, а топить построенное сооружение необходимо прямо сейчас, то выйти из положения можно:

• Сырой материал пилится и колется до тех размеров, которые нужны для вашей системы.
• Готовые плашки складываем рядом с обогревательным сооружением или над ним так, чтобы воздух легко циркулировал между ними (колодцем или тонким слоем).
• Необходимо помнить, что материал для просушки может воспламениться! Поэтому надо соблюдать технику безопасности. Допускать прямого контакта с сильно нагретыми частями отопительного прибора нельзя. Дерево может загореться и на расстоянии от инфракрасного излучения!
• Такие действия позволят вам быстрее решать проблему розжига.
• Поленья, без прямого контакта с осадками, сохнут мокрой осенью и в сильные морозы. Из этого вывод – храните бревна в помещении.
• Для розжига больше всего подходят мягкие породы, такие как сосна, ель, осина, тополь. Надо иметь в виду, что они горят очень плохо, когда сырые. Но высушить их легче, чем дуб, ясень или березу.

Особенности печей, использующих уголь

Подавляющее большинство реальных моделей печей, которые мы помним у наших бабушек и дедушек, были приспособлены для использования дров и угля. Такое усреднение конструкции выполнялось специально, потому что трудно было предугадать, чем придется топить печь в каждом конкретном сезоне. Однако, если детально подходить к строительству печи, то такие варианты должны отличаться.

Температура внутри топки при горении угля гораздо выше, чем при горении дров. Это приводит к тому, что стенки металлической топки усиливают, применяя более толстые листы. Объем топки увеличивается за счет более низкого расположения колосника. Зольник выстраивается увеличенным в объеме, так как количество золы при использовании угля гораздо больше, чем у дров.

Готовимся растопить печь

Тепловые свойства древесины

Разные виды древесины производят различное количество тепла. Например, сухая выдержанная древесина выделяет больше тепла, чем свежеспиленное дерево. Это связано с тем, что при первоначальной химической реакции вся теплота переходит в испарение воды из древесины. Чем меньше влаги в материале, тем скорее можно получить тепло. Лиственные породы горят дольше, чем хвойные, и выделяют больше тепла. Одними из наиболее ценных видов деревьев, обладающих отличными тепловыми характеристиками, считаются:

• дуб;
• бук;
• граб;
• лиственница.

В этом видео вы узнаете, как проверить влажность дров:

Температура воспламенения разных пород

Чтобы получить полную картину тепловых характеристик древесины, целесообразно изучить удельную теплоту сгорания каждого типа древесины и иметь представление об их теплопередаче. Последняя может быть измерена в разных количествах, но полностью полагаться на табличные данные не нужно, потому что в реальной жизни достичь идеальных условий для горения невозможно. Однако таблица температуры горения древесины может помочь сделать правильный выбор дерева согласно его характеристикам.

Название древесины	Плотность, кг/куб. м	Теплотворность, кВт ч/кг	Удельная теплота сжигания 1 куб. м, кВт	Максимальная температура горения по Цельсию
Граб	496	4,2	2150	1025
Ясень	482	4,2	2050	1045
Бук	482	4,2	2050	1042
Дуб	472	4,2	2050	910
Берёза	452	4,2	1950	820
Лиственница	421	4,3	1850	867
Сосна	362	4,3	1650	625
Ель	332	4,3	1450	610

Значения, приведённые в различных таблицах температуры горения дерева разных пород, идеальны по своему характеру и предназначены для отображения всей картины, но фактическая температура в печи никогда не достигнет этих значений. Это объясняется двумя простыми и ясными факторами:

• максимальная температура не может быть достигнута, поскольку невозможно полностью высушить дрова в домашних условиях;
• древесина используется с различным уровнем влажности.

Тепловые характеристики древесины

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

Качество дров и как правильно выбирать

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Ель, пихта и сосна пригодны для разведения костров – эти хвойные породы обеспечивают относительно умеренное тепло. Но в твердотопливном котле, в печи или камине такие дрова использовать не рекомендуется – они выделяют недостаточно тепла для эффективного обогрева жилища и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества сажи.

Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы

Уголь каменный

Я неспроста упомянул сей вид природного топлива, ибо во-первых — каменный уголь является самыми что ни на есть натуральными древесными дровами — хоть и весьма «старыми», во-вторых — несмотря на то, что он не встречается в естественных условиях на поверхности земли, им иногда можно разжиться в походных условиях — возле сельских котельных (где он бывает свален в кучу или вовсе валяется на дороге) и на ж/д линиях (где он высыпается из вагонов). Знаю рыбаков, которые неоднократно им пользовались (особенно — во времена СССР).

• Костровая мощность: 2,79дэ.
• Теплотворная способность: 10500 кВт·ч/м³.
• Температура горения: 1000 °C.
• Время горения: очень длительное.
• Пламя: ровное, жаркое, с характерным дымом.
• Сложность разжигания: самая высокая. Под каменный уголь придётся сперва развести небольшой костёр из обычных дров.

Какие дрова выбрать для топки печи

А теперь, наконец, выясним, какими дровами лучше топить печь. У каждой породы разная теплотворность, но вам следует остановить выбор на поленьях с максимальным удельным весом. Наиболее подходящий вариант – дрова из березы, но стоят они намного дороже той же осины. Зато по количеству выделяемого тепла они уступают лишь дубовым дровам.

Таким образом, кубометр березы равен:

• 1,5 кубометра осины;
• 0,75 кубометра дуба;
• 1,3 кубометра ели;
• 1,1 кубометра ольхи;
• 1,2 кубометра сосны.

Выходит, что идеальный вариант – это дубовые дрова, но встречаются они достаточно редко, да и жалко использовать столь ценный материал в качестве топлива. Поэтому лучше остановить свой выбор на березе.

Конструктивные меры защиты

Огнезащитные меры в отношении большинства деревянных домов и других строений обеспечиваются соответствующими конструктивными решениями, а также за счёт их обработки специальными химическими реактивами (антипиренами).

Защищённость этого вида реализуется повышением массы отдельных элементов, исключением заострённых рёбер и сильно выступающих частей («острожка граней»), использованием лишённых пустот древесных элементов.

Применяются также термоустойчивые утеплители, огнезащита поверхностей деревянных конструкций специальными обмазками. Используются защитные покрытия в виде асбестоцементных (гипсолитовых) листовых заготовок и штукатурка толщиной до 1,5 сантиметра.

Кроме того, для снижения показателя горючести при проектировании намеренно сокращается количество конструкций с параллельно расположенными древесными элементами и пустотами между ними.

Дополнительные меры противодействия распространению пожара предполагают соблюдение норм формирования противопожарных разрывов.

К этому можно добавить разбивку строений специальными перегородками и соответствующее обустройство стенных проёмов (окон и дверей) и огнестойких кровель. Все эти меры позволяют усилить конструкцию в смысле её способности противостоять распространению пожара.

Как складируют поленья

Чтобы обеспечить надёжное хранение дров, их нужно правильно складировать. От этого зависит в будущем тепло в доме. Место складирования укрывают от попадания дождя и снега на поленницу. Не нужны топливным заготовкам и прямые солнечные лучи.

После того, как полешки будут напилены и наколоты, их некоторое время оставляют россыпью в месте, которое хорошо проветривается и куда проникает солнце.

Если древесина заготавливалась зимой, распил делают весной, чтобы осталось время для просушки и проветривания в летний период. А вот в дровяник поленья нужно складывать лишь к концу лета либо с наступлением осени. Когда для дров не предусмотрен отдельный навес, под поленницу делают основание из шпалер — труб либо ровных стволов деревьев средней толщины.

Первый ряд поленьев складывают так, чтобы они держались своими концами на шпалерах, и были немного приподняты над землёй. Каждый следующий ряд укладывают под небольшим углом к предыдущему ряду. Так же понадобятся вертикальные подпорки для укрепления поленницы.

Крайние вертикальные ряды полешек складывают попеременно вдоль и поперёк.

Если нет навеса, нужно соорудить любое укрытие от солнца и дождя. Это может быть листовое железо или шифер. Иногда используют целлофановую плёнку хорошего качества, которая выдержит ветер и перепады температуры.

Очень удобный способ для длительного хранения дров — устанавливать поленницу стогами.

Факторы, влияющие на температуру горения

Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.

Влияние влажности

У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.

Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути:

• для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
• свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
• закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).

Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.

Порода древесины	Сосна	Берёза	Ель	Осина	Ольха	Ясень
Теплотворная способность свежесрубленного дерева (влажность около 50%), кВт м3	1900	2371	1667	1835	1972	2550
Теплотворная способность полусухих дров (влажность 30%), кВт м3	2071	2579	1817	1995	2148	2774
Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года (влажность 20%), кВт м3	2166	2716	1902	2117	2244	2907

Влияние подачи воздуха

Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива. Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий. К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.

Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова:

Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).

Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения. При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода. Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.

Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.

С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.

Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.