» » Почему не горят сырые и мокрые дрова

Почему не горят сырые и мокрые дрова

Древесина
Насколько хуже сырые дрова? Этот вопрос волнует многих, если не всех...Насколько хуже сырые дрова? Этот вопрос волнует многих, если не всех...

 Насколько хуже сырые дрова? Этот вопрос волнует многих, если не всех... Бытует мнение, что сырые дрова по теплотворности хуже сухих. На личном опыте скажу, что сырые дрова сильно плохо горят...

Из разговора на строительном форуме:
– Если печка-буржуйка на сухих дровах кочегарила помещение до 20 градусов, то на влажных – едва 15 набиралось. А, время горения – одно и то же (если считать по числу поленьев). Самый оптимальный вариант (если нет сухих дров) – сушить топливо прямо у печки, хотя бы несколько дней. Эффект сильно заметен. Если уже совсем нет сухих дров – приходится разводить слегка просушенными, а потом – докладывать сырыми. Горят сырые дрова плохо, но долго. Греют в половину силы, однако – горят дольше. Почему так – не понятно...
–  Энергия (теплота) сгорания древесины уходит на нагрев избытка содержащейся влаги (воды) до температуры кипения и испарения этой воды

  1. Расчёт массовой теплотворности сырых дров
  2. Расчёт объёмной теплотворности сырых дров
  3. Нобелевская премия за расчёт теплотворности сырых дров
  4. Вторая Нобелевская премия за расчёт теплотворности сырых дров
  5. Третий Нобель и пожиненные гарантии
  6. Жизненные реалии и сырые дрова
  7. Почему не горят (плохо горят) сырые дрова?
  8. Как топить сырыми дровами

Расчёт массовой теплотворности сырых дров

Чтобы раз и навсегда прояснить для себя тему теплотворности для сырых и влажных дров – отыскал на одном из форумов методику расчёта, достал школьный учебник и сел считать.
Получилось вот что:

Для дров, с относительной влажностью 20%
(комнатно-сухие дрова)

Расчётная масса дров 1кг, в т.ч.
- сухого горючего древесинного вещества 0,8 кг
- воды 0,2 кг

Теплота сгорания дерева 4752.9 ккал/кг x 0,8 кг = 3802 ккал

Рассчитаем теплоту, которую заберёт вода (0,2 кг) при нагреве до 100 градусов, а потом – на превращение в пар и разогрев пара до температуры 800 градусов:

Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,2 кг = 1,6 ккал
Парообразование: 0,2 кг x 539 ккал/кг = 108 ккал
Разогрев пара: 0,2кг x 700°С x 0,51ккал/кг°С = 71 ккал

Итого
3802 - 1,6 - 108 - 71 = 3621 (ккал)

Для дров, с относительной влажностью 40%
(сырые дрова)

Расчётная масса дров 1кг, в т.ч.
- сухого горючего вещества 0,6 кг
- воды 0,4 кг

Теплота сгорания дерева 4752.9 ккал/кг x 0,6 кг = 2852 ккал

Рассчитаем теплоту, которую заберёт вода (0,4 кг) при нагреве до 100 градусов, а потом – на превращение в пар и разогрев пара до температуры 800 градусов:

Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,4 кг = 3,2 ккал
Парообразование: 0,4 кг x 539 ккал/кг = 216 ккал
Разогрев пара: 0,4кг x 700°С x 0,51ккал/кг°С = 143 ккал

Итого
2852 - 3,2 - 216 - 143 = 2490 (ккал)

Для дров, с относительной влажностью 60%
(очень сырые, свежесрубленные дрова)

Расчётная масса дров 1кг, в т.ч.
- сухого горючего вещества 0,4 кг
- воды 0,6 кг

Теплота сгорания дерева 4752.9 ккал/кг x 0,4 кг = 1901 ккал

Рассчитаем теплоту, которую заберёт вода (0,6 кг) при нагреве до 100 градусов, а потом – на превращение в пар и разогрев пара до температуры 800 градусов:

Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,6 кг = 4,8 ккал
Парообразование: 0,6 кг x 539 ккал/кг = 323 ккал
Разогрев пара: 0,6кг x 700°С x 0,51ккал/кг°С = 214 ккал

Итого
1901 - 4,8 - 323 - 214 = 1359 (ккал)


При анализе результатов расчёта становится очевидным следующее:

  1. Массовая теплотворность комнатно-сухих и свежесрубленных дров разнится, более – чем вдвое
  2. Уменьшение массовой теплотворности дров происходит, в основном – за счёт уменьшения весовой доли сухого горючего вещества в единице массы топлива. Потери тепла на разогрев и испарение воды, а также, на разогрев водяного пара – сравнительно не велики. Соответственно, 180, 362 и 542 (ккал). От общей цифры массовой теплотворности абсолютно сухой древесины (4752.9 ккал/кг), это (всего лишь) – 3,7%, 7,6% и 11,4% для относительной влажности в 20%, 40% и 60%.
  3. Тем не менее, древесина, влажностью 60% – практически не горит. Какие уж тут 11,4% теплопотерь. Очевидно, здесь – нечто иное. Щас, попробуем докопаться...
  4. Успокаивает только то, что примерно – такие-же цифры были получены по совершенно другой методике расчёта теплотворности древесины. Это наталкивает на мысль о правдоподобности результатов и выбранного пути.

Да! В массовых единицах, какой-то неубедительный расчёт получается...
А если всё повторить для объёмных единиц?

Расчёт объёмной теплотворности сырых дров

Для расчёта объёмной теплотворности разных по влажности дров, возьмём в качестве примера дубовые дрова с плотностью 0,81 кг/дм3 и теплотворностью 3240 ккал/дм3, при влажности 12% (см. Таблица удельной теплотворности древесины для разных пород дерева).Предположим, имеются партия дров с объёмом каждого полена 1дм3 и весом, соответственно по 0,81кг (для удобства расчёта). Совершенно очевидно, что каждое такое полено будет содержать одинаковое количество сухого горючего вещества (по 0,81кг, в каждом). Причём, это количество горючего вещества останется неизменным, даже если какое-то полено замочить в воде на продолжительное время. А если количество горючего вещества будет одинаковым, и в сухом, и в сыром, и в мокром полене, стало быть и их теплотворность – тоже будет одинаковой.

Нобелевская премия за расчёт теплотворности сырых дров

Вывод явно тянет на Нобелевскую премию!
Объёмная теплотворность и сырой и сухой древесины - одинакова.
В принципе, так оно и есть, если вспомнить определение для высшей и низшей теплотворности древесины. Теплота, необходимая для разогрева и испарения содержащейся в древесине воды называется скрытой теплотой горения. Теплота, необходимая для удаления воды из древесины во время горения – и есть знаменитая разница между абсолютной и рабочей теплотворностью

В случае с объёмной теплотворностью (в отличие от массовой), при изменении влажности дров не изменяется их объём. Вода просто впитывается в пустоты древесины, но при этом не изменяется объём горючего дровяного вещества. Впоследствии, во время горения дров, эта вода будет испарена и удалена в атмосферу. Таким образом, объёмная теплотворность сырых дров равна объёмной теплотворности сухих дров с вычетом скрытой теплоты горения, необходимой для удаления воды из древесины.

В нашем случае, с дубовыми дровами:

Из абсолютной теплотворности сухой древесины дуба (влажность 0%)

4752.9 ккал/кг x 0,81 кг/дм3 = 3849 ккал/дм3

нужно вычесть скрытую теплота горения, необходимую для удаления воды из древесины, которая высчитывается исходя из степени её влажности.

Ещё одна Нобелевская премия за расчёт теплотворности

Проверим собственную правоту методом предельного моделирования ситуации.

- Предположим, мы сумели увлажнить наше дубовое полено (объёмом 1дм3) до такого состояния, что оно впитало в себя 1дм3 воды. Тогда, теплотворность древесины такого супермокрого дуба составит:

Теплота сгорания дерева 3849 ккал/дм3 минус теплота, которую заберёт вода (1дм3 = 1кг) при нагреве до 100 градусов, с последующим испарением и разогревом пара до температуры 800 градусов:

Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 1 кг = 80 ккал
Парообразование: 1 кг x 539 ккал/кг = 539 ккал
Разогрев пара: 1кг x 700°С x 0,51ккал/кг°С = 357 ккал

Итого
3849 - 80 - 539 - 357 = 2873(ккал)

Нда, неплохой получился результат.

Остаётся ещё, довольно много калорий для поддержания горения и испарения второго литра воды. Получается, если бы мы смогли увлажнить дубовые дрова до невероятно-фантастической такой степени, чтобы 1дм3 дров впитал в себя 2дм3 воды, то и тогда такие дрова смогли-бы гореть. Другими словами, древесина любой влажности должна гореть жарко и ярко, даже прямо в воде?

Несмотря на всю абсурдность условий задачи, глупый результат – это тоже результат. Чтобы не расписываться в собственном идиотизме, автор немедля перестанет коверкать теорию горения и возьмет за аксиому:

  1. 1дм3 дубовых дров достаточно для того, чтобы разогреть 2 литра воды до температуры 100°С, испарить её и затем – разогреть полученный пар до 700°С (при условии КПД очага 50%)
  2. 1дм3 дубовых дров, влажностью 70% содержит, примерно 0,56 литра воды. Такие дрова не способны самостоятельно гореть. Доказано практикой.

Почему так?

Почему не горят (плохо горят) сырые дрова?

Потому, что сама древесина напрямую не горит (не окисляется). Горят (окисляются) только продукты температурного разложения древесины – пиролиза. Первые признаки процесса температурного разложения древесины (пиролиза) появляются при 400...500°С. Для устойчивого пиролиза необходима температура 700...900°С. Для начала пиролиза, древесину нужно разогреть до температуры пиролиза от внешнего источника тепла (поджечь). Если не будет теплопотерь в высокотемпературной зоне пиролиза – древесина загорится и будет гореть. Высокотемпературная зона пиролиза будет прогревать соседние участки древесины и перемещаться к ним. Таким образом, будеть происходить горение дров.

Теперь, наша вода.
Вода во влажной древесине находится в околоклеточных и внутриклеточных пустотах. Т.е., вода в сырой древесине находится прямо в высокотемпературной зоне пиролиза и охлаждает её. До тех пор, пока вода не испарилась из древесины – невозможно её прогреть до 400...500°С, а уж тем более, до 700...900°С. Таким образом, испарение воды из древесной толщи – обязательный процесс, который предшествует пиролизу древесины и горению продуктов пиролиза. А до этого, древесина – просто негорючее вещество, если можно так сказать. Но, это ещё пол-беды...

Дальше,

После испарения воды, водяные пары смешиваются с газообразными продуктами пиролиза древесины и охлаждают уже их. Здесь от воды гораздо больше вреда. Если в случае испарения воды речь едет просто о теплопотерях, то при смешивании водяных паров с газообразными продуктами пиролиза – речь идет о прямой потере драгоценного горючего вещества. Потому что, горение (окисление) газов происходит на тонкой грани между его прогретым объёмом и окружающим воздухом, где есть кислород. Водяные пары, смешиваясь с горючими газами, понижают их концентрацию и температуру, и способствуют удалению из зоны горения в не сгоревшем (не окисленном) виде. Густой белый дым от сырых дров и есть, не что иное, как водяные пары, смешанные с не сгоревшими пиролизными газами.

Как топить сырыми дровами

На самом деле, не все так печально. Сырые дрова могут принести немало неудобств во время розжига очага. Тут и дым, и копоть, и мало тепла. Но, если очаг хорошо разгорелся, то практически – никакой разницы не наблюдается между теплотворностью сухих (20..30%) и сырых (30..40%) дров. Некоторые истопники так и делают: производят розжиг сухими дровами, а затем подкладывают заведомо сырые дрова. Делается это для стабилизации процесса горения и субъективного увеличения промежутков времени между закладками дров. Потому, что – сухие дрова быстро разгораются и прогорают, а сырые – коптят долго и нудно... Но это уже, по словам товарища Зимина – совсем другая история...

Почему не горят сырые и мокрые дрова на tehnopost.kiev.ua

  1. Расчёт массовой теплотворности сырых дров
  2. Расчёт объёмной теплотворности сырых дров
  3. Нобелевская премия за методику расчёта теплотворности сырых дров
  4. Ещё одна Нобелевская премия за расчёт
  5. Жизненные реалии и сырые дрова
  6. Почему не горят (плохо горят) сырые дрова?
  7. Как топить сырыми дровами

Внимание! У Вас нет прав для просмотра скрытого текста.

Альтернативное Отопление: дрова, дровяное, отопление, теплота, теплотворность

(10)
Гость

26 марта 2014 11:10

Ошибка в расчете

- берем в расчет 800 градусов а в формуле стоит 700

Рассчитаем теплоту, которую заберёт вода (0,6 кг) при нагреве до 100 градусов, а потом – на превращение в пар и разогрев пара до температуры 800 градусов:

Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,6 кг = 4,8 ккал
Парообразование: 0,6 кг x 539 ккал/кг = 323 ккал
Разогрев пара: 0,6кг x 700°С x 0,51ккал/кг°С = 214 ккал

Гость

27 марта 2014 09:00

Еще не видел в жизни такой бредятины

Гость

1 октября 2014 02:01

Свежесрезанная сосна зеленая горит за милую душу. чурки до 50 сантиметров даже не рубаю. пробовал зеленую вильху эффект тот же Котел работает уже 2 года. Из сажи получаю гранулированный уголь. по сезону сниму видео с скину в youtube
Технолог

1 октября 2014 03:16

Цитата: Гость
Свежесрезанная сосна зеленая горит за милую душу. чурки до 50 сантиметров даже не рубаю. пробовал зеленую вильху эффект тот же Котел работает уже 2 года. Из сажи получаю гранулированный уголь. по сезону сниму видео с скину в youtube
Посмотреть, конечно интересно. Рискну предположить, что (скорей всего) речь идет об какой-то модернизированной печи для получения древесного угля. Однако, КПД такой установки, вряд-ли велик и законы физики не обмануть. Ведь не зря народная поговорка гласит: "Работает - как мокрое горит"

В любом случае, готов представить страницы этого сайта под такой интересный материал. Особенно - если будет сниматься видео и будут комментарии владельца. Потому что дровяное отопление - это самая неосвещенная тема в Интернете.
Гость

1 октября 2014 03:47

Проблема будет в том чтоб доказать что дрова действительно мокрые.и в продолжительности горения.закладка котла горит8-14 часов. В котле1600 кирпича,
гость

30 октября 2014 16:14

Взял калькулятор перемножил них не понял Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,6 кг = 4,8 ккал
Технолог

30 октября 2014 17:22

Цитата: Гость
Взял калькулятор перемножил них не понял Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,6 кг = 4,8 ккал
Логично. Нагрев воды от 20 до 100 град: 1 ккал/кг°С x 80°С x 0,6 кг = 48 ккал Ошибка в расчётах. Потерялся знак после запятой. Надо будет всё проверить и исправить.
Гость

2 августа 2015 06:56

нужно вычесть скрытую теплота горения,
Руслан

8 марта 2016 15:43

С+H2O = CO + H2 общеизвестная формула......водяной пар необходим для образования горючего газа...который работает при пиролизе.....
никто об этом не подумал?
не все так просто в расчетах обычных калорий...химия сложнее работает)
Технолог

9 марта 2016 06:26

Цитата: Руслан
С+H2O = CO + H2 общеизвестная формула......водяной пар необходим для образования горючего газа...который работает при пиролизе...

Очередная попытка изобрести вечный двигатель и добыть топливо из золы :):):)

Это формула от человека, не знающего ответа на простой вопрос – почему не горит вода? Как только Вы сможете понять, почему вода не воспламеняется, Вы сразу поймете, что ВЫ ЭТО написали: С+H2O = CO + H2 !!!

Такую реакцию возможно провести только в условиях запаянной реторты и с огромными энергозатратами, но никак не в топке печки или котла. Подобными реакциями занимался господин Ломоносов, когда доказывал законы сохранения массы и энергии :):):)
Добавление комментария
Имя: * (любое имя)
E-Mail: * (любой e-mail)
Текст: *
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив

Набор онлайн-калькуляторов для перевода единиц и величин

Работа и энергия

Электроенергия

Древесина - альтернативное топливо, которое заменит традиционные энергоносители
горение, дерево, древесина, дрова, дровяное, комфорт, котёл, микроклимат, отопление, пиролиз, помещение, температура, тепло, теплота, теплотворность, топливо