Od nepaměti lidé zažívali pálení dřeva. A od té doby se jako hlavní druh paliva používá dřevo, které se používá k vytápění různých místností a vaření jídel. Navzdory rozmanitosti hořlavých látek zůstává dřevo v 21. století běžným palivem díky své nízké ceně, dostupnosti a snadné manipulaci. Pro jeho efektivní a bezpečné použití v kamnech a krbech je nutné mít určité informace o jeho fyzikálních a chemických vlastnostech.
Faktory ovlivňující teplotu spalování
Maximální teplota spalování dřeva závisí na druhu a lze ji dosáhnout za následujících podmínek:
- obsah vlhkosti – ne více než 20 %;
- uzavřený prostor používaný pro spalování;
- dostupnost kyslíku v požadovaném množství.
Je také možné spalovat čerstvé palivové dřevo o vlhkosti 40 až 60 %, přičemž:
- surové palivové dřevo se vznítí pouze v dobře vyhřátých kamnech;
- odvod teplase sníží o 20–40 %;
- dojde ke zvýšení spotřeby palivového dřeva, přibližně dvojnásobně;
- saze se usadí na stěnách kamen a komína.
Účinnost spalování bude výrazně snížena v důsledku potřeby zvýšené teploty, která vede k odpařování vody a spalování dehtu z měkkého dřeva. Nejvyšší teplotu spalování má za ideálních podmínek buk a jasan, nejnižší pak topol. Buk, modřín, dub a habr jsou cenné dřeviny a nepoužívají se jako palivo. V domácích podmínkách se ke spalování dřeva v kamnech používají břízy a jehličnaté stromy, protože při spalování dávají nejvyšší teplotu.
Které dřevo hoří žhavěji?
Jak již bylo zmíněno, dřevo je jedním z nejpoužívanějších paliv pro vytápění domů mimo město. Vzhledem k tomu, že všechno palivové dřevo hoří při různých teplotách, musíte si vybrat ty, které jsou lepší. Hlavní podmínkou pro spalování dřeva je přítomnost kyslíku, a to do značné míry závisí na konstrukci kamen. Každé dřevo má navíc své vlastní chemické složení a hustotu. Čím hustší strom, tím větší přenos tepla z něj. Má zvláštní význam pro větší přenos tepla dřeva při spalování? kromě hustoty a přítomnosti kyslíku má obsah vlhkosti palivového dřeva.
Suché dřevo hoří lépe a produkuje více tepla než vlhké dřevo. Proto se po nařezání dávají na hromadu dřeva a suší se pod širákem po dobu jednoho roku. Každý, kdo někdy topil v kamnech dřevem, si všiml, že některá hoří.světlý, uvolňuje hodně tepla, zatímco jiné doutnají a ohřívají kamna málo. Vše, jak se ukazuje, závisí na tepelném výkonu palivového dřeva. Podle tohoto ukazatele jsou nejvhodnějšími druhy pro spalování v kamnech bříza, borovice a osika.
Co se uvolní, když hoří strom?
Při spalování dřeva vzniká kouř, který se skládá z pevných částic (sazí) a plynných produktů spalování. Zahrnují látky nacházející se ve dřevě. Produkty uvolňované při spalování dřeva se skládají z dusíku, oxidu uhličitého, vodní páry, oxidu siřičitého a oxidu uhelnatého, které mohou hořet dále.
Odhaduje se, že každý kilogram dřeva uvolňuje při spalování přibližně 800 g plynných produktů a 200 g uhlí. Složení produktů spalování dřeva závisí také na podmínkách, za kterých k tomuto procesu dochází. Může to být:
- Neúplné – nastává při nedostatečném přístupu kyslíku. V důsledku hoření se uvolňují látky, které jsou schopny opět hořet. Patří sem: saze, oxid uhelnatý a různé uhlovodíky.
- Plný – nastává při dostatečném přístupu kyslíku. V důsledku spalování vznikají produkty - oxid uhličitý a oxid siřičitý, vodní pára - které již nejsou schopny hořet.
Popis procesu spalování
Proces spalování dřeva má několik fází:
- Zahřívání – probíhá při teplotě minimálně 150 stupňů Celsia a za přítomnosti externího zdroje ohně.
- Zapalování – požadovaná teplota je od 450 do 620 stupňů Celsia vv závislosti na vlhkosti a hustotě dřeva, stejně jako tvaru a množství palivového dřeva.
- Spalování – skládá se ze dvou fází: ohnivé a doutnající. Po určitou dobu probíhají oba typy současně. Poté, co ustane tvorba plynů, hoří pouze uhlí (doutná).
- Fading – Objevuje se, když dojde k odpojení kyslíku nebo když dojde palivo.
Husté dřevo hoří pomaleji než méně husté dřevo kvůli jeho vyšší tepelné vodivosti. Při spalování vlhkého palivového dřeva se spotřebuje velké množství tepla na odpařování vlhkosti, takže hoří pomaleji než suché dříví. Je spalování dřeva fyzikální nebo chemický jev? Tato otázka má praktický význam a na její správné interpretaci budou záviset podmínky pro maximální přenos tepla a dobu hoření. Na jedné straně jde o chemický jev: při spalování dřeva dochází k chemické reakci a vznikají nové látky – uvolňují se oxidy, teplo a světlo. Na druhou stranu je fyzikální: během procesu dochází ke zvýšení kinetické energie molekul. V důsledku toho se ukazuje, že proces spalování dřeva je složitý fyzikální a chemický jev. Jeho seznámení vám pomůže vybrat ten správný druh dřeva, abyste si zajistili dlouhodobý a udržitelný zdroj tepla.
Vlastnosti kouře, který vzniká při hoření ohně
Při vhazování palivového dříví do ohně dochází ke zvýšeným emisím kouře a oxidu uhelnatého – oxidu uhelnatého. Navíc se kouř objevuje v různých barvách:
- Bílý je aerosol, který se skládá z malých kapiček vody a dehtových par, které vycházístudené dřevo. Kouř má specifický zápach po sazích. Jak se poleno zahřeje, vypaří se, vzplane a zmizí.
- Šedá – pochází z rozžhavených, nikoli však hořících polen a zápalek. Vzniká při vysoké teplotě z vroucích olejů a pryskyřic a kondenzuje v mlhu. Jeho částice jsou mnohem menší než částice bílého kouře a jsou lehčí a sušší než on.
- Černá – spálený dehet, nazývaný saze. Vzniká při rozkladu uhlovodíků v plameni s nedostatečnou oxidací.
Kouř z ohně přetrvává v těle dlouhou dobu a obsahuje velké množství škodlivých látek. To by si měl zapamatovat každý, kdo rád sedí u ohně.
Vlastnosti dřeva
Různé druhy stromů mají následující fyzikální vlastnosti:
- Barva – ovlivněna klimatem a dřevinami.
- Lesk – záleží na tom, jak jsou vyvinuty paprsky ve tvaru srdce.
- Textura – souvisí se strukturou dřeva.
- Vlhkost - poměr vlhkosti odstraněné k mase dřeva v suchém stavu.
- Smršťování a bobtnání – první je dosaženo v důsledku odpařování hygroskopické vlhkosti, bobtnání – absorpce vody a zvětšení objemu.
- Hustota – přibližně stejná pro všechny druhy stromů.
- Tepelná vodivost – schopnost vést teplo tloušťkou povrchu, závisí na hustotě.
- Vodivost zvuku – charakterizovaná rychlostí šíření zvuku, závisí na umístění vláken.
- Elektrická vodivost - odolnost proti průchoduelektrický proud. Je ovlivněn plemenem, teplotou, vlhkostí, směrem vlákna.
Před použitím dřevěných surovin k určitým účelům se nejprve seznámí s vlastnostmi dřeva a teprve poté jde do výroby.
Výhody a nevýhody dřeva
Dřevo má následující výhody:
- výborná obrobitelnost;
- lehká nailiness;
- dobře mořené, leštěné, lakované;
- má schopnost pohlcovat zvuky;
- odolnost vůči kyselinám;
- vysoká schopnost ohýbání.
Nevýhody dřeva zahrnují:
- změna tvaru a velikosti v důsledku smrštění a bobtnání;
- nízký štípací odpor;
- rotting;
- poškození hmyzem;
- požár, když nejsou dodržována bezpečnostní pravidla.
Využití dřeva v různých odvětvích hospodářství
Dřevo se široce používá v následujících odvětvích:
- překližka - dýha, překližka;
- zpracování dřeva - dřevěné desky, zápalky, truhlářství, nábytek;
- těžba dřeva - suroviny používané v dřevařském chemickém průmyslu, spotřební zboží, palivové dřevo všeho druhu;
- pila - různé řezivo;
- chemikálie na dřevo – dehet, dřevěné uhlí, kyselina octová;
- celulóza a papír - papír, lepenka, buničina;
- hydrolýza – krmné kvasnice, alkoholethyl.
Závěr
Dřevo je jedním z nejpoužívanějších materiálů na světě. Po staletí se používá ve stavebnictví, výrobě nábytku a pro vytápění obytných prostor. Dřevěné konstrukce se používají v každé rodině. Dřevo se stále více využívá v různých průmyslových odvětvích. Hlavními výhodami tohoto materiálu je šetrnost k životnímu prostředí, vysoká pevnost, snadné zpracování, možnost využití odpadu na palivo a další účely.
