Удельная теплота сгорания дерева: Дровяное отопление. Удельная теплота сгорания сухого и влажного дерева. Теплотворность дров. Практическое тепловыделение сухих и влажных дров при печном отоплении. Объемная теплотворность дров. Жаропроизводительность, температура горения дерева (дров) | Сруб Всем! — Строительство деревянных домов из бревна, бруса и бревен

Содержание

Дровяное отопление. Удельная теплота сгорания сухого и влажного дерева. Теплотворность дров. Практическое тепловыделение сухих и влажных дров при печном отоплении. Объемная теплотворность дров. Жаропроизводительность, температура горения дерева (дров)

Теоретически, в идеальных условиях, при сгорании идеально сухого дерева (дров) можно добиться выхода тепла около 20,000 — кДж/кг = 5,5 кВт*часов/кг. Тем не менее, реально достижимые величины тепловыделения для дерева существенно ниже (предполагается 20% влажность дерева) .

Живое дерево — не в засуху — имеет влажность около 100% (больше не бывает). Распиленное (не обязательно наколотое) дерево сохнет за 1 год на воздухе до влажности 20% — это и есть «дерево» в понимании различных справочников. При сгорании дров, вся эта влага разогревается до температуры исходящих газов (дыма) и снижает таким образом тепловыделение.

Табличка ниже дает представление о тепловыделении влажного и сухого дерева при сгорании:

Тепловыделение влажного и сухого дерева при сгорании — теплота сгорания
Влажность дерева %	Удельная теплота сгорания по объему %	Удельная теплота сгорания по весу (массе) %
0 (лабораторные условия)	100	100
20 (сухое)	97	81
50 (недосушенное)	92	62
100 (свежие дрова)	85	42

Приведем практические величины удельной теплоты сгорания для сухого и влажного дерева:

Практическое тепловыделение сухих и влажных дров при печном отоплении.»>

Удельная теплота сгорания сухого и влажного дерева. Практическое тепловыделение сухих и влажных дров при печном отоплении.
	Практические величины удельной теплоты сгорания дров.
	*кВтчас/кг**	кВт*час/м³	*кДж/кг*	*ккал/кг*
Дерево влажностью более 50%	2,5.-	2600.-	9300.-	2220.-
Дерево влажностью менее 20%	4,5.-	2900.-	16300.-	3890.-

Вывод: сухие дрова дают больше тепла и их намного легче носить и разжигать в печке 😉

Таблица объёмной теплотворности дров (удельная теплота сгорания объемная) при влажности древесины 20%

Порода дерева	Объёмная удельная теплотворная способность дров. 1 дм³=1л
Порода дерева	ккал/дм³	кДж/дм³	*кВтч/дм³**	Градация теплотворности по ГОСТ 3243-88
Берёза	1389-2240	5816-9379	1,62-2,61	Первая группа по ГОСТ 3243-88: берёза, бук, ясень, граб, ильм, вяз, клён, дуб, лиственница
бук	1258-2133	5276-8931	1,46-2,48
ясень	1403-2194	5874-9186	1,63-2,55
граб	1654-2148	6925-8994	1,92-2,5
ильм	1282-2341	5368-9802	1,49-2,72
вяз	1282-2341	5368-9802	1,49-2,72
клён	1503-2277	6293-9534	1,75-2,65
дуб	1538-2429	6400-10170	1,79-2,82
лиственница	1084-2207	4539-9241	1,26-2,57
сосна	1282-2130	5368-8918	1,49-2,48	Вторая группа по ГОСТ 3243-88: сосна, ольха
ольха	1122-1744	4698-7302	1,30-2,03	Вторая группа по ГОСТ 3243-88: сосна, ольха
ель	1068-1974	4472-8265	1,24-2,30	Третья группа по ГОСТ 3243-88: ель, кедр, пихта, осина, липа, тополь, ива
кедр	1312-2237	5493-9366	1,53-2,60
пихта	1068-1974	4472-8265	1,24-2,30
осина	1002-1729	4195-7239	1,17-2,01
липа	1046-1775	4380-7432	1,22-2,06
тополь	839-1370	3515-5736	0,98-1,59
ива	1128-1840	4723-7704	1,31-2,14

Температура горения («жаропроизводительность») различных пород дерева (древесины)

Порода	Жаропроизводительность (100%-максимум)	Температура горения, max
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
Вяз	72%	864°С
Летний дуб	70%	840°С
Береза	68%	816°С
Пихта	63%	756°С
Акация	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

Удельная теплота сгорания дров, теплотворная способность, температура горения

Краткое содержание

Теплотворная способность дров зависит от породы деревьев и их влажности

Дровами мы называем кусочки древесины, используемые в реакциях быстрого окисления кислородом воздуха для получения света и тепла. Огонь разжигаем просто на земле, выехав на пикник. Или в специальных устройствах – мангалах, очагах, котлах, печах, такырах или других.

Дрова бывают разнообразные, количество тепла, полученного от их сжигания, разделенное на массу (объём), называется удельная теплота сгорания печного топлива. Теплотворная способность дров зависит от породы деревьев и их влажности. К тому же полнота сгорания и коэффициент использования энергии горения зависит и от других факторов. Разные печи, сила тяги, устройство дымохода – всё влияет на результат.

Сущность физического параметра

Энергия измеряется в «джоулях» – количеству работы по перемещению на 1 метр при приложении силы в 1 ньютон в направлении приложения. Или в «калориях» – количестве тепла, нужном для нагрева 1 г воды на 1 ˚С при давлении в 760 мм ртутного столба. Международная калория соответствует 4,1868 Джоуля.

Удельная теплоемкость топлива – количество тепла, получаемого при полном сгорании, разделенное на массу или объем топлива.

Величина непостоянная, так как дрова могут сильно различаться, соответственно, варьирует и этот параметр. В лаборатории удельная теплота измеряется сжиганием в специальных устройствах. Результат верен для конкретного образца, но только для него.

Полная удельная теплота печного топлива измеряется с одновременным охлаждением продуктов горения и конденсацией испаренной воды – чтобы учесть ВСЁ количество полученной энергии.

На практике чаще пользуются рабочая, а не удельная теплота сгорания, без учета всей полученной энергии.

Сущность процесса горения

Если нагревать древесину, то при 120–150 ˚С она становится темного цвета. Это медленное обугливание, превращение в древесный уголь. Доведя температуру до 350–350 ˚С, увидим термическое разложение, почернение с выделением белого или бурого дыма. Нагревая дальше, выделяемые пиролизные газы (СО и летучие углеводороды) загорятся, превратившись в языки пламени. Прогорев какое-то время, количество летучих веществ снизится, и угольки будут продолжать гореть, но уже без пламени. На практике для поджигания и поддержания горения древесина должно разогреться до 450–650 ˚С.

Процесс горения дров

В дальнейшем температура горения печного топлива в топке составляет от приблизительно 500 ˚С (тополь) до 1000 и выше (ясень, бук). Эта величина сильно зависит от тяги, конструкции печи и многих других факторов.

Цвет древесины при горении может изменяться в зависимости от температуры

Зависимость от влажности

Чем выше влажность, тем хуже горение, ниже КПД печи, сложнее зажечь и поддержать огонь. И меньше теплотворная способность дров.

Показатели теплотворной способности (количество теплоты, выделившееся при полном сгорании 1 кг дров в зависимости от влажности) [ads-mob-1][ads-pc-1]

Снижается и удельная теплота печного топлива, и коэффициент её использования. Причины следующие.

Вода в составе снижает количество топлива как такового: при влажности 50% в дровах воды – половина. И гореть она не будет…
Часть энергии печного топлива потратится на нагрев и испарение влаги.
Мокрая древесина лучше проводит тепло, что мешает прогреть поджигаемую часть полена до температуры возгорания.

Свежесрубленная древесина разнится по влажности в зависимости от времени рубки, породы дерева, места произрастания, но в среднем воды в ней около 50%.

Поэтому её и складывают в поленницы под навесом. За время хранения часть влаги испарится. При снижении влажности с 50 до 20% увеличивается удельная теплота сгорания печного топлива приблизительно вдвое.

Зависимость от плотности

Как ни странно, но состав деревьев разных пород похож: 35–46% целлюлозы, 20–28% лигнина + эфиры, смолы, другие вещества. А разница в теплоте сгорания печного топлива обусловлена пористостью, то есть тем, сколько места занимают пустоты. Соответственно, чем плотнее дерево, тем больше теплотворность дров из него. Качественные топливные пеллеты, получаемые просушкой и прессованием древесных отходов имеют плотность 1,1 кг/дм³, то есть выше плотности воды. В которой тонут.

Показатели плотности древесины при влажности 12%

Хозяйственные особенности различных дров

Ниже всего температура при сгорании дров из тополя

Имеет значение форма: чем мельче поленья, тем легче загораются и быстрее сгорают. Понятно, длина зависит и от конструкции: в печи или камине слишком длинные нельзя расположить, концы выпирают наружу. Слишком короткие – лишний труд при распиле или рубке. Температура горения дров зависит от размера влажности, породы дерева, количества подведенного воздуха. Ниже всего температура при сгорании дров из тополя, выше при горении твердых пород: ясеня, горного клена, дуба.

О значении влажности писалось выше. От нее и сильно зависят не только теплоотдача топлива в печи, но и трудозатраты на раскол или распиливание. Легче колется и пилится влажная, свежесрубленная древесина. Впрочем, слишком влажная вязкая, от этого колется плохо. Комлевая часть плотнее, а выкорчеванные пни, участки возле сучков обладают повышенной крепостью. Там слои дерева переплетаются, от этого намного прочнее. Дуб хорошо раскалывается в продольном направлении, что издревле используют бондари. Получение гонты, дранки, колка дров имеет свои секреты.

Еловые дрова

Ель – «стреляющая» порода, оттого нежелательная для использования в каминах или кострах. При нагреве внутренние «пузыри» со смолой вскипают и отбрасывают горящие частицы довольно далеко, что опасно: легко прожечь одежду возле костра. Или может привести к возгоранию возле камина. В закрытой топке печи это неважно. Береза даёт жаркое пламя, это отличные дрова. Но при плохой тяге у неё образуется много смолистых веществ (раньше делали берёзовый деготь), много откладывается сажи. Ольха и осина, напротив, дает мало сажи. Именно из осины, в основном, делают спички.

На практике удобно свежесрубленные дрова сразу распилить и расколоть. Потом сложить под навесами, делая поленницы так, чтобы воздух проходил, просушивая топливо и увеличивая теплоотдачу. Колка дров – трудоемкое занятие, поэтому покупая, обращайте на это внимание. А еще на то, сложенные или насыпью дрова вам привезут.

Во втором случае печное топливо размещается в кузове «рыхлее», и клиент платит частично за воздух. К тому же используемое для обогрева жидкое или газообразное топливо имеет плюс: легко автоматизировать подачу. Дрова требуют много ручной работы. Это всё стоит учитывать при выборе печи или котла для жилища.
[ads-pc-2][ads-mob-2]

Видео: Как выбрать дрова для топки

Таблица теплоты сгорания дров в котлах и печах

Для тех хозяев, что решили отапливать свой дом твердым топливом, предназначен этот материал. Не сразу удается разобраться, каким топливом отапливать дом дешевле, каким комфортнее. Часто хозяева частных домов идут на поводу у консультантов из магазина, торгующего котлами и печами, и покупают то, что посоветовали им в магазине.

Но консультанту из магазина не жить в вашем доме, ему не придется каждый день топить ваш котел и выслушивать жалобы домашних на холод и сырость в помещениях. А потому консультантов можно причислить к лицам заинтересованным и слушать их доводы через раз.

А для себя раз и навсегда уяснить один момент – только хозяин частного дома один «за себя». Все остальные «против него» — шабашники, производители строительных материалов, производители и продавцы котлов и печей, Газпром, РАО ЕЭС и прочая и прочая.

Так что слушать кого бы то ни было нужно аккуратно, лучше читать обширные темы на всеми уважаемых строительных форумах и выбирать оттуда, пусть и по крупице, необходимые знания.

Даже среди флуда и взаимных оскорблений на строительном форуме вам удастся почерпнуть больше практических знаний, нежели из рекламного буклета производителя или из консультаций продавца в магазине.

Одним из таких камней преткновения, который весьма по своему толкуют производители твердотопливных котлов и печей и консультанты в специализированных магазинах и фирмах – это показатель КПД котла или печи.

Некоторые производители заявляют на свои котлы КПД в 85-90 процентов, хотя предлагают топить свои теплогенераторы углем и дровами. Некоторые производители предлагают потребителю котлы с КПД выше 100 процентов, аргументируя это процессами генерации газа из древесины и пиролизным горением.

А некоторые пишут, что в их печах прямого горения дрова горят до 6-8 часов и могут обогреть чуть ли не дворец в 3 этажа и в несколько десятков комнат.

Поверив, потребитель покупает котел или печь с маркировкой 15 квт, надеясь при помощи этого теплогенератора отопить дом площадью 150 квадратных метров. Пускай его дом нормального утеплен, и по СНиП должно хватать 1 квт тепловой мощности печи или котла на 10 кв.м. дома.

Потребитель начинает топить свой котел дровами, но температура в системе отопления не желает подниматься даже до заветных +65С, не то что до +90С. Дрова летят и летят в топку котла, а дом понемногу замерзает. В чем же дело?

Причин такой ситуации может быть несколько, и со временем мы их все разберем. А пока, вот вам самая первая причина.

Производитель «слегка» лукавит, указывая мощность своего котла или печи в 15 квт при топке «идеальными» дровами – дровами с высокой теплотворной способностью.

А, как известно, древесина разных пород имеет разную теплотворную способность. Посмотрите на представленную ниже таблицу теплоты сгорания дров:

Даже если принять как данность, что все породы древесины в дровах будут использоваться при топке одинаковой влажности, то посмотрите, что получается:

Бук или дуб почти в 1,5 раза дают больше тепла при топке, чем «слабые» породы дерева – верба, ива и тополь.
Хвойные породы, находясь в «середнячках», тем не менее, на 40-50 процентов дают меньше тепла при топке.

Производитель, указав мощность в 15 квт для теплотворности высококалорийных дров, заранее ставит потребителя в невыгодное положение, если тот не имеет возможности такие дрова покупать или заготавливать.

Смотрите на таблицу теплоты сгорания дров и понимайте, что если вы топитесь обрезками тополя или остатками досок от строительства, то ТТ котел или печь вам придется выбирать с номиналом в 1,5 раза выше от того, что написано у производителя.

То есть, для того, чтобы отопить дом в 150 кв.м. тополем или сосновыми дровами, вам придется выбрать котел или печь мощностью в 20-23 квт.

Будут вопросы, задавайте их мне, контакты есть на сайте.

С уважением, Сергей Ивашко.

Таблица значений удельной теплоты сгорания топлива

Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания).

Приведенные в этой таблице величины соответствуют высшей теплотворной способности для сгорания при постянном давлении 1 bar и температуре 0^oC.

Высшая теплотворная способность (Higher Calorific Value = Gross Calorific Value = GCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива, охлаждении продуктов сгорания до температуры топлива и конденсации водяного пара, образовавшегося при окислении водорода, входящего в состав топлива.

Низшая теплотворная способность (Lower Calorific Value = Net Calorific Value = NCV) – количество теплоты, выделяемой при полном сгорании топлива без конденсации водяного пара.

Топлива, массовая характеристика:	Высшая теплотворная способность
Топлива, массовая характеристика:	кДж/кг	ккал/кг	БТЕ/фунт, Btu/lb
Ацетон,Acetone	29 000	6 900	12 500
Бензин, Gasoline, Petrol	47 300	11 250	20 400
Бутан, Butane C₄H₁₀	49 500	11 800	20 900
Водород, Hydrogen	141 800	33 800	61 000
Газойль, Gas oil	38 000	9 050	16 400
Глицерин, Glycerin	19 000	4 550	8 150
Гудрон, Битум, Tar	36 000	8 600	15 450
Дизтопливо, дизельное топливо, Diesel	44 800	10 700	19 300
Дерево сухое, Wood (dry)	14 400 — 17 400	3 450 — 4 150	6 200 — 7 500
Керосин, Kerosene	35,000	8,350	15 400
Кокс, Coke	28 000 — 31 000	6 650-7 400	12 000 — 13 500
Мазут, Heavy fuel oil	41 200	9 800	17 700
Метан, Methane	55 550	13 250	23 900
Порох, Gun powder	4 000	950	1 700
Пропан, Propane	50 350	12 000	21 650
Растительные масла, Oils vegetable	39 000 — 48,000	9 300 — 11 450	16 750 — 20 650
Скипидар, Turpentine	44 000	10 500	18 900
Спирт, Alcohol, 96% , Ethanol	30 000	7 150	12 900
Сырая нефть, Petroleum	43 000	10 250	18 500
Торф, Peat	13 800 — 20 500	3 300 — 4 900	5 500 — 8 800
Уголь-антрацит, Anthracite	32 500 — 34 000	7 750-8 100	14 000 — 14 500
Уголь битуминозный (жирный), Bituminous coal	17 000 — 23 250	4 050-5 500	7 300 — 10 000
Уголь древесный, Charcoal	29 600	7 050	12 800
Уголь каменный, Coal	15 000 — 27 000	3 550-6 450	8 000 — 14 000
Уголь бурый, лигнит, Lignite	16 300	3 900	7 000
Уголь -полуантрацит, Semi anthracite	26 700 — 32 500	6 350 — 7 750	11 500 — 14 000
Эфир, Ether	43 000	10 250	18 500
Газы, объемная характеристика:	кДж/м³	ккал/м³	БТЕ/фут³, Btu/ft³
Ацетилен, Acetylene	56 000	13 350	728
Бутан, Butane C₄H₁₀	133 000	31 750	1 700
Водород, Hydrogen	13 000	3 100	170
Метан, Methane CH₄	39 800	9 500	520
Природный газ, Natural gas	35 000- 43 000	8 350-10 250	455 — 560
Пропан, Propane C₃H₈	101 000	24 100	1 310

цыкайкпцуп

Удельная теплота сгорания дерева

Уде́льная теплота́ сгора́ния то́плива — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг.

Удельная теплота сгорания измеряется в Дж/кг или калория/кг (1 Дж = 0,238846 кал). Для экспериментального измерения этой величины используются методы калориметрии.

Определить удельную теплоту сгорания топлива можно по формуле

q = Q m , <displaystyle q=<frac >,>

где q <displaystyle q> — удельная теплота, Q <displaystyle Q> — количество теплоты, выделяющееся при сгорании этого топлива, m <displaystyle m> — масса топлива

Чем больше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше удельный расход топлива при той же величине коэффициента полезного действия (КПД) двигателя.

Даже среди флуда и взаимных оскорблений на строительном форуме вам удастся почерпнуть больше практических знаний, нежели из рекламного буклета производителя или из консультаций продавца в магазине.

Бук или дуб почти в 1,5 раза дают больше тепла при топке, чем «слабые» породы дерева – верба, ива и тополь.
Хвойные породы, находясь в «середнячках», тем не менее, на 40-50 процентов дают меньше тепла при топке.

Будут вопросы, задавайте их мне, контакты есть на сайте.

С уважением, Сергей Ивашко.

Еще по этой теме на нашем сайте:

Котел на дровах и угле Viadrus Hercules U22 отзывы и таблица
Котлы, которые производятся под маркой Viadrus на чешском и словенском заводах, в модификации Hercules мощностью от 11 до 58 квт.

Отопление дома дровами – насколько реально?
Когда встает вопрос о том, как отопить дом в суровую зиму, нормальный человек берет бумагу, карандаш и калькулятор и садится.

Минимальный расход дров в твердотопливном котле – как добиться?
Если мы хотим описать экономичные котлы на твердом топливе, то в первую очередь стоит рассмотреть такой показатель, как расход дров.

Получаем горячую воду от дров — используем двухконтурный твердотопливный котел длительного горения
Отопительное оборудование для загородной недвижимости представлено потребителям в большом ассортименте, одних только твердотопливных котлов, различных по мощности, техническим параметрам и.

3 комментария

Дрова в этой таблице горят так когда они сухие. Не более 25 % влажности. А если дрова куплены с грузовика и сразу в топку — не будет такой теплотворной способности.

Берите не больше 1/2 от того, что представлено в таблице.

И еще. Смола, деготь от свежих сырых дров — это что-то. Будете 1 раз в неделю чистить дымоход. 🙁

Приоритетной характеристикой, по которой выбирают те или иные дрова для каминов и печей, является их теплотворная способность, длительность горения и комфорт при использовании (картина пламени, запах). Для отопительных целей желательно, чтобы тепловыделение происходило медленнее, но более продолжительное время.

Как видите, разница даже очень существенная, особенно между елью и ольхой. Из этой таблицы видно, что, к примеру, при сжигании одного кубометра еловых дров теплоты будет выделяться меньше, чем при сжигании такого же объема дров из ольхи.

В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.

При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м 3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.

Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м 3 .

Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева.

Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.

Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·10 6 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% H₂ и 50% CH₄ по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% H₂ 50% CO₂ по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Топливо	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Абрютин А. А. и др. Тепловой расчет котлов. Нормативный метод.
ГОСТ 147-2013 Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 21261-91 Нефтепродукты. Метод определения высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания.
ГОСТ 22667-82 Газы горючие природные. Расчетный метод определения теплоты сгорания, относительной плотности и числа Воббе.
ГОСТ 31369-2008 Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава.
Земский Г. Т. Огнеопасные свойства неорганических и органических материалов: справочник М.: ВНИИПО, 2016 — 970 с.

сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Что такое удельная теплота сгорания?

Удельная теплота сгорания q — это физическая величина равная количеству тепла, выделяющегося при полном сгорания 1 кг топлива.

Формула удельной теплоты сгорания выглядит так:

$$q={Q over m}$$

где:

Q — количество тепла, выделившееся в процессе горения топлива, Дж;

m — масса топлива, кг.

Единицей измерения q в интернациональной системе единиц СИ является Дж/кг.

$$[q]={Дж over кг}$$

Для обозначения больших величин q часто используются внесистемные единицы энергии: килоджоули (кДж), мегаджоули (МДж) и гигаджоули (ГДж).

Значения q для разных веществ определяют экспериментально.

Зная q, можно вычислить количество тепла Q, которое получится в результате сжигания топлива массой m:

$$Q={q * m}$$

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Для измерения q используют приборы, которые называются калориметрами (calor – тепло, metreo – измеряю).

Контейнер с порцией топлива сжигается внутри прибора. Контейнер помещен в воду с известной массой. В результате горения выделившееся тепло нагревает воду. Величина массы воды и изменение ее температуры позволяют вычислить теплоту сгорания. Далее q определяется по вышеприведенной формуле.

Где можно найти значения q

Информацию о величинах удельной теплоты сгорания для конкретных видов топлива можно найти в технических справочниках или в их электронных версиях на интернет-ресурсах. Обычно они приводятся в виде такой таблицы:

Удельная теплота сгорания, q

Вещество	МДж/кг	Вещество	МДж/кг
Торф	8,1	Дизельное топливо	42,7
Дрова	10,2	Керосин	44,0
Уголь бурый	15,0	Бензин	48,0
Уголь каменный	29,3	Пропан	47,5
Нефть	41,3	Метан	50,11

Ресурсы разведанных, современных видов топлива ограничены. Поэтому в будущем на смену им придут другие источники энергии:

атомные, использующие энергию ядерных реакций;
солнечные, преобразовывающие энергию солнечных лучей в тепло и электричество;
ветряные;
геотермальные, использующие тепло природных горячих источников.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Наибольшей энергоёмкостью из твёрдых видов топлива обладает каменный уголь — 27 МДж/кг (антрацит — 28 МДж/кг). Подобные показатели имеет древесный уголь (27 МДж/кг). Намного менее теплотворен бурый уголь — 13 Мдж/кг. Он к тому же содержит обычно много влаги (до 60 %), которая, испаряясь, снижает величину общей теплоты сгорания.

Торф сгорает с теплотой 14-17 Мдж/кг (зависит от его состояния — крошка, прессованый, брикет). Дрова, подсушенные до 20 % влажности, выделяют от 8 до 15 Мдж/кг. При этом количество энергии, получаемой от осины и от берёзы, может разниться практически вдвое. Примерно такие же показатели дают пеллеты из разных материалов — от 14 до 18 Мдж/кг.

Намного меньше, чем твёрдые, различаются величинами удельной теплоты сгорания жидкие виды топлива. Так, удельная теплота сгорания дизельного топлива — 43 МДж/л, бензина — 44 МДж/л, керосина — 43,5 МДж/л, мазута — 40,6 МДж/л.

Удельная теплота сгорания природного газа составляет 33,5 МДж/м³, пропана — 45 МДж/м³. Наиболее энергоёмким топливом из газообразных является газ водород (120 Мдж/м³). Он весьма перспективен для использования в качестве топлива, но на сегодняшний день пока не найдены оптимальные варианты его хранения и транспортировки.

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

При сравнении энергетической ценности основных видов твёрдого, жидкого и газообразного топлива можно установить, что одному литру бензина или дизтоплива соответствует 1,3 м³ природного газа, одному килограмму каменного угля — 0,8 м³ газа, одному кг дров — 0,4 м³ газа.

Теплота сгорания топлива — это важнейший показатель эффективности, однако широта распространения его в сферах человеческой деятельности зависит от технических возможностей и экономических показателей использования.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Ацетон	31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67)	44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72)	44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67)	43,6
Бензол	40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73)	43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73)	43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород)	9,2
Керосин авиационный	42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68)	43,7
Ксилол	43,2
Мазут высокосернистый	39
Мазут малосернистый	40,5
Мазут низкосернистый	41,7
Мазут сернистый	39,6
Метиловый спирт (метанол)	21,1
н-Бутиловый спирт	36,8
Нефть	43,5…46
Нефть метановая	21,5
Толуол	40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452)	44
Этиленгликоль	13,3
Этиловый спирт (этанол)	30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

1-Бутен	45,3
Аммиак	18,6
Ацетилен	48,3
Водород	119,83
Водород, смесь с метаном (50% h3 и 50% Ch5 по массе)	85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе)	60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% h3 50% CO2 по массе)	65
Газ доменных печей	3
Газ коксовых печей	38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан)	43,8
Изобутан	45,6
Метан	50
н-Бутан	45,7
н-Гексан	45,1
н-Пентан	45,4
Попутный газ	40,6…43
Природный газ	41…49
Пропадиен	46,3
Пропан	46,3
Пропилен	45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе)	52
Этан	47,5
Этилен	47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материаловТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Бумага	17,6
Дерматин	21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %)	13,8
Древесина в штабелях	16,6
Древесина дубовая	19,9
Древесина еловая	20,3
Древесина зеленая	6,3
Древесина сосновая	20,9
Капрон	31,1
Карболитовые изделия	26,9
Картон	16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР	43,9
Каучук натуральный	44,8
Каучук синтетический	40,2
Каучук СКС	43,9
Каучук хлоропреновый	28
Линолеум поливинилхлоридный	14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный	17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе	16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе	17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе	20,3
Линолеум резиновый (релин)	27,2
Парафин твердый	11,2
Пенопласт ПХВ-1	19,5
Пенопласт ФС-7	24,4
Пенопласт ФФ	31,4
Пенополистирол ПСБ-С	41,6
Пенополиуретан	24,3
Плита древесноволокнистая	20,9
Поливинилхлорид (ПВХ)	20,7
Поликарбонат	31
Полипропилен	45,7
Полистирол	39
Полиэтилен высокого давления	47
Полиэтилен низкого давления	46,7
Резина	33,5
Рубероид	29,5
Сажа канальная	28,3
Сено	16,7
Солома	17
Стекло органическое (оргстекло)	27,7
Текстолит	20,9
Толь	16
Тротил	15
Хлопок	17,5
Целлюлоза	16,4
Шерсть и шерстяные волокна	23,1

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

полная экологичность;
возможность хранения практически в любых условиях;
устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
равномерное и длительное горение;
оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м3 и кг.

ТСТ — важнейшая тепловая и эксплуатационная характеристика горючего. Этот показатель используется в различных сферах человеческой деятельности: тепловых двигателях, электростанциях, промышленности, при обогреве жилья и приготовлении пищи.

Значения теплотворности помогают сравнить различные виды топлива по степени выделяемой энергии, рассчитать необходимую массу горючего, сэкономить на расходах.

Источники

https://obrazovaka.ru/fizika/udelnaya-teplota-sgoraniya-formula.html
https://dostavka-toplivo-spb.ru/poleznye-stati/207-teplota-sgoraniya-topliva
http://thermalinfo.ru/eto-interesno/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov
https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/teplotvornost-razlichnyx-vidov-topliva.html

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится

Сергей Владимирович

Задать вопрос

Удельная теплота сгорания топлива — урок. Физика, 8 класс.

Различные виды топлива (твёрдое, жидкое и газообразное) характеризуются общими и специфическими свойствами. К общим свойствам топлива относятся удельная теплота сгорания и влажность, к специфическим — зольность, сернистость (содержание серы), плотность, вязкость и другие свойства.

Удельная теплота сгорания топлива — это количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании $1$ кг твёрдого или жидкого топлива или $1$ м³ газообразного топлива.

Энергетическая ценность топлива в первую очередь определяется его удельной теплотой сгорания.

Удельная теплота сгорания обозначается буквой $q$. Единицей удельной теплоты сгорания является $1$ Дж/кг для твёрдого и жидкого топлива и $1$ Дж/м³ для газообразного топлива.

Удельную теплоту сгорания на опыте определяют довольно сложными методами.

Таблица 2. Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива.

Твёрдое топливо

Вещество	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бурый уголь	$9,3$
Древесный уголь	$29,7$
Дрова сухие	$8,3$
Древесные чурки	$15,0$
Каменный уголь марки А-I	$20,5$
Каменный уголь марки А-II	$30,3$
Кокс	$30,3$
Порох	$3,0$
Торф	$15,0$

Жидкое топливо

Вещество	Удельная теплота сгорания, МДж/кг
Бензин, нефть	$46,0$
Дизельное топливо	$42,0$
Керосин	$43,0$
Мазут	$40,0$
Спирт этиловый	$27,0$

Газообразное топливо

(при нормальных условиях)

Вещество	Удельная теплота сгорания, МДж/м³
Водород	$120,8$
Генераторный газ	$5,5$
Коксовый газ	$16,4$
Природный газ	$35,5$
Светильный газ	$21,0$

Из этой таблицы видно, что наибольшей является удельная теплота сгорания водорода, она равна $120,8$ МДж/м³. Это значит, что при полном сгорании водорода объёмом $1$ м³ выделяется $120,8$ МДж $=$$120,8$⋅106 Дж энергии.

Водород — один из высокоэнергетических видов топлива. Кроме того, продуктом сгорания водорода является обычная вода, в отличие от других видов топлива, где продуктами сгорания являются углекислый и угарный газы, зола и топочные шлаки. Это делает водород экологически наиболее чистым топливом.

Однако газообразный водород взрывоопасен. К тому же он имеет самую малую плотность в сравнении с другими газами при равной температуре и давлении, что создаёт сложности со сжижением водорода и его транспортировкой.

Общее количество теплоты $Q$, выделяемое при полном сгорании $m$ кг твёрдого или жидкого топлива, вычисляется по формуле:

Q=qm.

Общее количество теплоты $Q$, выделяемое при полном сгорании $V$ м³ газообразного топлива, вычисляется по формуле:

Q=qV.

Влажность (содержание влаги) топлива снижает его теплоту сгорания, так как увеличивается расход теплоты на испарение влаги и увеличивается объём продуктов сгорания (из-за наличия водяного пара).
Зольность — это количество золы, образующейся при сгорании минеральных веществ, содержащихся в топливе. Минеральные вещества, содержащиеся в топливе, понижают его теплоту сгорания, так как уменьшается содержание горючих компонентов (основная причина) и увеличивается расход тепла на нагрев и плавление минеральной массы.
Сернистость (содержание серы) относится к отрицательному фактору топлива, так как при его сгорании образуются сернистые газы, загрязняющие атмосферу и разрушающие металл. Кроме того, сера, содержащаяся в топливе, частично переходит в выплавляемый металл, сваренную стекломассу, снижая их качество. Например, для варки хрустальных, оптических и других стёкол нельзя использовать топливо, содержащее серу, так как сера значительно понижает оптические свойства и колер стекла.

Теплота сгорания — обзор

4.4.8 Теплота сгорания

Теплота сгорания ( энергосодержание ) природного газа — это количество энергии, которое получается от сжигания определенного объема природного газа. измеряется в британских тепловых единицах (БТЕ). Стоимость природного газа рассчитывается исходя из содержания в нем британских тепловых единиц. Одна британская тепловая единица — это количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта воды на 1 ° F при атмосферном давлении. Кубический фут природного газа имеет энергосодержание примерно 1031 британских тепловых единиц, но диапазон значений составляет от 500 до 1500 британских тепловых единиц в зависимости от состава газа.Теплотворная способность газов обычно определяется при постоянном давлении в проточном калориметре, в котором тепло, выделяемое при сгорании определенного количества газа, поглощается измеренным количеством воды или воздуха.

При использовании в качестве теплоносителя относительные достоинства газов из разных источников и имеющих различный состав можно легко сравнить на основе их теплотворной способности. Таким образом, теплотворная способность используется как параметр для определения цены газа при коммерческой передаче, а также как важный фактор при расчете эффективности устройств преобразования энергии, таких как газовые турбины.Теплотворная способность газа зависит не только от температуры и давления, но и от степени насыщения водяным паром. Однако некоторые калориметрические методы измерения теплотворной способности основаны на насыщении газа водой при определенных условиях.

Теплотворная способность природного газа (или любого топливного газа) может быть определена экспериментально с использованием калориметра, в котором топливо сжигается в присутствии воздуха при постоянном давлении. Продуктам дают остыть до начальной температуры и измеряют энергию, выделяемую при полном сгорании.Все виды топлива, содержащие водород, выделяют водяной пар в качестве продукта сгорания, который впоследствии конденсируется в калориметре. Результирующее измерение выделяемого тепла представляет собой высшую теплотворную способность (HHV), также известную как общая теплотворная способность, и включает в себя теплоту испарения воды. Нижняя теплотворная способность (LHV), также известная как чистая теплотворная способность, рассчитывается путем вычитания теплоты испарения воды из измеренной HHV и предполагает, что все продукты сгорания, включая воду, остаются в газовой фазе.В американской системе измерения используются британские тепловые единицы на фунт или британские тепловые единицы на стандартный кубический фут, если они выражены на основе объема. Это свойство является показателем производительности и крутящего момента газа для определенной конфигурации двигателя.

Основным критерием качества природного газа является его теплотворная способность и общая теплотворная способность (теплотворная способность) производимого или проданного топливного газа в диапазоне от 900 до 1200 БТЕ / стандартных футов ³. Кроме того, газ должен легко транспортироваться по трубопроводам высокого давления, и поэтому необходимо учитывать содержание воды, определяемое точкой росы по воде, чтобы предотвратить образование льда или гидратов в трубопроводе.Точно так же следует учитывать количества увлеченных углеводородов, имеющих более высокую молекулярную массу, чем этан, как определено точкой росы углеводородов, чтобы предотвратить накопление конденсируемых жидкостей, которые могут блокировать трубопровод.

Таким образом, энергосодержание природного газа варьируется, поскольку природный газ имеет различные количества и типы энергетических газов (метан, этан, пропан и бутан), которые он содержит; чем больше негорючих газов в природном газе, тем ниже энергия (британских тепловых единиц).Кроме того, объемная масса энергетических газов, которые присутствуют в скоплении природного газа, также влияет на величину Btu природного газа. Чем больше атомов углерода в углеводородном газе, тем выше его значение Btu. Необходимо провести анализ БТЕ природного газа, который проводится на каждом этапе цепочки поставок. Газохроматографические анализаторы процесса используются для проведения фракционного анализа потоков природного газа, разделяя природный газ на идентифицируемые компоненты. Компоненты и их концентрации переводятся в общую теплотворную способность в британских тепловых кубических футах.

В Соединенных Штатах в розницу природный газ часто продается в единицах термов (th) (1 терм = 100 000 британских тепловых единиц. миллион декатерм (MMDth). Миллиард декаатерм — это примерно миллиард кубических футов природного газа.

Общая теплота сгорания сырой нефти и ее продуктов с достаточной точностью выражается уравнением:

Q = 12,400−2100d2

где d — удельный вес 60/60 ° F.Отклонение от формулы обычно составляет менее 1%.

Два других термина, которые требуют рассмотрения в этом пункте: (1) теплотворная способность брутто и (2) теплотворная способность нетто (таблица 4.11). Общая теплотворная способность — это общая энергия, передаваемая в виде тепла в идеальной реакции сгорания при стандартной температуре и давлении, при которых вся образовавшаяся вода выглядит как жидкость. Общий нагрев является идеальным свойством газа в гипотетическом состоянии, поскольку вся вода не может конденсироваться в жидкость, потому что часть воды насыщает углекислый газ в продуктах.Таким образом,

Таблица 4.11. Полная и чистая теплотворная способность различных газов

20,295 Пропан

Газ ^a	Общая теплотворная способность		Теплотворность нетто
Газ ^a	(БТЕ / фут ³) ^b	(БТЕ / фунт)	(БТЕ / фут ³)	(БТЕ / фунт)
Бутан	3225	21,640	2977	19,976
Бутилен	3077	20,780	2876 900	19,420
Оксид углерода	323	4368	323	4368
Угольный газ	149	16,500
Этан	1783	22,198
Этилен	1631	21,884	1530	20525
Гексан e	4667	20526	4315	18,976
Водород	325	61,084	275	51,628
Сероводород	672	7479			900	1011	23,811	910	21,433
Природный газ	950	19,500	850	17,500
Пентан	3981	20,908	3679	19,322
2572	21,564	2371	19834
Пропилен	2336	21,042	2185	19,683

Hvid = ∑iyiHviid 9000vid per unit объем идеального газа, МДж / м ³, y 9 0006 _i — мольная доля в газовой фазе для компонента i .Для расчета идеального потока энергии необходимо умножить общую теплотворную способность на объемный расход идеального газа за период времени. Чтобы использовать реальный поток газа для расчета идеального потока энергии, необходимо преобразовать реальный расход газа в расход идеального газа путем деления на коэффициент Z . Таким образом, Hvid / Z — это идеальная теплотворная способность брутто на единицу объема реального газа — коэффициент Z должен быть определен для смеси природного газа и затем разделен на общую теплотворную способность смеси.Разделение общей теплотворной способности каждого чистого компонента на коэффициент чистого компонента Z и последующее вычисление среднего молярного значения приводит к неправильным ответам.

Чистая теплотворная способность — это общая энергия, передаваемая в виде тепла в идеальной реакции сгорания при стандартной температуре и давлении, при которых вся образовавшаяся вода появляется в виде пара. Чистый нагрев является идеальным свойством газа в гипотетическом состоянии (вода не может полностью оставаться паром, потому что после того, как вода насыщает CO ₂ в продуктах, остальная часть конденсируется).Распространено заблуждение, что чистая теплотворная способность применяется к промышленным операциям, таким как обогреватели и котлы. Хотя дымовые газы от этих операций не конденсируются, чистая теплотворная способность не применяется напрямую, потому что газы имеют температуру не 15 ° C (59 ° F). Когда газы охлаждаются до 15 ° C (59 ° F), часть воды конденсируется, а остальная часть насыщает газы. В таких ситуациях можно использовать общую или чистую теплотворную способность, стараясь правильно использовать гипотетическое состояние.

Обычно газ с низкой теплотворной способностью сопровождается высоким содержанием инертного газа, а газ с высокой теплотворной способностью сопровождается высоким содержанием углеводородов с более высокой молекулярной массой (C ₂₊). Что касается метанового числа, инертные газы благоприятны для уровня метанового числа, тогда как углеводороды с более высокой молекулярной массой (C ₂₊) снижают метановое число.

(PDF) Удельная теплоемкость древесины

……………………. Радманович, Джукич, Перван: Удельная теплоемкость древесины

ДРВНА ИНДУСТРИЯ 65 (2) 151-157 (2014) 157

8. Хорват, И., Крпан, Дж., 1967: Drvnoindustrijski priručnik

(DIP). Техничка книга Загреб.

9. Кантер, К. Р., 1957: Тепловые свойства древесины.

Наука и техника 6 (7): 17-18. Деп. США Com., Office

Tech. Серв. ОТС 60-51033.

10. Кох П., 1969: Особая теплота сосны ели Овендри

Древесина и кора.Наука о дереве, 1 (4): 203-214.

11. Комиссаров А.П., 1969. Тепловые коэффициенты древесины лиственницы

. Дерев. Выпускной вечер. 18 (6): 9-10. Россия.

12. Kubler, H .; Liang, L .; Чанг, Л. С., 1973: Тепловое воздействие

влажной древесины. Дерево и волокно. 5 (3): 257-267.

13. Кюльман Г., 1962: Исследование термических свойств древесины и ДСП в зависимости от содержания влаги и температуры в гигроскопическом диапазоне.

Holz als Roh-und Werkstoff, 20 (7): 259-270.

14. Макмиллин, К. У., 1969: удельная теплоемкость печной лоблоли

сосны. Wood Science 2 (2): 107-111.

15. Narayanamurti, D .; Джайн, Н. К., 1958: Заметка об особой теплоте древесины. Curr. Sci. 27 (3): 97.

16. Тиманн, Х. Д., 1951: Wood Technology, Конституция,

Свойства и использование. Pitman, N.Y.

17. Twardowski, K .; Рычинский, С .; Трапл, Дж., 2006: Роль

воды в пористости грунтовых пород.Acta

Montanistica Slovaca, Факультет бурения, нефти и газа

AGHUST, Краков, 11 (1): 208-212.

18. Wilkes, G.B .; Вуд, К. О., 1942: Удельная теплоемкость

теплоизоляционных материалов. Высокая температура. Пип. Кондиционер. 14:

370-374.

19. Volbehr, B., 1896: Набухание древесного волокна. Докторантура —

сис. Univ. Киля, Киля, Германии.

20. *** 1977: Теплопроводные свойства древесины, зеленой

или сухой, от -40 ° C до + 100 ° C: обзор литературы.

Общий технический отчет лесной службы Министерства сельского хозяйства США FPL9,

Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лес

Служба
, Лаборатория лесных товаров.
21. *** 1999: Справочник по дереву — Древесина как инженерное оборудование
terial. Общий технический отчет FPL-GTR-190. Madi-
сын, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба,
Лаборатория лесных товаров. 508 с.
Корректный адрес:
Ассистент КРИСТИЯН РАДМАНОВИЧ, проф.
физики и политехники
Кафедра технологической инженерии,
Лесной факультет
Загребский университет
Светошимунская 25, п.п. 422
HR-10002 Загреб, ХОРВАТИЯ
e-mail: [email protected]
где:
— средняя удельная теплоемкость древесины (Wood
Handbook),
— средняя удельная теплоемкость древесина (Делиски),
— средняя удельная теплоемкость древесины (DIP),
u — влажность,
T — температура,
t — температура.
3 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
3. ЗАКЛЮЧАК
Настоящий анализ приводит к выводу, что
различия в результатах, полученных разными авторами
, значительны. Большинство авторов приходят к выводу, что удельная теплоемкость
зависит от температуры и содержания влаги в древесине
, в то время как различия между различными видами древесины очень малы. Что касается несоответствия результатов, полученных из разных источников,
будущие исследования должны определить удельную теплоемкость нескольких различных пород древесины в том же диапазоне температур
и влажности. содержание
палатка.Измерения следует проводить стандартными методами измерения удельной теплоемкости
в порядке
, чтобы получить надежные результаты с минимально возможной неопределенностью измерения
. Полученные таким образом данные для удельной теплоемкости
могут быть использованы для проверки работоспособности
предложенных на данный момент моделей, а также их пригодности
и эффективности для промышленных целей.
4 ССЫЛКИ
4. ЛИТЕРАТУРА
1.Brown, H.P .; Паншин, А. Дж .; Форсейт, К. К., 1952: Текст
книга технологии древесины. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк.
2. Чудинов Б.С., 1968: Теория термической обработки древесины
. Издательство Наука, Москва, СССР.
3. Чудинов Б. С .; Степанов В.И., 1971: Экспериментальные исследования по определению теплофизических свойств
древесины и древесных материалов. Holztechnologie,
Germani. 12 (3): 154-159.
4.Делиски, Н., 2012: Переходная теплопроводность в пористых телах Capil-
, Лесной университет, Болгария
http://dx.doi.org/10.5772/21424.
5. Данлоп Ф., 1912: Удельная теплота древесины. Деп. США
агр., Лесная служба. Бык. 110.
6. Емченко М. П., 1958: Удельная теплота древесины.
дерев. Выпускной вечер. 7 (5): 18-19.
7. Hearmon, R. F. S .; Бурчам, Дж. Н., 1955: удельная теплота
и теплота смачивания древесины.Nature 176 (4490): 978
http://dx.doi.org/10.1038/176978a0.
(12)
Wood Heat — Step 4: All About Wood
Шаг 4. Все о дереве
Это открытие страницы:
Как горит дрова — Операция
Сжигание древесины — сложный процесс, но его можно разбить на три этапа, которые происходят последовательно и одновременно в данном куске дерева:
Испарение воды — Правильно высушенные дрова содержат менее 20% воды.Воду в древесине необходимо выпарить (скрытая теплота испарения), прежде чем температура может повыситься настолько, чтобы высвободить и воспламенить горючие газы. Чем влажнее древесина, тем больше тепловой энергии расходуется на процесс сушки; чем хуже идет процесс горения и тем больше образуется дыма и креозота; а каталитический нейтрализатор в некоторых типах дровяных печей изнашивается преждевременно.
Дымообразование — Древесный дым — топливо! Когда древесина нагревается, твердые и жидкие компоненты древесины превращаются в пары — облако горючих газов и капли смолы.Как только он станет достаточно горячим и при достаточном притоке воздуха, эти газы и смола воспламеняются и загораются ярким пламенем. Если вы видите серый дым, выходящий из дымохода, это означает, что не только воздух загрязнен, но также теряется энергия в виде несгоревших паров. Горячий эффективный огонь почти не производит дыма.
Древесный уголь — После того, как все газы и смолы испарятся и сгорят, остается древесный уголь; почти чистый углерод, который легко горит, горячий и практически не содержит дыма при условии подачи достаточного количества воздуха.
Требуются определенные навыки, чтобы разжечь и поддерживать удобный огонь с низким уровнем выбросов. Хорошая, сухая древесина нагревается до точки возгорания быстрее, чем большие куски древесины. При достижении критических температур (около 1000 ° F) древесина будет гореть чисто и эффективно. Для этого требуется достаточное количество кислорода — таким образом, заслонки должны быть широко открыты для запуска.
Рисунок 1. Три этапа обжига древесины. Источник: Руководство по дровяному отоплению жилых домов. Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC)
Обжигать только сухую, хорошо выдержанную древесину.Зеленое или влажное дерево, бумага (за исключением нескольких листов газет, если это необходимо для разжигания огня), картон и мусор могут гореть, но они снижают эффективность и способствуют увеличению выбросов.
Рисунок 2. Пути воздуха для горения. Источник: Руководство пользователя Jotul
.
Система первичного / вторичного воздуха
Первичный / вторичный воздух также называют одноступенчатым или двухступенчатым сгоранием. Большинство современных дровяных установок имеют двухступенчатый процесс горения, при котором часть воздуха для горения подается более или менее непосредственно в источник топлива (первичный воздух), обычно через решетку или вентиляционные отверстия, чтобы обеспечить газификацию.Подача второй ступени (вторичного воздуха) позволяет впрыскивать предварительно нагретый воздух в дым, обеспечивая вторичное и почти полное сгорание. Обычно первичный воздух контролируется пользователем, а вторичный воздух регулируется вытяжкой дымохода.
Опасности ожога
Отложения креозота и пожары в дымоходах
Креозот — легко воспламеняющийся химический побочный продукт неполного сгорания углеродсодержащих соединений, таких как древесина. Возгорание в дымоходе обычно вызвано отложениями креозота в дымоходе.Креозот конденсируется на более прохладных поверхностях, таких как дровяные печи или дымоходные трубы. Со временем эти отложения могут накапливаться и при определенных обстоятельствах (горячие газы, угли в дымоходе) могут воспламениться внутри дымохода.
Меры предосторожности: 1) Убедитесь, что огонь имеет достаточный приток воздуха и поддерживает высокую температуру. 2) Жгите только сухую, хорошо выдержанную древесину — больше ничего. 3) Поддерживайте достаточную температуру дымовых газов (минимум 325–400 ° F). 4) Осматривайте и чистите дымоход не реже одного раза в год.5) Если они вообще используются, убедитесь, что теплообменники, смонтированные на дымовой трубе, установлены правильно.
Рисунок 3. Вытяжка из-за разгерметизации. Источник: Горючие газы в вашем доме — вещи, которые вы должны знать о разливе продуктов сгорания. Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC)
Бэкдрафтинг
Обратная вытяжка — это когда путь выхлопных газов меняется вверх и вниз и внутрь. Обычно это результат отрицательного давления в здании, в котором находится топочная установка, или дымоход неправильного диаметра / плохо спроектированный.Примером может служить мощный вытяжной шкаф, который перемещает сотни кубических футов воздуха в минуту (куб. Футов в минуту). Вытяжной объем воздуха необходимо заменить так называемым «подпиточным воздухом». Исторически здания были менее герметичными, чем того требуют современные стандарты энергоэффективности. В старых конструкциях подпиточный воздух можно было подавать через щели и трещины в оболочке здания. Однако в современных конструкциях может не хватать «подпиточного воздуха». Старые здания, в которых были приняты меры по повышению энергоэффективности, или рисунок 3.Вытяжка из-за разгерметизации. Источник: Горючие газы в вашем доме — вещи, которые вы должны знать о разливе продуктов сгорания. Новые строения Канадской ипотечной и жилищной корпорации (CMHC) могут потребовать дополнительной вентиляции, чтобы предотвратить обратное просачивание.
Меры предосторожности: 1) Убедитесь, что в ванных комнатах, вытяжных шкафах, вентиляторах для всего дома и других устройствах, выбрасывающих большое количество воздуха из помещения на улицу, подается достаточное количество воздуха для подпитки.Квалифицированный монтажник должен убедиться, что имеется необходимое количество воздуха. 2) Убедитесь, что дымоход или дымоходная система имеют правильную тягу — трубы меньшего диаметра имеют тенденцию тянуть лучше. Дым, выходящий обратно в комнату при открытой дверце печи, является хорошим индикатором плохой тяги и может указывать на закупорку дымохода или плохую конструкцию. 3) Обратите внимание на признаки обратного пролива на другие топочные установки в доме. Это темные полосы сажи на внешней стороне прибора с открытым пламенем.4) Установите детекторы CO на каждом этаже вашего дома, включая подвал.
Окись углерода
Окись углерода (CO), ядовитый газ без запаха, образуется во время большинства процессов сгорания. Во время окисления (сгорания углеродсодержащего соединения, такого как древесина), образование монооксида углерода происходит при недостаточной подаче кислорода. CO заменяет кислород в крови, что приводит к смерти. Окись углерода бесцветна, без запаха, вкуса и немного легче воздуха.
Меры предосторожности: 1) Убедитесь, что в огонь поступает достаточно воздуха для полного сгорания.В присутствии кислорода окись углерода горит синим пламенем, образуя двуокись углерода. 2) Установите детекторы CO на каждом этаже вашего дома, включая подвал. Детектор должен быть расположен в пределах 10 футов от двери каждой спальни, а также рядом с любым пристроенным гаражом или над ним. Детекторы следует заменять каждые пять-шесть лет.
Горячие угли в золе
Есть вероятность, что раскаленные угли все еще спрятаны кусками в, казалось бы, полностью сгоревшей куче пепла в печи. Если этот пепел очистить и перенести в место, где поблизости находятся горючие материалы, существует вероятность повторного воспламенения тлеющих углей и причинения серьезного ущерба или выброса углекислого газа.
Меры предосторожности: 1) Тщательно разгребите кучу золы и следите за очагами тлеющих углей перед тем, как выбросить ее; или используйте их, чтобы разжечь следующий огонь. 2) Используйте только негорючие приспособления для перемещения золы, например, небольшое закрывающееся металлическое ведро с металлической крышкой. 3) Пепел следует выгружать в металлический мусорный бак, хранящийся на открытом воздухе вдали от горючих материалов, или в яме с влажной почвой.
Вид топлива
Все системы сжигания древесины сильно зависят от типа сжигаемой древесины.Очень плотная, сухая древесина, сжигаемая при достаточном количестве кислорода (широко открытые заслонки), может перегреть печи, печи и дымоходы. Если металл раскаленный — нагрев чрезмерный.
Меры предосторожности: Следует проявлять особую осторожность при сжигании очень твердой древесины (также известной как «жирная» древесина), поскольку смола может привести к чрезмерным температурам, которые могут расплавить или прожечь металл. Всегда следите за типом пожара в дровяном устройстве.
Wood Tips — размер, влажность, хранение и т. Д.
Деревянный шнур — стандартная единица измерения дров, его размеры 4 фута x 4 фута x 8 футов. Поскольку почти никто не сжигает четыре длинных куска дерева, обычно продаются части шнуров, которые часто называют «лицевыми шнурами», «печными шнурами» или «шнурами для печи». Это груды деревянных досок высотой 4 фута и длиной 8 футов и шириной, равной длине отдельных частей. При сравнении цен на дрова не забудьте преобразовать лицевой шнур обратно в полноценный шнур.
Рисунок 4. Шнур для дров — Дрова измеряются шнурами.Полный шнур имеет размеры 4 фута x 8 футов x 4 фута. Многие дилеры дров продают частичные шнуры с частями размером в среднем 16 дюймов. Вместе эти три лицевых шнура составляют один полный шнур и должны равняться 128 кубическим футам. Источник: Руководство по дровяному отоплению жилых домов. Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC)
Размер дров, наиболее эффективных для вашей печи, определяется множеством факторов и в конечном итоге влияет на удобство использования и горящие свойства. Длина обычно определяется шириной и длиной топки.Желательно нарезать кружки на несколько дюймов меньше, чем их самый короткий размер (длина / ширина). Это позволяет загружать топку в ориентации восток-запад или север-юг в зависимости от изменения потребности в тепле в течение отопительного сезона.
Еще один фактор размера, который следует учитывать, — это простота обращения. Хотя заманчиво увеличить длину и, следовательно, количество топлива на кусок дерева, чтобы уменьшить частоту перезарядки, существует предел, при котором он становится неудобным и неудобным в обращении.Обычная длина от 12 ″ до 20 ″.
Дрова можно колоть на множество размеров, часто от 3 дюймов до 6 дюймов в диаметре, измеренном в самом большом поперечном сечении. Разные размеры позволят легче разводить и поддерживать различные костры, чтобы приспособиться к изменяющимся потребностям в тепле. Более мелкие, расколотые куски воспламеняются и горят более эффективно, чем круглая древесина. Куски большего размера лучше всего использовать для увеличения времени между заправками.
Рисунок 4. Шнур для дров — Дрова измеряются шнурами.Полный шнур имеет размеры 4 фута x 8 футов x 4 фута. Многие продавцы дров продают частичные шнуры, называемые лицевыми шнурами или шнурами для печи. На фото три лицевых шнура с частями размером в среднем 16 дюймов. Вместе эти три лицевых шнура составляют один полный шнур и должны составлять 128 кубических футов. Источник: Руководство по дровяному отоплению жилых домов. Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC)
Сушка древесины
Рис. 5. Содержание воды в древесине до внесения приправ (слева) и после внесения приправ (справа). Источник: эффективное, удобное дровяное отопление.Канадская ипотечная и жилищная корпорация.
Сжигание влажной / зеленой древесины приводит к неполному сгоранию и, следовательно, к образованию значительного количества дыма, потенциально опасных отложений креозота и меньшего количества тепла. Зеленая древесина может содержать до 50% влаги по весу. Помните: до того, как какое-либо тепло может быть выделено для обогрева комнаты, энергия, запасенная в древесине, тратится (и, следовательно, тратится впустую) на испарение влаги, содержащейся в древесине.
Пример: Маленькая стопка / большая охапка правильно выдержанных сосновых дров весит около 40 фунтов.При влажности 20% 8 фунтов (или около галлона этой древесины) — это вода. Правильно выдержанные (высушенные) дрова имеют влажность менее 20 процентов, горят более эффективно и выделяют меньше дыма и креозота.
У живого дерева кора служит барьером, который защищает его от потери воды, которая переносится вверх и вниз по стволу. Чтобы облегчить процесс сушки дров, эту преграду нужно сломать, иначе это займет вдвое больше времени. Древесину необходимо обрезать до нужной длины, расколоть и сложить штабелями на земле, предпочтительно в отдельные ряды, и подвергать воздействию ветра и солнца.Хорошо просушенная, выдержанная древесина звучит глухо, когда по ней стучат, а на концах сероватого цвета имеются трещины. В зависимости от погоды и породы дерева этот процесс сушки может занять от 6 месяцев до двух лет.
После того, как древесина высохнет, ее можно занести в сарай или другое здание, защищенное от непогоды (но с некоторой циркуляцией воздуха), пока оно не будет использовано.
Перемещение дров
НЕ ПЕРЕМЕЩАЙТЕ ДРОВА НА БОЛЬШИЕ РАССТОЯНИЯ. Помимо того, что транспортировка дров становится все более нерентабельной, она может резко увеличить распространение насекомых, убивающих деревья, и болезней.Примеры этих насекомых и болезней включают местного жука горной сосны и инвазивных видов, таких как азиатский длиннорогий жук, ясеневый изумрудный мотылек и непарный мотылек. Даже без видимых насекомых, ям, нор, опилок или других странных предметов на нем нельзя передвигаться по дереву. Эти крошечные угрозы могут нанести значительный ущерб лесам и быстро распространяются. В то время как в некоторых штатах есть ограничения на перемещение дров, в других рекомендуется оставлять дрова дома. Если вы покупаете дрова, поинтересуйтесь у продавца, где они взяли дрова.Если его нет поблизости или они не знают, откуда дрова, подумайте о другом торговце дровами. Как правило, 50 миль — это слишком далеко, а 10 миль или меньше считается лучшим. Чем ближе к дому, где он сгорел, тем лучше, включая дрова для похода.
Покупка пеллет
Качественные древесные гранулы — это удобный и очень чистый источник горючего топлива, который можно использовать с автоматизированными системами обращения с топливом. Обычно доступны в мешках 40 # или оптом, они производятся в соответствии с жесткими стандартами качества.Это маленькие пилюли, состоящие в основном из опилок и связующего вещества, обычно лигнина, и сильно уплотненные.
Характеристики древесных пеллет высокого качества:
Постоянный размер, диаметр ~ дюйма, длина ¾ дюйма.
Низкая влажность, 5-10%.
Низкий размер штрафов,
Механически прочный, чтобы выдерживать многочисленные манипуляции, не ломаясь и не образуя штрафов.
Без добавок. Лигнин, натуральный компонент древесины, должен быть единственным связующим веществом.
Плотность гранул. Древесные гранулы должны быть сильно сжаты. Чем рыхлее древесные гранулы, тем больше мелких частиц.
Качественные древесные гранулы имеют минимальное содержание золы, что означает, что они горят чисто и оставляют очень мало остатков (золы). Это увеличивает интервалы между чистками зольника. Сегодня доступны две «марки» пеллет: «Стандарт» и «Премиум». Несмотря на то, что они имеют одинаковое содержание энергии на фунт, гранулы «Премиум» должны иметь зольность Источник: Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC).Руководство по жилому дровяному отоплению, 2008 г. («О вашем доме: дымовые газы в вашем доме», 2006 г .; «О вашем доме: эффективное и удобное дровяное отопление», 2009 г.). Все права защищены. Воспроизведено с согласия CMHC. Любое другое использование и воспроизведение этого материала категорически запрещено.
Глава 11: Горение (Обновлено 31.05.10)
Глава 11: Горение (Обновлено 31.05.10)
Глава 11: Сжигание
(Спасибо to Дэвид Bayless за письменную помощь. этот раздел)
Введение — До этого точка тепла Q во всех задачах и примерах была либо заданной значение или было получено из отношения Первого закона.Однако в различных тепловые двигатели, газовые турбины и паровые электростанции тепло полученные в процессе сгорания с использованием твердого топлива (например, уголь или дрова). жидкое топливо (например, бензин, керосин или дизельное топливо), или газообразное топливо (например, природный газ или пропан).
В этой главе мы познакомимся с химией и термодинамика горения типовых углеводородных топлив — (C _x H _y), в котором окислителем является кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. Обратите внимание, что мы не будем рассматривать сжигание твердого топлива или сложные смеси и смеси углеводородов, входящих в состав бензин, керосин или дизельное топливо.
Атмосферный воздух содержит примерно 21% кислорода (O ₂) по объему. Остальные 79% «прочих газов» в основном азот (N ₂), поэтому предположим, что воздух на 21% состоит из кислорода и на 79% азота. объем. Таким образом, каждый моль кислорода, необходимый для окисления углеводорода, равен сопровождается 79/21 = 3,76 моля азота. Используя эту комбинацию молекулярная масса воздуха становится 29 [кг / кмоль]. Обратите внимание, что это предполагается, что азот обычно не подвергается каким-либо химическим воздействиям. реакция.
Процесс горения — Основной процесс сгорания можно описать с помощью топлива ( углеводород) плюс окислитель (воздух или кислород) под названием Реагенты , которые подвергаются химическому процессу, выделяя тепло, чтобы сформировать Продукты горения таким образом, что масса сохраняется. в простейший процесс сгорания, известный как стехиометрический Сгорание , весь углерод в топливе образует диоксид углерода (CO ₂) и весь водород образует воду (H ₂ O) в продуктах, поэтому мы можем записать химическую реакцию следующим образом:

где z известен как стехиометрический коэффициент для окислителя (воздуха)
Обратите внимание, что эта реакция дает пять неизвестных: z, a, b, c, d, поэтому нам нужно решить пять уравнений.Стехиометрический горение предполагает отсутствие в продуктах избыточного кислорода, поэтому d = 0. Остальные четыре уравнения мы получаем в результате уравновешивания числа атомов каждого элемента в реагентах (углерод, водород, кислород и азота) с числом атомов этих элементов в товары. Это означает, что никакие атомы не разрушаются и не теряются в реакция горения.
Элемент
Количество в реактивах
=
Количество товаров
Сокращенное уравнение
Углерод (C)
х
а
а = х
Водород (H)
л
2b
b = y / 2
Кислород (O)
2z
2a + b
г = а + Ь / 2
Азот (N)
2 (3.76) z
2c
c = 3,76z
Обратите внимание, что образующаяся вода может находиться в паре или жидкая фаза, в зависимости от температуры и давления продукты сгорания.
В качестве примера рассмотрим стехиометрическое горение метана (CH ₄) в атмосферном воздухе. Приравнивание моляра коэффициенты реагентов и продуктов получаем:
Теоретическое соотношение воздух и топливо-воздух -The минимальное количество воздуха, которое позволит полностью сгорать топливо называется Теоретическая Air (также именуемый Стехиометрический воздух ).В этом случае продукты не содержат кислорода. Если мы поставляем меньше теоретического воздуха, тогда продукты могут содержать углерод монооксида (CO), поэтому нормальная практика заключается в том, чтобы подавать более теоретический воздух, чтобы предотвратить это явление. Это превышение Воздух приведет к появлению кислорода в продукты.
Стандартная мера количества воздуха, используемого в процесс сгорания — воздух-топливо Коэффициент (AF), определяемый следующим образом:
Таким образом, учитывая только реагенты метана при сжигании теоретического воздуха, представленного выше, получаем:
Решенная проблема 11.1 — дюймов В этой задаче мы хотим разработать уравнение горения и определить соотношение воздух-топливо для полного сгорания н-бутана (C ₄ H ₁₀) с а) теоретическим воздухом и б) 50% избытком воздуха.

Анализ продуктов сгорания — Горение всегда происходит при повышенных температурах и мы предполагаем, что все продукты горения (включая воду пар) ведут себя как идеальные газы. Поскольку у них другой газ постоянных, удобно использовать уравнение состояния идеального газа в условия универсальной газовой постоянной:
В анализе продуктов сгорания нет представляет ряд интересных вещей:
1) Что такое процентный объем конкретных продуктов, в частности углекислого газа (CO ₂) и уголь оксид (CO)?
2) Что такое роса точка водяного пара в продуктах сгорания? Это требует оценка парциального давления паровой составляющей водяного пара продукты.
3) Существуют экспериментальные методы объемного анализ продуктов сгорания, обычно проводится на Dry Основа , дающая процент объема всех компонентов, кроме водяного пара. Это позволяет просто метод определения действительного воздушно-топливного отношения и использованного избыточного воздуха в процессе горения.
Для идеальных газов мы находим, что мольная доля y _i i-го компонента в смеси газов при определенном давлении P а температура T равна объемной доле этого компонента.
Поскольку из молярного отношения идеального газа: P.V = N.R _u .T, у нас:
Кроме того, поскольку сумма объемов компонентов V _i должен равняться общему объему V, имеем:
Используя аналогичный подход, определяем частичную давление компонента с использованием закона парциальных давлений Дальтона:
Решенная проблема 11.2 — В эта проблема Пропан (C ₃ H ₈) сжигается с 61% избытком воздуха, который поступает в камеру сгорания при 25 ° С.Предполагая полное сгорание и полное давление 1 атм. (101,32 кПа), определите а) соотношение воздух-топливо [кг-воздух / кг-топливо], б) процентное содержание двуокиси углерода в продуктах по объему, и c) температура точки росы продуктов.
Решенная проблема 11,3 — дюймов эта проблема Этан (C ₂ H ₆) сжигается атмосферным воздухом, и объемный анализ сухие продукты сгорания дает: 10% CO ₂, 1% CO, 3% O ₂ и 86% № ₂.Развивать уравнение горения, и определить а) процент превышения воздух, б) соотношение воздух-топливо и в) точка росы при сгорании. товары.

Анализ горения по первому закону — Основная цель горения — выработка тепла за счет изменения энтальпия от реагентов к продуктам. Из Первого Закона уравнение в контрольном объеме без учета кинетической и потенциальной энергии изменений и, если не делать никаких работ, имеем:
, где суммирование ведется по всем продукты (p) и реагенты (r).N означает количество молей каждого компонента, а h [кДж / кмоль] относится к молярной энтальпии каждый компонент.
Поскольку существует ряд различных веществ нам нужно установить общее эталонное состояние для оценки энтальпия, обычно выбирают 25 ° C и 1 атм, что составляет обычно обозначается надстрочным индексом o. Проф. С. Бхаттачарджи из Государственный университет Сан-Диего разработал экспертную систему на базе Интернета в < www.thermofluids.net > звонил ТЕСТ ( т он E xpert S система для T гермодинамика) в который он включил набор таблиц свойств идеального газа, все основанные на по энтальпии h ^o = 0 по этой общей ссылке.Мы адаптировали некоторые из этих таблиц специально для этого раздела, и их можно найти в следующая ссылка:
Горение Таблицы молярной энтальпии
В качестве примера снова рассмотрим полное сгорание метана (CH ₄) с теоретическим воздухом:
Обратите внимание, что в реагентах и продуктах В приведенном выше примере у нас есть основные элементы O ₂ и N ₂ как а также соединения CH ₄, CO ₂ и H ₂ O.Когда соединение образуется, изменение энтальпии называется изменением энтальпии. Энтальпия формации , обозначенной h _f ^o, и для нашего примера:
Вещество
Формула
hfo [кДж / кмоль]
Двуокись углерода
CO ₂ (г)
-393 520
Водяной пар
H ₂ O (г)
-241 820
Вода
H ₂ O (л)
-285 820
Метан
CH ₄ (г)
-74,850
где (г) относится к газу, а (л) относится к жидкость.
Знак минус означает, что процесс Экзотермический , т.е. тепло выделяется при образовании соединения. Обратите внимание, что энтальпия образования основных элементов O ₂ и N ₂ составляет нуль.
Сначала рассмотрим случай, когда достаточно теплопередача таким образом, чтобы и реагенты, и продукты находились на 25 ° C и давление 1 атм, и что водный продукт является жидким. С нет заметного изменения энтальпии, уравнение энергии становится:
Это тепло (Qcv) называется энтальпией . горения или нагрева Стоимость топлива.Если продукты содержат жидкую воду, тогда она выше Теплотворная способность (как в нашем примере), однако, если продукт содержит водяной пар, то это нижний предел . Теплотворная способность топлива. В энтальпия сгорания — это наибольшее количество тепла, которое может быть высвобождается заданным топливом.
Температура адиабатического пламени — Противоположная крайность приведенного выше примера, в котором мы оценили энтальпия горения — это случай адиабатического процесса, в котором тепло не выделяется.Это приводит к значительному повышению температуры. увеличение количества продуктов сгорания (обозначается адиабатическим Температура пламени ), которая может быть уменьшается за счет увеличения воздушно-топливной смеси.
Решенная задача 11.4 — Определить температура адиабатического пламени для полного сгорания Метан (CH ₄) с 250% теоретического воздуха в адиабатическом контрольном объеме.
Это уравнение может быть решено только итеративным методом. метод проб и ошибок с использованием таблиц Sensible Энтальпия против температуры для всех четырех компоненты продукции — CO ₂, Н ₂ О, О ₂, и N ₂.Быстрый приближение к температуре адиабатического пламени может быть получено следующим образом: при условии, что продукты полностью состоят из воздуха. Такой подход был представил нам Potter и Somerton в их Schaum’s Очерк термодинамики для инженеров , в котором они предположили, что все продукты имеют номер N ₂. Мы считаем, что более удобно использовать воздух, предполагая репрезентативное значение из Специального Теплоемкость воздуха : C _{p, 1000K} = 1,142 [кДж / кг.K].
Таким образом, суммируя все моли произведений, получаем:
Использование таблиц Sensible Энтальпия в зависимости от температуры , мы оценили энтальпия всех четырех продуктов при температуре 1280К.Этот в результате общая энтальпия составила 802 410 [кДж / кмоль топлива], что составляет чрезвычайно близкое к требуемому значению, что оправдывает такой подход.
Задача 11.5 — — Определите адиабатическую температуру пламени для полное сгорание пропана (C ₃ H ₈) с 250% теоретического воздуха в адиабатическом контрольном объеме [T = 1300 КБ].
______________________________________________________________________________________

Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли под лицензией Creative Общедоступное авторское право — Некоммерческое использование — Совместное использование 3.0 Соединенные Штаты Лицензия
Сжигание дров — Как горит дрова
Разбираемся, как горит дрова, технические подробности
Стадия 1: Испарение влаги — также известная как «подготовка к работе [защиты электронной почты]»
Если вы когда-нибудь пытались сжечь в своем камине влажные или необработанные дрова, вы знаете, насколько неприятным может быть этот этап. Собирая мятую бумагу, растопку, охапку небольших веток и какой-то ускоритель для разжигания огня, например, стартовый кирпич или зажигалку (и НИКОГДА из канистры бензина или дизельного топлива — серьезно), вы зажигаете спичку (или, вероятно, больше, чем 5 или 10, если честно!) И она уходит! К сожалению, этот первоначальный взрыв нефтяного пламени обычно переходит в стадию «нет дыма без огня», когда мы скрещиваем пальцы, дуем на него, пока не косимся глаз, и отчаянно надеемся, что он загорится — постоянно возимся с заслонками дымохода. и воздухозаборники, потому что давайте посмотрим правде в глаза — мы действительно читали те инструкции по плите? Действительно?? (Хорошо, это только я.)
В любом случае, если все пойдет хорошо, мы дойдем до стадии испарения влаги при сжигании древесины, где вместо выработки тепла тепло поглощается, поскольку вода, задержанная внутри дерева, превращается в пар и удаляется из древесины путем кипячения. . Чаще всего наблюдательные пироманы среди нас замечали это явление, происходящее на концах меньших ветвей, где вода прямо под корой вскипает и капает с паром в очаг. Говоря техническим языком, на этой первой стадии сжигания древесины температура древесины достигает 212 градусов по Фаренгейту, когда вода в древесине начинает кипеть, а затем испаряется.Как мы объяснили в нашем Руководстве по эффективному нагреву плавательных бассейнов, испарение требует много энергии, что идет вразрез с принципами сжигания дров для тепла, поэтому первое правило сжигания дров в печах или каминах: Сжигайте сухое дерево! Максимальное содержание влаги следует учитывать в диапазоне 15-20%, поэтому при выборе дров учитывайте влажность, а также тип древесины.
В отличие от сырых или необработанных бревен, летучие газы горючие. Они горят и выделяют тепло, к чему мы и стремимся, если только несколько лососей не болтаются высоко в дымоходе или вы не разжигаете курильщика.Таким образом, когда температура поверхности древесины поднимается с 212 ° F до примерно 450 ° F, выделяются газы, содержащиеся в большом количестве креозота: диоксид углерода, монооксид углерода, уксусная и муравьиная кислоты. Однако, поскольку эти газы, образующиеся на первой стадии сгорания, не воспламеняются до тех пор, пока вся влага не испарится и температура растопки не станет достаточно высокой, чтобы вызвать их искрение, это приводит к повышенным уровням выбросов, которые мы действительно не хотим сбрасывать. вверх по дымоходу и газу проносятся птицы с. Мы говорили это раньше, но повторим еще раз — первое правило выжигания дров? Сжигайте сухое дерево! (Да, и правильная древесина для максимальной отдачи тепла, если вы хотите подрумяниться.)
Как только процесс испарения лишней влаги завершится и температура в нашей печи или камине повысится, это приведет к сгоранию дров. Этап 2.
Стадия 2: Испарение углеводородных соединений, «Первичное сгорание» или стадия «Да, я думаю, горит»
На стадии 2 сжигания древесины мы еще не находимся в стадии выработки тепла (может быть, немного), но мы приближаемся! Сейчас у нас более пятисот градусов тепла, и температура растет.Химическая структура древесины начинает разрушаться, и начинается процесс пиролиза. Пиролиз «высвобождает органические газы и оставляет богатый углеродом древесный уголь». В этом процессе также образуется смесь углеводородов в виде капель жидкой смолы и горючих газов, и копание в этой части очень сложно. На данный момент у нас есть пары углеводородов, окись углерода, метан, водяной пар, двуокись углерода и хорошая смесь других паров. Это важный поворотный момент для эффективности дровяной печи или камина, поскольку температура продолжает расти.
После того, как влага вытесняется из древесины и тепло поднимает температуру древесины выше 540 ° F, происходит вторая стадия горения. Это этап производства тепла. Это происходит на двух разных температурных уровнях: первичном и вторичном сгорании.
Первичное сгорание:
Процесс, при котором газы выделяются из древесины и сжигаются, называется первичным сжиганием. Первичное горение начинается при температуре около 540 ° F, продолжается до 900 ° F и приводит к высвобождению большого количества энергии.При первичном сгорании также выделяются большие количества несгоревших горючих газов, включая метан и метанол, а также больше кислоты, водяного пара и диоксида углерода, что является потенциальным «неприятным» концом уравнения.
Вторичное горение:
Пора сконцентрироваться, эти газы, называемые вторичными газами, содержат до 60 процентов потенциального тепла в древесине , поэтому их эффективное и оптимизированное сгорание действительно важно для достижения высокой общей эффективности сгорания в дровяной печи или камине.Вторичные газы не сжигаются рядом с древесиной из-за недостатка кислорода (кислород расходуется на первичное сжигание) или недостаточной температуры.
Условиями, необходимыми для сжигания вторичных газов, являются достаточное количество кислорода и температура не менее 1100 ° F. Подача воздуха является критическим элементом в процессе горения, поэтому обслуживание высокоэффективной дровяной горелки, камина или дровяной печи так же важно, как и воздух. — утечки из-за плохо подогнанных или сжатых дверных уплотнителей препятствуют точному контролю воздуха.Проще говоря, слишком мало воздуха не будет поддерживать вторичное сгорание газа, а слишком много снизит температуру до точки, при которой вторичное сгорание не произойдет.
Помните, что воздух на 80 процентов состоит из инертного газа, и его температура при введении в дровяную печь значительно ниже 1100 ° F, необходимой для поддержания вторичного горения. Чем больше воздуха смешивается с вторичными газами, тем больше тепла поглощается азотом и тем ниже температура вторичной газовоздушной смеси.
Вторичное горение может происходить и происходит в высокоэффективных дровяных печах и каминах, которые спроектированы так, чтобы соответствовать требованиям EPA по чистому воздуху или превосходить их, но только если печь используется с правильно высушенной и выдержанной древесиной и эксплуатируется в соответствии с ее требованиями. конструкции и подключается к исправной и чистой дымоходной трубе или дымовой трубе.
Многие люди не осознают, что дымоход — это двигатель, приводящий в движение печь (или камин), и что если дымоход или дымовая труба неправильно заданы и построены (правильно рассчитаны, имеют достаточную высоту или не удерживают достаточно тепла), тогда тяга будет недостаточной, и лучшая печь в мире в лучшем случае будет разочарованием, а в худшем — даже опасностью.Неполное сгорание является расточительным и останавливает процесс производства окиси углерода, что неоптимально, особенно если дымоход не втягивает в достаточной степени и может вернуть CO в дом. Опять же, баланс — это все в гармонии горения древесины, тепла и кислорода для достижения оптимальной эффективности горения!
Этап 3: Воспламенение и сжигание паров газа — эффект дожигания вторичного сгорания
Теперь, когда у нас есть все эти горючие газы, производимые для максимальной эффективности сжигания древесины и минимального загрязнения , им сейчас необходимо достижение и поддержание минимальной пороговой температуры для возникновения горения паров газа.Мы должны предположить, что в этом процессе присутствуют все компоненты так называемого «огненного треугольника». NFI заявляет, что между 540 и 1225 градусами мы наконец имеем полное сгорание!
Сжигание древесины — треугольник огня объясняет, какие пожары должны хорошо гореть. Дело в сжигании газообразных углеводородов и самого оксида углерода.Для продолжения горения температура обычно должна оставаться выше 1100 градусов, но может достигать 2000 градусов! По иронии судьбы, на этой стадии сгорания также образуется наш старый друг — вода, поскольку молекулы водорода и кислорода соединяются с большим количеством водяного пара, содержащегося в дымовых газах. Поэтому так важно свести к минимуму возможность образования конденсата в дымоходе, а материалы дымовых труб должны быть устойчивыми к ржавчине и коррозии для длительного срока службы.
Stage 4: Char Burning — уютное теплое сияние от углей — идеально подходит для секса!
Это последняя стадия сгорания , поскольку первые три процесса оставили углерод в древесном угле в качестве единственного оставшегося горючего материала.Чтобы он продолжал гореть, требуется температура выше 950 градусов для сжигания этого богатого углеродом древесного угля, но он может гореть практически без пламени. Когда вы замечаете звук и тепло тлеющих углей в хвостовой части пожара, на самом деле это углерод, горящий в древесном угле, который является основой традиционной выплавки и производства стали!
Обобщить стадии горения; процесс сжигания дров является сложным, так как разные бревна находятся на разных стадиях во время горения пожара, а суть в том, что, выбрав правильную древесину, вам необходимо точно контролировать температуру горения и уровень кислорода для оптимизации процесса горения.
Это означает, что
выбор правильной дровяной печи или камина имеет важное значение (подробнее здесь) , как и выбор правильного вида древесины для сжигания (подробнее здесь) — обе страницы из EcoHome Руководства по экологическому строительству Раздел
В качестве альтернативы, если постоянное и надежное тепло является основным решающим фактором, рассмотрите возможность выбора
высокоэффективной печи на древесных гранулах без использования электричества для максимальной тепловой мощности и минимального воздействия на окружающую среду, см. Здесь Печи на древесных гранулах горят эффективно, поскольку треугольник огня строго контролируется
Burning Wood — Выбор материала термической массы
Если вы не хотите, чтобы плита остыла сразу после того, как огонь погас, вам нужно сохранить часть тепла от горения.Способность дровяного обогревателя улавливать и накапливать избыточное тепло для постепенного высвобождения позже в значительной степени зависит от используемых материалов. Есть несколько важных физических свойств, которые определяют способность материала поглощать интенсивное избыточное тепло от горящей древесины.
Теплоаккумулирующая способность
В таблице ниже представлен ряд материалов-кандидатов. Наиболее очевидная характеристика, которую следует учитывать, — это способность сохранять как можно больше тепла в заданном объеме пространства.Эта способность называется теплоемкостью, и таблица ниже отсортирована по теплоемкости.
Теплоемкость рассчитывается путем умножения плотности материала на его способность накапливать тепло. Последнее называется его удельной теплоемкостью. Как видно из приведенной ниже таблицы, для получения высокой теплоемкости необходимы как высокая удельная теплоемкость, так и высокая плотность. Многие материалы плотные, но плохо удерживают тепло или хорошо удерживают тепло, но не очень плотные.
Рабочая температура
Теплоемкость — это оценка на градус повышения температуры материала.Ключ к плотному хранению энергии — это возможность поднять материал в максимально возможном количестве с помощью выхлопных газов. Например, сравнивая воду с красным кирпичом, мы обнаруживаем, что вода имеет гораздо более высокую теплоемкость. Однако, поскольку вода так быстро превращается в пар, она не может поглощать много тепла по сравнению с красным кирпичом. Таким образом, хотя вода является отличным теплопроводящим материалом, она, вероятно, не так хороша, как другой материал, который можно поднять на 500 °.
Бетон также обладает хорошей теплоемкостью, но его рабочая температура составляет около 400 ° F.Превышение этого числа приведет к отказу печи. Каждый раз, когда мы используем блоки CMU (сделанные из бетона) в конструкции, мы используем слой шамотных кирпичей между блоками CMU и теплом для защиты от более высоких температур.
Стеклу требуется около 2700 ° F, чтобы расплавить его. С другой стороны, алюминий плавится при температуре 1220 ° F.
Должны содержаться термические соли и оксид магния; при температуре они жидкие, что усложняет конструкцию.
Теплопроводность
Теплопроводность — это мера способности материала поглощать тепло.Из диаграммы видно, что высокая теплопроводность талькового камня наряду с его высокой рабочей температурой и теплоемкостью делают его привлекательным материалом для дровяной печи. Он дороже огнеупорного кирпича, но выглядит намного лучше.
Точно так же глина очень дешевая, но во много раз менее проводящая, чем огнеупорный глиняный кирпич.
Ограничения формы
Кордиерит доступен в качестве «мебели» для печи, такой как круглые и прямоугольные полки, а также камни для пиццы.Нам не удалось найти способ отлить любую форму по нашему выбору, поэтому вам придется создать свой дизайн, чтобы включить полку определенного размера.
Номера диаграмм
Методы испытаний, образцы, использованные для испытаний, тип материала — все это сговорилось, чтобы создать широкий спектр спецификаций, доступных для любого данного материала. Также очень немногие источники используют одну и ту же единицу измерения. Поэтому при сравнении материалов обязательно делайте преобразования. Цифры, показанные в таблице выше, предназначены только для обозначения стартовой позиции в парке.
(первоначально опубликовано 23 июля 2013 г.)
Сколько тепловой энергии в дровах?
Перед лицом исторически суровой зимней погоды цены на топливо для отопления достигли рекордно высокого уровня из-за нехватки многих традиционно обильных запасов топлива. Древесина для обогрева может быть практической альтернативой ископаемому топливу для некоторых домовладельцев.
Хотя глубокий снег и очень холодные зимние температуры могут отпугнуть многих людей от приобретения дров в этом сезоне, древесина является альтернативным источником топлива для отопления, который стоит рассмотреть.Повышенная эффективность как внутренних, так и наружных дровяных горелок в сочетании с ростом цен на ископаемое топливо делает древесину более привлекательным источником топлива для отопления, чем это было за многие годы.
Трудно дать точную оценку тепловой энергии древесины. Проблему оценки теплотворной способности дров усложняют разные породы, но в основном проблемы возникают из-за разницы в содержании влаги. Свежесрубленная древесина, большая часть которой растущая влага остается внутри ячеек, может содержать до 60 процентов или более влаги по весу.Эту свежесрубленную древесину обычно называют «зеленой древесиной». Прежде чем древесина сможет вырабатывать тепло, эту внутреннюю воду необходимо выпарить или выпарить. При сжигании зеленой древесины энергия древесины используется для производства тепла, так как при превращении воды в пар или пар используется энергия.
Древесина, используемая в качестве топлива, должна быть высушена на воздухе или «выдержана» до тех пор, пока ее внутренний уровень влажности не станет примерно 20 процентов или меньше. Обычно расколотая зеленая древесина высыхает до этого более благоприятного уровня влажности, если штабелировать их таким образом, чтобы наружный воздух мог циркулировать вокруг штабелей, по крайней мере, в течение одного полного летнего сезона.Некоторым породам древесины потребуется больше времени для высыхания, чем другим. Красный дуб, например, медленно сохнет на воздухе из-за сложной внутренней структуры ячеек.
Лучший способ сравнить относительную теплотворную способность различных видов топлива — это разбить их на единицы тепла или БТЕ. Стандартный шнур из хорошо выдержанной твердой древесины (штабель древесины 4х 4х 8 футов или 128 кубических футов) содержит около 20 миллионов БТЕ. Для сравнения, это более или менее эквивалентно теплоте сгорания 145 галлонов мазута № 2 или 215 галлонов сжиженного нефтяного газа.
Michigan State University Extension предлагает, чтобы люди изучили плюсы и минусы сжигания древесины, прежде чем переходить от вашего текущего топлива тепловой энергии. Современные жидкотопливные и газовые горелки в среднем более эффективны, чем дровяные горелки, поэтому экономия при переходе на древесину может быть не такой большой, как может показаться. Местное зонирование может ограничивать дровяные горелки (ограничения обычно применяются к уличным горелкам), а также некоторых страховых компаний; поэтому домовладельцам рекомендуется изучить это, прежде чем начинать какие-либо изменения.
Если домовладельцу посчастливилось владеть или иметь доступ к лесному участку для заготовки дров, он имеет преимущество перед теми, кто этого не делает. Не забудьте получить разрешение перед входом в любую собственность для вывоза дров. Мичиганский DNR в этом году выдает разрешения на дрова на дрова в связи с экстремальной погодной ситуацией, в которой мы сейчас живем. Для получения дополнительной информации о получении разрешений на использование топливной древесины для земель, находящихся в государственной собственности, или помощи в поиске местного источника древесины посетите их веб-страницу «Персональное разрешение на использование топливной древесины».
Вы нашли эту статью полезной?

Элемент	Количество в реактивах	=	Количество товаров	Сокращенное уравнение
Углерод (C)	х		а	а = х
Водород (H)	л		2b	b = y / 2
Кислород (O)	2z		2a + b	г = а + Ь / 2
Азот (N)	2 (3.76) z		2c	c = 3,76z

Вещество	Формула	hfo [кДж / кмоль]
Двуокись углерода	CO ₂ (г)	-393 520
Водяной пар	H ₂ O (г)	-241 820
Вода	H ₂ O (л)	-285 820
Метан	CH ₄ (г)	-74,850

Табличка ниже дает представление о тепловыделении влажного и сухого дерева при сгорании:

Приведем практические величины удельной теплоты сгорания для сухого и влажного дерева:

Таблица объёмной теплотворности дров (удельная теплота сгорания объемная) при влажности древесины 20%

Температура горения («жаропроизводительность») различных пород дерева (древесины)

Удельная теплота сгорания дров, теплотворная способность, температура горения

Сущность физического параметра

Сущность процесса горения

Зависимость от влажности

Зависимость от плотности

Хозяйственные особенности различных дров

Видео: Как выбрать дрова для топки

Таблица теплоты сгорания дров в котлах и печах

Таблица значений удельной теплоты сгорания топлива

Удельная теплота сгорания дерева

Еще по этой теме на нашем сайте:

3 комментария

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Что такое удельная теплота сгорания?

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Где можно найти значения q

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Теплотворность твердых материалов

Особенности разных пород дерева

Влияние возраста на свойства угля

Характеристики пеллет и брикетов

Выводы и полезное видео по теме

Удельная теплота сгорания топлива — урок. Физика, 8 класс.

Теплота сгорания — обзор

4.4.8 Теплота сгорания

(PDF) Удельная теплоемкость древесины

Wood Heat — Step 4: All About Wood

Шаг 4. Все о дереве

Как горит дрова — Операция

Система первичного / вторичного воздуха

Опасности ожога

Отложения креозота и пожары в дымоходах

Бэкдрафтинг

Окись углерода

Горячие угли в золе

Вид топлива

Wood Tips — размер, влажность, хранение и т. Д.

Сушка древесины

Перемещение дров

Покупка пеллет

Глава 11: Горение (Обновлено 31.05.10)

Сжигание дров — Как горит дрова

Разбираемся, как горит дрова, технические подробности

Это означает, что

В качестве альтернативы, если постоянное и надежное тепло является основным решающим фактором, рассмотрите возможность выбора

Burning Wood — Выбор материала термической массы

Сколько тепловой энергии в дровах?

Добавить комментарий Отменить ответ