На днях один из соседей по дачному участку поинтересовался у меня о том, что такое удельная теплота сгорания дров. Интуитивно не сложно было ответить, но я решил разобраться в этом вопросе. Оказалось, что тема интересная, поэтому я решил результатами своих поисков поделиться и с Вами. Вот что я выяснил.
От чего зависит теплотворность дров
Первое, что рассматривается при выборе дров – это порода. Деревья здесь рассматриваются в качестве топлива, а точнее химических особенностей того или иного образца. Для наглядности в таблице представлены общие (усредненные) показатели:
| Тип дров | Теплотворная способность дров (в Ккал/кг*) |
| Лиственные | 4460 |
| Хвойные | 4560 |
| Смешанные | 4510 |
* Речь здесь идет не про объем, а про массу дров. Стоит отметить, в кубометре лиственных пород оказывается больше, чем хвойных. То есть табличные данные относительно объема могут быть ниже или выше.
Под удельной теплотой сгорания топлива подразумевается количество тепловой энергии, которое выделяется в результате полного сгорания заданной массы или объема в данном случае дров. Измеряется физическая величина в Джоулях либо Калориях: Дж/кг или Ккал/кг. Здесь имеется прямая зависимость с важным для пользователей дровяных печей и каминов моментами. Чем выше показатели, тем меньше нужно топлива из-за высокого КПД.
Отдельно рассматриваются еще 2 понятия:
- Объемная теплотворность. Показатели здесь зависят от плотности древесины, поэтому их нельзя считать стабильными. Одно и то же растение в разных местах имеет отличительную химическую среду питания.
- Массовая теплотворность. Показатели зависят от влажности образца. Здесь условно проводится классификация на три группы: комнатно-сухая (7-20 %), воздушно-сухая (20-50 %) и сплавная древесина (50-70 %).
В таблице ниже представлены показатели объемной теплотворности дров (в Ккал/куб.дм) различных пород деревьев с учетом их влажности:
| Порода | 15 % | 25 % | 50 % |
| Береза | 2600 | 2028 | 891 |
| Дуб | 3240 | 2527 | 1110 |
| Ель | 1800 | 1404 | 617 |
| Кедр | 2280 | 1778 | 781 |
| Лиственница | 2640 | 2059 | 904 |
| Осина | 1880 | 1466 | 644 |
| Пихта | 1640 | 1279 | 562 |
| Сосна | 2080 | 1622 | 712 |
| Тополь | 1600 | 1248 | 548 |
Массовая теплотворность чаще учитывается при определении общего показателя. Вот несколько примеров в цифровом выражении:
| Степень влажности (в %) | Теплотворная способность (в Ккал/кг) |
| 7 | 4020 |
| 12 | 3770 |
| 20 | 3370 |
| 31 | 2820 |
| 45 | 2120 |
| 63 | 1220 |
Второе, что рассматривается при выборе дровяного топлива – уровень ее влажности. Стоит отметить, что это понятие может быть двух типов:
- Абсолютная. Здесь рассматривается текущий показатель количества влаги на фоне совершенно сухого образца. Это особенно актуально для строительных материалов.
- Относительная. В этом случае учитывается количество влаги в заготовках на конкретный момент сравнительно с массой выбранной древесины. Это актуально при работе с топливными ресурсами.
Влажность учитывать при расчетах необходимо, так как часть тепловой энергии в процессе горения дров уходит на процесс испарения влаги. Она фактически в итоге не «принимает участия» в обогреве печного щита, в конечном счете и жилого помещения. Для вычислений реальной теплотворности древесины существует формула: Qр=Q(100-W)/100-6W. Под условными обозначениями подразумеваются:
- Q – теплотворность абсолютно сухого образца;
- W – относительная влажность заготовленного топлива.
Например, для лиственных пород Q=4460 Ккал/кг. При W=12 % теплотворность березовых дров будет снижена до 3852 Ккал/кг. А у ели при той же относительной влажности значение уменьшится на 620 единиц.
Третий параметр, от которого зависят показатели КПД дров – это плотность древесины. Касательно топлива рассматривается вес одного кубометра. В таблице представлены усредненные показатели объемной теплотворности для разных пород древесины при влажности в 12 %.
| Порода | Плотность (в кг/куб.м) | Теплотворность (в ККал/куб.дм) |
| Береза | 640 | 2465 |
| Дуб | 690 | 2658 |
| Ель | 445 | 1753 |
| Кедр | 435 | 1714 |
| Лиственница | 665 | 2620 |
| Осина | 495 | 1907 |
| Пихта | 375 | 1478 |
| Сосна | 505 | 1990 |
| Тополь | 455 | 1753 |
Наравне с теплоотдачей дров разных пород рассматривается так называемая жаропроизводительность. Это температура сгорания топлива. В теории показатель должен быть близок +1547 градусам по Цельсию. Однако на практике наблюдаются различные потери от воздействия воздуха, окружающих предметов, сквозных отверстий и прочего. То есть по факту температурный диапазон оказывается ограниченным +700-+1200 градусами.
Полезные заметки
Некогда кленовые листья принимались за открытые к небу ладони предков. Поэтому деревья не принимались в расчет во время выбора топлива. А для банных печей заготовка дров проводилась на убывающую луну. Береза долгие годы считалась царской древесиной для отапливания дома, но в Тамбовской губернии отдавали предпочтение только яблоневым поленьям. Многие поверья и опыт прадедов дожили до сегодняшних дней.
Несколько слов о хвойном лесе
Любители каминов и протапливания печей ель, сосну и лиственницу особенно ценят за характерное потрескивание поленьев в процессе горения с выделением приятного аромата от содержащихся смол. Да и пламя выглядит красиво: ярко с большим количеством искр. На практике также наблюдается быстрое сгорание дров разных пород хвойных деревьев с высокой теплоотдачей.
В связи со смолой в хвойном лесе можно отметить два момента. Более высоким содержанием отличается сосна, что положительно сказывается на объеме выделяемого тепла. Аромат от сгораемых смолистых веществ обладает бодрящим эффектом для человека в целом. А на органы дыхательной системы оказывается тонизирующее воздействие.
Достоинства лиственных пород
Для протапливания бани чаще используются лиственные породы деревьев. Здесь ценятся такие варианты, как береза, ольха, ясень или плодовые сорта. Особенно ценится яблоня из-за высоких показателей теплоотдачи.
Вот несколько заметок от пользователей:
- Береза. Наиболее ценными считаются дрова «в возрасте» не более двух лет. Они способствуют насыщению пара в бане антибактериальными свойствами. Здесь становится легко и полезно дышать, в том числе с простудными заболеваниями.
- Дуб. Топливо изготовленное из деревьев «среднего» возраста считается высококачественным. Оно особенно рекомендуется для отапливания каминов из-за небольшого количества выделяемого дыма. Зато терпковатый аромат приятный появляется, который способен оказывать исцеляющее воздействие даже на хронические заболевания.
- Липа. Здесь есть один недостаток – долго разгораются. Но трудозатраты оправдываются высокой теплотой сгорания дерева и целебными свойствами выделяемых веществ. В бане для большей пользы в печь добавляется мед. Многие считают, что липовые дрова – это идеальное решение для парилки. Главное помнить, что рекомендованный срок хранения поленьев для сохранения их полезных качеств ограничен всего двумя годами.
Еще одно лиственное дерево ценится любителями печного отопления – это ольха.
Среди знати в давние времена даже выбирали среди подвидов породы, особенно среди выросших в условиях низкой влажности касательно почвы. Правда дрова все равно легко просушиваются. Ценность топлива заключается в быстрой возгораемости, выделении большого количества тепла и малого объема дыма. А ароматы способствуют улучшению ситуаций с простудными заболеваниями, депрессией и усталостью.
Особенности мягкой древесины
Здесь прослеживается зависимость с зольным остатком, который негативно влияет на показатели общей удельной теплоемкости дров. Печникам для получения лучших результатов не только элементы отопительной системы приходится часто чистить, но снимать золу с горящих поленьев для открытия доступа кислороду к углям. Вот несколько заметок от пользователей о часто используемом топливе с низкой плотностью:
- елка легко колется и растапливается, но нужно быть аккуратным с разлетающимися искрами;
- сосна отличается от ели тем, что на горение уровень влажности заготовок фактически не влияет;
- ольха лучше поперек волокон распиливается и тяжело колется, но отличается способностью сгорать практически без золы;
- лиственница по теплоотдаче не уступает «лидирующим» образцам;
- осина, кроме высокого КПД, славится приятным ароматом и треском.
В целом низкой плотностью в большинстве своем обладают хвойные породы деревьев. Золы здесь остается, как правило, больше, чем в ситуациях с лиственными деревьями. Однако все это окупается высокой теплоотдачей и целительными свойствами выделяемых веществ, которые также приятны на запах.
Полезная информация
Независимо от данных таблиц о теплоотдаче дров разных пород хуже всего работать с сырой древесиной. Она трудно разгорается, тлеет и КПД у топлива ощутимо снижается. Но бывают ситуации, когда приходится для обогрева дома или бани использовать непросушенные поленья. В этом случае можно прибегнуть к дедовской методике и поваренной соли. Этот «многофункциональный» продукт в обильном количестве способен «вытягивать» влагу из материала.
Для растопки печи помимо бумаги используются щепки. Лучшим вариантом считаются ель с березой. Но они не всегда имеются под рукой. Поэтому современники прибегают к легковоспламеняемым жидкостям. На природе можно полить немного бензина или солярки, а в случае с печками допускается только смачивание лоскута тряпки для прокладывания его между поленьями. Встречаются также рекомендации по добавлению в топку пластиковых стаканчиков или бутылок, которые отлично горят практически в любых условиях.
В целом заготовку дров разных пород с любым КПД лучше проводить зимой. Причин этому две: влажность древесины находится на минимальном уровне, раскалывать заготовки проще. Но использовать топливо не рекомендуется раньше, чем через год после сборки поленниц. Независимо от степени влажности от дров с гнилостными образованиями необходимо отказаться особенно для протапливания банной печи. В таких участках скапливаются токсины, которые могут негативно повлиять на здоровье.
В этом видео специалист рассказывает об отличиях дровяного топлива из различных пород:
В этом видео опытный печник рассказывает о последствиях использования сырых дров на примере новой печи:
Коротко о главном
Удельная теплоемкость сгорания дров – это количество выделяемого тепла вследствие полного сгорания кубометра топлива.
КПД дров зависит от химического состава и плотности древесины, содержащейся влаги и количества зольного остатка.
Топливо с содержанием смолистых веществ выделяют больше тепловой энергии и пары с полезными для здоровья свойствами.
Лиственные породы, как правило, имеют высокую плотность, выделяют меньше дыма и золы остается меньше.
Сухие дрова быстрее разгораются и эффективнее прогревают печной щит, воздух в помещении.
Напишите в комментариях, как думаете – какие дрова лучше использовать для камина, домашней или банной печи: «традиционные» или правильно подготовленные с выдержкой до 2-3 лет?
