Jika Anda dipandu oleh Wikipedia, suhu pembakaran kayu berkisar antara 800-1000 ° C (kurang-lebih), dan penyalaan dan pembusukan pohon dimulai pada 300 ° C. Bahkan, kisaran ini bahkan lebih luas - dari 450 hingga 1050 ° C. Data tidak terlalu akurat, bukan? Ada penjelasan untuk ini - suhu di tengah api tergantung pada banyak kondisi. Mereka yang ingin mencapai pembakaran kayu yang efisien di kompor atau boiler bahan bakar padat tidak ada salahnya untuk berkenalan dengan faktor-faktor ini.
Kapan kayu bakar memberi lebih banyak panas?
Untuk mengatur pemanasan ekonomis dari rumah pribadi, perlu untuk mengekstrak energi termal maksimum dari kayu, dan kemudian memindahkannya ke bangunan dengan kerugian minimal. Kondisi kedua tergantung pada efisiensi sumber panas, tetapi yang pertama tergantung pada suhu kayu bakar di tungku tungku atau boiler. Semakin tinggi, semakin banyak panas yang dikeluarkan.
Faktor-faktor berikut mempengaruhi jumlah panas yang dihasilkan selama pembakaran kayu (produksi panas):
- konten kalori (jumlah energi panas yang dapat diperoleh dari satu unit bahan bakar);
- kadar air alami di pohon;
- volume udara yang disuplai dan suhunya.
Dalam praktiknya, semua parameter ini saling terkait. Nilai kalor bahan bakar, terlalu jenuh dengan kelembaban, sekitar 2 kali lebih rendah dari pohon kering. Dan tanpa jumlah udara yang tepat, itu akan membara dan mengeluarkan panas minimum. Artinya, suhu pembakaran sebenarnya dari pohon adalah nilai variabel dan tidak dapat secara akurat ditunjukkan dalam pertimbangan teoretis.
Sebagai referensi. Ada cara sederhana untuk menentukan berapa suhu api dicapai dengan membakar kayu di tungku perapian terbuka. Gunakan pirometer inframerah yang mengukur pemanasan permukaan pada jarak tertentu, seperti yang dilakukan pembuat kompor utama dalam videonya. Ini menunjukkan tes sisipan perapian dari barbekyu, pengukuran dilakukan pada paruh kedua video.
Sekarang mari kita lihat masing-masing faktor secara individual.
Tentang nilai kalor bahan bakar
Berbagai jenis kayu berbeda dalam kepadatan dan berat, dan juga mengandung jumlah karbon dan hidrogen yang berbeda - komponen utama yang menghasilkan panas selama pembakaran. Biasanya, spesies yang lebih padat dan lebih berat, seperti kayu ek dan abu, memberikan lebih banyak energi daripada poplar atau alder. Kami sajikan kepada Anda sebuah tabel dengan data tentang kepadatan, panas spesifik, dan suhu pembakaran berbagai spesies kayu.
Catatan. Tabel ini menunjukkan nilai massa dan volume panas pembakaran bahan bakar kering per 1 kg dan 1 m³ penyimpanan. Temperatur maksimum diberikan untuk kondisi pembakaran ideal dengan udara berlebih.
Jika kita membandingkan nilai kalor berdasarkan volume, terlihat bahwa kayu oak atau birch akan melepaskan lebih banyak panas daripada konifer yang kurang rapat. Dan meskipun kondisi untuk membakar kayu di kompor, kompor perut atau ketel jauh dari ideal, tren akan terus berlanjut. Yaitu, suhu nyala api secara langsung tergantung pada nilai kalor dari spesies kayu yang dipilih.
Efek kelembaban
Peningkatan kadar air adalah musuh pertama perpindahan panas efektif selama pembakaran biomassa apa pun. Kayu yang baru dipotong dengan kadar air 50-65% tidak akan pernah memberikan indikator yang diberikan dalam tabel di atas, dan inilah alasannya:
- Dalam proses memanaskan tungku, air yang terkandung dalam log menyerap sebagian panas yang dihasilkan.
- Ketika kayu bakar telah menyala dengan baik dan diberi panas yang cukup, uap air dari fase cair berubah menjadi uap, menghilangkan bagian terbesar dari energi yang diterima. Karena uap panas meninggalkan kotak api bersama dengan gas buang, tidak mungkin untuk memulihkan panas yang hilang.
- Untuk menyalakan pohon mentah, diperlukan suhu yang lebih tinggi. Dari korek api dengan selembar kertas, cukup sulit untuk menyalakannya, Anda perlu menggunakan kompor gas.
Sebagai referensi. Sebagian uap air mengembun dari kontak dengan dinding cerobong, yang menyebabkan sebagian kecil energi panas dilepaskan. Itu hanya menghangatkan pipa, dan bukan rumah Anda.
Berapa nilai kalor menurun, dan kemudian suhu pembakaran pohon tergantung pada kelembaban, tercermin dalam tabel berikut:
Sangat mudah untuk melihat bahwa perpindahan panas dari kayu bakar yang baru digergaji adalah setengah dari api kering (kelembaban kurang dari 20%). Oleh karena itu, untuk memanaskan rumah harus menghabiskan dua kali lipat bahan bakar padat. Masalah terpisah adalah kompor di kamar mandi, yang membutuhkan panas maksimum untuk menyalakan. Saat menggunakan kayu mentah, tidak akan mungkin mencapai suhu tinggi, tidak peduli berapa banyak kayu yang dilemparkan ke tungku. Masalahnya adalah produksi panas mereka yang lemah, yang tidak akan membiarkan Anda membanjiri pemandian sebagaimana mestinya.
Konsumsi udara pembakaran
Untuk benar-benar membakar kayu dan mencapai suhu maksimum dalam kotak api, perlu memasok udara dengan kelebihan 130% dari jumlah yang diperlukan. Saat menciptakan kondisi ideal, reaksi oksidasi karbon (pembakaran) dijelaskan oleh persamaan yang disederhanakan:
Dengan kata lain, ini berarti bahwa ketika dipanaskan, kayu terurai menjadi karbon (C) dan hidrogen (H), dan oksigen (O) disuplai dari luar. Setiap atom karbon memenuhi 2 atom oksigen dan membentuk karbon dioksida. Pada gilirannya, hidrogen bergabung dengan residu oksigen, yang menyebabkan air dilepaskan (sekali lagi, dalam bentuk uap). Latin Q pada akhir formula berarti pelepasan panas untuk kebutuhan pemanasan.
Tetapi apa yang terjadi jika kondisi ideal dilanggar:
- Hidrogen adalah unsur yang sangat aktif, oleh karena itu ia teroksidasi. Ketika tidak ada udara yang cukup (Anda menutupi tanur tiup atau ketel uap), maka karbon akan tetap tanpa molekul oksigen. Akibatnya, karbon monoksida (CO) yang tidak terbakar terbentuk, terbang keluar ke pipa bersama dengan asap.
- Dengan kekurangan oksigen total (yang disebut mode membara), karbon berubah menjadi arang, abu dan jelaga. Yang terakhir, di bawah pengaruh cerobong asap, juga bergegas ke pipa dan menetap di dindingnya.
- Udara berlebih terjadi dari cerobong asap yang kuat atau pengoperasian turbocharger boiler yang tidak tepat. Fenomena ini penuh dengan kehilangan panas melalui cerobong asap.
Catatan. Api unggun adalah contoh sumber panas dengan pasokan udara yang tidak terkendali. Semakin banyak, semakin rendah suhu api di api dan lebih sedikit panas di pintu keluar. Untuk menghangatkan dalam waktu lama di dekat perapian, batang kayu harus ditanam terus menerus.
Hambatan untuk mendapatkan panas yang baik dari kayu bakar bisa menjadi suhu udara yang disuplai ke ruang bakar. Aliran udara dingin berhasil menghilangkan panas yang berharga seperti halnya uap air. Bukan kebetulan bahwa produsen unit pemanas berkualitas tinggi mengatur saluran khusus untuk memanaskan udara dari dinding luar kotak api. Cara ini diterapkan dalam praktik ditunjukkan dalam foto boiler bahan bakar padat buatan sendiri dari pakar kami.
Tips Berguna
Suhu tinggi dari kayu yang terbakar adalah kunci pemanasan efektif rumah pribadi. Bahkan pabrikan boiler TT dan kompor pembakaran kayu menunjukkan dalam instruksi bahwa efisiensi terbaik dari generator panas diamati ketika beroperasi pada mode maksimum.
Pada akhirnya, kami akan memberikan beberapa rekomendasi tentang cara mencapai produksi panas tinggi, dan karenanya penghematan energi:
- Jika Anda harus membeli kayu bakar, jangan mengambil spesies rendah kalori, seperti willow dan poplar. Yang pertama terlalu jenuh dengan kelembaban, dan yang kedua rendah kepadatan. Ingat bahwa Anda membayar meter kubik, bukan kilogram bahan bakar padat.
- Keringkan log sebanyak mungkin. Pohon yang baru ditebang mencapai kadar air 20-25% setelah minimal satu setengah tahun pengeringan di kayu bakar terbuka.
- Cobalah untuk tidak mengoperasikan boiler dalam mode peluruhan yang dibanggakan, yang seharusnya membantu menghemat.Seperti yang dapat Anda lihat dari foto, suhu api selama pembakaran normal adalah 800 ° C, dan kayu yang membara tidak akan menghasilkan lebih dari 450 ° C. Dengan disipasi panas seperti itu, rumah tidak bisa dipanaskan.
- Karbon monoksida CO tidak hanya mudah terbakar, tetapi juga beracun. Berusaha menghemat bahan bakar, kami memblokir pasokan udara ke tungku dan memprovokasi pelepasannya. Tidak hanya bahan bakar potensial dibuang sia-sia, tetapi juga mencemari lingkungan.
- Jangan mengatur pasokan udara ke tungku dari jalan, agar tidak kehilangan energi pada pemanasannya. Saat memilih boiler bahan bakar padat, perhatikan model dengan saluran pemanas. Mereka mudah dibedakan dengan kipas yang dipasang di panel atas, dan tidak di pintu panci abu.
Tentu saja, tidak mungkin untuk terus mempertahankan suhu tinggi di dalam ruangan, karena kebutuhan rumah akan panas juga berubah dan tergantung pada banyak faktor. Untuk mengakumulasi energi berlebih, ada akumulator panas, mereka juga tangki penyangga. Dalam kasus ekstrem, belilah generator panas paksa, di mana selama periode shutdown kipas, akses udara benar-benar terhalang.