Kokia degimo temperatūra medienos: kaip išnaudoti malkų potencialą namų šildymui

Norėdami gauti ne per daug ir ne per mažai šilumos atitinkamoje erdvėje, kur įrengiame židinį, turime atsižvelgti ne tik į židinio tipą ir talpą bet ir į naudojamo kuro savybes, kaloringumą ir, aišku, kiekį. Jau rašėme, kad židiniui tinkamos yra lapuočio malkos, turinčios daugmaž 20 procentų drėgmės kiekį. Atkreipkite dėmesį, kad kūrendami briketais, jų kiekį turėtume sumažinti 10-20 procentų, lyginant su malkų kiekiu ir, aišku, atsižvelgti į jų kaloringumą.

Kokias malkas rinktis ir kaip jų paruošti

Pirmoji degimo fazė - garinimo etapas, kurio metu iš medienos garuoja vanduo; jis vyksta iki pasiekus 100 laipsnių Celsijaus. Kai temperatūra pasiekia 100-150 ℃, medienoje pradeda skilti kietos medžiagos ir virsti dujomis. Pačių dujų degimas prasideda apie 225 ℃, o šilumos išskyrimas pasiekia aukščiausią vertę - apie 300 ℃. Degimo procesa svarbiausia - degimo sistemos kokybė: teisingai sureguliuotas antrinio oro srautas užtikrina pakankamą deguonies kiekį.

Cheminė medienos sudėtis yra pagrinde anglis, vandenilis ir deguonis. Medienoje praktiškai nėra kenksmingų medžiagų: švino, chloro ar sunkiųjų metalų. Esant teisingai degimui susiformuoja anglies dioksidas ir vandens garai bei nedidelis kiekis pelenų. Tačiau nekokybiškas degimas gali išskirti sunkiuosius metalus, rūgštis ar formaldehidą. Jei stiklas aprūpintas tamsiu apipuoleniu, gali būti, kad deginate per šlapią medieną.

Klarifikacija apie drėgmę: ką tik nupjautos medienos drėgmė gali siekti iki apie 50 %, o iš tokios medienos 1 kg vidutiniškai galima išgauti tik 2,3 kWh, o sauso kuro vertė didėja iki apie 4,3 kWh/kg. Efektyvumas priklauso nuo šilumos laidumo medžiagos savybių. Degimo kokybė taip pat priklauso nuo degimo temperatūros: didesni temperatūrai - greičiau įkaitinamas vanduo ir sienos, kas naudingiausia šildant patalpas.

Kokios medienos turi geriausias savybes šilumos šaltinio požiūriu? Puikus pasirinkimas yra uosis, ąžuolas, bukas ir ragas - jie aktyviai degina ir išskiria dideles liepsnas, kai tuo pačiu metu gali pasiekti aukštą temperatūrą. Tačiau spygliuočių malkos dažnai turi daug dervų, todėl jų degimo pobūdis ir kaminų valymas tampa sunkesnis. Tokios malkos naudojamos tik kaip kraštutinė priemonė, kai nėra kitos galimybės.

Kaip drėgmė veikia degimą? Drėgna mediena skleidžia daugiau dūmų ir reikalauja daugiau energijos drėgmei išgarinti. Džiovintos malkos įkaitinamos greičiau ir išskiria daugiau naudingos šilumos. Optimalus drėgmės lygis - apie 20 %, o laikyti malkas reikia gerai vėdinamoje vietoje su stogu. Ilgas džiovinimo procesas užtikrina didesnį degimo našumą ir mažesnį suodžių susidarymą.

Kitas svarbus veiksnys - malkų forma. Stačiakampės formos rąstai užsidega greičiau nei apvalūs, o briaunotos ar dantytos briaunos dar labiau palengvina užsidegimą. Apie tai atitinka ir įrenginių konstrukcijos ypatumai: geras pakuras reiškia tinkamą oro srautą ir neperdegantį gaisrą.

Krosnies konstrukcija - masyvumo ir medžiagos nulemia degimo procesą. Masyvi krosnis užkuria malkas beveik iki pelenų, tačiau degimo procesas užtrunka ilgiau. Plonas plieno lakštas greitai įkaista ir greičiau atvėsta, todėl degimas gali būti greitesnis, bet ir efektyvumas gali būti mažesnis dėl greito šilumos platinimo į aplinką.

Degimo procesas ir etapai

Degimo procesas yra chemine prasme oksidacijos reakcija, kurios metu degiosios medžiagos reaguoja su deguonimi ir išskiria šilumą bei dujas. Pirmasis etapas - medienos įkaitinimas ir džiovinimas iki 105-110 °C, po kurio žarijose pradeda kilti degimas. Toliau vyksta pirolizė ir dujų degimas: degus dujas užsidega apie 250-350 °C, tačiau tik tada, kai per deginimo zoną tiekiamas pakankamas šilumos šaltinis. Antrinis oras (pakroje) gali būti naudojamas valdyti degimo intensyvumą ir švarumą, padėti siekti optimalaus kuro sunaudojimo ir minimalaus taršos.

Antroji dalis - stabilus degimo etapas, kai degalai iš degimo zonos pašalinami per dūmtraukį ir gali būti deginami toliau. Rūkančiosios dalys - anglys - degsta lėtai, o kai degalai tampa pakankamai koncentruoti, liepsna išsiskiria visame plote. Kuo daugiau oro, tuo intensyvesnė liepsna ir didesnė degimo temperatūra.

Be to, skirtingos medienos rūšys skirtingai įtakoja degimą. Pavyzdžiui, beržas, ąžuolas, uosis ir kitos sunkaus tankio medienos gali pasiekti aukštas degimo temperatūras, kurios yra naudingos šildymui. Tuo tarpu eglė, kedras ar drebulė dažnai dega šiek tiek žemiau, o liepų ar vyšnių malkos gali būti mažiau efektyvios. Apskritai tankesnė mediena dažniausiai išskiria daugiau šilumos nei lengvesnė.

Kaip išmatuoti degimo temperatūrą ir ką daryti, kad ji būtų optimali

Namuose išmatuoti degimo temperatūrą įprastais termometrais yra sudėtinga. Paprastai reikia pirometro arba specialaus prietaiso, kuris matuoja degimo temperatūrą atskirose zonose. Tačiau labiausiai svarbu suprasti, jog aukšta degimo temperatūra nereiškia, kad iš to gausite maksimalų šilumos kiekį; reikia sutelkti dėmesį į kalorijų (šilumos energijos) išsiskyrimą per 1 kg medienos sudeginimą.

Kalorijų lentelė rodo įvairių medienos rūšių kaloringumą. Pavyzdžiui, beržas, pušis, eglė, alksnis, drebulė - visos šios rūšys turi skirtingą pradinių drėgnių įtaką. Drėgmės mažinimas (džiovinimas) gali ženkliai padidinti šilumos išėjimą: apie 20 % drėgmės malkos yra optimalus tikslas. Ilgesnis džiovinimo laikotarpis iki dviejų vasaros sezonų leis pasiekti apie 20 % drėgmės ir užtikrins aukštesnį degimo efektyvumą.

Kita vertus, jei deginate žalias malkas be pakankamo oro tiekimo arba su bloga kamino konstrukcija, galite susidurti su dideliu suodžių susidarymu ir prastesniu ugnies našumu. Antrinio oro padavimas į pakurą yra vienas iš efektyviausių sprendimų moderniose krosnyse, leidžiantis kontroliuoti degimo temperatūrą ir mažinti taršą.

Praktiniai patarimai deginimui ir malkų pasirinkimui

• Rinktis sausas malkas, laikyti jas vėdinamoje vietoje su stogu; ranka sprendžia dėl drėgmės lygio.
• Naudoti tankias, tvirtas malkas su stačiakimu pjūviu ir siaurais kraštais; tai užtikrina geresnį degimą ir didesnį šilumos išsiskyrimą.
• Atsargiai valdyti krosnies degimo temperatūrą - masyvi krosnis raudono iškaitinimo metu išspinduliuoja ilgalaikę šilumą, o plonos konstrukcijos krosnys greitai atvėsta.
• Reguliariai valyti kaminą, ypač naudojant derva turinčias malkas, kad išvengtumėte suodžių kaupimosi ir užsidegimo.
• Atkreipti dėmesį į degimo laiką ir pakurą - ilgesnis deginimo laikas neišvengiamai reikalauja daugiau oro ir gali leisti pasiekti aukštesnę temperatūrą, bet tuo pačiu gali padidinti suodžių išmetimą.

Svarbiausios charakteristikos: šilumos išeiga, drėgmė ir medienos tankis

Medienos degimo temperatūra nėra vienintelis rodiklis; svarbiausia - šilumos išeiga (kalorijų kiekis): tai kiek šilumos galima išgauti deginant tam tikrą medienos kiekį. Kaloringumas priklauso nuo medienos drėgnumo bei tankio: sunkesnė ir tankesnė mediena dažnai suteikia daugiau šilumos. Lentelėje pateikiama apytikslė šilumos išeiga priklausomai nuo medienos rūšies ir jų pasiruošimo: bukas, uosis, žieminis ąžuolas, maumedis, beržas, eglė, akacija, liepa, pušis, drebulė, alksnis, tuopa, kedras, kaštonas, klevas, riešutas, vyšnia, maumedis, bukas, ąžuolas, uosis.

Patarimai praktikoje apie drėgmės lygį pateikiami kaip: kuo drėgnesnė mediena, tuo mažiau kalorijų ir tuo daugiau reikia oro, todėl degimas gali būti mažiau efektyvus. Todėl žiemai būtina tinkamai džiovinti malkas - rekomenduojama laikyti jas šešis mėnesius ar net metus, kad drėgnumas sumažėtų iki apie 20 %.

Kiek malkų reikia šildant namą

Kalbant apie matmenis: vienas kubinis metras malkų gali būti pradedamas nuo 0,5-0,8 t; tačiau, priklausomai nuo tankio ir formos, skaičiai gali kisti. Svarbu užtikrinti, kad oro tarpai tarp malkų būtų pakankami, kad į krosnį patektų pakankamas deguonies kiekis, o dujų susidarymas būtų minimalus.

Apibendrinant galima teigti, kad malkos, kurios yra sunkiausios ir tankiausios, formuoja didžiausią šilumą. Tačiau svarbu pasirinkti tinkamą rūšį atsižvelgiant į tikslą: namų šildymui tinka uosis, ąžuolas, beržas, kalninės pušys, akacija. Spygliuočiai su derva turi būti naudojami atsargiai dėl didelio suodžių kiekio ir greito užsidegimo laikotarpio.

tags: #kokia #degimo #temperatura #medienos