Теплотворность дров

Как определить какие дрова лучше горят, а какие дольше? Или какие дрова дадут больше тепловой энергии в отличие от других. Тут на самом деле все зависит от множества факторов. Плотность, пористость древесины и условия хранения естественно, от которого зависит влажность дров – один из самых главных показателей для определения теплотворности дров. Чем выше влажность, тем меньше тепла выделяется при сгорании.
Теплотворность дров – это один из самых важных показателей, который определяет эффективность использования этого вида топлива. Дрова являются одним из основных источников энергии в основном в не городских районах или где нет доступа к другим источникам энергии.

Структурный состав древесины

Чтобы полностью понять теплотворностью дров, нужно в первую очередь разобраться с составом древесины. Она состоит из древесного вещества. Именно оно прекрасно горит и выделяет тепло. Древесное вещество в основном состоит из 2/3 целлюлозы и 1/3 лигнина. Остальная часть приходится на смолы, дубильные вещества, белки и, конечно, минеральные компоненты, которые потом превращаться в золу.
Если эти все вещества спрессовать, т.е. убрать все полости и примеси, то получим идеальный брусок плотностью около 1540 кг/м3.
Но каждая порода дерева имеет свою индивидуальную структуру, которая представляет собой дополнительные поры и полости, отмершие клетки и межклеточное пространство. Именно из-за этих дополнительных свойств реальная плотность древесины практически в два раза меньше плотности древесного вещества. Каждая порода имеет свою пористую структуру, а от сюда имеет свою плотность.

Фото структуры дерева - дуб.

Влага, проникает в поры или, другими словами, дерево набирает влагу даже из воздуха. Так как воздух имеет также свою влажность. Сырая древесина или свежеспиленная может иметь влажность около 70%. Но при правильном хранении, дрова даже на открытом воздухе будут иметь влажность в пределах 12-15%. Подвергать термической сушке дрова, чтобы снизить процент влажности до 1 – экономически не целесообразно.
Однако, несмотря на все эти факторы, теплотворность дров остается довольно высокой. Например, средняя теплотворность дуба составляет около 2500 ккал/кг, что равно примерно 10 киловаттам. Это означает, что при сжигании одного килограмма дуба можно получить около 10 кВт*ч энергии.
Таким образом, теплотворность дров является важным показателем их эффективности и экологичности. Однако, чтобы получить максимальную пользу от использования дров, необходимо учитывать все факторы, влияющие на теплотворность.

Удельная теплотворность древесины

Удельная теплотворность древесины – это тепловая энергия, которая во время процесса горения высвобождается в зависимости от определенного объема или массы дров.

Измеряют её, в килокалориях или джоулях на килограмм, кубометр или тонну (например, ккал/кг, ккал/м3, Дж/кг).
Именно из-за разности измерений, теплотворность бывает объемная и массовая. Так как дрова в основном измеряют в кубометрах, поэтому в характеристиках качества дров теплотворность считают объёмной. При этом надо учитывать, что массовая теплотворность высчитывается более качественнее, это из-за разных пород, дерева, которые имеют разную плотность.

Таблица плотности древесины - в кг/м³

Расчет теплотворности

Имея в наличии базовый показатель теплотворности древесного вещества и определив влажность партии дров (древесины) это сделать не очень сложно.
К примеру, после измерений, мы получили относительную влажность около 20%. Значит, если показатель влажности 20%, то все остальное – 80%, это масса древесного вещества. Если проще сказать, у вас 200 грамм воды и 800 грамм древесного вещества. Таким образом, массовая теплотворность рассчитывается на 1 кг:
4750 ккал/кг х 0,8 кг = 3800 ккал
Но, это еще не все! У нас все равно остались 200 грамм воды! И чтобы ее испарить, нужно потратить «немножко» тепловой энергии.
После нужно пересчитать на реальную плотность древесины. И таким образом через несколько манипуляций формул мы узнаем истинную теплотворность дров.
Таблица некоторых пород дерева и их теплотворность.

Таблица некоторых пород древесины и их теплотворность в сравнении с углем

И все же, дрова имеют ряд преимуществ перед другими видами топлива. Они не содержат вредных веществ, таких как сернистый газ или оксид азота, которые могут вызывать проблемы со здоровьем у людей и животных. А также являются возобновляемым ресурсом, что делает их более экологичным выбором, чем другие виды топлива.