Od pamtivijeka ljudi su iskusili spaljivanje drva. I od tada se kao glavna vrsta goriva koristi drvo koje se koristi za grijanje raznih prostorija i kuhanje hrane. Unatoč raznolikosti zapaljivih tvari, drvo ostaje uobičajeno gorivo u 21. stoljeću zbog niske cijene, dostupnosti i jednostavnosti rukovanja. Za njegovu učinkovitu i sigurnu upotrebu u pećima i kaminima potrebno je imati neke podatke o fizičkim i kemijskim karakteristikama.
Čimbenici koji utječu na temperaturu izgaranja
Maksimalna temperatura izgaranja drva ovisi o vrsti i može se postići pod sljedećim uvjetima:
- sadržaj vlage - ne više od 20%;
- zatvoreni prostor koji se koristi za izgaranje;
- dostupnost kisika u potrebnoj količini.
Moguće je i loženje svježih drva za ogrjev sa sadržajem vlage od 40 do 60%, dok:
- sirova drva za ogrjev se pale samo u dobro zagrijanoj peći;
- odvođenje toplinesmanjit će se za 20–40%;
- povećat će se potrošnja drva za ogrjev, otprilike dva puta;
- čađa će se taložiti na zidovima peći i dimnjaka.
Učinkovitost izgaranja bit će značajno smanjena zbog potrebe za povećanjem temperature, što ide do isparavanja vode i sagorijevanja katrana iz mekog drveta. U idealnim uvjetima najvišu temperaturu izgaranja imaju bukva i jasen, a najnižu topola. Bukva, ariš, hrast i grab su vrijedne drvne vrste i ne koriste se kao gorivo. U domaćim uvjetima za loženje drva u pećima koriste se stabla breze i crnogorice, s obzirom da daju najvišu temperaturu pri izgaranju.
Koja drva gore gore?
Kao što je već spomenuto, drvo je jedno od najčešće korištenih goriva za grijanje kuća izvan grada. S obzirom na to da sva ogrjevna drva gori na različitim temperaturama, morate odabrati one koje su bolje. Glavni uvjet za izgaranje drva je prisutnost kisika, a to uvelike ovisi o dizajnu peći. Osim toga, svako drvo ima svoj kemijski sastav i gustoću. Što je stablo gušće, to je veći prijenos topline s njega. Od posebne važnosti za veći prijenos topline drva tijekom izgaranja? osim gustoće i prisutnosti kisika, ima i sadržaj vlage kao drva za ogrjev.
Suho drvo bolje gori i proizvodi više topline od vlažnog drveta. Stoga se nakon rezanja stavljaju na hrpu drva i suše pod nadstrešnicom godinu dana. Svi koji su ikada grijali peć na drva primijetili su da neke gore.svijetle, oslobađaju mnogo topline, dok druge tinjaju i malo griju peć. Sve, ispada, ovisi o toplinskoj snazi drva za ogrjev. Prema ovom pokazatelju, najprikladnije vrste za loženje u pećima su breza, bor i jasika.
Što se oslobađa kada stablo izgori?
Kada se drvo sagorijeva, nastaje dim koji se sastoji od čvrstih čestica (čađe) i plinovitih produkata izgaranja. Oni uključuju tvari koje se nalaze u drvu. Proizvodi koji se oslobađaju prilikom izgaranja drva sastoje se od dušika, ugljičnog dioksida, vodene pare, sumporovog dioksida i ugljičnog monoksida, koji mogu dalje gorjeti.
Procjenjuje se da svaki kilogram drva emitira približno 800 g plinovitih proizvoda i 200 g ugljena tijekom izgaranja. Sastav proizvoda izgaranja drva također ovisi o uvjetima pod kojima se ovaj proces odvija. Može biti:
- Nepotpuno - javlja se kada nema dovoljno pristupa kisiku. Kao rezultat izgaranja, oslobađaju se tvari koje mogu ponovno izgorjeti. To uključuje: čađu, ugljični monoksid i razne ugljikovodike.
- Puna - javlja se uz dovoljan pristup kisiku. Kao rezultat izgaranja nastaju proizvodi - ugljični dioksid i sumpor dioksid, vodena para - koji više ne mogu izgorjeti.
Opis procesa izgaranja
Postoji nekoliko faza u procesu spaljivanja drva:
- Zagrijavanje - odvija se na temperaturi od najmanje 150 stupnjeva Celzija i uz prisutnost vanjskog izvora vatre.
- Paljenje - potrebna temperatura je od 450 do 620 stupnjeva Celzija uovisno o vlažnosti i gustoći drva, kao i obliku i količini drva za ogrjev.
- Izgaranje - sastoji se od dvije faze: vatrene i tinjajuće. Neko vrijeme se obje vrste odvijaju istovremeno. Nakon što prestane stvaranje plinova, samo ugljen gori (tinja).
- Fading - javlja se kada je kisik prekinut ili kada ponestane goriva.
Gusto drvo gori sporije od manje gustog drveta zbog veće toplinske vodljivosti. Prilikom loženja mokrog drva za ogrjev se puno topline troši na isparavanje vlage, pa oni gore sporije od suhog drva za ogrjev. Je li spaljivanje drva fizički ili kemijski fenomen? Ovo pitanje je od praktične važnosti, a uvjeti za maksimalni prijenos topline i trajanje gorenja ovisit će o njegovom ispravnom tumačenju. S jedne strane, ovo je kemijski fenomen: kada se drvo izgara, dolazi do kemijske reakcije i nastaju nove tvari - oslobađaju se oksidi, toplina i svjetlost. S druge strane, fizički je: tijekom procesa dolazi do povećanja kinetičke energije molekula. Kao rezultat toga, ispada da je proces izgaranja drva složen fizički i kemijski fenomen. Upoznavanje s njim pomoći će vam da odaberete pravu vrstu drva kako biste sebi osigurali dugotrajan i održiv izvor topline.
Obilježja dima koji nastaje pri paljenju vatre
Prilikom bacanja drva za ogrjev u vatru dolazi do povećane emisije dima i ugljičnog monoksida – ugljičnog monoksida. Štoviše, dim se pojavljuje u raznim bojama:
- Bijelo je aerosol, koji se sastoji od malih kapljica vode i katranske pare, izlazihladno drvo. Dim ima specifičan miris čađe. Kako se trupac zagrijava, isparava, izbija u plamen i nestaje.
- Siva - dolazi od užarenih, ali ne zapaljenih cjepanica i žigova. Nastaje na visokoj temperaturi od kipućih ulja i smola te se kondenzira u maglu. Njegove su čestice mnogo manje od bijelog dima, a lakši je i suvlji od njega.
- Crna - spaljeni katran, koji se zove čađa. Nastaje tijekom razgradnje ugljikovodika u plamenu s nedovoljnom oksidacijom.
Dim od vatre dugo se zadržava u tijelu i sadrži veliku količinu štetnih tvari. Ovo bi trebali zapamtiti svi koji vole sjediti uz vatru.
Svojstva drveta
Različite vrste drveća imaju sljedeća fizička svojstva:
- Boja - pod utjecajem klime i vrsta drva.
- Sjaj - ovisi o tome kako su zrake u obliku srca razvijene.
- Tekstura - povezana sa strukturom drva.
- Vlaga - omjer uklonjene vlage i mase drva u suhom stanju.
- Skupljanje i bubrenje - prvo nastaje kao rezultat isparavanja higroskopne vlage, bubrenje - apsorpcija vode i povećanje volumena.
- Gustoća - približno ista za sve vrste drveća.
- Toplinska vodljivost - sposobnost provođenja topline kroz debljinu površine, ovisi o gustoći.
- Zvučna vodljivost - karakterizirana brzinom širenja zvuka, ovisi o mjestu vlakana.
- Električna vodljivost - otpor prolazuelektrična struja. Na njega utječu pasmina, temperatura, vlažnost, smjer vlakana.
Prije upotrebe drvne sirovine u određene svrhe, prije svega se upoznaju sa svojstvima drva, a tek onda ide u proizvodnju.
Prednosti i nedostaci drva
Drvo ima sljedeće prednosti:
- izvrsna obradivost;
- lagani nokti;
- dobro obojeno, polirano, lakirano;
- ima sposobnost apsorbiranja zvukova;
- otpornost na kiselinu;
- visoka sposobnost savijanja.
Nedostaci drva uključuju:
- promjena oblika i veličine zbog skupljanja i bubrenja;
- niska otpornost na cijepanje;
- truljenje;
- oštećenje od insekata;
- vatra kada se ne poštuju sigurnosna pravila.
Upotreba drva u raznim sektorima gospodarstva
Drvo se široko koristi u sljedećim industrijama:
- šperploča - furnir, šperploča;
- obrada drveta - drvene ploče, šibice, stolarija, namještaj;
- sječa - sirovine koje se koriste u drvno-kemijskoj industriji, roba široke potrošnje, drva za ogrjev svih vrsta;
- pilana - razna građa;
- drvna kemikalija – katran, drveni ugljen, octena kiselina;
- pulpa i papir - papir, karton, celuloza;
- hidroliza – stočni kvasac, alkoholetil.
Zaključak
Drvo je jedan od najčešće korištenih materijala na svijetu. Stoljećima se koristi u građevinarstvu, proizvodnji namještaja i za grijanje stambenih prostora. Drvene konstrukcije koriste se u svakoj obitelji. Drvo se sve više koristi u raznim industrijama. Glavne prednosti ovog materijala su ekološka prihvatljivost, visoka čvrstoća, jednostavna obrada, mogućnost korištenja otpada za gorivo i druge svrhe.
