Wenn Sie sich von Wikipedia leiten lassen, liegt die Brenntemperatur von Brennholz im Bereich von 800-1000 ° C (ungefähr), und die Zündung und der Verfall eines Baumes beginnen bei 300 ° C. Tatsächlich ist dieser Bereich sogar noch breiter - von 450 bis 1050 ° C. Nicht zu genaue Daten, oder? Dafür gibt es eine Erklärung - die Temperatur in der Mitte der Flamme hängt von vielen Bedingungen ab. Wer Holz im Ofen oder im Festbrennstoffkessel effizient verbrennen möchte, wird nicht schaden, sich mit diesen Faktoren vertraut zu machen.
Wann gibt Brennholz mehr Wärme?
Um eine wirtschaftliche Heizung eines Privathauses zu organisieren, ist es notwendig, dem Holz maximale Wärme zu entziehen und diese dann mit minimalen Verlusten auf die Räumlichkeiten zu übertragen. Die zweite Bedingung hängt von der Effizienz der Wärmequelle ab, die erste hängt jedoch von der Temperatur der Holzverbrennung im Ofen des Ofens oder Kessels ab. Je höher es ist, desto mehr Wärme wird freigesetzt.
Die folgenden Faktoren beeinflussen die Wärmemenge, die beim Verbrennen von Holz (Wärmeerzeugung) erzeugt wird:
- Kaloriengehalt (die Menge an Wärmeenergie, die aus einer Kraftstoffeinheit gewonnen werden kann);
- natürlicher Feuchtigkeitsgehalt im Baum;
- zugeführte Luftmenge und deren Temperatur.
In der Praxis sind alle diese Parameter miteinander verbunden. Der Heizwert von mit Feuchtigkeit übersättigtem Kraftstoff ist etwa doppelt so niedrig wie der eines trockenen Baumes. Und ohne die richtige Luftmenge schwelt es und gibt ein Minimum an Wärme ab. Das heißt, die tatsächliche Brenntemperatur eines Baumes ist ein variabler Wert und kann in theoretischen Überlegungen nicht genau angegeben werden.
Als Referenz. Es gibt eine einfache Möglichkeit, die Brenntemperatur durch Verbrennen von Holz im offenen Kamin des Kamins zu bestimmen. Verwenden Sie ein Infrarot-Pyrometer, das die Erwärmung von Oberflächen in einiger Entfernung misst, wie es der Meister des Ofenherstellers in seinem Video getan hat. Es zeigt Tests des Kamineinsatzes des Grills, Messungen werden in der zweiten Hälfte des Videos durchgeführt.
Betrachten wir nun jeden Faktor einzeln.
Über den Heizwert von Kraftstoff
Verschiedene Holzarten unterscheiden sich in Dichte und Gewicht und enthalten auch unterschiedliche Mengen an Kohlenstoff und Wasserstoff - die Hauptkomponenten, die bei der Verbrennung Wärme erzeugen. Dichtere und schwerere Arten wie Eiche und Esche geben in der Regel mehr Energie als Pappel oder Erle. Wir präsentieren Ihnen eine Tabelle mit Daten zur Dichte, spezifischen Wärme und Verbrennungstemperatur verschiedener Holzarten.
Hinweis. Die Tabelle zeigt die Werte für Masse und Volumen der Verbrennungswärme von trockenem Kraftstoff pro 1 kg und 1 m³ Lagerung. Die maximale Temperatur wird für ideale Verbrennungsbedingungen mit Luftüberschuss angegeben.
Wenn wir den Heizwert nach Volumen vergleichen, fällt auf, dass Eichen- oder Birkenstämme mehr Wärme abgeben als weniger dichte Nadelbäume. Und obwohl die Bedingungen für das Verbrennen von Holz in einem Ofen, einem Dickbauchofen oder einem Kessel alles andere als ideal sind, wird sich der Trend fortsetzen. Das heißt, die Flammentemperatur hängt direkt vom Heizwert der ausgewählten Holzart ab.
Feuchtigkeitseffekt
Der erhöhte Feuchtigkeitsgehalt ist der erste Feind einer effektiven Wärmeübertragung während der Verbrennung von Biomasse. Frisch gehacktes Holz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 50-65% liefert niemals die in der obigen Tabelle angegebenen Indikatoren, und hier ist der Grund:
- Beim Erhitzen des Ofens nimmt das in den Protokollen enthaltene Wasser einen Teil der erzeugten Wärme auf.
- Wenn das Brennholz gut aufgeflammt ist und genügend Wärme abgegeben hat, geht Feuchtigkeit aus der flüssigen Phase in Dampf über, wodurch der Löwenanteil der erhaltenen Energie weggenommen wird. Da der heiße Dampf zusammen mit den Rauchgasen den Feuerraum verlässt, ist es unmöglich, die verlorene Wärme zurückzugewinnen.
- Um einen rohen Baum zu entzünden, ist eine höhere Temperatur erforderlich. Bei einem Streichholz mit einem Stück Papier ist es ziemlich schwierig, sie zu entzünden. Sie müssen einen Gasbrenner verwenden.
Als Referenz. Ein Teil des Wasserdampfs kondensiert durch Kontakt mit den Wänden des Schornsteins, wodurch ein kleiner Teil der Wärmeenergie freigesetzt wird. Es wärmt nur die Pfeife und nicht Ihr Zuhause.
Wie stark der Heizwert und dann die Brenntemperatur des Baumes in Abhängigkeit von der Luftfeuchtigkeit abnimmt, zeigt die folgende Tabelle:
Es ist leicht zu erkennen, dass die Wärmeübertragung von frisch gesägtem Brennholz halb so hoch ist wie die von trockenem Feuer (Luftfeuchtigkeit weniger als 20%). Dementsprechend muss das Haus zum Heizen doppelt so viel festen Brennstoff ausgeben. Ein separates Problem ist der Herd im Bad, der zum Anzünden maximale Wärme benötigt. Bei Verwendung von Rohholz ist es nicht möglich, eine hohe Temperatur zu erreichen, unabhängig davon, wie viel Holz in den Ofen geworfen wird. Die Sache ist ihre schwache Wärmeerzeugung, die es Ihnen nicht erlaubt, das Badehaus so zu überfluten, wie es sollte.
Verbrennungsluftverbrauch
Um Holz vollständig zu verbrennen und die maximale Temperatur im Feuerraum zu erreichen, muss Luft mit einem Überschuss von 130% der erforderlichen Menge zugeführt werden. Bei der Schaffung idealer Bedingungen wird die Reaktion der Kohlenstoffoxidation (Verbrennung) durch eine vereinfachte Gleichung beschrieben:
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass sich das Holz beim Erhitzen in Kohlenstoff (C) und Wasserstoff (H) zersetzt und Sauerstoff (O) von außen zugeführt wird. Jedes Kohlenstoffatom trifft auf 2 Sauerstoffatome und bildet Kohlendioxid. Wasserstoff verbindet sich wiederum mit Sauerstoffresten, wodurch Wasser freigesetzt wird (wiederum in Form von Dampf). Lateinisches Q am Ende der Formel bedeutet die Freisetzung von Wärme für den Heizbedarf.
Aber was passiert, wenn die idealen Bedingungen verletzt werden:
- Wasserstoff ist ein sehr aktives Element, daher wird er in erster Linie oxidiert. Wenn nicht genügend Luft vorhanden ist (Sie haben den Ofen oder den Kessel abgedeckt), bleibt Kohlenstoff ohne Sauerstoffmoleküle. Infolgedessen wird unverbranntes Kohlenmonoxid (CO) gebildet, das zusammen mit dem Rauch in das Rohr herausfliegt.
- Bei einem völligen Sauerstoffmangel (dem sogenannten Schwelmodus) verwandelt sich Kohlenstoff in Holzkohle, Asche und Ruß. Letzterer stürzt unter dem Einfluss des Schornsteinzuges ebenfalls in das Rohr und setzt sich an dessen Wänden ab.
- Ein Luftüberschuss entsteht durch starken Kaminzug oder unsachgemäßen Betrieb des Turboladers des Kessels. Das Phänomen ist mit Wärmeverlusten durch den Schornstein behaftet.
Hinweis. Lagerfeuer ist ein Beispiel für eine Wärmequelle mit unkontrollierter Luftversorgung. Je mehr es ist, desto niedriger ist die Temperatur des Feuers im Feuer und desto weniger Wärme am Ausgang. Um sich in der Nähe des Kamins lange zu erwärmen, müssen die Stämme kontinuierlich gepflanzt werden.
Ein Hindernis für die Erzielung einer guten Wärme aus Brennholz kann die Temperatur der Luft sein, die der Brennkammer zugeführt wird. Der kalte Luftstrom entzieht ebenso erfolgreich wertvolle Wärme wie Wasserdampf. Es ist kein Zufall, dass Hersteller hochwertiger Heizgeräte einen speziellen Kanal zum Erhitzen der Luft aus den Außenwänden des Feuerraums einrichten. Wie dies in der Praxis umgesetzt wird, zeigt das Foto eines selbstgebauten Festbrennstoffkessels unseres Experten.
Hilfreiche Ratschläge
Die hohe Temperatur beim Verbrennen von Holz ist der Schlüssel zur effektiven Heizung eines Privathauses. Selbst Hersteller von TT-Kesseln und Holzöfen geben in der Anleitung an, dass der beste Wirkungsgrad des Wärmeerzeugers bei maximalem Betrieb beobachtet wird.
Am Ende werden wir einige Empfehlungen geben, wie eine hohe Wärmeerzeugung und damit Energieeinsparungen erreicht werden können:
- Wenn Sie Brennholz kaufen müssen, nehmen Sie keine kalorienarmen Arten wie Weide und Pappel. Der erste ist zu feucht und der zweite hat eine geringe Dichte. Denken Sie daran, dass Sie Kubikmeter bezahlen, nicht Kilogramm Festbrennstoff.
- Trocknen Sie die Stämme so viel wie möglich. Ein frisch geschnittener Baum erreicht nach mindestens anderthalb Jahren Trocknung in offenem Brennholz einen Feuchtigkeitsgehalt von 20-25%.
- Versuchen Sie, den Kessel nicht im gepriesenen Zerfallsmodus zu betreiben, was angeblich zur Einsparung beiträgt.Wie Sie auf dem Foto sehen können, beträgt die Feuertemperatur während der normalen Verbrennung 800 ° C, und schwelendes Holz ergibt nicht mehr als 450 ° C. Mit einer solchen Wärmeableitung kann das Haus nicht beheizt werden.
- Kohlenmonoxid CO ist nicht nur brennbar, sondern auch giftig. Um Brennstoff zu sparen, blockieren wir die Luftzufuhr zum Ofen und provozieren dessen Freisetzung. Der potenzielle Kraftstoff wird nicht nur erfolglos abgegeben, sondern verschmutzt auch die Umwelt.
- Ordnen Sie die Luftzufuhr zum Ofen nicht von der Straße aus an, um keine Energie bei der Heizung zu verlieren. Achten Sie bei der Auswahl eines Festbrennstoffkessels auf Modelle mit Heizkanal. Sie sind leicht an dem Lüfter zu erkennen, der an der Oberseite und nicht an der Aschenbechertür angebracht ist.
Natürlich ist es unmöglich, die hohe Temperatur in der Kammer kontinuierlich aufrechtzuerhalten, da sich auch der Wärmebedarf des Hauses ändert und von vielen Faktoren abhängt. Um überschüssige Energie anzusammeln, gibt es Wärmespeicher, sie sind auch Puffertanks. Kaufen Sie in extremen Fällen einen Zwangsladungswärmegenerator, bei dem während des Abschaltens des Lüfters der Luftzugang vollständig blockiert ist.