Почему горят дрова в камине и почему сырые дрова горят хуже?

Наслоение сажи

При сгорании топлива образуется сажа. С годами она накапливается, что приводит к сужению диаметра трубы. Уже труба – хуже тяга. Поэтому чистить дымоход нужно регулярно. Эта несложная процедура не только усиливает тягу, но и увеличивает эффект от работы печи.

Для очистки дымохода от сажи предусмотрены специальные брикеты.

Они разъедают сажу, копоть, креозот и смолу. В их составе практически нет влаги и несгораемых примесей. Продукты горения покидают трубу с потоком раскаленного воздуха.

Как же все-таки высушить дрова? Чтобы топить печку сухими дровами.

Мокрые и влажные лучше чем сырые, конечно. Но сухие — это именно те дрова, которыми нужно топить печь… Иначе сложно добиться того эффекта, к которому привык любой, кто имеет опыт жизни с печью, которая хорошо греет.

Во первых нужно уберечь дрова, которые вроде как высохли от прямых осадков. Это все-таки уменьшит возможную влажность дров в ненастную погоду. Когда дрова сложены в штабеля в несколько слоев, влага затекающая внутри штабелей может долго оставаться там. Она будет повышать влажность дров еще долго после дождя.

В идеале это специальный крытый хорошим кровельным материалом или хотя бы плотно сколоченный досками дровник.

Во-вторых, чтобы сырые дрова эффективно испаряли влагу надо обязательно их разрубить… иначе сохнуть они будут долго.

В-третьих: дрова для полной просушки должны пролежать два сезона укрытые от осадков — на ветру. Поэтому в идеале в хозяйстве с печным отоплением запас дров должен быть на 2-3 года вперед — чтобы дрова успевали хорошенько высохнуть.

Ну и самое интересное это то, что влажные дрова с улицы (а на улице в любом случае дрова будут влажные, хоть и не сырые) нужно занести в дом, чтобы они стали действительно сухими. В помещении дрова досыхают. Относительная влажность сухих дров считается от 8 до 15 %. Это самые лучшие дрова для топки печи.

По хорошему в помещении нужно хранить запас дров на 2-5-7 дней, чтобы они успевали подсохнуть, тогда процесс топки будет легким.

Теперь поговорим о топке печи дровами.

Давление воздуха

На состояние дымохода влияет и климат снаружи бани. Если температура на улице падает, то происходит снижение тяги. Холодный воздух опускается вниз и оказывает давление. Часто засорение трубы и холодный воздух действуют вместе, создавая «засор».

Такая проблема решается в два хода: 1) чистка дымохода брикетом; 2) его утепление. В качестве утеплителя подойдут базальтовая вата, материал на основе керамического волока и огнеупорные плиты. Есть в продаже и готовые цилиндрические утеплители.

Процессы происходящие при сжигании дерева

В любом случае, если все пойдет хорошо, мы доберемся до стадии испарения влаги в процессе сжигания древесины, где вместо выработки тепла тепло поглощается, поскольку вода, попавшая внутрь дерева, превращается в пар и удаляется из древесины путем выпаривания. Чаще всего наблюдательные пироманьяки среди нас заметили это явление, происходящее на более мелких концах ветвей, где вода прямо под корой испарялась и стекала в очаг.

Технически, эта первая стадия сжигания древесины основана на достижении температуры древесины до 100 градусов С, поскольку вода в древесине начинает кипеть, а затем испаряется.

Как мы объяснили в нашем Руководстве по эффективному нагреву бассейнов, испарение отнимает много энергии — что идет вразрез с процессом, где идет сжигание древесины для обогрева, первое правило горения дров в печах или каминах: сухие дрова. Максимальное содержание влаги следует учитывать в диапазоне 15-20%, поэтому при выборе дров учитывайте влажность, а также тип древесины.

В отличие от влаги в сырых или не выдержанных бревнах, летучие газы являются горючими. Они горят и выделяют тепло. Так, когда температура поверхности древесины поднимается выше 100 °С до примерно 230 °С,

выделяются газы, богатые креозотом: углекислый газ, окись углерода, уксусная и муравьиная кислоты. Однако, поскольку эти газы, образующиеся на первой стадии сгорания, не воспламеняются до тех пор, пока вся влага не испарится, а температура растопки не станет достаточно горячей, чтобы их зажечь, это приводит к повышенным уровням выбросов. Мы говорили это раньше — первое правило сжигания древесины? Сухие дрова!

Как только этот процесс испарения избыточной влаги завершен и температура в нашей печи или камине повышается, это приводит ко второй стадии сгорания древесины.

Металлический козырек

По задумке козырек должен нести пользу – он защищает трубу от попадания осадков. Но зачастую этот защитный барьер приносит одни проблемы. В ограниченном пространстве выход дыма затрудняется. Тяга ухудшается из-за искусственной пробки воздуха.

Бороться с этой проблемой можно двумя способами:

1) полным отказом от козырька;

2) перемещением козырька повыше от трубы.

Альтернативой классическому козырьку послужат насадки с вытяжными дефлекторами или флюгеры-дефлекторы.

Если у Вас коптиться стекло у печной дверцы…

В любой печи бывают моменты что коптиться стекло. Такое часто случается при растопке, когда печь еще холодная или не «пробита» воздушная пробка. Температура горения еще не высокая, а недогоревшых газов — много, много дыма, который не успевает выходить и может завихряться у стекла дверцы.

Мероприятия обдува стекла не всегда помогают, хотя мы стараемся делать топки с проветриванием стекла. Банально могут быть сырые дрова (кроме всего прочего).

Что делать в такой ситуации?

Попробуйте просто на первые 15-30 минут топки, пока дрова разгораются, приоткройте топочную дверцу на 0,5-1 сантиметр, этого хватит чтобы отсечь дым от стекла. Так же это будет дополнительный кислород для растопки печи. С этим рассчетом можно поддувало открывать чуть меньше.

Разгерметизация

Разгерметизация встречается как в старых банях, так и в новых – если при монтаже трубы были допущены серьезные ошибки. Дымоход утрачивает герметичность вследствие трещин, сдвигов и других повреждений.

Для герметизации трубы используются высокотемпературные герметики или т.н. полимерные чулки.

Герметичность дымохода – это залог безопасности. Если это условие не выполняется, риски возгорания вырастают в разы, поскольку искры или пепел могут попасть в пробоины.

Источник

Способы увеличения КПД металлической печи

Рассмотрим несколько эффективных и несложных вариантов, благодаря которым можно увеличить количество выделяемого тепла без дополнительных затрат на топливо.

Для того чтобы повысить КПД металлической печи, существуют несколько распространённых способов:

1. Первым делом для печи без кожуха-конвектора можно установить боковые экраны. Для этого необходимо приобрести листы металла и прикрепить их к корпусу печи с помощью болтов или саморезов. Толщина железа не важна, так как железо является хорошим проводником тепла. Такие экраны должны находиться на расстоянии 5-6 см от металлической печи.

Благодаря данной конструкции полностью изменяется принцип распространения и передачи тепла. Теперь тепловая энергия, вырабатываемая с помощью печи, будет передаваться за счёт конвекции, а не благодаря излучению, как это происходило ранее. В промежутке между печью и железом будет образовываться тёплый воздух и циркулировать тепло в помещении. Благодаря такому приёму в разы увеличивается скорость прогрева помещения, а также происходит заметная экономия топливных ресурсов.

1. Одним из несложных и эффективных способов увеличения тепла в доме также является монтаж металлической вытяжки над печью. Таким образом, тепло будет подниматься вверх и переходить в вытяжку, а далее с помощью трубы подаваться в дальний угол комнаты. За счет этого будет быстрее происходить нагрев зоны, в который тепло поступает меньше всего и помещение будет нагрето значительно быстрее. Благодаря такому простому изобретению тепло не будет уходить через потолок над печкой.
2. Третьим вариантом, увеличивающим КПД металлической печи, является изменение конструкции дымохода печи. Дымоход является неотъемлемой и необходимой частью отопительной системы печи. Именно на этом промежутке возникает множество проблем с нормальным функционированием печи, а также происходит значительная потеря тепла. В стандартном варианте металлической печи труба является прямой, и дымовые массы, попадая в такую конструкцию, сразу же выходят на улицу. Для того чтобы повысить теплоотдачу традиционной трубе можно добавить пару колен. Например, можно создать пару отводов по 90 градусов и сделать формат трубы в форме английской буквы S. Дым будет проходить медленнее, труба будет нагреваться, что будет обеспечивать дополнительную теплоотдачу.

Почему дымит печка в бане

Устройство банной печи относительно простое. Конструкция включает 4 функциональных элемента:

Если нет тяги в бане, причиной выступает любое нарушение в работе или строении элементов конструкции, за исключением каменки.

Ошибки в конструкции печи, приводящие к задымлению

Если при первой же попытке затопить печь в бане, идет дым, это указывает на ошибки конструкции. Рекомендуется сразу же обратиться к специалисту:

Важно!

Если дым в бане появляется не сразу, а спустя несколько лет эксплуатации, это говорит не о конструкционной ошибке, а о неполадке или исчерпании ресурса.

Длина трубы

Имеет значение высота дымохода в бане. Он должен возвышаться над коньком здания, иначе тяги будет недостаточно для нормальной работы печи. Дымоотводное сооружение защищают металлическим колпаком. Если его нет, сильный ветер легко проникает внутрь и не позволяет выводить дым.

Еще одна конструкционная ошибка – расположение дымоотводного канала на одном уровне с дверцей топочной камеры или даже ниже ее. В этом случае обычной тяги недостаточно, чтобы предупредить возврат дыма.

Лучший вариант – прямая труба. Отклонение от вертикали допускается, но ослабляет тягу. Повороты и углы увеличивают риск засорения.

Недостаточная величина сечения дымохода

Размеры печи в бане зависят от величины обогреваемого помещения. Этот параметр определяет не только размеры топочной камеры, но и, соответственно, диаметр дымоотвода. Эти параметры устройства имеют определяющее значение:

Важно!

Лучшим вариантом для печи в бане является стальной дымоход. Однако такой вариант обязательно следует теплоизолировать, и не только при прохождении через перекрытие, но и по всей длине.

Как топить печь сырыми дровами

Сырые дрова горят хуже и медленнее, но и их можно разжечь, соблюдая указанный порядок работы.

Растопка печи сырыми дровами несколько отличается от обычного порядка:

1. Подготовить печь как обычно.
2. Взять мелкие прутики и уложить их елочкой. Обеспечить доступ воздуха – между прутьями должно быть расстояние. Если нет прутьев или хвороста, можно сделать их из коры. Полено очистить, кору превратить в полоски.
3. Разжечь печь. Закрыть заслонку, вьюшка должна быть открыта.
4. Через некоторое время прутья разгорятся и можно подложить сырые дрова, оставляя между ними расстояние. Для ускорения горения можно добавить бумагу. Тонкие щепки создают жар, который помогает влаге из дров выпариваться быстрее.
5. Нужно порядка 15 минут для выветривания угарного газа. После этого можно приоткрыть заслонку и дверку.
6. Дрова класть небольшими порциями для лучшего прогорания.

Крайне нежелательно применять керосин, бензин или иные горючие жидкости. Они только будут способствовать лишнему задымлению на сырых дровах. Сырые дрова будут сгорать медленнее и для хорошего прогрева печи их потребуется в 2 -3 раза больше, чем обычных.

Нужно следить за уровнем тяги по цвету пламени. Пламя имеет яркий белый цвет и в печи стоит гул? Надо срочно уменьшить тягу.

Если дым черный, а пламя красное – тягу наоборот надо увеличить.

Нормальный цвет пламени золотисто – желтый, горение ровное, без треска и задымления.

Из плодовых пород

Хворост, получающийся при регулярной обрезке садовых деревьев, тоже можно применять как дрова, особенно, если «связать» из него поленья и растопить печь в холодном доме. Если же рассматривать именно «фруктовые» дрова, какие лучше, также, зависит от плотности и по этому показателю выигрывают яблоня и груша среднего возраста. Однако найти их в продаже можно очень редко и не во всех регионах, разве что придется корчевать деревья из собственного сада. Расходовать столь ценные дрова стоит или для камина, чтобы в доме был приятный запах, или для бани из тех же соображений, но целесообразнее оставить их для коптильни или мангала.

Осиновые

Осиновые дрова в конце рейтинга и по плотности, и по теплотворной способности, зато сгорают и без дыма, и без сажи, и без копоти. Наоборот – их применяют для очистки дымохода, так как пары, выделяемые древесиной в процессе горения, способны оседать на закопченных стенках и разъедать отложения сажи. Если использовать осину для периодической протопки, поддерживать дымоход в рабочем состоянии будет значительно легче. Полностью избавиться от необходимости периодического обслуживания не получится, но сократить количество подходов и трудозатраты, реально. Также осиновыми лучинами можно растапливать печь, они быстро схватываются. Когда выбирают, какие дрова будут нужны в больших объемах, осина точно не в топе. Ее достаточно заготовить с десяток-другой чурбаков, но если печь не только в доме, но и в бане, да еще есть камин, запасы стоит увеличить.

Тополь, ива

Если плодовые дрова не получают широкого распространения из-за редкости, обогреваться древесиной тополя или ивы, просто нецелесообразно. Тепла они выделяют минимально, сгорают практически мгновенно, чтобы прогреть печь, не говоря о доме, потребуется не одна закладка. Даже с учетом бросовой цены или возможности набрать стволов тополя вообще бесплатно, после коммунальщиков, выбирая, какими дровами топить, его рассматривать не стоит. Только когда совсем нет других вариантов, на таких дровах можно «перестоять» некоторое непродолжительное время, пока получится заготовить или купить хороших.

Испарение углеводородных соединений

На втором этапе сжигания древесины мы все еще не находимся в фазе производства тепла (возможно, чуть-чуть), но мы приближаемся! На данный момент у нас более 260 градусов, и температура повышается. Химическая структура древесины начинает разрушаться, и начинается процесс пиролиза. Пиролиз «выделяет органические газы и оставляет углерод. Этот процесс также создает смесь углеводородов в виде капель жидкой смолы и горючих газов. На данный момент у нас есть пары углеводородов, угарный газ, метан, водяной пар, углекислый газ, а также хорошая смесь других паров. Это важный поворотный момент для эффективности дровяной печи или камина, поскольку температура продолжает расти.

После того, как из дерева вытесняется влага и температура поднимает температуру древесины выше 280 °С, происходит вторая стадия сгорания. Это этап производства тепла. Это происходит при двух разных уровнях температуры: первичное и вторичное сгорание.

Первичное сгорание:

Процесс, с помощью которого газы выделяются из древесины и сжигаются, называется первичным сжиганием. Первичное сгорание начинается при температуре около 280 °С, продолжается до 480 °С и приводит к выделению большого количества энергии. При первичном сгорании также выделяется большое количество несгоревших горючих газов, в том числе метана и метанола, а также больше кислоты, водяного пара и диоксида углерода.

Вторичное сгорание:

Эти газы, называемые вторичными газами, содержат до 60 процентов потенциального тепла в древесине, поэтому их эффективное и оптимизированное сгорание действительно важно для достижения высокой общей эффективности сгорания в дровяной печи или камине. Вторичные газы не сжигаются рядом с древесиной из-за недостатка кислорода (кислород расходуется при первичном сгорании) или из-за недостаточной температуры.

Условиями, необходимыми для сжигания вторичных газов, являются достаточное количество кислорода и температура не менее 600 °С. Подача воздуха является критическим элементом в процессе сгорания — вот почему высокоэффективное техническое обслуживание камина или дровяной печи так же важно, как и воздух. Слишком мало воздуха не будет поддерживать вторичное сгорание газа и слишком много будет охлаждать температуру до точки, где это вторичное сгорание не может произойти.

Помните, что воздух составляет около 80 процентов инертного газа и при подаче в дровяную печь значительно ниже 600 °С, необходимого для поддержания вторичного сгорания. Чем больше воздуха смешивается с вторичными газами, тем больше количество тепла поглощается азотом и тем ниже температура вторичной газовоздушной смеси.

Вторичное сгорание может происходить и происходит в высокоэффективных дровяных печах и каминах, которые разработаны для удовлетворения или превышения требований EPA по чистому воздуху, но только если печь используется с правильно высушенной и выдержанной древесиной, работающей в соответствии с ее конструкцией и подключена к правильно функционирующей дымовой трубе.

Многие люди не понимают, что дымоход — это двигатель, который приводит в движение печь (или камин), и что, если труба имеет неправильный размер, имеют достаточную высоту, тогда тяга будет неадекватной, а красивый камин будет в лучшем случае разочарованием, а в худшем — даже опасным.

Неполное сгорание является расточительным и останавливает процесс при производстве окиси углерода, что является неоптимальным, особенно если дымоход не вытягивает достаточно и может возвращать СО в дом.

Воспламенение и сгорание паров газа — эффект «дожигания» вторичного сгорания

Теперь, когда у нас есть все эти легковоспламеняющиеся газы для максимальной эффективности от сжигания древесины и минимального загрязнения, теперь им нужно достижение и сохранение минимальной пороговой температуры для сжигания паров газа.

Сжигание дерева — что нужно хорошо сжигать

В этом цикле сгорания углерод первым вступает в реакцию с кислородом, образуя потенциально смертельно опасный монооксид углерода, хотя что интересно, более половины тепла, выделяемого при горении в этот момент, происходит от сжигания газообразных углеводородов и самого монооксида углерода. Для продолжения сгорания температура должна оставаться обычно более 600 градусов, но может достигать 1000 градусов! По иронии судьбы, на этой стадии сгорания вода друга также производится, поскольку молекулы водорода и кислорода соединяются с большим количеством водяного пара, содержащегося в дымовых газах. Поэтому так важно свести к минимуму возможность конденсации дымовых газов и чтобы материалы печных труб были коррозионно-стойкими и устойчивыми к коррозии в течение длительного срока службы.

Горящий уголь — уютное теплое свечение от углей — идеально подходит для наблюдения за огнем!

Это последняя стадия сгорания, так как первые три процесса оставили углерод в древесном угле как единственный оставшийся горючий материал. Чтобы это продолжало гореть, необходима температура выше 500 градусов, чтобы сжечь этот богатый углеродом уголь, но он может гореть практически без пламени или вообще без него. Когда вы слышите звук и тепло тлеющих углей, пылающих в хвостовой части пожара, на самом деле именно уголь сжигается в древесном угле, который является основой для выплавки и производства традиционной стали!

Подведем итоги этапов сгорания; процесс сжигания древесины является сложным, так как различные дрова находятся на разных стадиях во время горения огня, суть в том, что, выбрав правильную древесину, вам необходимо точно контролировать температуру горения и уровень кислорода, чтобы оптимизировать процесс сгорания.