Od pamtivijeka ljudi su doživljavali spaljivanje drva. I od tada se drvo koristi kao glavna vrsta goriva koje se koristi za grijanje raznih prostorija i kuhanje hrane. Uprkos raznovrsnosti zapaljivih materija, drvo ostaje uobičajeno gorivo u 21. veku zbog niske cene, dostupnosti i lakoće rukovanja. Za njegovu efikasnu i sigurnu upotrebu u pećima i kaminima potrebno je imati neke informacije o njegovim fizičkim i hemijskim karakteristikama.
Faktori koji utiču na temperaturu sagorevanja
Maksimalna temperatura sagorevanja drveta zavisi od vrste i može se postići pod sledećim uslovima:
- sadržaj vlage - ne više od 20%;
- zatvoreni prostor koji se koristi za sagorijevanje;
- dostupnost kiseonika u potrebnoj količini.
Moguće je i loženje svježih drva za ogrjev sa sadržajem vlage od 40 do 60%, dok:
- sirovo drva se pali samo u dobro zagrijanoj peći;
- odvođenje toplinesmanjit će se za 20–40%;
- doći će do povećanja potrošnje drva za ogrjev, otprilike dva puta;
- čađa će se taložiti na zidove peći i dimnjaka.
Efikasnost sagorevanja će biti značajno smanjena zbog potrebe za povećanjem temperature, što ide do isparavanja vode i sagorevanja katrana iz mekog drveta. U idealnim uslovima, bukva i jasen imaju najvišu temperaturu sagorevanja, a topola najnižu. Bukva, ariš, hrast i grab su vrijedne drvne vrste i ne koriste se kao gorivo. U domaćim uslovima za loženje drva u pećima koriste se breza i četinari, s obzirom da daju najveću temperaturu pri sagorevanju.
Koje drvo gori toplije?
Kao što je već spomenuto, drvo je jedno od najčešće korištenih goriva za grijanje kuća van grada. S obzirom na to da sva ogrjevna drva gori na različitim temperaturama, morate odabrati ona koja su bolja. Glavni uvjet za sagorijevanje drva je prisustvo kisika, a to uvelike ovisi o dizajnu peći. Osim toga, svako drvo ima svoj hemijski sastav i gustinu. Što je drvo gušće, to je veći prijenos topline s njega. Od posebnog značaja za veći prenos toplote drveta prilikom sagorevanja? pored gustine i prisustva kiseonika, ima i sadržaj vlage kao ogrevno drvo.
Suho drvo bolje gori i proizvodi više topline od vlažnog drveta. Stoga se nakon sječe stavljaju na hrpu i suše pod nadstrešnicom godinu dana. Svi koji su ikada grijali peć na drva primijetili su da neke od njih gore.svijetle, oslobađaju mnogo topline, dok druge tinjaju i malo zagrijavaju peć. Sve, ispostavilo se, ovisi o toplinskoj snazi drva za ogrjev. Prema ovom pokazatelju, najpogodnije vrste za loženje u pećima su breza, bor i jasika.
Šta se oslobađa kada drvo gori?
Prilikom sagorevanja drveta nastaje dim koji se sastoji od čvrstih čestica (čađi) i gasovitih produkata sagorevanja. Oni uključuju supstance koje se nalaze u drvetu. Proizvodi koji se oslobađaju kada se drvo sagorijeva sastoje se od dušika, ugljičnog dioksida, vodene pare, sumpor-dioksida i ugljičnog monoksida, koji mogu dalje goreti.
Procjenjuje se da svaki kilogram drveta emituje oko 800 g gasovitih proizvoda i 200 g uglja tokom sagorevanja. Sastav proizvoda sagorevanja drveta takođe zavisi od uslova pod kojima se ovaj proces odvija. Može biti:
- Nepotpuno - javlja se kada nema dovoljnog pristupa kiseoniku. Kao rezultat sagorijevanja, oslobađaju se tvari koje mogu ponovo izgorjeti. To uključuje: čađ, ugljični monoksid i razne ugljovodonike.
- Puna - javlja se uz dovoljan pristup kiseoniku. Kao rezultat sagorijevanja nastaju proizvodi - ugljični dioksid i sumpor dioksid, vodena para - koji više ne mogu izgorjeti.
Opis procesa sagorevanja
Postoji nekoliko faza u procesu spaljivanja drva:
- Zagrijavanje - odvija se na temperaturi od najmanje 150 stepeni Celzijusa iu prisustvu vanjskog izvora vatre.
- Paljenje - potrebna temperatura je od 450 do 620 stepeni Celzijusa uzavisno od vlažnosti i gustine drveta, kao i oblika i količine ogrevnog drveta.
- Sagorevanje - sastoji se od dve faze: vatrene i tinjajuće. Neko vrijeme se oba tipa odvijaju istovremeno. Nakon što prestane stvaranje gasova, samo ugalj gori (tinja).
- Fading - Javlja se kada je kiseonik prekinut ili kada ponestane goriva.
Gusto drvo gori sporije od manje gustog drveta zbog veće toplotne provodljivosti. Prilikom loženja mokrog drva za ogrjev, mnogo topline se troši na isparavanje vlage, pa oni gore sporije od suhog drva za ogrjev. Da li je spaljivanje drva fizički ili hemijski fenomen? Ovo pitanje je od praktične važnosti, a od njegovog pravilnog tumačenja zavisiće uslovi za maksimalan prenos toplote i trajanje gorenja. S jedne strane, ovo je kemijski fenomen: kada se drvo sagorijeva, dolazi do kemijske reakcije i formiraju se nove tvari - oslobađaju se oksidi, toplina i svjetlost. S druge strane, fizički je: tokom procesa dolazi do povećanja kinetičke energije molekula. Kao rezultat toga, ispada da je proces sagorijevanja drva složen fizičko-hemijski fenomen. Upoznavanje s njim pomoći će vam da odaberete pravu vrstu drveta kako biste sebi osigurali dugoročan i održiv izvor topline.
Karakteristike dima koji nastaje pri paljenju vatre
Prilikom bacanja drva za ogrjev u vatru dolazi do povećane emisije dima i ugljičnog monoksida – ugljičnog monoksida. Štaviše, 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 čađi. Kako se trupac zagrije, ispari, zapali se i nestane.
- Siva - dolazi od usijanih, ali ne zapaljenih cjepanica i žigova. Nastaje na visokoj temperaturi od ključanja ulja i smola i kondenzuje se u maglu. Njegove čestice su mnogo manje od belog dima, a lakši je i suvlji od njega.
- Crna - spaljeni katran, koji se naziva čađ. Nastaje pri razgradnji ugljovodonika u plamenu sa nedovoljnom oksidacijom.
Dim od vatre dugo se zadržava u tijelu i sadrži veliku količinu štetnih materija. Ovo treba da zapamtite svi koji vole da sede pored vatre.
Svojstva drveta
Različite vrste drveća imaju sljedeća fizička svojstva:
- Boja - pod uticajem klime i vrsta drveta.
- Sjaj - zavisi od toga kako se razvijaju zraci u obliku srca.
- Tekstura - povezana sa strukturom drveta.
- Vlažnost - odnos uklonjene vlage i mase drveta u suvom stanju.
- Skupljanje i bubrenje - prvo se dobija kao rezultat isparavanja higroskopne vlage, bubrenje - upijanje vode i povećanje zapremine.
- Gustina - otprilike ista za sve vrste drveća.
- Toplotna provodljivost - sposobnost provođenja toplote kroz debljinu površine, zavisi od gustine.
- Konduktivnost zvuka - karakteriše se brzinom širenja zvuka, zavisi od lokacije vlakana.
- Električna provodljivost - otpornost na prolazelektrična struja. Na to utiču rasa, temperatura, vlažnost, smjer vlakana.
Pre upotrebe drvne sirovine u određene svrhe, prvo se upoznaju sa svojstvima drveta, pa tek onda ide u proizvodnju.
Prednosti i nedostaci drveta
Drvo ima sljedeće prednosti:
- odlična obradivost;
- lagani nokti;
- dobro obojeno, polirano, lakirano;
- ima sposobnost apsorbiranja zvukova;
- otpornost na kiseline;
- visoka sposobnost savijanja.
Nedostaci drveta uključuju:
- promjena oblika i veličine zbog skupljanja i bubrenja;
- niska otpornost na cijepanje;
- truljenje;
- oštećenje od insekata;
- valja kada se ne poštuju sigurnosna pravila.
Upotreba drveta u raznim sektorima privrede
Drvo se široko koristi u sljedećim industrijama:
- šperploča - furnir, šperploča;
- obrada drveta - drvene ploče, šibice, stolarija, namještaj;
- seča - sirovine koje se koriste u drvno-hemijskoj industriji, roba široke potrošnje, ogrevno drvo svih vrsta;
- pilana - razna građa;
- drvna hemikalija – katran, drveni ugalj, octena kiselina;
- pulpa i papir - papir, karton, celuloza;
- hidroliza – stočni kvasac, alkoholetil.
Zaključak
Drvo je jedan od najčešće korištenih materijala na svijetu. Vjekovima se koristi u građevinarstvu, proizvodnji namještaja i za grijanje stambenih prostorija. Drvene konstrukcije se koriste u svakoj porodici. Drvo se sve više koristi u raznim industrijama. Glavne prednosti ovog materijala su ekološka prihvatljivost, visoka čvrstoća, laka obrada, mogućnost korištenja otpada za gorivo i druge svrhe.
