الخشب مادة معقدة نوعًا ما من حيث التركيب الكيميائي.
القيمة الحرارية للحطب
لماذا نحن مهتمون بالكيمياء؟ لماذا ، الاحتراق (بما في ذلك حرق الأخشاب في الموقد) هو تفاعل كيميائي للمواد الخشبية مع الأكسجين من الهواء المحيط. تعتمد القيمة الحرارية للحطب على التركيب الكيميائي لنوع معين من الخشب.
المواد الكيميائية الملزمة الرئيسية في الخشب هي اللجنين والسليلوز. إنها تشكل خلايا - نوع من الحاويات ، يوجد بداخلها الرطوبة والهواء. يحتوي الخشب أيضًا على الراتينج والبروتينات والعفص ومكونات كيميائية أخرى.
محتوى
ما الذي يحدد القيمة الحرارية للحطب؟
التركيب الكيميائي للغالبية العظمى من أنواع الخشب هو نفسه تقريبا. تقلبات صغيرة في التركيب الكيميائي سلالات مختلفة وتحديد الاختلافات في القيمة الحرارية لأنواع مختلفة من الخشب. تُقاس القيمة الحرارية بالسعرات الحرارية - أي يتم حساب كمية الحرارة الناتجة عن حرق كيلوغرام واحد من شجرة من نوع معين. لا توجد فروق جوهرية بين القيم الحرارية لأنواع مختلفة من الخشب.وللأغراض المنزلية ، يكفي معرفة متوسط القيم.
القيمة الحرارية لمختلف السلالات
يبدو أن الاختلافات بين الصخور في القيمة الحرارية ضئيلة. وتجدر الإشارة إلى أنه ، بناءً على الجدول ، قد يبدو أنه من المربح شراء الحطب المقطوع من الخشب الصنوبري ، لأن قيمته الحرارية أكبر. ومع ذلك ، في السوق ، يتم توفير الحطب من حيث الحجم ، وليس الكتلة ، لذلك سيكون هناك المزيد منه في متر مكعب واحد من الحطب الذي يتم حصاده من الخشب الصلب.
الشوائب الضارة في الخشب
أثناء تفاعل الاحتراق الكيميائي ، لا يحترق الخشب تمامًا. بعد الاحتراق ، يتبقى الرماد - أي الجزء غير المحترق من الخشب ، وأثناء عملية الاحتراق ، تتبخر الرطوبة من الخشب.
الرماد له تأثير أقل على جودة الاحتراق والقيمة الحرارية للحطب. إن كميتها في أي خشب هي نفسها وهي حوالي 1 بالمائة.
لكن الرطوبة في الخشب يمكن أن تسبب الكثير من المشاكل عند حرقها. لذلك ، بعد القطع مباشرة ، يمكن أن يحتوي الخشب على نسبة رطوبة تصل إلى 50 في المائة. وفقًا لذلك ، أثناء احتراق مثل هذا الحطب ، يمكن إنفاق نصيب الأسد من الطاقة المنبعثة من اللهب ببساطة على تبخر رطوبة الخشب نفسها ، دون القيام بأي عمل مفيد.
حساب القيمة الحرارية
تقلل الرطوبة الموجودة في الخشب بشكل كبير من القيمة الحرارية لأي حطب. لا يؤدي حرق الحطب إلى أداء وظيفته فحسب ، بل يصبح أيضًا غير قادر على الحفاظ على ما هو ضروري درجة حرارة الاحتراق. في الوقت نفسه ، لا تحترق المادة العضوية الموجودة في الحطب تمامًا ؛ عندما يحترق هذا الحطب ، يتم إطلاق كمية معلقة من الدخان ، مما يلوث كلاً من المدخنة ومساحة الفرن.
ما هو المحتوى الرطوبي للخشب ، وماذا يؤثر؟
الكمية الفيزيائية التي تصف الكمية النسبية للمياه الموجودة في الخشب تسمى محتوى الرطوبة. يتم قياس المحتوى الرطوبي للخشب كنسبة مئوية.
عند القياس ، يمكن أخذ نوعين من الرطوبة في الاعتبار:
- محتوى الرطوبة المطلق هو كمية الرطوبة الموجودة في الخشب في الوقت الحالي بالنسبة لشجرة جافة تمامًا. عادة ما يتم إجراء هذه القياسات لأغراض البناء.
- الرطوبة النسبية هي كمية الرطوبة التي يحتويها الخشب حاليًا بالنسبة لوزنه. يتم إجراء هذه الحسابات للخشب المستخدم كوقود.
لذلك ، إذا كتب أن الخشب يحتوي على رطوبة نسبية 60٪ ، فسيتم التعبير عن رطوبته المطلقة بـ 150٪.
لحساب القيمة الحرارية للحطب عند محتوى رطوبة معروف ، يمكنك استخدام الصيغة التالية:
عند تحليل هذه الصيغة ، يمكن إثبات أن الحطب المقطوع من الأخشاب الصنوبرية بمؤشر رطوبة نسبية يبلغ 12 في المائة سيطلق 3940 سعرة حرارية عند حرق كيلوغرام واحد ، وأن الحطب المقطوع من الخشب الصلب ذي الرطوبة المماثلة سيطلق بالفعل 3852 سعرة حرارية.
لفهم ماهية الرطوبة النسبية البالغة 12 في المائة ، دعنا نوضح أن هذه الرطوبة يتم الحصول عليها من الحطب ، الذي يتم تجفيفه لفترة طويلة في الشارع.
كثافة الخشب وتأثيره على القيمة الحرارية
بالإضافة إلى المحتوى الرطوبي ، هناك عامل آخر يؤثر على القيمة الحرارية لحطب الوقود ، ألا وهو الكثافة. هذه كمية مادية شائعة توضح مقدار وزن مادة ما على حجم قياسي (عادة متر مكعب واحد).
لتقدير القيمة الحرارية ، تحتاج إلى استخدام خاصية مختلفة قليلاً ، وهي القيمة الحرارية المحددة ، وهي قيمة مشتقة من الكثافة والقيمة الحرارية.
تجريبيًا ، تم الحصول على معلومات حول القيمة الحرارية المحددة لأنواع معينة من الخشب. تم تقديم المعلومات عن نفس محتوى الرطوبة بنسبة 12 في المائة. بناءً على نتائج التجربة ، ما يلي الطاولة:
قيمة حرارية محددة
باستخدام البيانات الواردة في هذا الجدول ، يمكنك بسهولة مقارنة القيمة الحرارية لأنواع مختلفة من الخشب.
ما الحطب الذي يمكن استخدامه في روسيا
تقليديا ، أكثر أنواع الحطب المفضلة للحرق في أفران الطوب في روسيا هو خشب البتولا. على الرغم من أن البتولا ، في الواقع ، عبارة عن عشب ، تتشبث بذوره بسهولة بأي تربة ، إلا أنه يستخدم على نطاق واسع للغاية في الحياة اليومية. لقد خدمت شجرة متواضعة وسريعة النمو أسلافنا بأمانة لعدة قرون.
يحتوي حطب البتولا على قيمة حرارية جيدة نسبيًا ويحترق ببطء شديد وبشكل متساوٍ دون ارتفاع درجة حرارة الموقد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام السخام الذي يتم الحصول عليه عن طريق حرق حطب البتولا - فهو يشمل القطران ، والذي يستخدم للأغراض المنزلية والطبية على حد سواء.
بالإضافة إلى خشب البتولا والحور والحور والزيزفون يستخدم كحطب من الأخشاب الصلبة. جودتها مقارنةً بالبتولا ، بالطبع ، ليست جيدة جدًا ، ولكن في حالة عدم وجود الآخرين ، من الممكن تمامًا استخدام مثل هذا الحطب. بالإضافة إلى ذلك ، ينبعث حطب الزيزفون رائحة خاصة عند حرقه ، وهو ما يعتبر مفيدًا.
يعطي حطب أسبن شعلة عالية. يمكن استخدامها في المرحلة الأخيرة من صندوق الاحتراق لحرق السخام الناتج عن حرق الحطب الآخر.
يحترق ألدر أيضًا بشكل متساوٍ تمامًا ، وبعد الاحتراق يترك كمية صغيرة من الرماد والسخام. ولكن مرة أخرى ، من حيث مجموع الجودة ، لا يمكن لحطب ألدر أن ينافس حطب البتولا. ولكن من ناحية أخرى - عند استخدامه ليس في الحمام ، ولكن للطهي - فإن حطب ألدر جيد جدًا. يساعد حرقها المتساوي على طهي الطعام بكفاءة ، خاصة المعجنات.
الحطب المقطوع من أشجار الفاكهة نادر جدا. يحترق هذا الحطب ، وخاصة القيقب ، بسرعة كبيرة ويصل اللهب إلى درجة حرارة عالية جدًا أثناء الاحتراق ، مما قد يؤثر سلبًا على حالة الموقد. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج فقط إلى تسخين الهواء والماء في الحمام ، وعدم إذابة المعدن فيه. عند استخدام هذا الحطب ، يجب مزجه بحطب ذو قيمة منخفضة من السعرات الحرارية.
نادرًا ما يستخدم حطب الخشب اللين. أولاً ، غالبًا ما يستخدم هذا الخشب لأغراض البناء ، وثانيًا ، يؤدي وجود كمية كبيرة من الراتينج في الأشجار الصنوبرية إلى تلوث الأفران والمداخن. من المنطقي تسخين الموقد بالخشب الصنوبري فقط بعد وقت تجفيف طويل.
كيفية تحضير الحطب
يبدأ حصاد الحطب عادة في أواخر الخريف أو أوائل الشتاء ، قبل إنشاء غطاء ثلجي دائم. تُترك جذوع مقطوعة على قطع الأرض للتجفيف الأولي. بعد مرور بعض الوقت ، عادة في الشتاء أو أوائل الربيع ، يتم إخراج الحطب من الغابة. هذا يرجع إلى حقيقة أنه خلال هذه الفترة لم يتم تنفيذ أي أعمال زراعية وأن الأرض المتجمدة تسمح لك بتحميل المزيد من الوزن على السيارة.
لكن هذا هو الترتيب التقليدي. الآن ، نظرًا للمستوى العالي للتطور التكنولوجي ، يمكن حصاد الحطب على مدار السنة.يمكن لأصحاب المشاريع أن يجلبوا لك حطبًا منشورًا ومقطعًا بالفعل في أي يوم مقابل رسوم معقولة.
كيفية نشر وتقطيع الخشب
شاهد السجل الذي تم إحضاره إلى قطع تتناسب مع حجم صندوق النار الخاص بك. بعد أن يتم تقسيم الطوابق الناتجة إلى سجلات. يتم وخز الطوابق ذات المقطع العرضي الذي يزيد عن 200 سم باستخدام الساطور ، والباقي بفأس عادي.
يتم وخز الأسطح في جذوع الأشجار بحيث يكون المقطع العرضي للسجل الناتج حوالي 80 سم مربع. سوف يحترق هذا الحطب لفترة طويلة في موقد الساونا ويطلق المزيد من الحرارة. تستخدم سجلات أصغر لإشعال النار.
الحطب
جذوع الأشجار المقطعة مكدسة في كومة خشبية. إنه مخصص ليس فقط لتراكم الوقود ، ولكن أيضًا لتجفيف الحطب. سيتم وضع كومة خشبية جيدة في مكان مفتوح ، تهب عليه الرياح ، ولكن تحت مظلة تحمي الحطب من هطول الأمطار.
يتم وضع الصف السفلي من جذوع الأشجار على جذوع الأشجار - أعمدة طويلة تمنع الحطب من الاتصال بالتربة الرطبة.
يستغرق تجفيف الحطب إلى محتوى رطوبة مقبول حوالي عام. بالإضافة إلى ذلك ، يجف الخشب في جذوع الأشجار بشكل أسرع بكثير من الجذوع. يصل الحطب المفروم إلى محتوى رطوبة مقبول بالفعل في ثلاثة أشهر من الصيف. عند التجفيف لمدة عام ، سيتلقى الحطب الموجود في كومة الخشب محتوى رطوبة بنسبة 15 في المائة ، وهو ما يعتبر مثاليًا للاحتراق.
القيمة الحرارية للحطب: فيديو
