就其化學成分而言,木材是一種相當複雜的材料。
為什麼我們對化學感興趣?為什麼,燃燒(包括在爐子中燃燒木材)是木材與周圍空氣中的氧氣發生化學反應。木柴的熱值取決於特定類型木材的化學成分。
木材中主要的粘合化學材料是木質素和纖維素。它們形成細胞 - 一種容器,裡面有水分和空氣。木材還含有樹脂、蛋白質、單寧和其他化學成分。
是什麼決定了柴火的熱值?
絕大多數木材種類的化學成分幾乎相同。化學成分波動小 各種品種 並確定不同類型木材的熱值差異。熱值以千卡為單位,即計算燃燒一公斤特定物種的樹所獲得的熱量。不同種類木材的熱值沒有根本區別。對於國內目的,知道平均值就足夠了。
岩石之間的熱值差異似乎很小。值得注意的是,根據表格,購買從針葉木中採伐的柴火似乎更有利可圖,因為它們的熱值更高。然而,在市場上,木柴是按體積而不是按質量供應的,因此從硬木收穫的一立方米木柴中只會有更多的木柴。
木材中的有害雜質
在化學燃燒反應過程中,木材不會完全燃燒。燃燒後,灰燼仍然存在 - 即木材的未燃燒部分,並且在燃燒過程中,水分從木材中蒸發。
灰分對燃燒質量和木柴熱值的影響較小。它在任何木材中的含量都是相同的,約為 1%。
但是木材中的水分在燃燒時會引起很多問題。因此,在砍伐後立即,木材可以含有高達 50% 的水分。因此,在這種木柴的燃燒過程中,隨火焰釋放的大部分能量可以簡單地用於木材水分本身的蒸發,而無需做任何有用的功。
木材中的水分會顯著降低任何木柴的熱值。燒柴不僅不能發揮作用,而且變得無法維持必要的 燃燒溫度.同時,柴火中的有機物並沒有完全燃燒,柴火燃燒時會釋放出懸浮的煙霧,對煙囪和爐膛空間都造成污染。
木材的含水量是多少,它有什麼影響?
描述木材中含水量的物理量稱為含水量。木材的水分含量以百分比測量。
測量時,可以考慮兩種濕度:
- 絕對水分含量是與完全乾燥的樹木相關的當前時刻木材中所含的水分含量。這種測量通常用於建築目的。
- 相對濕度是木材當前相對於其自身重量所含的水分含量。此類計算是針對用作燃料的木材進行的。
所以,如果寫木材的相對濕度為 60%,那麼它的絕對濕度將表示為 150%。
要計算已知水分含量下木柴的熱值,可以使用以下公式:
分析這個公式可以確定,相對濕度指數為12%的針葉木採伐的木柴燃燒1公斤時會釋放3940大卡,而濕度相當的硬木採伐的木柴已經釋放了3852大卡。
要了解 12% 的相對濕度是什麼,讓我們解釋一下這種濕度是由木柴獲得的,木柴在街道上長時間乾燥。
木材的密度及其對熱值的影響
除了水分含量,還有一個影響柴火發熱量的因素,即密度。這是一個常見的物理量,顯示有多少物質的重量落在標準體積(通常是一立方米)上。
要估算發熱量,需要使用一個稍微不同的特性,即比發熱量,它是由密度和發熱量得出的值。
通過實驗,獲得了有關某些類型木材的特定熱值的信息。給出了 12% 的相同水分含量的信息。根據實驗結果,如下 桌子:
使用此表中的數據,您可以輕鬆比較不同類型木材的熱值。
俄羅斯可以用什麼柴火
傳統上,俄羅斯磚窯中最受歡迎的木柴是樺木。雖然實際上,樺樹是一種雜草,其種子很容易附著在任何土壤上,但它在日常生活中的應用極為廣泛。幾個世紀以來,一棵樸實無華、生長迅速的樹一直忠實地為我們的祖先服務。
樺木柴具有相對較好的熱值,並且燃燒非常緩慢、均勻,不會使爐子過熱。此外,甚至使用燃燒樺木柴獲得的煙灰 - 它包括焦油,用於家庭和藥用目的。
除樺木外,白楊、楊木和椴木也被用作硬木的柴火。它們的質量相比樺木,當然不是很好,但在沒有其他人的情況下,使用這樣的木柴是完全可能的。此外,椴木柴燃燒時散發出特殊的香氣,被認為是有益的。
白楊木柴產生高火焰。它們可用於火箱的最後階段,以燒掉燃燒其他木柴形成的煙灰。
榿木也燃燒得相當均勻,燃燒後會留下少量灰燼和煙灰。但同樣,就所有質量的總和而言,榿木柴無法與樺木柴競爭。但另一方面——當不用於洗澡,而是用於烹飪時——榿木木柴非常好。它們的均勻燃燒有助於有效地烹飪食物,尤其是糕點。
從果樹上採摘的木柴非常罕見。這種柴火,尤其是楓木,燃燒非常迅速,並且在燃燒過程中火焰達到非常高的溫度,這會對爐子的狀況產生不利影響。此外,您只需要加熱浴中的空氣和水,而不是熔化其中的金屬。使用此類柴火時,必須與發熱量低的柴火混合使用。
軟木柴很少使用。首先,這種木材經常用於建築目的,其次,針葉樹中大量樹脂的存在會污染熔爐和煙囪。只有在長時間乾燥後才用針葉木加熱爐子是有意義的。
如何準備柴火
木柴收穫通常在深秋或初冬開始,在永久積雪覆蓋之前。砍伐的樹幹留在地塊上進行初步乾燥。一段時間後,通常是在冬天或早春,柴火被從森林中取出。這是因為在此期間沒有進行任何農業工作,並且冰凍的地面使您可以在車輛上裝載更多的重量。
但這是傳統的順序。現在,由於技術發展水平高,柴火可以全年採收。創業者可以在任何一天以合理的費用為您帶來已經鋸過和切碎的柴火。
如何鋸和砍木頭
將帶來的原木鋸成適合您的火箱大小的碎片。在生成的甲板被分成日誌之後。橫截面超過 200 厘米的甲板用切肉刀刺破,其餘的用普通斧頭刺破。
將甲板刺入原木,使所得原木的橫截面約為 80 平方厘米。這樣的柴火會在桑拿爐中燃燒相當長的時間並散發出更多的熱量。較小的原木用於點燃。
切碎的原木堆放在木堆裡。它不僅用於燃料的積累,還用於乾燥木柴。一個好的柴堆將位於一個空曠的地方,被風吹走,但在一個保護木柴免受降水的樹冠下。
最下面一排木樁原木放在原木上——長桿可以防止木柴接觸潮濕的土壤。
將木柴乾燥至可接受的水分含量大約需要一年時間。此外,原木中的木材乾燥速度比原木快得多。切碎的木柴在夏季的三個月內就已經達到了可接受的水分含量。乾燥一年後,木堆中的木柴將獲得 15% 的水分含量,這是燃燒的理想選擇。
木柴的熱值:視頻