Температура горения дров в печи, котле и камине
Домовладельцы, использующие для обогрева своих жилищ твердотопливные котлы и печи, часто обращают внимание на такой параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросу понятен, ведь для хозяина дома важно получить максимальное количество тепла. Соответственно, во время заготовки топлива на зиму надо побеспокоиться о достаточном количестве дров на весь сезон. На самом деле вопрос теплоотдачи древесины стоит несколько шире и зависит не только от температуры, но и других параметров. Каких – рассмотрим в данном материале.
Температура горения и теплоотдача
Эти два параметра взаимосвязаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Но каждый, кому однажды доводилось топить печь разными породами дерева, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя нестерпимый жар, а другие вяло горят и тепла дают совсем мало.
Причина в том, что разные породы древесины имеют различную температуру горения и удельную теплотворность.
Чтобы понять, насколько велика эта разница, ниже предлагается таблица температуры горения различных пород дерева в идеальных условиях. Вы спросите – идеальные условия – это какие? Собственно, их три:
- древесина содержит в себе минимум влаги;
- процесс идет в закрытом пространстве;
- в зону горения подается именно столько кислорода, сколько требуется для полноценного сжигания.
Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются ценными породами древесины, в качестве основного топлива они используются очень редко. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.
Как уже было сказано выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения теплоотдачи дров, выраженные в различных единицах и по отношению к весу и объему топлива:
Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что выполняется с большим запасом. Еще по ним можно понять, что дуб и береза горят значительно жарче, чем тополь и ольха, а потому отдадут больше тепловой энергии. Но таблицы не могут представлять практическую ценность для рядового домовладельца, ведь условия сжигания в реальной жизни далеки от идеальных.
В реальности температура горения дерева в различных печах и каминах никогда не достигает значений, указанных в таблице. Для этого нужно, чтобы дрова были абсолютно сухими, чего в жизни не бывает, люди сжигают в топке такое горючее, какое у них есть в наличии. Снижается температура и от недостатка кислорода. Подробнее эти вопросы мы рассмотрим ниже.
Зависимость от влажности
Любое свежесрубленное дерево имеет повышенную влажность, в среднем ее значение лежит в диапазоне 45—55%, а у некоторых пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при горении таких дров? Часть выделяющегося тепла попросту расходуется на испарение воды, поэтому температура горения древесины не может повыситься до максимальной. Соответственно, падает и теплоотдача.
Чтобы получить необходимое количество теплоты для обогрева дома, можно пойти двумя путями:
- оптимальное решение – высушить дрова. Чтобы достигнуть приемлемой влажности, их надо распилить и расколоть, а затем сложить в штабель под навесом или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница простоит 2 летних сезона, вы гарантированно получите дрова влажностью до 20%.
- жечь свежесрубленное топливо или то, что есть в наличии. Тогда надо понимать, что расход дров будет чуть ли не вдвое больше положенного и заготовить соответствующе количество. Не говоря уже о том, что в газоходах и дымовой трубе рекордными темпами будет оседать сажа.
Примечание. Некоторые породы древесины непригодны к сжиганию в топке котла или печи в свежесрубленном виде. К таковым относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и совсем не дадут тепла.
Чтобы определить теплоотдачу дров, сложенных в поленницу, надо снять ее размеры, а потом выяснить общее количество теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влажности:
Породы, чья теплотворная способность наиболее высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, описанные выше. Например, теплоотдача и температура горения дуба, ясеня и березы самые высокие, так что их хватит на испарение влаги и обогрева частного дома. Похуже обстоит дело с хвойными породами – сосной и елью, но они могут успешно гореть из-за своей смолистости. Не до конца высушенную сосну лучше класть в уже разогретую топку.
Вывод здесь простой: чем лучше вам удастся просушить дерево, тем выше будет температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров уменьшится.
Зависимость от подачи воздуха
Парадокс в том, что температуру горения и теплоотдачу топлива мы снижаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью увеличить длительность процесса и таким образом, по нашему мнению, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.
Но даже каминный костер подчиняется химической формуле идеального горения древесины, представленной в упрощенном виде:
С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).
В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в присутствии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы используем для обогрева. На практике в топку надо подавать воздух в количестве 130% от объема, нужного для сжигания. Тогда сухие дрова при горении развивают температуру, близкую к максимальной.
Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется третий элемент – угарный газ (СО). Это результат того, что не все атомы углерода встретили по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный угарный газ вылетает в трубу, температура в топливнике снижается, а за ней и теплоотдача.
Правильный подход – это установить буферную емкость и постоянно выводить твердотопливный котел на максимальный режим работы с достаточной подачей воздуха и полноценным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдет, они нагревают воздух помещения, а не воду в системе, так что аккумулировать тепло не получится. Вот почему при горении смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда присутствует угарный газ.
Помните, количество угарного газа зависит от того, насколько перекрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топку, тем больше образуется угара, а тепла — меньше.
Заключение
Помимо перечисленных факторов, на реальную теплоотдачу влияет КПД теплогенератора. Например, как бы ни была высока температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымоход, и это надо учитывать при заготовке дров. КПД твердотопливных котлов побольше – до 80%.
Температура горения дров: таблицы сравнительных характеристик
Многие частные дома оборудованы печью. Но недостаточно просто положить в нее любые дрова и ждать максимальной теплоотдачи. Чтобы качественно обогреть свое жилище, нужно обладать полной информацией о температуре горения дров, а также материале, что будет применяться.
Тепловые свойства древесины
От теплопроводности материала напрямую будет зависеть КПД. Любой обладатель частного дома с каменной печью знает об этом нюансе. Качество горения также зависит от ещё одного показателя – температуры горения. Увеличив градусы, можно гораздо быстрее подогреть воду в трубах или кирпичные стены, тем самым защитив свой дом от сильных морозов.
Если в топку положить тополь, то можно наблюдать очень высокое пламя, но его температура не превысит 500 градусов, а это не так уж и много для обогрева помещения. Предпочтительнее использовать ясень, бук и граб. Они активно сгорают, но при этом выделяют температуру в 1000 градусов. Такой показатель идеален для обогрева помещения.
Критерии выбора вида древесины в зависимости от предназначения
При выборе необходимого материала, следует знать несколько нюансов. К примеру, если использовать ясень или бук, то можно повысить температуру до больших показателей, но если применять их для бани или топки печи, то это очень дорого и нерентабельно – дрова быстро горят. По этой причине люди стали использовать иную древесину – березу. Сгорание березовых дров сопровождается получением 800 градусов.
Также часто применяется дуб и лиственница. Температура при горении их составляет от 840 до 900 градусов. Когда есть необходимость развести открытый огонь, костер, зажечь поленья в мангале на своем дачном или частном участке, желательно использовать сосну. Ее также часто применяют для отопления дома, путем помещения в печь. Температура горения материала составляет около 610-630 градусов. Но по этой причине придётся использовать примерно наполовину больше дров, чем при использовании березы или дуба.
Особенности хвойной породы:
- Температура горения – низкая.
- При помещении в огонь образовывается большое количество сажи и дыма.
Появление дыма и сажи происходит из-за большого количества смолы, содержащейся в древесине. Она оседает на стенках дымохода, а поэтому его необходимо периодически прочищать после использования. Поэтому хвойные породы не так популярны для топки – процесс очистки весьма трудоемкий. Такой материал используют только в крайнем случае, если нет другого варианта.
Также при разведении костра необходимо обращать внимание на влажность материалов, поскольку этот процент напрямую влияет на горение. Чем влажнее дрова, тем хуже будут они гореть. Но при этом также создается очень много дыма.
Народный опыт показывает, что для получения необходимого тепла для обогрева дома, необходимо использовать дрова из бука, дуба, который срублен зимой, горных сосен, березы и акации.
Самое сильное пламя вызывает ясень, смолистая лиственница, клен, сосна или дуб, срубленный в летний период.
Многие предпочитают сжигать сосну – это один из самых популярных вариантовНемного меньше жара образовывает пихта, каштан и кедр.
Самой плохой теплоспособностью обладает тополь, ольха, осина.
Из всего этого можно сделать вывод, что лучше всего образуют тепло те дрова, которые наиболее увесистые и плотные.
Факторы, влияющие на температуру горения дров
Есть несколько факторов, которые способствуют горению:
- Сорт древесины, используемый для сжигания.
- Влажность материала.
- Объем воздуха, заходящего в топку.
Это основные показатели, на которые необходимо обращать особое внимание, поскольку именно от них будет зависеть эффективность сжигания древесины, и температуры, которая может подняться при процессе горения.
Уровень влажности
Влажность древесины играет ключевую роль при разжигании, поэтому такой важный момент требует отдельного рассмотрения. Любое дерево, которое только что срубили обладает определенной влажностью. В большинстве случаев этот показатель составляет 50%. Но в некоторых случаях он возрастает и до 65%. А это говорит о том, что такой вид материла очень долго будет сушиться под воздействием большой температуры перед тем, как воспламениться.
Часть тепла станет уходить только на то, чтобы удалить излишнюю влагу путем испарения. По этой причине температура не достигнет максимального показателя. Теплоотдача при таком условии понизится.
Для получения максимальной пользы, следует использовать несколько основных вариантов:
- Самый подходящий вариант – сушка. Для этого дерево разрезается на маленькие куски, а после складывается в сухое место в сарай или навес. В естественных условиях процесс сушки займет примерно 1 год. А если дрова будут хранить дольше и пролежат два лета, то влажность их составит 20%. Это уже оптимальный показатель.
- Второй вариант менее предпочтительный – жечь то, что есть, не обращая внимания на влажность. Но при таком раскладе, придется тратить вдвое больше дров для образования нужной температуры. К тому же следует быть готовым к очистке дымохода от сажи.
Чем лучше просушатся дрова, тем большую температуру сжигания можно поучить. А от этого зависит и выделение тепла. Жары не получится с влажным деревом.
Процесс разогревания
Разогревание – это нагрев отдельного участка деревянного материала до температуры достаточной для воспламенения всей поверхности.
Обычно для разогревания хватает 120 градусов – древесина начинает обугливатьсяПосле этого процесс продолжится, когда образуется уголь. При нагреве до 250-350 градусов, выбранный материал начнёт разлагаться на составляющие. Далее начинается тление, но пламя еще не появляется. В этот момент можно наблюдать образование дыма. Когда температура продолжает повышаться, уровень пиролизных газов увеличивается – происходит вспышка. Дрова загорятся полностью.
Воспламеняемость материалов
На воспламеняемость оказывает прямое влияние процент влаги, который содержится в выбранной породе. Важную роль играет мощность источника нагрева, а также сечение древесины и скорость потока воздуха.
Чтобы пламя разгорелось быстрее, использовать желательно легкую древесину, у которой большая пористость. Мокрое дерево будет загораться очень медленно, поскольку перед тем как образуется открытый огонь, она будет высушиваться.
Горение ещё зависит от формы дерева – желательно использовать прямоугольник, поскольку круг разгораться будет намного дольше. Для ускорения процесса необходимо подбирать материал с малым сечением и острыми ребрами. Важно проследить, чтобы на разгораемый участок подавалось необходимое количество кислорода.
На температуру горения дров и воспламеняемость большое влияние также оказывает устройство домашней печи. Ее можно сделать из разных материалов и это напрямую влияет на температуру горения материалов, вкладываемых внутрь. Если печь – массивная, то дрова в ней сгорят практически полностью, но это процесс станет проходить очень долго. Нужно соблюдать большую осторожность при использовании. Несоблюдение мер безопасности может привести к возгоранию дровяной бани при высокой температуре горения печи.
В печи буржуйке дрова часто сгорают не полностью из-за того, что она быстро остываетПечка-буржуйка, изготавливаемая из стального листа, быстро остывает, при этом тепло распределяется по окружающему пространству, но сначала из зоны горения оно будет переходить на стенки, а уже после – в помещение.
Процесс горения
Наблюдая за функционированием печи, можно подумать о том, почему подаваемый воздух не оказывает влияние на цвет образовавшегося пламени. Кислород должен оказывать химическое воздействие и придавать сажи яркий цвет, который может стать даже белым. Но это явление можно легко объяснить, ведь размер частицы влияет также и на температуру. Чем она меньше, тем ниже получится температура. Поэтому маленькие горячие частицы образовывают такую же температуру, как и газ, который окружает их. Необходимо также отметить, что каждый вид древесины обладает определенной теплоотдачей. Чтобы узнать эти цифры, можно изучить таблицу, где приведены все показатели теплопроводности для каждого вида материала.
Измерение температуры горения
В домашних условиях измерить температуру горения очень сложно. Обычный термометр здесь не подойдёт. Разумеется, «на глазок» тоже не получится определить верную температуру горения определенного материала. Чтобы привести такие исследования, нужно приобрести специальный прибор под названием пирометр.
Но необходимо знать, что большая температура горения дров в печке не будет означать, что они станут выделять необходимое количество тепла. Поэтому следует также позаботиться о качественном оборудовании. В хороших печах имеется возможность искусственным путем сокращать поступление кислорода к дровам. Таким образом, есть возможность добиться повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.
Поскольку домашних условиях температуру горения разных дров измерить очень сложно, дорогостояще, а порой и невозможно, то можно полагаться на официальные данные. Все показатели уже давно вычислили в лабораторных условиях специалисты, путем сравнительного анализа. Чтобы получить необходимые результаты, перед проверкой дрова тщательно высушивались – приводились в оптимальное состояние для опытов с открытым огнем.
Теплопроводность материалов:
| Порода дерева | Теплотворная способность в калориях |
|---|---|
| Береза | 4968 |
| Сосна | 4952 |
| Ель | 4860 |
| Ольха | 5050 |
| Осина | 4950 |
Понятие «температура горения дров» не совсем верно отражает главную характеристику. Необходимо обращать большее внимание на способность выделять тепло. Единица измерения такого параметра – калории – это тепловая энергия, которая на 1 градус разогревает 1 грамм обычной воды.
Жаропроизводительность
На практике человека должна интересовать жаропроизводительность выбранного материала. Это та температура, которую можно достичь при сжигании определённого вида дров.
Таблица жаропроизводительности дров:
| Порода | Жаропроизводительность в процентах | Температура в Цельсиях |
|---|---|---|
| Бук и ясень | 87 | 1044 |
| Граб | 85 | 1020 |
| Зимний дуб | 75 | 900 |
| Лиственница | 72 | 865 |
| Летняя дубовая порода | 70 | 840 |
| Береза | 68 | 816 |
| Пихта | 63 | 756 |
| Акация | 59 | 708 |
| Липа | 55 | 660 |
| Сосна | 52 | 624 |
| Осина | 51 | 612 |
| Ольха | 46 | 552 |
| Тополь | 39 | 468 |
Практические советы
- Если дом отапливается от печи и при процессе горения запахло влажными дровами, то необходимо сразу же изучить свое оборудование. Возможно, где-то нарушена герметичность и целостность.
- При горении выделяется большое количество кислот, поэтому дымоход следует строить из надежных материалов, которые способны сопротивляться агрессивным средам.
- Если используются дрова со смолой, то после использования нужно тщательно прочищать дымоход.
- Для прогревания камней, к примеру, в парилке, желательно применять дрова, которые горят слабо, и выделяют большое количество тепла.
- Для быстрого нагрева парной комнаты применяют материал с высокой температурой горения. При этом подачу воздуха в топку необходимо повысить.
Изучив материал, можно понять, какая температура горения дров нужна для максимально эффективного прогрева помещения.
температура, цвет огня, сравнение характеристик
Первые химики считали, что огонь вызывается выделением из тел вещества «флогистон», который содержат все взрывчатые и горючие материалы. Но в XVIII веке было доказано, что причиной горения является менее таинственный элемент — кислород. Согласно этой модели явления, пламя указывает на место взаимодействия окислителя с горючим материалом, а его цвет — на температуру огня.
Костёр — контролируемый огонь, разведённый на открытом воздухеОгонь и древние люди
Контролируемое использование огня для обеспечения себя теплом и светом — одно из первых великих достижений человечества. Это дало возможность древним людям освоить места с более суровым климатом, готовить пищу, защищаться от хищников и обрабатывать некоторые материалы. Доказано, что предки современных людей знали, как пользоваться огнём по меньшей мере 790 тысяч лет. Некоторые археологические данные свидетельствуют об использовании его значительно раньше:
- 1,6 млн лет назад — анализ сгоревших костей антилоп в одной из пещер Южной Африки подтверждает, что их сожгли австралопитеки в рукотворном костре.
- 1,9 млн лет назад — в другой пещере на границе пустыни Калахари были найдены следы старейшего контролируемого огня. Предварительные данные говорят о том, что гомо эректус готовили пищу на костре с момента своего появления.
Огонь является очень важным для человеческого развития, так как позволил нашим предкам готовить пишу и обогреваться
Многие культуры не одну тысячу лет поклонялись открытому пламени и использовали его в религиозных обрядах.
Роль важного элемента во многих церемониях огонь сохранил и до настоящих дней. Его значение для людей было настолько велико, что он стал героем мифов и основой мировоззренческих систем: Прометей похитил огонь у богов, чтобы отдать его людям; Аристотель определил его в качестве одного из четырёх природных элементов; китайские философы дали ему роль одной из пяти сущностей, из которых состоит всё живое.
Физика процесса
Огнём называют бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света. Огонь возникает как результат воспламенения горючего при достаточном количестве кислорода, позволяющем поддерживать скорость окисления на уровне цепной реакции. Пламя — видимая газообразная часть огня. Над жидкостью оно возникает в результате её испарения, над твёрдым топливом благодаря выделению из него горючего газа в процессе пиролиза.
Огонь – бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и светаДоминирующий цвет пламени меняется с температурой открытого огня. Хорошей иллюстрацией этого явления может быть горение традиционного костра. Рядом с дровами, где происходит самая бурная реакция, огонь белый, переходящий в жёлтый. Над этой областью цвет меняется на оранжевый, маркирующий зону, в которой холоднее. Следующий, ещё более холодный участок — красный. Над ним реакция практически не происходит, а выше можно наблюдать такие несгоревшие частицы углерода как дым. Диапазон температур горения костра в соответствии с цветовой гаммой выглядит так:
- едва заметный красный — 500°C;
- вишнёвый тёмный — 800°C;
- вишнёво-красный яркий —1000°C;
- глубокий красно-оранжевый — 1100°C;
- яркий оранжево-жёлтый — 1200°C;
- белесовато-жёлтый — 1300°C;
- яркий белый 1400°C;
- ослепительно белый — 1500°C.
Фазы горения
По сути, деревья — концентрат энергии излучения Солнца. Листья растений работают как небольшие солнечные панели, поглощающие световую энергию, чтобы с её помощью преобразовать воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров освобождает накопленную за время жизни растения энергию, реализуя её в виде высокой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:
- Испарение влаги под воздействием температуры открытого пламени. Любая древесина содержит влагу, после поджигания вода в ней закипает и испаряется через трещины. Поскольку значительная часть подводимого тепла затрачивается на испарение, успешное поджигание либо требует сухих дров, либо большого количества тепла. Первая фаза завершается при достижении древесиной 100°C.
- Повышение температуры и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, оптимальная температура для этого процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температурах между 260 и 315°C с дальнейшим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с высокой теплотворной способностью. Фаза заканчивается с прекращением образования летучих горючих веществ.
- Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или древесный уголь, горит долго и без видимого пламени. Стадия заканчивается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до негорючей золы.
Искусство истопника или разжигателя костров состоит в знаниях и навыках, необходимых для обеспечения благоприятных условий протекания горения во всех трёх фазах: от поддержания температуры пламени костра до подачи необходимого количества кислорода.
Виды древесины
Есть несколько закономерностей, обуславливающих разницу в горении различных пород дерева. Прежде всего это наличие смол — они заметно добавляют теплотворной способности дровам. Мягкий лес горит легче из-за низкой плотности. Тяжёлые породы долго поддерживают горение.
В то время как плотность древесины существенно варьируется от вида к виду, теплотворная способность их на единицу массы практически одинакова (за исключением хвойных смолистых пород). Независимо от того, какие виды деревьев пошли на дрова, влажность — основной фактор, влияющий как на процесс горения, так и на тепловой результат.
Знание разных пород древесины позволяет получить комфортное горение с меньшим расходом дровПеречень особенностей древесины некоторых пород:
- акация — горит медленно и даёт много тепла, быстро сохнет, в кострище издаёт характерный треск;
- берёза — сгорает быстро, легко воспламеняется даже влажной, даёт ровный и устойчивый огонь;
- бук — калорийное топливо, оставляет мало золы;
- дуб — высокая теплотворная способность, выделяет при горении приятный запах, очень долго сохнет;
- тополь — невысокая теплота сгорания;
- фруктовые деревья — горят медленно и равномерно;
- хвойные — ароматный дым, могут стрелять смолой, образуют много копоти.
Знание основ обращения с древесиной как топливом позволяет получить комфортное горение с меньшим расходом дров.
Важно только не забывать главное: неконтролируемое открытое пламя может быть очень опасным для живых существ. Помимо ожогов от пламени и тлеющих углей, огонь может принести несравненно больше беды разгоревшись в пожар.
Физика костра
В этом тексте я хочу максимально упрощённо описать принципы действия костра. Даже опытные туристы, часто имеющие с ним дело, плохо представляют физику процесса, а значит не могут обеспечить оптимальные условия розжига и горения.
Обычно костёр разжигают для получения значительного количества тепловой энергии. При этом желательно затратить на розжиг и поддержание горения как можно меньше усилий и обеспечить стабильный выход энергии на протяжении длительного времени.
Условий всего 3, но при розжиге костра и для стабильного горения надо все их выполнить одновременно.
Достаточно высокая температура топлива.Кислород
Горение – химическая реакция окисления – то есть взаимодействия топлива с кислородом. В атмосфере кислорода не так уж и много, его недостаток может быть лимитирующим фактором, мешающим нормальному горению костра.
В костре и при розжиге количество кислорода снижается из-за того, что воздух насыщается продуктами горения и водяным паром, выделяющимся из топлива и окружающих предметов при нагревании.
Практические выводы:
Изолируйте костёр от мокрых предметов, снега. Отодвиньте мокрые брёвна. На землю под костёр положите лист металла, сухой песок или несколько поленьев.
Обеспечьте удаление дыма. Используйте ветер, тягу или машите чем-нибудь плоским.
Топливо
Горение происходит на поверхности топлива, там, где оно соприкасается с кислородом воздуха. Чем больше площадь поверхности – тем больше выход тепловой энергии.
Разные виды топлива выделяют при сгорании разное количество энергии. Можно представить себе, что любое топливо состоит из смеси горючих и негорючих компонентов. Чем выше процент горючих компонентов, тем выгоднее, калорийнее топливо.
Зачастую в топливе присутствует вода или лёд. Кроме того, что это негорючий компонент, выделяемая при горении топлива энергия сразу расходуется на плавление льда и испарение воды. Образующийся пар препятствует доступу кислорода.
Практические выводы:
Всегда выбирайте самое сухое и калорийное топливо.
Для быстрого получения импульса энергии (например чтобы довести до кипения воду в котле) используйте мелкое топливо. У него большая площадь поверхности.
Температура
Каждое топливо характеризуется температурой воспламенения и температурой горения. Температура горения выше температуры воспламенения. Для розжига необходимо разогреть топливо до температуры воспламенения. Тогда оно начнёт гореть, его температура ещё повысится. Близлежащие части топлива тоже окажутся разогретыми выше температуры воспламенения и начнут гореть. Таким образом огонь постепенно охватит все положенное в костёр топливо.
Передача тепловой энергии, то есть разогрев окружающих предметов, происходит тепловым (инфракрасным) излучением, разогретым воздухом, несущим продолжающие гореть частицы топлива, а также при непосредственном соприкосновении предметов с разными температурами.
Теплоёмкость
Все предметы характеризуются теплоёмкостью, в том числе земля под костром, топливо, окружающий костёр воздух, костровые принадлежности и котлы с водой. Чем больше требуется энергии для разогрева предмета на 1 градус – тем выше его теплоёмкость. Массивные предметы имеют большую теплоёмкость. Например, 2 литра воды имеет теплоёмкость в 2 раза выше, чем 1 литр воды.
Теплопроводность
Способность предметов проводить тепловую энергию называется теплопроводностью. С течением времени температура протяжённого предмета или нескольких близкорасположенных предметов стремится выровняться. Разные вещества обладают разной теплопроводностью. В практике обращения с костром самой высокой теплопроводностью обладают металлы, камни, вода. Средней теплопроводностью – древесина. Самой низкой теплопроводностью – воздух, ткань, бумага.
Наличие в различных предметах пор и других полостей, заполненных воздухом — сильно снижает теплопроводность. Например: ткань, бумага, снег.
Практические выводы:
Температура горения спичек выше, чем у зажигалки, они при розжиге предпочтительны.
Для розжига используйте мелкое топливо, оно быстрее прогревается до температуры воспламенения, а затем до температуры горения.
Уберите от костра все лишние теплоёмкие предметы. Сначала подкладывайте мелкие дрова, по мере разгорания костра всё более крупные.
Массивные костровые принадлежности и котлы с водой ставьте на уже разгоревшийся костёр.
Вода
Одно из главных применений костра – разогрев воды и приготовление пищи на её основе. Вода поглощает много тепловой энергии при фазовых переходах. Для таянья снега, льда или доведения до кипения воды в котле требуется потратить значительное количество топлива.
Перед доведением до кипения тепловая энергия активно передаётся по всему объёму воды. Вся вода в котле имеет примерно одинаковую температуру. Поэтому для закипания требуется значительный импульс тепловой энергии.
При таянии разогрев происходит локально, лёд и особенно снег не могут передать тепловую энергию по своему объёму. Поэтому требуется долговременное выделение небольшого количества тепловой энергии. Иначе растаявшая вода будет активно испаряться.
Практические выводы:
Закрывайте котёл крышкой. Слой нагретого воздуха под ней уменьшит потери тепла.
Для того, чтобы довести воду до кипения подбросьте в костёр мелких дров. Они дадут импульс тепловой энергии.
Для поддержания кипения или таянья не требуется сильного огня.
Жаркого вам костра и вкусной еды!
Алексей Лапин. 2018 г.
дрова в печи, возгорание костра, воспламенение открытого огня из древесины
Температура горения дерева зависит от их породы и других факторовДрова являются классическим и самым распространенным вариантом твердого топлива. При сжигании древесины образуется тепловая энергия, которая используется для отопления различных помещений. Эффективность сгорания всецело зависит от температуры горения дров, а вот она в свою очередь зависит от породы древесины, их влажности и условий сжигания. Каждая разновидность древесины может использоваться для выполнения разных целей и задач. Одни используют для приготовления пищи на мангале или печке, другие для обогрева пространства (в камине или буржуйке).
Горение древесины: основные этапы
Горение – это изотермическое явление, проще говоря, реакция, при которой идет выделение тепла. У каждой породы дерева свое КПД тепла. Чтобы измерить температуру горения дерева в печи используют специальный термометр – пирометр. Все другие приборы и термометры для этой цели не годятся, сколько бы вы не старались.
Определить температуру сгорания можно и по цвету пламени используемой породы. Если порода загорается темно-красным пламенем, значит это низкотемпературное горение. Белое пламя указывает на высокую температуру горения. Но самое оптимальное пламя все же должно быть желтого цвета. Таким пламенем горит обычно сухая береза.
Весь процесс горения дерева заключается в нескольких важных этапах, которые взаимосвязаны между собой.
Этапы горения древесины:
- Разогрев. При температуре 120 – 150 градусов дерево обугливается, в результате образуется уголь, который затем сам воспламеняется.
- Возгорание дымовых газов. Дальнейший разогрев способен привести к термическому разложению и газы вспыхивают, охватывая всю зону. Дерево при этом горит светло-желтым пламенем.
- Воспламенение. Его температура составляет 450 – 620 градусов. Для успешного воспламенения требуется хорошая тяга в определенном количестве.
- Горение. Оно состоит из двух фаз: процесса тления и горение пламенем. Горит огонь в том случае, пока для него создаются и поддерживаются определенные условия: пока есть само несгоревшее топливо, продолжает поступать кислород и сохраняется нужная температура.
- Затухание. Если хоть одно из условий не соблюдается, процесс горения прекращается и огонь тухнет.
Чтобы древесина быстрее начала гореть, ее можно полить любой жидкостью, которая быстро воспламеняется
Самыми качественными дровами являются твердые лиственные породы, они имеют высокую теплопроводность и обладают длительным горением. К таким породам можно отнести дуб, бук, березу, акацию. Бук так же отличается приятным ароматом и его используют для копчения. А вот если разжечь в доме грушу, яблоню или вишню, то их приятный запах заполнит все помещение. Способность березовых дров разгораться даже в свежесрубленном виде очень высока, поэтому они являются самым выгодным и востребованным топливом.
Температура горения древесины: факторы, способствующие процессу
Каждый владелец частного дома, где есть печь или камин, знает, что от теплопроводности дров будет зависеть и их КПД. Так же за качество горения дров отвечает и еще один важный показатель. Таким показателем является температура горения дров. У каждой породы дерева она различна. Чем больше будет происходить увеличение градусов, тем система обогрева будет нагреваться быстрее, а вот вода в трубах или кирпичная кладка сохранит тепло дольше.
Существует разный каменный уголь, в котором присутствует большее или меньшее содержание золы. Так же есть отличия и у разных пород древесины. Например, отличаются они температурой, которая выделяется в процессе горения и составом продуктов, оставшихся после сгорания дров.
Чтобы выбрать качественную и добротную древесину, нужно знать некоторые важные факторы, которые отвечают за лучшее горение дерева. От этих факторов будет зависеть не только качество возгорания костра, но и температура пламени и самого процесса сгорания.
Факторы, которые способствуют процессу горения:
- Сорт древесины;
- Влажность дерева;
- Количество воздуха, поступающего в топку.
Чтобы дерево хорошо горело, оно должно быть хорошо высушено
Так же породы дерева отличаются: плотностью, структурой, а так же составом смол и его количеством. Все эти факторы прямым образом так же влияют на теплопроводность, характер пламени, температуру воспламенения и сгорания разных пород. Например: тополь загорается высоким и очень ярким пламенем, однако максимальная его температура горения может составлять только 500 градусов Цельсию, а это вовсе не достаточно для обогрева. А вот при сгорании таких пород как: бук, ясень или граб выделяется температура более 1000 градусов, что способствует отличному отоплению.
Жаропроизводительность дров: таблица основных пород
Рассматривая разные породы дерева, в итоге, можно заметить некоторые различия: одни из них очень ярко и отлично горят, при этом ощущается сильное тепло, а другие просто еле-еле тлеют, оставляя за собой практически никакого жара. Дело здесь вовсе не в их сухости или влажности, а в их структуре и составе, а так же строении дерева.
Однако стоит обратить свое внимание и на то, что влажное дерево очень плохо возгорается и горит, при этом остается большое количество золы, что плохо сказывается на дымоходе, они сильно засоряются.
Самая высокая жаропроизводительность у дуба, бука, березы, лиственницы или граба, однако эти породы являются самыми нерентабельными и дорогими. Поэтому их применяют очень редко и то в виде стружки или опилок. Самая низкая теплоотдача – у тополя, ольхи и осины. Существует таблица, в которой указаны основные породы и их жаропроизводительность.
Таблица некоторых основных пород и их теплоотдача:
- Ясень, бук – 87%;
- Граб – 85%;
- Дуб – 75, 70%;
- Лиственница – 72%;
- Береза – 68%;
- Пихта – 63%;
- Липа – 55%;
- Сосна – 52%;
- Осина – 51%;
- Тополь – 39%.
Хвойные породы имеют низкую температуру горения, поэтому их лучше использовать для загорания открытого огня (костра). Однако древесина сосны загорается очень быстро и способна долго тлеть, так как в ее состав входит огромное количество смол, поэтому эта порода способна длительное время сохранять тепло. Но все же для отопления хвойную породу лучше не использовать, так как при ее сгорании образуется много дымовых газов, которые оседают в виде сажи на дымоходе и его приходится чистить, так как он быстро засоряется.
Полное и неполное сгорание: что выделяется при горении древесины
Гореть может не только дерево, но и его продукты (ДСП, ДВП, МДФ), а так же металл. Однако температура горения у всех продуктов разная. Например: температура горения стали составляет 2000 градусов, алюминиевой фольги – 350, а дерево начинает воспламеняться уже при 120 – 150.
При неполном сгорании продукты горения могут быть использованы повторно
При сгорании древесины в конечном итоге образуется дым, где твердым веществом является сажа. Весь состав продуктов сгорания всецело зависит от составляющих дерева. Древесина в основном состоит из самых главных составляющих: водорода, азота, кислорода и углерода.
Если сгорел 1 кг древесины, то продуктов сгорания в газообразном состоянии выделиться где-то 7,5 – 8,0 м кубических. В дальнейшем они гореть уже не способны, кроме окиси углерода.
Продукты сгорания дерева:
- Азот;
- Окись углерода;
- Углекислый газ;
- Пары воды;
- Сернистый газ.
Горение по характеру может быть полным или неполным. Но оба они происходят с образованием дыма. При неполном горении некоторые продукты сгорания еще могут гореть в дальнейшем (сажа, окись углерода, углеводороды). А вот если произошло полное сгорание, то тогда продукты, которые образовались в дальнейшем, гореть не способны (сернистый и углекислый газы, пары воды).
Средняя температура горения дерева (видео)
Физика процесса
Огнём называют бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света. Огонь возникает как результат воспламенения горючего при достаточном количестве кислорода, позволяющем поддерживать скорость окисления на уровне цепной реакции. Пламя — видимая газообразная часть огня. Над жидкостью оно возникает в результате её испарения, над твёрдым топливом благодаря выделению из него горючего газа в процессе пиролиза.
Огонь – бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и светаДоминирующий цвет пламени меняется с температурой открытого огня. Хорошей иллюстрацией этого явления может быть горение традиционного костра. Рядом с дровами, где происходит самая бурная реакция, огонь белый, переходящий в жёлтый. Над этой областью цвет меняется на оранжевый, маркирующий зону, в которой холоднее. Следующий, ещё более холодный участок — красный. Над ним реакция практически не происходит, а выше можно наблюдать такие несгоревшие частицы углерода как дым. Диапазон температур горения костра в соответствии с цветовой гаммой выглядит так:
- едва заметный красный — 500°C;
- вишнёвый тёмный — 800°C;
- вишнёво-красный яркий —1000°C;
- глубокий красно-оранжевый — 1100°C;
- яркий оранжево-жёлтый — 1200°C;
- белесовато-жёлтый — 1300°C;
- яркий белый 1400°C;
- ослепительно белый — 1500°C.
Фазы горения
По сути, деревья — концентрат энергии излучения Солнца. Листья растений работают как небольшие солнечные панели, поглощающие световую энергию, чтобы с её помощью преобразовать воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров освобождает накопленную за время жизни растения энергию, реализуя её в виде высокой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:
- Испарение влаги под воздействием температуры открытого пламени. Любая древесина содержит влагу, после поджигания вода в ней закипает и испаряется через трещины. Поскольку значительная часть подводимого тепла затрачивается на испарение, успешное поджигание либо требует сухих дров, либо большого количества тепла. Первая фаза завершается при достижении древесиной 100°C.
- Повышение температуры и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, оптимальная температура для этого процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температурах между 260 и 315°C с дальнейшим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с высокой теплотворной способностью. Фаза заканчивается с прекращением образования летучих горючих веществ.
- Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или древесный уголь, горит долго и без видимого пламени. Стадия заканчивается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до негорючей золы.
Искусство истопника или разжигателя костров состоит в знаниях и навыках, необходимых для обеспечения благоприятных условий протекания горения во всех трёх фазах: от поддержания температуры пламени костра до подачи необходимого количества кислорода.
Виды древесины
Есть несколько закономерностей, обуславливающих разницу в горении различных пород дерева. Прежде всего это наличие смол — они заметно добавляют теплотворной способности дровам. Мягкий лес горит легче из-за низкой плотности. Тяжёлые породы долго поддерживают горение.
В то время как плотность древесины существенно варьируется от вида к виду, теплотворная способность их на единицу массы практически одинакова (за исключением хвойных смолистых пород). Независимо от того, какие виды деревьев пошли на дрова, влажность — основной фактор, влияющий как на процесс горения, так и на тепловой результат.
Знание разных пород древесины позволяет получить комфортное горение с меньшим расходом дровПеречень особенностей древесины некоторых пород:
- акация — горит медленно и даёт много тепла, быстро сохнет, в кострище издаёт характерный треск;
- берёза — сгорает быстро, легко воспламеняется даже влажной, даёт ровный и устойчивый огонь;
- бук — калорийное топливо, оставляет мало золы;
- дуб — высокая теплотворная способность, выделяет при горении приятный запах, очень долго сохнет;
- тополь — невысокая теплота сгорания;
- фруктовые деревья — горят медленно и равномерно;
- хвойные — ароматный дым, могут стрелять смолой, образуют много копоти.
Знание основ обращения с древесиной как топливом позволяет получить комфортное горение с меньшим расходом дров.
Важно только не забывать главное: неконтролируемое открытое пламя может быть очень опасным для живых существ. Помимо ожогов от пламени и тлеющих углей, огонь может принести несравненно больше беды разгоревшись в пожар.
Физика костра
В этом тексте я хочу максимально упрощённо описать принципы действия костра. Даже опытные туристы, часто имеющие с ним дело, плохо представляют физику процесса, а значит не могут обеспечить оптимальные условия розжига и горения.
Обычно костёр разжигают для получения значительного количества тепловой энергии. При этом желательно затратить на розжиг и поддержание горения как можно меньше усилий и обеспечить стабильный выход энергии на протяжении длительного времени.
Условий всего 3, но при розжиге костра и для стабильного горения надо все их выполнить одновременно.
Достаточно высокая температура топлива.Кислород
Горение – химическая реакция окисления – то есть взаимодействия топлива с кислородом. В атмосфере кислорода не так уж и много, его недостаток может быть лимитирующим фактором, мешающим нормальному горению костра.
В костре и при розжиге количество кислорода снижается из-за того, что воздух насыщается продуктами горения и водяным паром, выделяющимся из топлива и окружающих предметов при нагревании.
Практические выводы:
Изолируйте костёр от мокрых предметов, снега. Отодвиньте мокрые брёвна. На землю под костёр положите лист металла, сухой песок или несколько поленьев.
Обеспечьте удаление дыма. Используйте ветер, тягу или машите чем-нибудь плоским.
Топливо
Горение происходит на поверхности топлива, там, где оно соприкасается с кислородом воздуха. Чем больше площадь поверхности – тем больше выход тепловой энергии.
Разные виды топлива выделяют при сгорании разное количество энергии. Можно представить себе, что любое топливо состоит из смеси горючих и негорючих компонентов. Чем выше процент горючих компонентов, тем выгоднее, калорийнее топливо.
Зачастую в топливе присутствует вода или лёд. Кроме того, что это негорючий компонент, выделяемая при горении топлива энергия сразу расходуется на плавление льда и испарение воды. Образующийся пар препятствует доступу кислорода.
Практические выводы:
Всегда выбирайте самое сухое и калорийное топливо.
Для быстрого получения импульса энергии (например чтобы довести до кипения воду в котле) используйте мелкое топливо. У него большая площадь поверхности.
Температура
Каждое топливо характеризуется температурой воспламенения и температурой горения. Температура горения выше температуры воспламенения. Для розжига необходимо разогреть топливо до температуры воспламенения. Тогда оно начнёт гореть, его температура ещё повысится. Близлежащие части топлива тоже окажутся разогретыми выше температуры воспламенения и начнут гореть. Таким образом огонь постепенно охватит все положенное в костёр топливо.
Передача тепловой энергии, то есть разогрев окружающих предметов, происходит тепловым (инфракрасным) излучением, разогретым воздухом, несущим продолжающие гореть частицы топлива, а также при непосредственном соприкосновении предметов с разными температурами.
Теплоёмкость
Все предметы характеризуются теплоёмкостью, в том числе земля под костром, топливо, окружающий костёр воздух, костровые принадлежности и котлы с водой. Чем больше требуется энергии для разогрева предмета на 1 градус – тем выше его теплоёмкость. Массивные предметы имеют большую теплоёмкость. Например, 2 литра воды имеет теплоёмкость в 2 раза выше, чем 1 литр воды.
Теплопроводность
Способность предметов проводить тепловую энергию называется теплопроводностью. С течением времени температура протяжённого предмета или нескольких близкорасположенных предметов стремится выровняться. Разные вещества обладают разной теплопроводностью. В практике обращения с костром самой высокой теплопроводностью обладают металлы, камни, вода. Средней теплопроводностью – древесина. Самой низкой теплопроводностью – воздух, ткань, бумага.
Наличие в различных предметах пор и других полостей, заполненных воздухом — сильно снижает теплопроводность. Например: ткань, бумага, снег.
Практические выводы:
Температура горения спичек выше, чем у зажигалки, они при розжиге предпочтительны.
Для розжига используйте мелкое топливо, оно быстрее прогревается до температуры воспламенения, а затем до температуры горения.
Уберите от костра все лишние теплоёмкие предметы. Сначала подкладывайте мелкие дрова, по мере разгорания костра всё более крупные.
Массивные костровые принадлежности и котлы с водой ставьте на уже разгоревшийся костёр.
Вода
Одно из главных применений костра – разогрев воды и приготовление пищи на её основе. Вода поглощает много тепловой энергии при фазовых переходах. Для таянья снега, льда или доведения до кипения воды в котле требуется потратить значительное количество топлива.
Перед доведением до кипения тепловая энергия активно передаётся по всему объёму воды. Вся вода в котле имеет примерно одинаковую температуру. Поэтому для закипания требуется значительный импульс тепловой энергии.
При таянии разогрев происходит локально, лёд и особенно снег не могут передать тепловую энергию по своему объёму. Поэтому требуется долговременное выделение небольшого количества тепловой энергии. Иначе растаявшая вода будет активно испаряться.
Практические выводы:
Закрывайте котёл крышкой. Слой нагретого воздуха под ней уменьшит потери тепла.
Для того, чтобы довести воду до кипения подбросьте в костёр мелких дров. Они дадут импульс тепловой энергии.
Для поддержания кипения или таянья не требуется сильного огня.
Жаркого вам костра и вкусной еды!
Алексей Лапин. 2018 г.
дрова в печи, возгорание костра, воспламенение открытого огня из древесины
Температура горения дерева зависит от их породы и других факторовДрова являются классическим и самым распространенным вариантом твердого топлива. При сжигании древесины образуется тепловая энергия, которая используется для отопления различных помещений. Эффективность сгорания всецело зависит от температуры горения дров, а вот она в свою очередь зависит от породы древесины, их влажности и условий сжигания. Каждая разновидность древесины может использоваться для выполнения разных целей и задач. Одни используют для приготовления пищи на мангале или печке, другие для обогрева пространства (в камине или буржуйке).
Горение древесины: основные этапы
Горение – это изотермическое явление, проще говоря, реакция, при которой идет выделение тепла. У каждой породы дерева свое КПД тепла. Чтобы измерить температуру горения дерева в печи используют специальный термометр – пирометр. Все другие приборы и термометры для этой цели не годятся, сколько бы вы не старались.
Определить температуру сгорания можно и по цвету пламени используемой породы. Если порода загорается темно-красным пламенем, значит это низкотемпературное горение. Белое пламя указывает на высокую температуру горения. Но самое оптимальное пламя все же должно быть желтого цвета. Таким пламенем горит обычно сухая береза.
Весь процесс горения дерева заключается в нескольких важных этапах, которые взаимосвязаны между собой.
Этапы горения древесины:
- Разогрев. При температуре 120 – 150 градусов дерево обугливается, в результате образуется уголь, который затем сам воспламеняется.
- Возгорание дымовых газов. Дальнейший разогрев способен привести к термическому разложению и газы вспыхивают, охватывая всю зону. Дерево при этом горит светло-желтым пламенем.
- Воспламенение. Его температура составляет 450 – 620 градусов. Для успешного воспламенения требуется хорошая тяга в определенном количестве.
- Горение. Оно состоит из двух фаз: процесса тления и горение пламенем. Горит огонь в том случае, пока для него создаются и поддерживаются определенные условия: пока есть само несгоревшее топливо, продолжает поступать кислород и сохраняется нужная температура.
- Затухание. Если хоть одно из условий не соблюдается, процесс горения прекращается и огонь тухнет.
Чтобы древесина быстрее начала гореть, ее можно полить любой жидкостью, которая быстро воспламеняется
Самыми качественными дровами являются твердые лиственные породы, они имеют высокую теплопроводность и обладают длительным горением. К таким породам можно отнести дуб, бук, березу, акацию. Бук так же отличается приятным ароматом и его используют для копчения. А вот если разжечь в доме грушу, яблоню или вишню, то их приятный запах заполнит все помещение. Способность березовых дров разгораться даже в свежесрубленном виде очень высока, поэтому они являются самым выгодным и востребованным топливом.
Температура горения древесины: факторы, способствующие процессу
Каждый владелец частного дома, где есть печь или камин, знает, что от теплопроводности дров будет зависеть и их КПД. Так же за качество горения дров отвечает и еще один важный показатель. Таким показателем является температура горения дров. У каждой породы дерева она различна. Чем больше будет происходить увеличение градусов, тем система обогрева будет нагреваться быстрее, а вот вода в трубах или кирпичная кладка сохранит тепло дольше.
Существует разный каменный уголь, в котором присутствует большее или меньшее содержание золы. Так же есть отличия и у разных пород древесины. Например, отличаются они температурой, которая выделяется в процессе горения и составом продуктов, оставшихся после сгорания дров.
Чтобы выбрать качественную и добротную древесину, нужно знать некоторые важные факторы, которые отвечают за лучшее горение дерева. От этих факторов будет зависеть не только качество возгорания костра, но и температура пламени и самого процесса сгорания.
Факторы, которые способствуют процессу горения:
- Сорт древесины;
- Влажность дерева;
- Количество воздуха, поступающего в топку.
Чтобы дерево хорошо горело, оно должно быть хорошо высушено
Так же породы дерева отличаются: плотностью, структурой, а так же составом смол и его количеством. Все эти факторы прямым образом так же влияют на теплопроводность, характер пламени, температуру воспламенения и сгорания разных пород. Например: тополь загорается высоким и очень ярким пламенем, однако максимальная его температура горения может составлять только 500 градусов Цельсию, а это вовсе не достаточно для обогрева. А вот при сгорании таких пород как: бук, ясень или граб выделяется температура более 1000 градусов, что способствует отличному отоплению.
Жаропроизводительность дров: таблица основных пород
Рассматривая разные породы дерева, в итоге, можно заметить некоторые различия: одни из них очень ярко и отлично горят, при этом ощущается сильное тепло, а другие просто еле-еле тлеют, оставляя за собой практически никакого жара. Дело здесь вовсе не в их сухости или влажности, а в их структуре и составе, а так же строении дерева.
Однако стоит обратить свое внимание и на то, что влажное дерево очень плохо возгорается и горит, при этом остается большое количество золы, что плохо сказывается на дымоходе, они сильно засоряются.
Самая высокая жаропроизводительность у дуба, бука, березы, лиственницы или граба, однако эти породы являются самыми нерентабельными и дорогими. Поэтому их применяют очень редко и то в виде стружки или опилок. Самая низкая теплоотдача – у тополя, ольхи и осины. Существует таблица, в которой указаны основные породы и их жаропроизводительность.
Таблица некоторых основных пород и их теплоотдача:
- Ясень, бук – 87%;
- Граб – 85%;
- Дуб – 75, 70%;
- Лиственница – 72%;
- Береза – 68%;
- Пихта – 63%;
- Липа – 55%;
- Сосна – 52%;
- Осина – 51%;
- Тополь – 39%.
Хвойные породы имеют низкую температуру горения, поэтому их лучше использовать для загорания открытого огня (костра). Однако древесина сосны загорается очень быстро и способна долго тлеть, так как в ее состав входит огромное количество смол, поэтому эта порода способна длительное время сохранять тепло. Но все же для отопления хвойную породу лучше не использовать, так как при ее сгорании образуется много дымовых газов, которые оседают в виде сажи на дымоходе и его приходится чистить, так как он быстро засоряется.
Полное и неполное сгорание: что выделяется при горении древесины
Гореть может не только дерево, но и его продукты (ДСП, ДВП, МДФ), а так же металл. Однако температура горения у всех продуктов разная. Например: температура горения стали составляет 2000 градусов, алюминиевой фольги – 350, а дерево начинает воспламеняться уже при 120 – 150.
При неполном сгорании продукты горения могут быть использованы повторно
При сгорании древесины в конечном итоге образуется дым, где твердым веществом является сажа. Весь состав продуктов сгорания всецело зависит от составляющих дерева. Древесина в основном состоит из самых главных составляющих: водорода, азота, кислорода и углерода.
Если сгорел 1 кг древесины, то продуктов сгорания в газообразном состоянии выделиться где-то 7,5 – 8,0 м кубических. В дальнейшем они гореть уже не способны, кроме окиси углерода.
Продукты сгорания дерева:
- Азот;
- Окись углерода;
- Углекислый газ;
- Пары воды;
- Сернистый газ.
Горение по характеру может быть полным или неполным. Но оба они происходят с образованием дыма. При неполном горении некоторые продукты сгорания еще могут гореть в дальнейшем (сажа, окись углерода, углеводороды). А вот если произошло полное сгорание, то тогда продукты, которые образовались в дальнейшем, гореть не способны (сернистый и углекислый газы, пары воды).
Средняя температура горения дерева (видео)
Горение – это сложный процесс, где в результате выделяется тепло. На сегодняшний день самым актуальным топливом является дерево. От его качества будет зависеть и сам процесс сгорания. Дрова нужно выбирать желательно твердых пород, абсолютно сухие с высокой теплоотдачей, тогда и эффективность обогрева увеличиться.
Добавить комментарий
Egida Ross — Что такое огонь?
Огонь — это химический процесс. Этот процесс известен как «Сгорание». Сгорание — это цепная реакция, химически подобная процессу «обратному» фотосинтезу. Для возникновения возгорания должны всегда присутствовать три элемента.
Эти три элемента:
- Горючий материал (топливо).
- Высокая температура.
- Кислород.
Огонь — это процесс, который требует, чтобы горючий материал (топливо) был подвергнут достаточно высокой температуре и имел доступ к кислороду.
ФАЗЫ ОГНЯ
Процесс горения делится на определенные стадии. Каждая фаза (или стадия) характеризуется различиями в комнатной температуре и атмосферном составе.
Начальная фаза (стадия роста)
В первой фазе значительно увеличивается содержание кислорода в воздухе, и огонь производит водяной пар, углекислый газ, возможно небольшое количество двуокиси серы, угарного газа и других газов. Вырабатывается некоторое количество тепла и это количество увеличится в процессе огня. Огонь может производить температуру пламени намного больше 10000F (5370C), однако температура в комнате на данном этапе может быть небольшая.
Свободно горящая фаза (полностью развитая стадия)
Вторая фаза горения охватывает все свободно горящие действия огня. Во время этой фазы богатый кислородом воздух вовлечен в пламя, поскольку конвекция (повышение горячих газов) несет высокую температуру к верхнему слою ограниченного пространства. Горячие газы распространяются сверху вниз, вынуждая более прохладный воздух искать более низкие уровни, и, в конечном счете, зажигают весь горючий материал в верхних уровнях комнаты. На данном этапе температура в верхних слоях может превысить 1,3000F (7000C). В то время как огонь прогрессирует через последние стадии этой фазы, он продолжает потреблять свободный кислород, пока он не достигает точки, где недостаточно кислорода, чтобы реагировать с топливом. Огонь тогда уменьшается до тлеющей фазы и нуждается только в поступлении кислорода, чтобы быстро вспыхнуть или взорваться.
Тлеющая фаза (стадия распада)
В третьей фазе пламя может прекратиться, если область горения достаточно воздухонепроницаема. В этом случае горение уменьшается до тлеющих угольков. Комната становится полностью заполненной плотным дымом и газами до такой степени, что возникает избыточное давление и образуются трещины. Огонь продолжает тлеть, и комната полностью заполнится плотным дымом и газами сгорания при температуре 1,0000F (5370C). Сильный жар выпарит более легкие топливные фракции, такие как водород и метан от горючего материала в комнате. Эти топливные газы будут совместно с производными огня и далее увеличат опасность повторного возгорания и создадут возможность обратной тяги.
Классификация пожара
Огонь класса А — Огонь, включающий в себя обычные горючие материалы, такие как древесина, ткань, бумага, резина и много видов пластмасс.
Огонь класса B — Огонь, содержащий огнеопасные жидкости, жиры и газы.
Огонь класса C — Огонь, включающий энерго- и электрооборудование.
Огонь класса D — Огонь, включающий в себя горючие металлы, такие как магний, титан, цирконий, натрий и калий.
Огонь класса F — Класс F — это новая классификация огня с 1998 и здесь имеется ввиду возгорание горючего топлива, случаи возгорания в кулинарии, например растительные или животные жиры.
Природа огня
Огонь БЫСТРЫЙ. Времени крайне мало! Меньше чем за 30 секунд маленькое пламя может полностью выйти из-под контроля и превратиться в основной огонь. Для образования плотного слоя черного дыма требуется лишь несколько минут, чтобы заполнить дом, после чего он полностью будет охвачен огнем. Самые смертельные пожары происходят сами по себе в то время, пока люди спят. Если Вы почувствуете возгорание, то у Вас не будет времени, чтобы захватить какие-либо ценности, потому что огонь распространяется слишком быстро, и дым слишком плотный. У Вас будет время только на то, чтобы покинуть здание.
Пламя ГОРЯЧЕЕ. Высокая температура несет бо’льшую угрозу, чем огонь. Одна только высокая температура пламя может убить. Комнатная температура в огне может быть в 100 раз больше на уровне пола и в 600 раз на уровне глаз. Вдох этого супер-горячего воздуха опалит Ваши легкие. Эта высокая температура может расплавить одежду на Вашей коже. Через пять минут комната может стать такой горячей, что все в ней загорается сразу: это называется общая вспышка.
Огонь ТЕМНЫЙ. Огонь не яркий, он черный как смола. Огонь начинается яркой вспышкой, но быстро производит черный дым и, тем самым, создает полную темноту. Если Вы оказались в огне, Вы можете быть ослеплены, дезориентированы и неспособны найти выход из дома, в котором Вы жили в течение многих лет.
Огонь СМЕРТЕЛЕН. Дым и токсичные газы убивают больше людей, чем огонь. Огонь израсходовал кислород, в котором Вы нуждаетесь, и производит дым и ядовитые газы, которые убивают. Вдыхание даже небольшого количества дыма и токсичных газов может оказывать на Вас седативное действие, дезориентировать и нарушить дыхание. Бесцветные пары без запаха могут убаюкать Вас в глубокий сон прежде, чем огонь достигнет Вашей двери. Вы не сможете проснуться вовремя, чтобы убежать.
Скорость распространения огня
Огонь распространяется чрезвычайно быстро, у потенциальной жертвы есть крайне мало времени, чтобы выжить. Огонь может удваиваться в размере каждые 30 секунд. Всего через две минуты огонь может стать опасным для жизни. Через пять минут место жительства может быть охвачено огнем.
- Люди могут управлять огнем и потушить пожар в начальной стадии. Если человек находится уже в полностью развитой стадии возгорания, он не способен бороться с огнем. При полностью развитой стадии огня человек должен быстро бежать c места пожара.
- Однако, время начальной стадии слишком коротко. К сожалению, большинство людей не приучено к разыгрыванию надлежащих контрмер при внезапном возникновении огня. Почти все обычные огнетушители тяжелы и неудобны для использования.
- Все продукты Fire Fighter наоборот, могут использоваться быстро и легко.
Спектральный анализ пламени костра. Что делает огонь желтым – наночастицы углерода или соли натрия?
Вечерний костер на берегу Кучерлинского озера на АлтаеВ публикациях в интернете по-разному объясняется, как возникает цвет пламени у костра
Существует две принципиально разные версии. В одной говорится, что излучают раскаленные частицы углерода размером около 100 нм, во второй — что желтый цвет возникает при излучении солей натрия, находящихся в древесине.
В многочисленных публикациях одно или другое из этих объяснений. На форумах обсуждается эта тема, но никто не ссылается на результаты экспериментов.
Вот пример типичных публикаций:
То есть, до настоящего времени нет общепринятого варианта объяснения механизма видимого излучения, возникающего в процессе горения костра!
И все же — почему костер желтый?
Я решил провести эксперименты и найти правильный ответ. Мне нужно было измерить спектр видимого излучения пламени костра и объяснить результаты. Если спектр будет сплошным – верна первая версия, если мы будем наблюдать двойную линию натрия – вторая.
Замечу, в русскоязычном и англоязычном интернете мне не удалось найти подобных спектров.
Для проведения работы я изготовил и настроил спектрометр.
Самодельный спектрометр
В интернете много публикаций и роликов о том, как сделать спектрометр из DVD диска, однако характеристики этих приборов не позволяют провести нужные измерения. Мне же удалось сделать качественный спектрометр.
Основные характеристики
Спектрометр работает в диапазоне 400-700 нм с разрешением 0,3 нм. Применяются сменные оптические щели шириной 50, 100, 200 и 300 микрон. Дифракционная решетка с шагом 740 нм изготовлена из DVD диска. Регистрация спектра выполняется зеркальной фотокамерой Nikon D5100. Прибор выполнен в крепком корпусе, позволяющем сохранять настройки при перемещениях.
Измерение спектра пламени костра
Были проведены классические эксперименты — измерены спектры Солнца, лазеров, пламени газовой горелки и всевозможных ламп. Спектрометр прошел проверку и теперь можно было приступать к исследованию пламени костра.
Исследуемое пламя костра в каминеЯ разжигал костер в камине и проводил исследования, фиксируя спектр пламениИзмерим спектр линии огня — так я назвал увиденную линию.
На фоне очень слабого непрерывного черно-тельного спектра были зарегистрированы две яркие желтые лини с длинами волн 589,0 нм и 589,6 нм. Согласно базе данных NIST — это линии натрия.
Спектры калибровочной лампы, костра в камине, поваренной соли и золы из каминаНиже на фотографии показана часть спектра пламени костра с большим увеличением, чтобы можно было рассмотреть двойную линию натрия 589,0 нм и 589,6 нм на фоне непрерывного спектра раскаленных частиц углерода:
Крупным планом спектральные линии натрия в костре и линии натрия в золе, горящей в спирте.В дальнейших исследованиях была зафиксирована динамика появления линий натрия в спектре. Пока костер разгорается — в спектре линии отсутствуют. По мере появления углей и увеличения мощности излучения, данные линии появляются и их яркость растет.
Обсуждение результатов экспериментов
Почему мы видим желтый цвет, физиология
Чтобы правильно объяснить результаты экспериментов надо понимать, как наши глаза воспринимают излучения разной длины волны и как мозг обрабатывает эту информацию.
Коротко и очень, очень упрощенно напомню хорошо известные факты. Мы воспринимаем цвет желтым по разным причинам: в одном случае, когда в сетчатку глаза попадает излучение узкого спектра с длиной волны в диапазоне 570 нм – 590 нм, и во многих других, когда в глаза попадает излучение разного спектрального состава. Например, красный и зеленый в правильных пропорциях будут восприниматься как желтый. На экране мониторов мы создаем как раз такой желтый цвет.
То есть наши глаза и затем мозг создают иллюзию цвета и поэтому для понимания физических и химических процессов нам и требуется измерение спектра.
Заблуждение, которое встречается во многих публикациях, в которых объясняют желтый цвет костра — «Цвет костра вызван излучением натрия»
Данный эксперимент показывает — появление двойной линии натрия не оказывает какого-либо заметного изменения цвета.
Небольшие пояснения
Сравним спектры излучения Солнца и пламени костра.
В солнечном спектре максимум приходится на зеленый цвет, а мощность красного и синего меньше. Излучение именно с такой спектральной характеристикой воспринимается как белый цвет.
В пламени костра из атомов углерода образуются частицы сажи размером до 100 нм. Эти частицы и дают непрерывный спектр с максимумом излучения в инфракрасной области, а мощность видимого излучения падает от красного к зеленому и еще больше к синему. Излучение с таким спектром воспринимается человеком как оттенки желтого и оранжевого, в зависимости от температуры области пламени. Желтый цвет костра – это случайное совпадение.
Влияние солей натрия
В процессе горения появляется зола в которой содержатся соли, в том числе и соли натрия. Золы совсем немного. Она начинает подниматься в пламени вверх, и яркая двойная желтая линия натрия постепенно появляется в спектре. Однако ее появление не сказывается заметно на цвете костра, так как желтый цвет от непрерывного спектра глаза уже воспринимают.
Мощность излучения натрия значительно меньше, чем суммарная мощность непрерывного спектра.
Выводы
То, что мы видим костер желтым, не означает, что идет излучение в узком спектральном диапазоне натрия. Наши глаза и мозг воспринимают непрерывный спектр как желтый цвет.
Появление дополнительно яркой линии натрия мало влияет на восприятие цвета костра, который остается таким же желтым. Для нас не заметно изменение цвета, так как такой цвет уже был. Кстати, если бы за цвет костра отвечал только натрий, оттенков бы не было, так как мы бы видели чистый спектральный цвет.
Почему же популярной остается версия о том, что желтый цвет костру придает линия натрия? Скорее всего, случайное совпадение цвета линии натрия и черно-тельного спектра углерода и привело к путанице.
Цвет пламени костра дают ярко светящиеся частицы углерода. Влияние на цвет излучения натрия минимально.
О том, как сделать качественный спектрометр и как правильно проводить эксперименты читайте в моей статье «Самодельный спектрометр с высоким разрешением»
https://habr.com/ru/post/545810/
Полезные ссылки:
И. А. Леенсон «Химия и жизнь» №2, 2011 Химия пламени. В статье рассказывается, в том числе, как в пламени возникают светящиеся наночастицы углерода.
Информационная система «Электронная структура атомов». Очень удобный русскоязычный ресурс по спектральным данным атомов и ионов. Ссылка для натрия.
Максим Бондаренко, Как мы воспринимаем цвет. Доступно и интересно написано о сложном.
Насколько жарко у костра? Костер может стать ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ГОРЯЧИМ!
Последнее обновление 7 декабря 2020 г.
Это история о пустой банке печеной фасоли. Как это переросло в дискуссию о том, насколько горячий — это костер и температура таяния костров.
Это также привело меня к тому, что я стал офисным гуру по кострам. Вот как это происходило. После бурной, жаркой и ветреной ночи в кемпинге на пикник-пойнт в Новом Южном Уэльсе.
Я встал рано около 5 утра, чтобы начать уборку и подготовить наше снаряжение к отъезду.Пройдя через наш костер, я обнаружил что-то похожее на металлическую пластину. Что было необычно, так это то, что это выглядело как полные остатки банки Хайнца. Этикетка все еще была видна, обугленная, все еще пахла тёплой запечённой фасолью.
Должно быть, он скатился в огонь. Температура костра была достаточно высокой, чтобы растаять. До тех пор мне никогда не приходила в голову мысль о температуре костра?
После быстрого поиска в Google я обнаружил, что для плавления алюминия температура должна составлять 1218 градусов по Фаренгейту (659 ° C).Мне нужно было больше ответов.
Костер может прогреться до таких температур
Хорошо сложенный костер будет достигать температуры около 900 градусов по Фаренгейту (42,9 градуса по Цельсию) , и это зависит от ветровых условий и древесного материала.
Средние и большие костры в лагере будут достигать температуры кипения 1000 градусов по Фаренгейту (537 градусов по Цельсию) , а промышленные большие пожары на музыкальных фестивалях на открытом воздухе у костров будут достигать температуры более 2000 градусов по Фаренгейту, или более 1093 градусов по Цельсию.
Важность горячего костра.
Кофе варится на костреНекоторые утверждают, что способность создавать огонь — величайшее человеческое изобретение всех времен. Я полностью согласен с его потребностью, поскольку держу чашку сваренного у костра кофе.
Для приготовления идеальной чашки кофе требуется средняя температура в диапазоне 195–205 градусов F (96 ° C). Если вы сделаете воду горячее, чем испортите ее, это будет преступлением.
Но огонь делает больше, особенно в кемпинге.Тепло костра согревает, сближает. Зефир кто-нибудь? Это позволяет нам готовить еду и нагревать жидкости и даже сигнализировать о чрезвычайной ситуации.
Без моего ведома, температура костра играет важную роль в каждом из этих занятий. Вы когда-нибудь пробовали готовить мясо на хромом, плохо устроенном костре? Чем сильнее огонь, тем выше шансы уничтожить бактерии в мясе. Чем горячее, тем лучше.
Better Wood Products Fatwood Firestarter Box
Даже самый опытный поджигатель может использовать их время от времени.Средняя температура костра.
Кемпер бросает полено в костер, создавая летящие углиПри какой температуре горит дерево?
Не стоит недооценивать температуру костра. Они могут достигать очень высокой температуры и причинять большой ущерб даже при самых простых температурах костров, достаточно высоких, чтобы расплавиться.
Чтобы даже разжечь огонь, средняя температура костра должна быть около 600 градусов по Фаренгейту (315 ° C). Это оптимальная точка горения дров для костра, когда большинство дров начнет ускоряться.
При этом будут выделяться газы, которые будут гореть и довести среднюю температуру до более 1100 градусов по Фаренгейту (593 градусов по Цельсию). Как только вы сожжете все пары, у вас останется только зола и древесный уголь. Горит при температуре выше 1100 градусов Цельсия.
Если учесть, что алюминий плавится при температуре около 1215 градусов по Фаренгейту (657 градусов по Цельсию), вы можете увидеть, насколько он достаточно горячий.
Насколько горячая самая горячая часть пламени.
Синий, красный и оранжевый — все говорят о разной температуре пламени и углей.Самая горячая часть пламени — это не красная часть. Красный цвет ассоциируется у нас с горячим. По правде говоря, самой горячей частью пламени будут синие или белые части, температура которых может достигать 1670 градусов по Фаренгейту (910 ° C), что более чем достаточно для плавления!
Насколько горячая самая холодная часть пламени.
самых холодных пламени возникают, когда топливо и кислород почти вступают в реакцию.В этом прохладном пламени не тушится достаточно тепла.
Итак, как примерно определить, насколько высока температура и насколько жарко может быть костер? Ну вроде по цвету пламени видно.
Если ваш костер темно-красного цвета, то он имеет температуру около 1112 градусов по Фаренгейту (600 ° C). Если цвет пламени становится оранжевым / желтым, то максимальная температура поднялась до 2012 градусов по Фаренгейту (1100 ° C).
Бокс-спички Diamond- Strike ON
Они почти так же известны для матчей, как кока-кола для безалкогольных напитков.Wind и почему за ним нужно внимательно следить
Ветер изменит температуру плавления и цвет вашего огня.Он добавляет больше кислорода к горючему огню, уменьшает влагу, которая остается на поверхности древесины.
Это делает его более легковоспламеняющимся, и он будет плавиться. Помните, что направление ветра может измениться без предупреждения и застать людей врасплох. Ветер также может вызвать искры, а это может представлять опасность.
Основное руководство по оптимальному нагреву.
Чтобы развести костер, которым можно гордиться, вам понадобятся три вещи:
Выбор правильного размера древесины.
При разжигании костра убедитесь, что у вас есть растопка, дрова диаметром не больше пальца. Как только огонь станет достаточно горячим, вы можете постепенно добавлять более значительные куски дерева, чтобы повысить его температуру.
Как только вы пройдете мимо дерева размером с вашу руку, его станет трудно резать одним топориком. Но если вы взяли с собой подготовленные дрова или купили их по дороге, то несколько поленьев могут продлить огонь.
Лучшая дровяная древесина для использования.
Стопка трута и дров для костраКакие дрова вам НИКОГДА не следует использовать?
- Рододендрон — ядовитый дым или пары
- Олеандр — Ядовитый дым или пары
- Ядовитый плющ — может вызвать повреждение легких.
Для хорошей базовой температуры костра дровам для растопки требуется около 16% кислорода для горения.
Так как в воздухе 21%, мы находимся в выигрыше, пока кислород достигает древесины.
Если это произойдет и мы введем достаточно тепла, то растопка трута должна гореть, создавая среду для точки кипения / плавления.
Плуг и очаг 35-фунтовый ящик для розжига огня
Я забыл свой ящик пива в походе, потому что я был сосредоточен на том, чтобы взять с собой свои FatwoodsНастройка — ключ к разгадке огня.
Есть много способов построить огненный треугольник, который напрямую повлияет на температуру вашего костра. Навык заключается в том, чтобы воздух попадал в породу дерева, и вы делаете это, укладывая древесину правильным образом.
- Начните с дерева вашего сорта и поместите его в центр того места, где вы собираетесь развести костровую яму.
- Подсказка (и я не шучу) — если вы не можете найти ни Tinder, ни Doritos, ни другие фишки, горят хорошо.
- Сформируйте вигвам с растопкой над трутом. По мере того, как вы формируете, это постепенно увеличивает диаметр древесины и сохраняет внутреннюю температуру костра.
- Используйте собранную вами древесину меньшего размера, создайте еще один вигвам поверх.
- Когда зажигается огненное кольцо, больший типи в конечном итоге разрушается.
- Затем вы можете добавить в огонь более массивные поленья, которые позволят повысить температуру костра, которая будет достаточно горячей, чтобы расплавиться.
- Следите за цветом пламени и потоком кислорода, так как эти меры покажут, насколько горячим может стать костер.
Меры безопасности.
Желтый аварийный самолет пролетает над горой лесных пожаров, которые настолько сильны, что наносят ущерб экономикеИногда есть более важные и деликатные вопросы, чем просто ответить на вопрос «Как жарко у костра».
Пока я пишу это, были массивные лесные пожары в США и Австралии. Эти пожары причиняют огромный ущерб и стоят огромных денег, а не только вызывают беспокойство у дикой природы и семей.
Ожидается, что ущерб от лесных пожаров в Калифорнии в 2019 году составит около 20 миллиардов долларов. Австралия, которая также страдает от лесных пожаров, пока имеет счет в 75 миллионов долларов. Дважды подумайте, прежде чем разводить костер в сухую погоду, особенно если дует ветер.
Смена направления ветра, пожар, поджигающий палатку, и падение в огонь также представляют опасность. При планировании костра безопасность должна быть на первом месте в вашем списке приоритетов.
Важно не ставить костры больше, чем нужно для приготовления пищи.По возможности старайтесь поддерживать небольшой огонь, чтобы, если что-то пойдет не так, можно было быстро его потушить.
Weber 17142 Кусочки вишневого дерева
Компактный и удобный в транспортировке, а самое главное — легкий и быстро нагревается, чтобы плавиться.Не забываем о тушении
При тушении костра обязательно тушить водой. Я знаю, что некоторые люди используют почву, но правда в том, что огонь может тлеть под землей до 8 часов.
Вау, я и представить не мог, что моя любовь к печеной фасоли заставит меня спуститься в кроличью нору, чтобы исследовать животрепещущий вопрос — насколько жарко у костра. Я многому научился из этого упражнения и надеюсь, что вы также усвоили некоторые полезные факты.
Интересно узнать, как долго прослужит баллон с пропаном? Щелкните здесь, чтобы прочитать нашу статью.
Итак, знайте, что вы знаете, как жарко у костра, и поэтому, если вы почувствуете себя немного шеф-поваром и захотите принести ту кухонную утварь, которую вы получили на День отца или матери.Вам следует ознакомиться с нашей статьей о некоторых из самых вкусных блюд, приготовленных у костра, приготовленных в фольге.
В этой статье показано, что все, что вам нужно, это фольга, несколько ингредиентов и приличный костер, чтобы приготовить полезную еду для кемпинга для всей семьи.
Источники.
Насколько жарко у костра? Средняя, внутренняя температура и температура приготовления
Планируете готовить на костре? Отлично. Но насколько жарко у костра? В этом посте вы узнаете среднюю температуру костра (3 показателя) и факторы, влияющие на высокую температуру.Плюс металлы, которые вам нужно беспокоиться о плавлении на костре.
Насколько жарко у костра?Есть много переменных, которые влияют на температуру костра, и мы рассмотрим их. Но вот краткий ответ.
Насколько жарко у костра? Необходимо знать две температуры.
- Внутренняя температура: Костер может достигать внутренней температуры 1650 ° F (900 ° C) в пламени, известной как область непрерывного пламени .
- Температура приготовления: Выше пламени (так называемая область теплового шлейфа), где пламя не видно, можно ожидать температуры около 600 ° F (320 ° C) . Здесь вы будете готовить. Чем дальше от огня, тем ниже температура.
Большие костры (например, костры) могут стать еще более горячими — свыше 2000 ° F (1100 ° C) . На полном костре, конечно, готовить вряд ли…
Дополнительную информацию о температуре пламени см. На этой странице.
Обычный костер может стать достаточно горячим, чтобы расплавить алюминиевую банку, но не чугунную сковороду.
Вероятно, вы видели, что происходит с банкой из-под газировки (алюминиевый сплав), когда ее бросают в огонь — она плавится и почти исчезает, за исключением частей верхней и нижней части банки.
Средняя температура плавления металла
Вот некоторые средние температуры плавления металлов для сравнения.
- Алюминий: 1220 ° F (660 ° C)
- Алюминиевый сплав: 865–1240 ° F (463–671 ° C) Температура плавления зависит от типа сплава.
- Чугун: 1127 ° C (2060 ° F)
- Нержавеющая сталь: 2750 ° F (1510 ° C)
Будьте осторожны! Некоторые походные кухонные принадлежности сделаны из алюминия, который может расплавиться при попадании в огонь. Было бы неплохо приклеить нержавеющую сталь — по крайней мере, вы можете использовать ее снова… когда она остынет.
Некоторая посуда для кемпинга сделана из алюминия — не подвергайте ее воздействию прямого огня, чтобы она не повредила вашу кастрюлю.
Цвет пламени указывает температуру. Красный цвет означает более низкую температуру, а синий — гораздо более высокую температуру. Белое пламя указывает на самое горячее пламя из всех.
3 переменных, влияющих на температуру костра
Как и у всех пожаров, температура будет варьироваться в зависимости от ряда факторов.
- Вид топлива: порода древесины (хвойная, лиственная, смолистая) и ее степень сухости (выдержанная или зеленая).
- Размер пожара: количество топлива влияет на то, насколько горячий огонь может стать.
- Поток кислорода: Костер, содержащийся в металлическом очаге, не будет таким горячим, как костер при постоянной подаче кислорода (легкий ветерок или пара мехов).
Хороший огонь состоит из трех составляющих: топлива, воздуха и тепла. Большой, быстро пылающий огонь, сложенный высоко, будет гореть намного сильнее, чем постоянно хорошо приготовленный огонь, а это то, что нам нужно для приготовления пищи.
3 ингредиента для хорошего огня
Итак, давайте обсудим, как развести этот огонь. Вам понадобятся три вещи:
- Тиндер: Маленькие веточки, сухие листья и т. Д.которые быстро загораются и выделяют тепло, чтобы начать гореть большие куски дерева. Бумага, картон и зажигалка тоже работают как трут.
- Kindling: Более толстые куски дерева, которые будут гореть легче, чем куски бревен, которые вы положите сверху. Это могут быть большие и толстые ветки, маленькие ветки или кусочки основного топлива, отколотые от больших поленьев. Они начнут образовывать угли, поскольку они быстро сгорают, создавая хорошую основу для вашего огня.
- Топливо: Обычно это более твердая древесина большего размера, которая кладется на верхушку, которой требуется намного больше тепла и пламени, чтобы загореться, но как только они это сделают, они будут хорошо сгорать, чтобы создать идеальный огонь для приготовления пищи.
Для приготовления пищи вам нужен равномерный нагрев, чтобы готовить стабильно , как дома. Если вы сложите все сразу и создадите пылающий ад, это может выглядеть впечатляюще, но не идеально для приготовления пищи.
Интенсивный костер может достигать температуры 1650 ° F (900 ° C). способен плавить алюминий — и он быстро прогрызет ваши запасы древесины и сожжет вашу пищу.
Для приготовления огня необходимо сначала немного поджечь и создать хорошую ровную основу из углей.
Начни с трута и растопки. Трут нагревается и воспламеняется растопкой, которая, в свою очередь, при горении выделяет достаточно тепла для ваших больших кусков топлива.
По мере того, как они сгорают, он создает идеальную равномерную основу для нагрева, как плита, и вы можете изменять температуру, добавляя больше поленьев по мере продвижения.
Хотите улучшить свои навыки работы с костром? Ознакомьтесь с 6 простыми способами развести идеальный костер.
Единственное, что следует учитывать, — это сорт древесины, которую вы используете.Старая сухая древесина твердых пород горит намного дольше и горячее, чем мягкая древесина (например, сосна), которая горит быстрее.
Зеленая или свежесрубленная древесина полна сока и не полностью высохла, поэтому она будет гореть при более низкой температуре. В идеале вам нужны хорошие бревна твердых пород, чтобы они прошли через них и горели равномерно.
Не такой уж хороший кемпер? Не волнуйтесь, вы не одиноки :). Посмотрите на эти невероятные провалы в кемпинге.
Твоя очередь
Хотите поделиться температурой у костра? Какой у вас вопрос о приготовлении пищи на костре? Присоединяйтесь ко мне в комментариях!
Насколько жарко становится у костра? (И все остальное о кострах)
Вы когда-нибудь задумывались о кострах? Это постоянный спутник в кемпинге, который используется для многих вещей, но были ли вы когда-нибудь достаточно любопытны, чтобы спросить, , насколько горячим становится костер ?
Около двух недель назад мы с семьей пошли в поход, и, как часть нашего распорядка, мой муж устроил яму, чтобы развести костер.Позже той ночью мы собрались вокруг, чтобы поесть s’mores, и вдруг один из моих сыновей задал мне этот вопрос.
Я посмотрел на него с озадаченным выражением лица и смог ответить только общим ответом: « Действительно круто, так что не подходи слишком близко! ”
Когда мы вернулись домой, мне было так любопытно, что я решил поискать ответ, чтобы дать ему лучший ответ в следующий раз, когда он появится.
Быстрый ответ
Костры могут достигать средней температуры около 930 ° F (498.9 ° C) , но это зависит от размера пожара.
Средние пожары могут достигать 1112 ° F , в то время как большие пожары (размером с те огромные костры, которые вы видите по телевизору во время пляжных вечеринок) могут достигать 2012 ° F .
Достаточно горяча, чтобы что растопить ?!
Температура от 930 ° F до 2000 ° F + — не шутка!
Костер с температурой 930 ° F может расплавить свинец и олово . Вот почему не всегда стоит ставить консервные банки прямо над костром, потому что, если огонь достаточно горячий, он начнет плавить.
Если температура пламени достигнет от 1000 до 1500 ° F, он может расплавить алюминий и бронзу (которая представляет собой смесь меди и олова).
Поднимая его на ступень выше, если огонь достигает выше 1500 ° F, он может плавить медь, серебро, золото и латунь (смесь меди и цинка).
История костра
Было обнаружено, что первые люди переходного периода разводили костры более 1,9 миллиона лет назад .
Доказательства самого старого контролируемого пожара были обнаружены в пещере Wonderwerk в пустыне Калахари , где исследователи провели микроскопический анализ растительного пепла и обугленных костей.
Исследование данных показало, что материалы не были нагреты выше 1300 ° F , что согласуется с их ранними выводами о пожарах, которые были вызваны с использованием травы, кустарника и листьев — все из которых не вызывают горячего пламени. .
Эти данные свидетельствуют о том, что ранние переходные люди могли управлять огнем, чтобы готовить свою добычу, начиная с первого появления Homo erectus, более 1,9 миллиона лет назад.
Разжигание пожара
Есть три основных вещи, которые вам понадобятся, чтобы разжечь огонь: трут, растопка и дров.
Tinder представляет собой небольшие кусочки легковоспламеняющегося материала, которые легко воспламеняются и тоньше вашего мизинца. Это могут быть легковоспламеняющиеся материалы, такие как кусочки дерева или бумага.
Kindling немного больше трута, но меньше дров. Растопить можно небольшими палочками и веточками.
Наконец, топливная древесина или древесина могут быть небольшими бревнами длиной три дюйма или большими бревнами, которые должны гореть часами.
Обычно вам нужно поджечь трут под растопкой, и по мере того, как огонь становится больше, вы можете медленно добавлять дрова.
Температура костра для приготовления пищи
Костры используются для многих целей: они служат источником света, согревают отдыхающих, помогают сушить одежду, служат маяком на случай чрезвычайных ситуаций, отпугивают насекомых и отпугивают хищников.
Хотя одна из основных причин, по которой люди разводят костер, — это использовать его для приготовления пищи. Хотя принести термометр, чтобы измерить температуру костра, может быть хлопотно, на самом деле вы можете сделать это, осторожно положив ладонь над огнем на высота приготовления, а затем подсчет.
Сколько секунд вы сможете удерживать его в этом положении, будет показателем того, насколько горячая температура огня.
Если вы можете удерживать его в течение 8 секунд , огонь будет около 570 ° F . Если вы можете удерживать от 4 до 5 секунд , огонь будет примерно 650 ° F — 750 ° F .
Вы также можете использовать эту общую оценку:
- 6-8 секунд ~ Низкий
- 4-5 секунд ~ Среднее
- 3 секунды ~ Средне-высокий
- 2 секунды ~ Высокая
Пожарная безопасность
Знаете ли вы, что один второй контакт с деревом при температуре 158 ° F может вызвать ожоги третьей степени ? Ой.Так что не забывайте оставаться в безопасности, когда вы находитесь у костра.
Костры надо разводить в костровом кольце. Если его нет, создайте его. Избегайте разводки костра вокруг свисающих веток и крутых склонов. Держите его на чистой и ровной поверхности.
Обязательно очистите большую территорию вокруг костра от сухих листьев и других легковоспламеняющихся материалов на минимальном расстоянии — 10 футов . Это касается вас и вашей палатки — не спите слишком близко к костру и внимательно наблюдайте за своими детьми.
Никогда не оставляйте костер без присмотра, потому что могут внезапно разлететься искры и вызвать лесные пожары. Имейте поблизости много воды и лопату, чтобы тушить и / или тушить неконтролируемый пожар с помощью грязи.
Лучше всего поддерживать огонь на минимально контролируемом уровне, чтобы предотвратить возникновение проблем. Также постарайтесь не разводить костер, если погода слишком ветреная.
Когда пришло время тушить костер, смойте большим количеством воды и потушите его землей. Затем перемешайте смесь и добавьте еще воды.Убедитесь, что вы тщательно проверили, не осталось ли горящих углей.
СОВЕТ : Положите зеленый лист над углями. Если лист скручивается, значит, угли еще слишком горячие, и их нужно еще потушить грязью или водой.
Заключение
Костры великолепны, и они являются ключевой частью любого похода. Просто не забывайте всегда держать его контролируемого размера, чтобы он не стал слишком горячим и неконтролируемым.
Проведя свое исследование, я теперь знаю, что сказать моему сыну, если он спросит меня снова, и теперь, если кто-нибудь спросит, вы тоже можете ответить.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии, не стесняйтесь оставлять их ниже. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею со своими друзьями, чтобы они тоже знали, насколько жарко может быть костер!
Как получить цветное пламя зажигалки
Когда вы смотрите шоу фейерверков, впечатляющие всплески в небе являются результатом горения специальных химикатов и выделения ярких цветов. Химики используют очень похожий процесс в лаборатории, называемый «испытание пламенем», где химический образец сжигается и цвет пламени сравнивается с таблицей известных химикатов.Вы можете создать собственное цветное пламя с помощью обычной зажигалки и набора правильных химических соединений.
Как это работает
Создание цветного пламени состоит из двух важных частей: высоких температур и поведения атомов. В фейерверках сильные химические реакции вызывают температуру от 1700 до 2000 градусов по Цельсию (от 3090 до 3630 градусов по Фаренгейту). Пламя бутановой зажигалки достигает температуры 1970 градусов по Цельсию (3580 градусов по Фаренгейту) — достаточно горячей для получения желаемых цветов, хотя и в относительно небольших количествах.Когда вещества нагреваются, электроны в их атомах выделяют энергию в виде цветного света.
Химические вещества
Химические вещества, используемые для получения цветного пламени, представляют собой соли металлов, таких как натрий или стронций. В некоторых случаях сами по себе металлы, такие как медь и железо, также дают яркие цвета. Примеры солей металлов включают хлорид стронция, хлорид бария и карбонат лития. Эти химические вещества довольно распространены и их можно найти практически у любого дилера, занимающегося поставками химикатов.Некоторые поставщики науки, особенно те, которые продают учителям, предлагают им заранее упакованные материалы для изготовления цветного пламени. Некоторые магазины кемпинга и дилеры каминов также продают заранее упакованные комплекты.
Цветное пламя зажигалки
Чтобы увидеть цветное пламя, смочите полоски бумаги в растворе. После высыхания обожгите полоски зажигалкой. Соблюдайте осторожность с этой деятельностью: провести эксперимент по огнезащитной поверхности и убедитесь, что нет никаких горючих материалов поблизости. Некоторые предприимчивые компании, такие как Extremely Ingenious Engineering, LLC, разрабатывают решения, которые можно заливать в многоразовые зажигалки, которые изменяют цвет пламени в разные цвета, используя те же принципы.
Другие виды огня
Вы можете получить наборы химикатов, которые превращают костры из дров и домашних каминов в ослепляющие зрелища. Согласно EPA, древесные пожары достигают температуры от 1100 до 1500 градусов по Цельсию; он не такой горячий, как пламя бутана, но все же может давать яркие результаты с некоторыми химическими соединениями, такими как хлорид натрия (поваренная соль) и сульфат меди.
Что такое температура огня? | Новости
Огонь разносторонний и опасный.Независимо от того, к какой отрасли вы относитесь, практическое знание свойств огня является важной частью пожарной безопасности. Температура огня меняется в зависимости от источника и вида пожара. , с которым вы имеете дело.
Понимание нюансов температуры возгорания даст вам общее представление о пожаре и о том, как он работает, поэтому в этой статье мы рассмотрим температуру возгорания и способы ее определения.
Температура и цветДва наиболее отличительных свойства огня — это тепло и цвет.На цвет пламени напрямую влияет температура, поэтому вы должны иметь возможность оценить температуру огня по цвету пламени.
Огонь — это результат горения — химической реакции между топливом и кислородом — и когда в результате реакции выделяется достаточно тепла, образуется пламя. Само пламя со временем меняет цвет и обычно имеет несколько цветов в разных частях пламени.
Самая горячая часть пламени — это основа, поэтому она обычно горит другим цветом, чем внешние края или остальная часть тела пламени.Голубое пламя — самое горячее, за ним идет белое. После этого желтый, оранжевый и красный — это обычные цвета, которые вы будете видеть при большинстве пожаров.
Интересно отметить, что, несмотря на обычное использование синего цвета как холодного, а красного как горячего цвета — например, для кранов — для огня все наоборот. Красный обычно виден на внешнем крае пламени, где температура ниже, а синий — самая жестокая, самая высокая температура.
Температура возгоранияКонечно, то, что существует иерархия температуры огня, не означает, что красное пламя хоть как-то холодно.Тот факт, что вы вообще видите пламя, означает, что скорость горения высока, поэтому топливо горит при очень высокой температуре.
Хотя красное пламя слабее, его температура может варьироваться от 525 ° C до 1000 ° C. Чем бледнее цвет, тем ниже температура. Более яркий красный цвет, что-то близкое к оранжевому, попадет в верхнюю границу шкалы, измеряющую около 1000 ° C.
Диапазон оранжевого пламени составляет от 1100 ° C до 1200 ° C. Белое пламя более горячее, его температура составляет от 1300 ° C до примерно 1500 ° C.Чем ярче белый цвет, тем выше температура.
Для синего пламени или пламени с синим основанием можно ожидать резкого повышения температуры, достигая примерно 2500–3000 ° C. Конфорка Бунзена или плита духовки — самые очевидные примеры голубого пламени. Как и следовало ожидать, при сжигании газа возгорание достигают более высоких температур, чем такие материалы, как дерево, бумага или текстиль, поэтому предприятия, хранящие, например, газовые баллоны, такие как пропан, с наибольшей вероятностью увидят пожары, которые достигают максимально возможных температур.
Примеры температурыПламя свечи — Самая горячая часть пламени свечи горит при температуре около 1400 ° C, в то время как средняя температура обычно составляет 1000 ° C.
Дровяной пожар — Домашний дровяной огонь горит при температуре около 600 ° C. Температура может меняться в зависимости от породы древесины и ее состояния.
Костер — Температура костра постепенно повышается примерно до 600 ° C, но костры могут достигать 1000–1100 ° C.
Горелка Бунзена — Горелка Бунзена регулируемая, с безопасным пламенем, измеряющим около 300 ° C.Полностью открытые горелки Бунзена могут нагреваться до 1500 ° C, при этом видно пронзительное голубое и белое пламя.
Горящая спичка — При таком небольшом пламени домашняя спичка горит при температуре около 600-800 ° C.
Пропановая горелка — Температура сгорания пропана и воздуха составляет примерно 1900 ° C. Бутановый огонь будет иметь аналогичную температуру.
Target Fire Protection призваны поддерживать самые высокие стандарты пожарной безопасности для предприятий на всей территории Манчестер , Бери , Рочдейл и Олдхэм . Мы не только поставляем , устанавливаем и обслуживаем ряд огнетушителей. , пожарная сигнализация и аксессуары для пожарной безопасности. , наша опытная команда может провести углубленные курсы пожарной подготовки для предприятий, а также оценку пожарного риска для коммерческих клиентов. . Для профессионального и глубокого понимания всех аспектов пожарной безопасности и пожарной безопасности на рабочем месте , просто свяжитесь с командой Target Fire Protection сегодня .
Fire II: цвет и температура
Преобладающий цвет пламени меняется в зависимости от температуры.Фото камина — хороший пример такой вариации. Возле бревен, где происходит наибольшее горение, огонь белый, самый горячий цвет для органических материалов в целом, или желтый. Выше желтой области цвет меняется на оранжевый, который холоднее, затем на красный, который еще холоднее. Выше красной области горение больше не происходит, и несгоревшие частицы углерода видны как черный дым.Диапазон температур от красного до белого:
- Красный
- Просто видно: 525 ° C (980 ° F)
- Тусклый: 700 ° C (1300 ° F)
- Вишня, тусклая: 800 ° C (1500 ° F)
- Вишня, полная: 900 ° C (1700 ° F)
- Вишня, прозрачная: 1000 ° C (1800 ° F)
- Оранжевый
- Глубина: 1100 ° C (2000 ° F)
- Ясно: 1200 ° C (2200 ° F)
- Белый
- Беловатый: 1300 ° C (2400 ° F)
- Яркий: 1400 ° C (2600 ° F)
- Ослепление: 1500 ° C (2700 ° F)
Согласно приведенной выше информации (источник: Википедия) разница между раскаленным докрасна и раскаленным добела составляет около 1000 градусов.Но как насчет голубого горячего?
Каждый раз, когда вы видите синий цвет в огне, он горячее белого. Диапазон составляет от 2600 до 3000 градусов по Фаренгейту, и это самый богатый кислородом тип пламени. Горелка Бунзена — хороший пример:
Пламя горелки Бунзена:
1) отверстие для воздуха закрыто
2) отверстие для воздуха приоткрыто
3) отверстие для воздуха наполовину открыто
4) отверстие для воздуха почти полностью открыто (это ревущее синее пламя).
Горелки Бунзенаиспользуют смесь газов.Газ горит сильнее, чем органические материалы, такие как дерево и солома. Пламя газовой плиты синее. Пламя пропана синее с желтыми кончиками. Самые горячие огни возникают от ацетиленовых горелок (около 3000 градусов по Цельсию), в которых кислород и газ образуют точечное голубое пламя.
Цвет также говорит нам о температуре пламени свечи. Внутреннее ядро пламени свечи светло-голубого цвета с температурой около 1800 К (1500 ° C). Это самая горячая часть пламени. Цвет внутри пламени становится желтым, оранжевым и, наконец, красным.Чем дальше вы отойдете от центра пламени, тем ниже будет температура. Самая яркая красная часть составляет около 1070 К (800 ° C).
Круглое синее пламя — это фотография эксперимента по горению свечи на Международной космической станции. Пламя свечей на земле имеет несколько различных температур внутри пламени из-за колебаний, вызванных конвекционными потоками. В условиях невесомости космической станции пламя горит круглее, медленнее, горячее и синее.
Наши традиционные ассоциации цвета и температуры говорят нам, что красный — это горячий, а синий — холодный.Насколько сложно думать о синем как о горячем цвете?
Традиционная теория цвета гласит, что теплые цвета развиваются, а холодные отступают. По моему опыту, это верно только тогда, когда цвета имеют одинаковую насыщенность. Если у вас чистый красный цвет и чистый синий цвет — красный возрастает. Если у вас кирпично-красный и ярко-бирюзовый синий цвет — синий будет продвигаться вперед. Более высокая насыщенность всегда превосходит тепло.
Ткач Майкл Роде играет с цветом в своих гобеленах и коврах. Когда на этом коврике синий прыгает впереди красного?
Fire I: Костры | Огонь III: Пламя фовистов
НАСКОЛЬКО ГОРЯЧИЙ МОЖЕТ БЫТЬ ПОЖАР? | СПАСАТЕЛЬНЫЕ РЮКЗАКИ SKYSAVER
Всем известно, что огонь горячий, но насколько он может быть горячим на самом деле? Не все понимают, что существуют разные температуры возгорания в зависимости от топлива, а также от типа окислителя.Существует огромная разница в температуре между простым пламенем, горящим на свече, и пламенем, горящим от пропановой горелки. Итак, каковы степени различий между разными видами огня?
Посмотрите следующие примеры того, как может изменяться температура: Температура горящей свечи составляет от 600 до 1400 по Цельсию или от 1112 до 2552 по Фаренгейту. Паяльная лампа горит примерно при 1600 градусах Цельсия или 2900 по Фаренгейту, в то время как пропановая горелка горит примерно при 1.977 по Цельсию или 3590 по Фаренгейту.
См. Следующую таблицу, чтобы лучше понять, насколько горячий огонь может быть в зависимости от топлива:
| Топливо | Температура Цельсия | Температура по Фаренгейту |
| Лампа накаливания | 100-300 | 212-572 |
| Сигареты | 510-621 | 950–1150 |
| Элемент печи | > 550 | > 1,022 |
| Соответствие | 600-800 | 1,112–1472 |
| Пламя свечи | 600–1400 | 1,112–2552 |
| Электрическая искра | 1,316 | 2,400 |
| Горелка Бунзена | 1,570 | 2,858 |
| Пропан | 1,977 | 3,590 |
| Дерево | 1,977 | 3,590 |
| Молния | 30 000 | 54 032 |
А как насчет пожара в доме или пожара на высотке? Насколько жарко становится этот огонь? Как правило, высотные пожары горят при температуре около 593 по Цельсию или 1100 по Фаренгейту.