Si vous êtes guidé par Wikipédia, la température de combustion du bois de chauffage est de l'ordre de 800-1000 ° C (environ), et l'allumage et la décomposition d'un arbre commencent à 300 ° C. En fait, cette plage est encore plus large - de 450 à 1050 ° C. Des données pas trop précises, non? Il y a une explication à cela - la température au centre de la flamme dépend de nombreuses conditions. Ceux qui souhaitent obtenir une combustion efficace du bois dans le poêle ou la chaudière à combustible solide ne se blesseront pas pour se familiariser avec ces facteurs.
Quand le bois de chauffage donne-t-il plus de chaleur?
Afin d'organiser le chauffage économique d'une maison privée, il est nécessaire d'extraire le maximum de chaleur du bois, puis de la transférer dans les locaux avec un minimum de pertes. La deuxième condition dépend de l'efficacité de la source de chaleur, mais la première dépend de la température de combustion du bois dans le four du four ou de la chaudière. Plus il est élevé, plus la chaleur est libérée.
Les facteurs suivants affectent la quantité de chaleur générée lors de la combustion du bois (production de chaleur):
- la teneur en calories (la quantité d'énergie thermique qui peut être obtenue à partir d'une unité de carburant);
- teneur en humidité naturelle dans l'arbre;
- volume d'air fourni et sa température.
En pratique, tous ces paramètres sont interconnectés. Le pouvoir calorifique du combustible, sursaturé en humidité, est environ 2 fois inférieur à celui d'un arbre sec. Et sans la bonne quantité d'air, il brûlera et dégagera un minimum de chaleur. C'est-à-dire que la température de combustion réelle d'un arbre est une valeur variable et ne peut pas être indiquée avec précision dans des considérations théoriques.
Pour référence. Il existe un moyen simple de déterminer la température du feu en brûlant du bois dans le foyer ouvert du foyer. Utilisez un pyromètre infrarouge qui mesure à distance le chauffage des surfaces, comme l'a fait le maître cuisinier dans sa vidéo. Il démontre des tests de l'insert de cheminée du barbecue, les mesures sont effectuées dans la seconde moitié de la vidéo.
Examinons maintenant chaque facteur individuellement.
À propos de la valeur calorifique du combustible
Différents types de bois diffèrent en densité et en poids, et contiennent également différentes quantités de carbone et d'hydrogène - les principaux composants qui produisent de la chaleur pendant la combustion. En règle générale, les espèces plus denses et plus lourdes, telles que le chêne et le frêne, donnent plus d'énergie que le peuplier ou l'aulne. Nous présentons à votre attention un tableau avec des données sur la densité, la chaleur spécifique et la température de combustion de différentes essences de bois.
Remarque. Le tableau montre les valeurs de la chaleur massique et volumique de combustion du combustible sec pour 1 kg et 1 m³ de stockage. La température maximale est donnée pour des conditions de combustion idéales avec un excès d'air.
Si nous comparons le pouvoir calorifique en volume, il est à noter que les grumes de chêne ou de bouleau dégageront plus de chaleur que les conifères moins denses. Et bien que les conditions de combustion du bois de chauffage dans un poêle, un poêle à ventre ou une chaudière soient loin d'être idéales, la tendance persistera. En d'autres termes, la température de la flamme dépend directement du pouvoir calorifique des essences de bois sélectionnées.
Effet d'humidité
L'augmentation de la teneur en humidité est le premier ennemi d'un transfert de chaleur efficace lors de la combustion de toute biomasse. Le bois fraîchement coupé avec une teneur en humidité de 50 à 65% ne fournira jamais les indicateurs donnés dans le tableau ci-dessus, et voici pourquoi:
- Lors du chauffage du four, l'eau contenue dans les bûches absorbe une partie de la chaleur générée.
- Lorsque le bois de chauffage s'est bien enflammé et a donné suffisamment de chaleur, l'humidité de la phase liquide se transforme en vapeur, emportant la part du lion de l'énergie reçue. Étant donné que la vapeur chaude quitte le foyer avec les gaz de combustion, il est impossible de récupérer la chaleur perdue.
- Pour enflammer un arbre brut, une température plus élevée est nécessaire. À partir d'une allumette avec un morceau de papier, il est assez difficile de les allumer; vous devez utiliser un brûleur à gaz.
Pour référence. Une partie de la vapeur d'eau se condense au contact des parois de la cheminée, ce qui provoque la libération d'une petite fraction d'énergie thermique. Il ne fait que réchauffer la pipe, pas votre maison.
Dans quelle mesure le pouvoir calorifique diminue, puis la température de combustion de l'arbre en fonction de l'humidité, est reflétée dans le tableau suivant:
Il est facile de voir que le transfert de chaleur du bois de chauffage fraîchement scié est la moitié de celui du feu sec (humidité inférieure à 20%). Par conséquent, pour chauffer la maison, il faudra dépenser deux fois plus de combustible solide. Un problème distinct est le poêle dans le bain, qui nécessite un maximum de chaleur pour l'allumage. Lors de l'utilisation de bois brut, il ne sera pas possible d'atteindre une température élevée, quelle que soit la quantité de bûches jetées dans le four. Le truc, c'est leur faible production de chaleur, qui ne vous permettra pas d'inonder le bain comme il se doit.
Consommation d'air de combustion
Pour brûler complètement le bois et atteindre la température maximale dans la chambre de combustion, il est nécessaire de fournir de l'air avec un excès de 130% de la quantité requise. Lors de la création des conditions idéales, la réaction d'oxydation du carbone (combustion) est décrite par une équation simplifiée:
En d'autres termes, cela signifie que lorsqu'il est chauffé, le bois se décompose en carbone (C) et en hydrogène (H), et l'oxygène (O) est fourni de l'extérieur. Chaque atome de carbone rencontre 2 atomes d'oxygène et forme du dioxyde de carbone. À son tour, l'hydrogène se combine avec des résidus d'oxygène, ce qui provoque la libération d'eau (encore une fois, sous forme de vapeur). Le latin Q à la fin de la formule signifie la libération de chaleur pour les besoins de chauffage.
Mais que se passe-t-il si les conditions idéales sont violées:
- L'hydrogène est un élément très actif, par conséquent, il est oxydé en premier lieu. Lorsqu'il n'y a pas assez d'air (vous avez couvert le four ou la chaudière soufflé), le carbone reste sans molécules d'oxygène. En conséquence, du monoxyde de carbone (CO) non brûlé se forme et s'envole dans le tuyau avec la fumée.
- Avec un manque total d'oxygène (le mode dit de combustion lente), le carbone se transforme en charbon de bois, en cendres et en suie. Ce dernier, sous l'influence du tirage de la cheminée, se précipite également dans le tuyau et se dépose sur ses parois.
- Un excès d'air se produit à cause d'un fort tirage de cheminée ou d'un mauvais fonctionnement du turbocompresseur de la chaudière. Le phénomène est lourd de pertes de chaleur par la cheminée.
Remarque. Le feu de joie est un exemple de source de chaleur avec une alimentation en air non contrôlée. Plus il est élevé, plus la température du feu dans le feu est basse et moins de chaleur à la sortie. Pour se réchauffer longtemps près du foyer, les grumes doivent être plantées en continu.
Un obstacle à l'obtention d'une bonne chaleur du bois de chauffage peut être la température de l'air fourni à la chambre de combustion. Le flux d'air froid élimine avec autant de succès la chaleur précieuse que la vapeur d'eau. Ce n'est pas par hasard que les fabricants d'unités de chauffage de haute qualité disposent d'un canal spécial pour chauffer l'air des parois extérieures du foyer. La façon dont cela est mis en œuvre dans la pratique est illustrée sur la photo d'une chaudière à combustible solide fabriquée par nos experts.
Conseils utiles
La température élevée de la combustion du bois est la clé d'un chauffage efficace d'une maison privée. Même les fabricants de chaudières TT et de poêles à bois indiquent dans les instructions que la meilleure efficacité du générateur de chaleur est observée lors du fonctionnement en mode maximum.
En fin de compte, nous donnerons quelques recommandations sur la façon d'atteindre une production de chaleur élevée et, par conséquent, des économies d'énergie:
- Si vous devez acheter du bois de chauffage, ne prenez pas d'espèces faibles en calories, comme le saule et le peuplier. Le premier est trop saturé d'humidité et le second est de faible densité. N'oubliez pas que vous payez des mètres cubes, pas des kilogrammes de combustible solide.
- Séchez les bûches autant que possible. Un arbre fraîchement coupé atteint une teneur en humidité de 20 à 25% après un minimum d'un an et demi de séchage dans un bois de chauffage ouvert.
- Essayez de ne pas faire fonctionner la chaudière dans le mode de décroissance tant vanté, ce qui est censé aider à économiser.Comme vous pouvez le voir sur la photo, la température du feu lors d'une combustion normale est de 800 ° C, et le bois qui couve ne donnera pas plus de 450 ° C. Avec une telle dissipation thermique, la maison ne peut pas être chauffée.
- Le monoxyde de carbone CO est non seulement combustible, mais également toxique. En essayant d'économiser du carburant, nous bloquons l'alimentation en air du four et provoquons sa libération. Non seulement le carburant potentiel est rejeté en vain, mais il pollue également l'environnement.
- N'organisez pas l'alimentation en air du four depuis la rue, afin de ne pas perdre d'énergie lors de son chauffage. Lors du choix d'une chaudière à combustible solide, faites attention aux modèles avec un canal de chauffage. Ils se distinguent facilement par le ventilateur installé sur le panneau supérieur et non dans la porte du cendrier.
Bien sûr, il est impossible de maintenir en permanence une température élevée dans la chambre, car le besoin de chaleur de la maison change également et dépend de nombreux facteurs. Pour accumuler un excès d'énergie, il y a des accumulateurs de chaleur, ce sont aussi des réservoirs tampons. Dans les cas extrêmes, achetez un générateur de chaleur à charge forcée, où pendant les périodes d'arrêt du ventilateur, l'accès à l'air est complètement bloqué.