В продолжение дискуссии о нагреве подполья

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Не надо сомневаться и мерят дрова рулеткой. Нужно взять справочник и изучить данные, давно всем известные. Нет справочника, загляните в интернет.

 

Какие данные-то?

Откопал подтверждение своей оценки:
http://mir-mastera.ru/raboty-po-derevu/19-sushka-drevesiny

Ну как это...
Даже с вашим свежеспилом 50% это 500 кг воды на 1000кг сухого остатка.
Или приводя к тонне - 333кг воды в тонне дров содержащей также 667кг сухого остатка. (влажность древесины определяется по отношению к сухому остатку, и может составлять и 100% и 150%).
Сухой остаток сгорает с тепловыделением грубо 20МДж/кг
Вода испаряется с затратами тепла 2,3МДж/кг
Получаем теплотворная способность сухого остатка тонных таких дров 13340 МДж (аналог высшей теплотворной способности по вашей ссылке)
Потери на испарение воды 333*2,3=765,9МДж
Т. е. в наших дровах потери с влажностью 50% потери на испарение воды составят 5,7% (оценка, реально думаю около 7-8, опять же из-за того что у связанной влаги теплота испарения выше)

С 50% до где-то 20 будет испаряться практически точно с потерями 2,3МДж/кг так как свободная влага, потом теплота испарения будет расти. До скольки не знаю, но порядок думаю около 5-6МДж/кг, при желании могу рассчитать из кривых фазового равновесия дерево-воздух.

Есть еще дополнительные потери на нагрев воды в дровах. это 1кал на грамм градус.
возвращаясь к нашим 50% дровам это дополнительные потери в количестве 4,18*1000*333*80 (от 20 до 100 нагрели)~111МДж на нагрев воды до испарения.
Еще есть потери на нагрев пара от 100 до температуры дыма. Если до 200 например, то получаем еще 54МДж

Итого суммарные теплопотери из-за ненулевой влажности где-то 1100МДж или ~9% от теплотворной способности сухого остатка.

 

Спасибо

Я считал года 3 назад, когда делал печку по своему проекту и расчитывал трубу. Тогда же я игрался этими цифрами, пытаясь понять, сколько газа выделяют дрова при горении и какая конструкция трубы достаточна, чтобы их выводить. Давайте конкретно цифры. Посмотрим, откуда 80? На сколько я помню, там скорость потока получается порядка 6-8 метров в секунду. Площадь трубы = 2 пи Эр. Площадь на высоту в 6 м - это будет где-то объем, вылетающий в секунду. Да, наверное ближе к 80.
Да, круглая труба диаметром 150 будет иметь 106 литров в секунду. А у меня была по факту выбрана квадратная труба нержавейка 22 на 22 см. У той поток выходит уже 290л\сек!
Я, собственно не настаиваю на конкретных цифрах. Просто виден порядок. Есть так скажем основа для теоретической проработки концепта в целом!

 

Это лишь подтверждение тому, что Вам лень копать или Вы не хотите или не умеете это делать. О дровах в вашей ссылке нет ни слова. Равно как и о скорости их сушки и влажностях, получаемых при этом.

 

Ваше право думать что Вам хочется Удачи!

 

Расчеты принимаю. Возражений нет. Но Вы не учли в расчетах ту влагу, которая образуется в процессе химической реакции горения. Ведь конечная теплотворная способность сухих и влажных дров согласно таблицам расходится вовсе не на 9%! Значит, есть еще какой-то неучтенный но активный процесс. Возможно, это образование жидкости в процессе сгорания дров. Я не уверен. Я предполагаю. Но даже процентов 7 вернуть в тепловой баланс здания - за год будет ощутимо!
Я думаю, стоило бы "покопать" в сторону изучения фактических данных о количестве водяных паров в продуктах сгорания дров. Это даст окончательную оценку количеству влаги, которую теоретически можно будет сконденсировать.

 

Что касается химии - пока не пытался разыскать химический состав древесины. Считается, что это почти чистый углерод ну и вода конечно. Так что черт его знает, но берут сомнения, что там так уж много воды получается именно из-за сгорания углеводородов и иной органики. Вот если палить газ, особенно магистральный (преимущественно метан) - тут уже интересно

да нет, она примерно так и расходится где-то до 15-20% (если объемную брать) из них порядка 5% это изменение объема. Оставшееся 10-15% очень неплохо согласуются с моей оценкой.

По поводу остатка разницы далее:
Полагаю тут основная проблема в том как определяется теплотворная способность. Например может не учитываться теплота сгорания древесного угла и сажи, которые, как полагаю, при снижении температуры горения более интенсивно образуются.
Сажу конечно сложно дожигать, а вот угли - вполне. Я весь уголь в золу сжигаю. С сажей пока не пробовал, по идее тоже можно.
Решением по улучшению выгорания, особенно с точки зрения уменьшения образования сажи является дополнительный поддув воздуха.
В общем эти вещи зависят от конструктивного решения печи, длины трубы, и многих других факторов.
Чем суше дрова - тем проще обеспечить качественное их выгорание, тем правда сложнее вовремя забрать тепло, а не выбросить его в трубу.
При том с влажными дровами, кмк, можно организовывать очень эффективные режимы тления. Эффективные в плане малых сбросов тепла в трубу и образования сажи (КПД высокий), но неэффективных в плане мощности.

Т. е. нельзя проводить измерение теплотворной способности сухих и влажных дров в одних и тех же условиях. На практике мы регулируем котел/печь в зависимости от того что туда закинули. А в справочниках почти наверняка приводятся именно полученные в одинаковых условиях величины, при том без описания самого эксперимента.

Это если исходить из 50 %-й влажности.
Если из 20 - уже эффект совсем мал... Тем более что там тепло испарения будет превосходить тепло конденсации. Испаряем связанную влагу, а конденсируем обыкновенную.

На основании моего расчета, самый максимум, что можно вернуть из 50%-х дров от конденсации влаги это 5,7% (теплота конденсации влаги, которая вся 2,3МДж/кг) из 9%, т. е. где-то 2/3 потерь на влагу. При том если в 9% могут быть разночтения, то 5,7 - величина четко определенная. Выше теплоты конденсации не прыгнуть.

Да, интересно бы изучить Да и просто поэлементный состав древесины помог бы, а еще золы желательно.

 

Нашел довольно просто химический состав древесины
https://www.google.ru/search?q=химический состав древесины&oq=химический состав древесины&aqs=chrome..69i57j0l5.4919j0j7&sourceid=chrome&espv=210&es_sm=93&ie=UTF-8
Дает кучу ссылок на одни и те же значения без необходимого пояснения что за единицы:

Если массовые. То картина примерно следующая
1 кг сухих дров содержит 63грамма водорода или
Воды из этих 63 граммов при сгорании получится максимум 63*18/2 (тратим два грамма водорода на получение 18 грамм воды)=567 грамм/кг_дров. До фига в принципе.
Какая-то часть этого водорода сгорит/испарится с захватом кислорода из древесины, но не суть. Пиролизом с образованием летучих углеводородов пренебрежем - все таки воздух подается и все горит, так что большая часть водорода при сжигании дров должна перейти в пар.
567гр_воды/кг_дров => дополнительная теплота возможная от конденсации пара в количестве 1,3МДж/кг_дров или около 0,6МДж/л_дров. Что уже весьма неплохо - 6,5% предельной теплоты сгорания сухих дров.
Ошибся значит с суждением о несущественности химии. Как интересно
Итого теоретический максимум что можно выжать конденсацией:
12,2% для условного свежеспила (50%)
8,8% для условно воздухосухих (20%)
6,5% для абсолютно сухих (0%).

 

Брать объемную вижу не совсем корректно. В одном и том же объеме изначально разное количество горючего остатка. Поэтому получается что-то типа сравнения помидоров с селедкой. Нельзя эти величины мерять в процентах друг от друга, ИМХО.

 

как раз нет. масса горючего остатка единицы объема практически не зависит от влажности. С точностью до "усушки".

Например эта картинка

При нуле влажности сосна - 450 кг/м3 (тут аномалии только)
при 30% влажности - 520 кг/м3, из них воды 120 кг/м3 и сухого остатка 400 кг/м3
при 60% влажности - 650 кг/м3 из них воды 244 кг/м3 и сухого остатка 406 кг/м3
при 100% влажности - 800 кг/м3 из них воды и сухого остатка по 400 кг/м3
Диаграмма не ахти, надо поточнее, но суть такова, что лежа на солнышке штабель (ну или поленица) не съеживается в полтора раза, а вот масса меняется в полтора раза легко.
Соответственно сухой остаток а вместе с ним и вся древесина как занимали какой-то объем, так и практически не меняют его в процессе сушки.

 

Ну, смутно представить, чтобы в академической науке с подобной погрешностью ставились эксперименты по вычислению теплотворной способности. Опять, же, не силен в технологии определения теплотворной способности, но думаю, что по логике она должна дать конечные значения для случая 100% сгорания топлива, а не для частного случая какой-то печки, преобразующей часть массы топлива в недогоревший остаток углерода.

 

Конечно и методологическая и метрологическая ошибка имеется всегда. Одна и та же величина от источника к источнику может изменяться раза в полтора. И это в принципе нормально.

 

Имею совершенно обратный эффект из жизни. Кстати, несколько раз подтвержденный отдельными высказываниями разных лиц здесь на форуме. Режим тления крайне неэффективен в плане КПД сгорания топлива. Очень много топлива недогарает, возгоняясь и переходя в дым.
Конкретно мой пример был таким. Я работал на крайнем севере полярным днем в тундре. Ночью отапливали палатки жестяными буржуйками, забитыми ивняком. Поддувало закрывали полностью. И Ивняк медленно прогорал за ночь, питаясь воздухом из щелей поддувальной дверки. Жестяная дымоходная труба сечением где-то сантиметров 12-15 за две - три ночи таких топок забивалась сажей так, что воздух сквозь нее вообще переставал проходить. Чтобы ее прочищать я даже сделал собственное Ноу-Хау тогда. Вокнул длинный кусок прямой стальной проволоки вовнутрь, а снаружи спустил ее конец так, чтобы за него можно было уцепиться рукой. Когда нужно было прочистить трубу, я начинал шерудить в ней проволокой, обивая нагар со стенок.

 

Хм, интересная инфа, спасибо.
У себя наблюдаю образование сажи именно в промежуточных вариантах. Когда горит, но слабо.
Вот если бездымное тление на углях - вроде все чисто... Тление типа 1л дров на ночь (котел у меня 30кВт)
Хотя доподлинно не знаю.

 

пока об этом можно только домысливать. Но как я понимаю, если речь идет о сжигании одного килограмма дров, значит он в итоге должен был быть сожжен, а не сублимирован в дым. Иначе грошь цена таким экспериментам и измерениям. Думаю, люди, производившие данные оценки, прекрасно это понимали и принимали меры для избавления от побочных эффектов. По крайней мере уголь они вряд ли сжигали в газовом котле! [/quote]