Какая температура костра угля
Содержание:
- Цвет огня в зависимости от температуры
- Какие дрова могут выделить максимальное количество тепла?
- Фазы горения
- Классификация[править | править код]
- [править] Общая характеристика
- От чего может зависеть температура
- Как сгорают дрова?
- Факторы, влияющие на температуру горения
- Из лиственных деревьев
- Физика процесса
- Коротко о главном
- Полинезийский
- Огонь и древние люди
Цвет огня в зависимости от температуры
В зависимости от цвета пламени – можно определить примерную температуру огня. Хорошим примером будет огонь обычного костра. У самого основания дров, в месте где самая активная реакция – цвет огня белый, либо ярко-желтый. Чуть выше уже начинается оранжевый цвет – знак того, что температура там ниже. В самой вершине пламени – цвет огня ярко-красный. Дальше реакция уже не происходит – виден только дым. Если проще, то у огня есть свой диапазон температур, в котором каждая цветовая гамма говорит о том, сколько градусов в той или иной части костра:
- слегка видный красный – 500°C;
- вишнёвый тёмный – 800°C;
- вишнёвый яркий -1000°C;
- красно-оранжевый – 1100°C;
- ярко-оранжевый – 1200°C;
- белесовато-жёлтый – 1300°C;
- белый – 1400°C;
- ярко-белый – 1500°C.
Температура костра из дров
Какие дрова могут выделить максимальное количество тепла?
Для того, чтобы дрова, да и любой другой органический материал горел – ему необходим воздух (вернее кислород из воздуха, но это уточнение несущественно). В ходе сгорания органика дров при взаимодействии с кислородом превращается в водяной пар и углекислый газ. Пар в свою скрепляется с не сгоревшими материалами или уходит наружу через дымоход.
Каждый тип горючей органики, будь то нефть, газ, уголь или дерево имеет свой особенный химический состав. Также имеются различия в химическом составе и внутри каждого типа. Как существует каменный уголь с большим и малым содержанием золы, так же существуют и породы древесины, отличающиеся по температуре, выделяемой в процессе сгорания и по составу остающихся продуктов сгорания.
Сравнить в домашних условиях температуру горения дров практически невозможно, но вот в лабораторных условиях специалисты смогли провести такой сравнительный тест. Для того, чтобы получить разные стартовые результаты дрова из древесины разных пород высушивали до определенного максимального процента остающейся влажности.
таблица теплотворность горения дров
Этот момент – сушку дров необходимо учитывать и при домашнем использовании: ведь понятно, что сырые дрова будут гореть хуже и с меньшим выделением тепла. Поэтому, дрова, предназначенные для топки проходят из поленницы во дворе определенный путь, задерживаясь в сухом помещении или под навесом для просушки.
Сразу отметим, что понятие «температура горения дров» не совсем точно отражает ключевую характеристику дров. Более верным будет оценивать горючие материалы по их способности выделять определенное количество тепла. Единицей измерения такой характеристики является калория – это такое количество тепловой энергии, которое может нагреть на 1 градус один грамм обычной воды. В приведенной ниже таблички отраженны ключевые характеристики различных типов дров по их теплотворной способности.
Фазы горения
По существу, деревья — экстракт энергии излучения Солнечного света. Листья растительности работают как маленькие фотоэлектрические батареи, поглощающие световую энергию, чтобы при помощи нее изменить воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров высвобождает накопившуюся за время жизни растения энергию, выполняя её в виде большой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:
- Влажностное испарение под температурным воздействием открытого пламени. Каждая древесина имеет влажность, после поджигания вода в ней закипает и выветривается через трещины. Потому как большая часть подводимого тепла тратится на парообразование, удачное поджигание либо просит сухих дров, либо приличного количества тепла. Первая фаза заканчивается при достижении древесиной 100°C.
- Температурное увеличение и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, комфортная температура для данного процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температуре между 260 и 315°C с будущим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с большой теплотворной способностью. Фаза кончается с прекращением образования летучих горючих веществ.
- Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или кокс, горит долго и без видимого пламени. Стадия кончается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до невоспламеняющейся золы.
Искусство истопника или разжигателя костров находится в знаниях и навыках, нужных для оснащения прекрасных условий протекания горения во всех трёх фазах: от поддержания температуры пламени костра до подачи нужного количества кислорода.
Классификация[править | править код]
Пламя классифицируют по:
- агрегатному состоянию горючих веществ: пламя газообразных, жидких, твёрдых и аэродисперсных реагентов;
- излучению: светящиеся, окрашенные, бесцветные;
- состоянию среды горючее-окислитель: диффузионные, предварительно перемешанных сред (см. ниже);
- характеру перемещения реакционной среды: ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
- температуре: холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
- скорости распространения: медленные, быстрые;
- высоте: короткие, длинные;
- визуальному восприятию: коптящие, прозрачные, цветные.
Внутри конуса ламинарного диффузионного пламени можно выделить 3 зоны (оболочки):
- тёмная зона (300-350 °C), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
- светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500-800 °C);
- едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной температурой (900-1500 °C).
Температура пламени зависит от природы горючего вещества и интенсивности подвода окислителя.
Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущённой), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени: величина такой нормальной скорости распространения пламени (НСРП) является основной характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимально возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей – от 0,03 до 15 м/с.
Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и так далее. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения, скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин: при дефлаграционном горении – до 100 м/с; при взрывном горении – от 300 до 1000 м/с; при детонационном горении – свыше 1000 м/с.
Пламя горящей свечи сопровождало человека тысячи лет.
Окислительное пламя
Расположено в верхней, самой горячей части пламени, где горючие вещества практически полностью превращены в продукты горения. В данной области пламени избыток кислорода и недостаток топлива, поэтому помещённые в эту зону вещества интенсивно окисляются.
Восстановительное пламя
Это часть пламени, наиболее близко расположенная к центру или чуть ниже центра пламени. В этой области пламени много топлива и мало кислорода для горения, поэтому, если внести в эту часть пламени вещество, содержащее кислород, то кислород отнимается у вещества.
Проиллюстрировать это можно на примере реакции восстановления сульфата бария BaSO4. С помощью платиновой петли забирают BaSO4 и нагревают его в восстановительной части пламени спиртовой горелки. При этом сульфат бария восстанавливается и образуется сульфид бария BaS. Поэтому пламя и называют восстановительным.
Цвет пламени зависит от нескольких факторов. Наиболее важны: температура, наличие в пламени микрочастиц и ионов, определяющих эмиссионный спектр.
[править] Общая характеристика
Огонь имеет свойство к распространению с одной горючего материала на другой. Контролируемый огонь используется человеком для получения значительного количества теплоты, освещения или сжигания нежелательных материалов. Неконтролируемый огонь приводит к возникновению пожаров и может приносить значительные убытки.
Условия появления и поддержания огня
Огонь требует наличия топлива и окислителя. Обычно горючими материалами являются различные углеводороды и углеводы, а роль окислителя играет кислород. Привычные горючие материалы, такие как уголь, природный газ, древесина горят только при повышенной температуре, поэтому для возникновения огня необходимо его зажечь. Зажжение огня происходит вследствие нагрева горючего вещества до температуры, превышающей температуру воспламенения. Такое нагревание может возникнуть при контакте горючего вещества с зажженным материалом, вследствие химической реакции, трения или при прохождении через вещество сильного электрического тока.
Реакция горения экзотермическая, то есть сопровождается выделением тепла, которое, в свою очередь, помогает поддерживать высокую температуру и обеспечивает протекание цепной реакции. Собственная температура огня зависит от источника, вызвавшего реакцию зажигания и/или от материалов, участвующих в реакции горения. От температуры огня и от химического состава горючих материалов зависит цвет пламени.
Для обеспечения контролируемого огня необходимо поддерживать поставки топлива и окислителя. В печах постоянное поступление кислорода обеспечивается тягой. Она также способствует быстрому отводу продуктов реакции горения: воды и углекислого газа, присутствие которых могло бы погасить огонь. Установлению тяги способствует то, что нагретые продукты горения легче окружающего воздуха и поднимаются вверх. Они захватывают с собой несгораемые полностью частицы топлива, образуя дым.
Иллюстрациями условий горения является «огненный треугольник» (англ. Fire triangle) и «огненный тетраэдр» (fire tetrahedron). Первый наглядно демонстрирует три условия: тепло, кислород и топливо. В «огненном тетраэдре» к ним еще добавляется цепная реакция.
Если устранить хотя бы один из этих факторов, пламя тут же погаснет. Огонь тушат или прекращением доступа кислорода, или охлаждением горящих веществ, или отстранением от участка распространения огня горючих веществ. Необходимость устранения четвертого условия, цепной реакции, возникает, когда происходит горение некоторых металлов (литий, магний, титан), эта категория пожаров обозначается буквой D. Химическая реакция этих металлов с кислородом воды проходит быстрее, чем с кислородом воздуха, поэтому применение воды при таких пожарах неэффективное и может даже привести к взрыву. Углекислотные огнетушители также бесполезны против горения таких металлов, как титан. В подобных случаях следует использовать инертные агенты, например, сухой песок.
Цвет огня
Вещества, которые сгорают, окрашивают огонь отдельными своими атомами или ионами, которые высвобождаются при высокой температуре, в разные цвета. К примеру:
- белый окрас огню предоставляют алюминий, титан, магний (если нагреть);
- желтый цвет дают соли натрия (натрий карбонат);
- оранжевым пламенем горит древесина;
- красный цвет имеет пламя при горении лития (карминно-красный), кальция (оранжево красный);
- голубую окраску огню дают углерод и природный газ (хлорид меди);
- синим цветом горит селен; гипс (медь оксид или медь хлорид);
- фиолетово-розовым пламенем горит калий (калий хлорат только розовым);
- зеленый цвет имеет огонь при наличии меди, молибдена, фосфора, бария (бора);
- синий огонь наблюдается при горении меди (сульфат меди — зеленый, хлорид меди — синий)).
Условия прекращения огня
Для прекращения огня необходимо устранить один из четырех факторов: подачу топлива, доступ окислителя, высокую температуру или возможность поддержания цепной реакции. Огонь угасает, когда заканчивается топливо, поэтому одним из важных мероприятий при тушении пожаров является локализация горения, предотвращение возможности переброски огня на соседние объекты. Эффективным методом тушения огня является прекращение доступа кислорода. Для небольшого огня этого можно достичь сервировкой пламени. Для тушения пожаров часто используется вода. Ее испарение требует много тепла, поэтому способствует снижению температуры. В огнетушителях используются вещества, которые образуют пену, которая препятствует поддержанию цепной реакции горения.
От чего может зависеть температура
Но плотность (порода) древесины не единственный момент, который определяет с какими градусами будут гореть дрова. Рассмотрим два основных фактора, которые значительно влияют на повышение теплоотдачи.
Влажность
У свежеспиленного дерева показатель влажности находится в среднем на отметке в 55%. Если такой ствол тут же разрубить на дрова и сразу закинуть их в печку, то большая часть выделенной тепловой энергии будет уходить на испарение влаги. Поэтому теплоотдача такого топлива значительно занижена и температура горения дерева в печи слишком поздно достигнет максимальных показателей.
Если другого горючего нет в наличии, то для обогрева помещения в зимний период придётся затратить вдвое больше таких дров. Но перерасход свежесрубленного топлива не единственный убыток в хозяйстве. Использование сырого материала повышает выделение сажи при сжигании. А значит чаще придётся обслуживать дымоход, причём возможно на морозе. Иначе производство тепла в печи упадёт до минимума.
Выброс сажи из дымоходаИсточник agronom.guru
Чтобы не впадать в финансовые затраты, экстренно покупая сухие дрова, заготовкой топлива необходимо заниматься заблаговременно. При этом нужно помнить, что расколотые поленья должны пролежать под навесом не меньше одного года. Только в этом случае их влажность опустится до 20%.
Следующая таблица позволит сравнить показатели теплоты сгорания у дров с влажностью 50% и древесины, пролежавшей год в штабеле под крышей.
Древесина | Сосна | Берёза | Ель | Осина | Ольха | Ясень |
Сырая | 1900 | 2371 | 1667 | 1835 | 1972 | 2550 |
Сухая | 2166 | 2716 | 1902 | 2117 | 2244 | 2907 |
Подача воздуха
Снизить теплоотдачу дров можно, если ограничить поступление кислорода в очаг. Само собой, и температура горения берёзовых дров в печи заметно понизиться. Это произойдёт, если задвинуть заслонку, отвечающую за тягу. При этом время сгорания древесины увеличивается и происходит экономия топлива.
Догорающий очагИсточник ytimg.com
Так привыкли делать многие владельцы домов на печном отоплении. Но уменьшение теплоотдачи сказывается на тепле в помещении. Тогда заслонка открывается до отказа, чтобы экстренно повысить температуру сгорания топлива. И переизбыток воздуха является следствием, что буквально все тепло уходит в дымоход.
Поэтому при растопке печи опытным путём находится то положение заслонки, при котором кислород поступает в топку в должном количестве, чтобы обеспечить оптимальное горение топлива. Но проблема нехватки воздуха или его избыток не единственная. Если в поддувало подаётся слишком холодный воздух, это приводит к тому, что он отнимает часть тепла.
Решением может стать обустройство специального канала, в котором поступающий в топку кислород будет подогреваться от стен топливника.
В этом видео наглядно о том, какая температура в мангале на углях и как добиться максимального огня даже не используя силу тяги:
Как сгорают дрова?
Не все дрова сгорают по-одинаковому. Некоторые из них пропадают в топках практически полностью, оставляя вместо себя всего лишь горстку пепла. Другие долго и нудно чадят, забивая остатками своего сгорания все топочное пространство.
Скорость и полнота сгорания дров также зависят не только от происходящих в открытом пламени химических реакций, но и от конструкции печи. Качественные печи имеют довольно сложное устройство, включающее в себя множество элементов, таких как золотник и поддувало, топка и колосники.
На полноту сгорания дров также будет влиять и их порода, а также (в очень существенной степени – удельная влажность).
горящие дрова
Но строго говоря для расчета тепловых устройств обычно не принимают во внимание разные характеристики дров, заготовленных из разных пород древесины. Для расчетов берется среднестатистическая величина, которая составляет для древесины 3800 калорий
Какие дрова горят жарче других?
Помимо теплотворности, которая характеризует количество тепловой энергии, выделяемой при сжигании дров – нас в ходе практической жизни может заинтересовать и жаропроизводительность – то есть та максимальная температура, которая может быть достигнута в топке при сжигании того или иного типа дров.
Различные виды топлива и различные породы дерева сгорают разными способами. Одни из них могут давать ровное и высокое пламя, а другие будут демонстрировать низкий огонь, но показывать большую температуру непосредственно в области горения.
жаропроизводительность дров
Существует два основных момента, которые влияют на температуру, производимую дровами при сгорании.
Прежде всего температура горения зависит от того, с какой интенсивностью в топку поступает кислород, необходимый для горения. Этот показатель определяется обычно конструкцией самой топки.
Также на температуру влияет и конструкция самой печи.
Печки и топки могут создаваться из разных материалов. И Каждый из материалов может особым образом влиять на температуру горения дров.
В массивной каменной печи дрова сгорают практически полностью, но процесс этот происходит сравнительно долго. С другой стороны печка-буржуйка, то есть топка, изготовленная из тонкого стального листа очень быстро остывает., раздавая тепло в окружающее пространство. При этом тепло из зоны горения постоянно переносится на стенки и далее в помещение. Вследствие этого дрова в таких печках сгорают практически без остатка.
Как измерить температуру горения дров?
Обычным термометром измерить температуру горения дров у вас вряд ли получится. Тем более – совсем пропащее дело определять температуру горения «на глазок». Для того, чтобы проводить такие исследования, необходимо запастись специальным прибором – пирометром.
Но заметьте, самая высокая температура горения дров вовсе не означает, что дрова такого типа могут выделить большее количество тепла.
Заметьте, что в хороших топочных устройствах, например в закрытых каминах можно искусственно уменьшать поступление кислорода из воздуха к сгорающим дровам, добиваясь тем самым повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.
Для сравнения вы можете посмотреть еще одну табличку, в которой отражены теплотворные способности различных видов органического топлива.
теплотворные способности
Факторы, влияющие на температуру горения
Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.
Влияние влажности
У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.
Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути:
- для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
- свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
- закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).
Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.
Порода древесины | Сосна | Берёза | Ель | Осина | Ольха | Ясень |
---|---|---|---|---|---|---|
Теплотворная способность свежесрубленного дерева (влажность около 50%), кВт м3 | 1900 | 2371 | 1667 | 1835 | 1972 | 2550 |
Теплотворная способность полусухих дров (влажность 30%), кВт м3 | 2071 | 2579 | 1817 | 1995 | 2148 | 2774 |
Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года (влажность 20%), кВт м3 | 2166 | 2716 | 1902 | 2117 | 2244 | 2907 |
Влияние подачи воздуха
Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива. Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий. К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.
Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова:
С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота)
Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).
Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения. При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода. Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.
Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.
С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.
Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.
Из лиственных деревьев
Лиственные деревья считаются самыми подходящими для применения в качестве топлива. Конечно каждая порода лиственного дерева отличается по своим характеристикам, поэтому рассмотрим их по отдельности.
Береза
Эта древесина особая, ее качества уникальны для топки. Жаром, выделяемым березой можно не только обогреть помещение, но и продезинфицировать его, а также придать специфический аромат. Вот почему такие дрова самый распространенный вид топлива для русской бани.
Жар березовых дров способствует избавлению от простуды, осложнений, заболеваний верхних дыхательных путей. Хорошо просушенные березовые дрова, так же как кора и береста, содержит деготь, с помощью которого они легко горят и оставляют мало золы, при этом имеют большую теплоотдачу.
Для быстрого розжига печки или камина используйте бересту.
Минусом березы является невозможность ее долгого хранения. Дрова, находясь более двух-трех лет в поленице, теряют свойства, становятся трухлявыми и дают намного меньше жара.
Дуб
Дуб – достаточно дорогая древесина, поэтому это топливо элитное. Это твердая порода, поэтому имеет длительное горение и отличную теплоотдачу, которая превосходит даже дрова из березы. Но выбирать для этих целей нужно деревья среднего возраста.
Особенно такие дрова хороши для топки камина из-за распространяющегося по всему дому терпкого аромата. Вещества, выделяющиеся дубовыми дровами во время сжигания, также считаются целебными.
В некоторых элитных ресторанах многие блюда готовятся на открытом огне с применением дубовых дров.
Ольха
Такие дрова не требуют просушки, сохраняют свои свойства в поленнице более трех лет, имеют приятный аромат. Обладая низкой смолистостью при хорошей теплоотдаче, они не дают много дыма. Вот почему раньше ольхой топили бани по-черному. А дым от ольховых дров способен очистить дымоход от сажи.
Дым от ольхи размягчает сажные отложения, в результате чего они отделяются от трубы и падают в печь.
Заготавливая дрова из ольхи, не забывайте собирать опилки. Они пригодятся для копчения рыбы и мяса. А также их добавляют в мангал для аромата блюд.
Лиственница
Лиcтвeнницa в нашей стране является одним из самых распространенных деревьев. Горение дров из лиcтвeнницы спoкoйнoе, неторопливое и дoлгoе.
Жара выделяется прилично. Копоти почти нет. Все это делает лиственницу одним из самых подходящих деревьев для заготовления дров.
Осина
Эти дрова также способны прочистить дымоход, и сами выделяют минимум сажи. На этом, пожалуй, их полезные свойства и заканчиваются. Осина быстро прогорает с низкой теплоотдачей. Поэтому ее для топки практически не используют.
Липа
Все части этого дерева обладают пользой для органов дыхания человека. Поэтому рекомендуется использовать липовые дрова для бани. К тому же они медленно горят и имеют отличную теплоотдачу.
В бане для лечебных целей на дрова намазывают немного меда. Тогда в парной стоит липово-медовый ароматный пар, который благоприятно влияет на органы дыхания человека и обладает заживляющим эффектом.
Существенным недостатком таких дров является потеря их замечательных свойств в течение двух лет.
Плодоносящие породы
Такие дрова образуются при срубке старых плодовых деревьев. Ими можно отапливать и дом, и баню. Но лучше приберечь для шашлыка, барбекю, копчения мяса или рыбы. Они не выделяют гари и имеют приятный аромат.
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 света
Доминирующий 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.
Коротко о главном
Подводя итоги можно понять, чтобы добиться максимальной теплоотдачи от сжигаемых дров, необходимо:
- Подбирать древесину с наибольшей плотностью.
- Подготавливать дрова заранее, занимаясь распиловкой стволов и разрубкой поленьев.
- Понижать влажность в древесине, выдерживая её в штабелях под навесом в течение минимум одного года.
- При сжигании в печи обеспечить к огню приток кислорода в необходимом количестве, стараясь не превышать требуемый порог.
Соблюдение всех заданных условий будет гарантом, что температура сгорания древесины достигнет своего максимального значения, но не пропадёт в дымоходе. При разумном подходе вся теплоотдача останется в жилом помещении и оптимально его обогреет.
Прочитать позже
Полинезийский
Это разновидность костра в яме. В данном варианте выкапывается конусовидная яма, внутри которой разжигается костер. Лучше начать с Шалаша, а после уложить дрова в виде Звездочки, опирая их на стенки ямы. Таким образом, прогорая в центре ямы, дрова постепенно будут сползать внутрь, не требуя дополнительных вмешательств.
Данный костер хорош для приготовления пищи и получения большого количества углей. Для освещения и обогрева он не очень пригоден, хотя, как и большинство других костров, частично справляется и с этими задачами.
На фото показана яма для такого костра:
К достоинствам данного костра можно отнести:
- Возможность разжечь костер в ветреную погоду.
- Экономию дров и высокий КПД.
- Отсутствие необходимости постоянно управлять костром.
- Этот костер относится к безопасным, поскольку уменьшается вероятность распространения огня и возникновения пожаров.
- При засыпании ямы землей на месте костра отсутствует кострище.
Недостатки у Полинезийского костра такие же, как у костра Траншея, за исключением того, что Полинезийский можно вырыть сравнительно легко и быстро даже заостренной камнем палкой.
Данный вид костра целесообразно применять для приготовления пищи, особенно для запекания в углях при небольшом количестве дров.
Огонь 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
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