Seit jeher haben die Menschen Erfahrungen mit der Verbrennung von Holz gemacht. Und seitdem wird Holz als Hauptbrennstoff verwendet, der zum Heizen verschiedener Räume und zum Kochen von Speisen verwendet wird. Trotz der Vielf alt brennbarer Stoffe bleibt Holz aufgrund seiner geringen Kosten, Verfügbarkeit und einfachen Handhabung auch im 21. Jahrhundert ein gängiger Brennstoff. Für eine effektive und sichere Verwendung in Öfen und Kaminen ist es notwendig, einige Informationen über seine physikalischen und chemischen Eigenschaften zu haben.
Faktoren, die die Verbrennungstemperatur beeinflussen
Die maximale Verbrennungstemperatur von Holz hängt von der Holzart ab und kann unter folgenden Bedingungen erreicht werden:
- Feuchtigkeitsgeh alt - nicht mehr als 20 %;
- geschlossener Verbrennungsraum;
- Verfügbarkeit von Sauerstoff in der erforderlichen Menge.
Es ist auch möglich, frisches Brennholz mit einem Feuchtigkeitsgeh alt von 40 bis 60% zu verbrennen, während:
- rohes Brennholz entzündet sich nur in einem gut geheizten Ofen;
- Wärmeableitungwird um 20–40 % sinken;
- der Brennholzverbrauch wird ungefähr doppelt so hoch sein;
- Ruß setzt sich an den Wänden des Ofens und des Schornsteins ab.
Die Verbrennungseffizienz wird aufgrund der Notwendigkeit einer erhöhten Temperatur, die zur Verdunstung von Wasser und zum Verbrennen von Teer aus Weichholz führt, erheblich reduziert. Unter idealen Bedingungen haben Buche und Esche die höchste Verbrennungstemperatur, Pappel die niedrigste. Buche, Lärche, Eiche und Hainbuche sind wertvolle Holzarten und werden nicht als Brennstoff verwendet. Unter häuslichen Bedingungen werden Birken und Nadelbäume zum Verbrennen von Holz in Öfen verwendet, da sie bei der Verbrennung die höchste Temperatur liefern.
Welches Holz brennt heißer?
Wie bereits erwähnt, ist Holz einer der am häufigsten verwendeten Brennstoffe zum Heizen von Häusern außerhalb der Stadt. In Anbetracht der Tatsache, dass jedes Brennholz bei unterschiedlichen Temperaturen brennt, müssen Sie diejenigen auswählen, die besser sind. Die Hauptbedingung für das Verbrennen von Holz ist das Vorhandensein von Sauerstoff, und dies hängt weitgehend von der Konstruktion des Ofens ab. Außerdem hat jedes Holz seine eigene chemische Zusammensetzung und Dichte. Je dichter der Baum, desto mehr Wärme wird von ihm übertragen. Besonders wichtig für die größere Wärmeübertragung von Holz bei der Verbrennung? neben der Dichte und dem Vorhandensein von Sauerstoff hat es den Feuchtigkeitsgeh alt von Brennholz.
Trockenes Holz brennt besser und erzeugt mehr Wärme als feuchtes Holz. Daher werden sie nach dem Schneiden in einen Holzhaufen gelegt und ein Jahr lang unter einem Baldachin getrocknet. Jeder, der schon einmal einen Ofen mit Holz beheizt hat, hat festgestellt, dass einige von ihnen brennen.hell, geben viel Wärme ab, während andere glimmen und den Ofen ein wenig erhitzen. Es stellt sich heraus, dass alles von der Wärmeleistung des Brennholzes abhängt. Nach diesem Indikator sind die am besten geeigneten Arten für die Verbrennung in Öfen Birke, Kiefer und Espe.
Was wird freigesetzt, wenn ein Baum brennt?
Bei der Verbrennung von Holz entsteht Rauch, der aus festen Partikeln (Ruß) und gasförmigen Verbrennungsprodukten besteht. Dazu gehören Stoffe, die im Holz vorkommen. Die beim Verbrennen von Holz freigesetzten Produkte bestehen aus Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf, Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid, die weiter verbrennen können.
Es wird geschätzt, dass jedes Kilogramm Holz bei der Verbrennung etwa 800 g gasförmige Produkte und 200 g Kohle freisetzt. Die Zusammensetzung von Holzverbrennungsprodukten hängt auch von den Bedingungen ab, unter denen dieser Prozess abläuft. Es kann sein:
- Incomplete – tritt auf, wenn kein ausreichender Zugang zu Sauerstoff besteht. Durch die Verbrennung werden Stoffe freigesetzt, die wieder brennbar sind. Dazu gehören: Ruß, Kohlenmonoxid und verschiedene Kohlenwasserstoffe.
- Full - tritt bei ausreichendem Zugang zu Sauerstoff auf. Als Folge der Verbrennung entstehen Produkte - Kohlendioxid und Schwefeldioxid, Wasserdampf - die nicht mehr brennbar sind.
Beschreibung des Verbrennungsprozesses
Der Prozess der Holzverbrennung besteht aus mehreren Phasen:
- Aufheizen - erfolgt bei einer Temperatur von mindestens 150 Grad Celsius und in Anwesenheit einer externen Feuerquelle.
- Zündung - die erforderliche Temperatur liegt zwischen 450 und 620 Grad Celsiusabhängig von Feuchtigkeit und Dichte des Holzes sowie Form und Menge des Brennholzes.
- Verbrennung - besteht aus zwei Phasen: feurig und schwelend. Seit einiger Zeit laufen beide Typen gleichzeitig ab. Nach Beendigung der Gasbildung brennt (glimmt) nur noch Kohle.
- Fading - Tritt auf, wenn die Sauerstoffversorgung unterbrochen wird oder wenn der Kraftstoff ausgeht.
Dichtes Holz brennt aufgrund seiner höheren Wärmeleitfähigkeit langsamer als weniger dichtes Holz. Beim Verbrennen von nassem Brennholz wird viel Wärme für die Verdunstung von Feuchtigkeit aufgewendet, daher brennen sie langsamer als trockenes Brennholz. Ist das Verbrennen von Holz ein physikalisches oder chemisches Phänomen? Diese Frage ist von praktischer Bedeutung, und die Bedingungen für maximale Wärmeübertragung und Brenndauer hängen von ihrer richtigen Interpretation ab. Einerseits ist dies ein chemisches Phänomen: Beim Verbrennen von Holz findet eine chemische Reaktion statt und es entstehen neue Stoffe – Oxide, Wärme und Licht werden freigesetzt. Andererseits ist es physikalisch: Während des Prozesses kommt es zu einer Erhöhung der kinetischen Energie von Molekülen. Als Ergebnis stellt sich heraus, dass der Prozess der Holzverbrennung ein komplexes physikalisches und chemisches Phänomen ist. Ihn kennenzulernen hilft Ihnen bei der Auswahl der richtigen Holzart, um sich eine langfristige und nachh altige Wärmequelle zu verschaffen.
Eigenschaften des Rauches, der beim Verbrennen eines Feuers entsteht
Beim Werfen von Brennholz ins Feuer kommt es zu einer erhöhten Rauch- und Kohlenmonoxid-Emission - Kohlenmonoxid. Außerdem erscheint der Rauch in verschiedenen Farben:
- Weiß ist ein Aerosol, bestehend aus kleinen Wassertröpfchen und Teerdampf, das herauskommtk altes Holz. Der Rauch hat einen spezifischen Rußgeruch. Wenn sich der Scheit erhitzt, verdampft er, geht in Flammen auf und verschwindet.
- Gray - kommt von glühenden, aber nicht brennenden Scheiten und Feuerbränden. Es entsteht bei hoher Temperatur aus siedenden Ölen und Harzen und kondensiert zu Nebel. Seine Partikel sind viel kleiner als die von weißem Rauch, und er ist leichter und trockener als er.
- Schwarz - verbrannter Teer, Ruß genannt. Es entsteht bei der Zersetzung von Kohlenwasserstoffen in einer Flamme bei unzureichender Oxidation.
Rauch eines Feuers bleibt lange im Körper und enthält eine große Menge schädlicher Substanzen. Daran sollten sich alle erinnern, die gerne am Feuer sitzen.
Holzeigenschaften
Verschiedene Baumarten haben folgende physikalische Eigenschaften:
- Farbe - beeinflusst von Klima und Holzart.
- Glanz - hängt davon ab, wie sich die herzförmigen Strahlen entwickeln.
- Textur - bezogen auf die Struktur von Holz.
- Feuchtigkeit - das Verhältnis der entfernten Feuchtigkeit zur Holzmasse im trockenen Zustand.
- Schrumpfung und Quellung - die erste entsteht durch Verdunstung von hygroskopischer Feuchtigkeit, Quellung - Wasseraufnahme und Volumenzunahme.
- Dichte - bei allen Baumarten etwa gleich.
- Wärmeleitfähigkeit - die Fähigkeit, Wärme durch die Dicke der Oberfläche zu leiten, hängt von der Dichte ab.
- Schallleitfähigkeit - gekennzeichnet durch die Geschwindigkeit der Schallausbreitung, hängt von der Lage der Fasern ab.
- Elektrische Leitfähigkeit - Durchgangswiderstandelektrischer Strom. Sie wird beeinflusst durch Rasse, Temperatur, Feuchtigkeit, Faserrichtung.
Bevor sie Holzrohstoffe für bestimmte Zwecke verwenden, lernen sie zunächst die Eigenschaften von Holz kennen, erst dann geht es in die Produktion.
Vor- und Nachteile von Holz
Holz hat folgende Vorteile:
- hervorragende Bearbeitbarkeit;
- leichte Nageligkeit;
- gut gebeizt, poliert, lackiert;
- hat die Fähigkeit Geräusche zu absorbieren;
- Säurebeständigkeit;
- hohe Biegefähigkeit.
Nachteile von Holz sind:
- Form- und Größenänderung durch Schrumpfen und Quellen;
- niedriger Sp altwiderstand;
- rotting;
- Schäden durch Insekten;
- Feuer, wenn Sicherheitsregeln nicht befolgt werden.
Verwendung von Holz in verschiedenen Wirtschaftszweigen
Holz ist in den folgenden Branchen weit verbreitet:
- Sperrholz - Furnier, Sperrholz;
- Holzbearbeitung - Holzbretter, Streichhölzer, Zimmerei, Möbel;
- Holzeinschlag - Rohstoffe der holzchemischen Industrie, Konsumgüter, Brennholz aller Art;
- Sägewerk - diverses Schnittholz;
- Holzchemikalie – Teer, Holzkohle, Essigsäure;
- Zellstoff und Papier - Papier, Pappe, Zellstoff;
- Hydrolyse – Futterhefe, Alkoholethyl.
Schlussfolgerung
Holz ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien der Welt. Es wird seit Jahrhunderten im Bauwesen, in der Möbelherstellung und zum Heizen von Wohnräumen verwendet. Holzkonstruktionen werden in jeder Familie verwendet. Holz wird zunehmend in verschiedenen Branchen eingesetzt. Die Hauptvorteile dieses Materials sind Umweltfreundlichkeit, hohe Festigkeit, einfache Verarbeitung, die Fähigkeit, Abfälle für Brennstoffe und andere Zwecke zu verwenden.
