förstå hur ved brinner, de tekniska detaljerna
Steg 1: förångningen av fukt – annars känd som ”få d@mn-saken att gå”
om du någonsin har försökt att bränna vått eller oseasoned trä i din eldstad vet du hur mycket frustrerande det här steget kan vara., Samla skrynkligt papper, tända, en armfull av mindre grenar och någon form av accelerant för att starta en eld som starter-tegelstenar eller brandmän ( och aldrig en burk bensin eller diesel – seriöst ) du slår en match (eller förmodligen mer som 5 eller 10 om vi är ärliga!) och av hon går!, Tyvärr flyttar den första sprängningen av petroleuminducerade flammor vanligtvis in i” there ’s no smoke without fire” – scenen där vi korsar fingrarna, blåser på det tills vi är korsögda och hoppas desperat att det kommer att fånga lättfillning ständigt med skorstensspjäll och luftinlopp eftersom låt oss möta det-läste vi faktiskt de spisinstruktionerna? Jaså?? (Ok, det är bara jag.,)
hur som helst, om allt går bra, vi får så långt som fukt avdunstning skede av träförbränning, där i stället för att producera värme, värme absorberas som vatten instängd i träet förvandlas till ånga och avlägsnas från träet genom att kokas av. Oftast observant pyromaniacs bland oss kommer att ha märkt detta fenomen händer på den mindre grenen slutar där vattnet strax under barken kokar bort och droppar ångande i härden., För att vara teknisk, detta första steg av träförbränning förlitar sig på att få trätemperaturen upp till 212 grader Fahrenheit som vattnet i träet börjar koka, sedan avdunstar. Som vi förklarade i vår Guide om effektiv uppvärmning av simbassänger, avdunstning tar en hel del energi-som går mot säden där brinnande trä för värme går, så första regeln om Vedeldning i kaminer eller eldstäder är; Bränna torrt trä! Maximal fukthalt bör övervägas runt 15-20% intervall, så när du väljer ved, göra luftfuktigheten en övervägande samt vilken typ av trä.,
till skillnad från fukten i fuktig eller unseasoned stockar är flyktiga gaser brännbara. De bränner och släpper ut värme, vilket är vad vi siktar på om vi inte har några lax dinglar högt i skorstenen eller om du skjuter upp rökaren. Så, när träytan temperaturen stiger över 212° F till ca 450° F, frigörs gaser rikliga i kreosot: koldioxid, kolmonoxid och ättiksyra och myrsyror., Men eftersom dessa gaser som genereras i det första förbränningsskedet inte antänds förrän all fukt avdunstar och tändningstemperaturen är tillräckligt varm för att gnista dem, leder detta till ökade nivåer av den typ av utsläpp som vi egentligen inte vill skjuta upp skorstenen och gas som passerar fåglar med. Vi sa det förut, men vi kommer att säga det igen – första regeln för vedeldning? Bränn Torrt Trä! (Åh, och rätt trä för maximal värmeeffekt också, om du vill få toasty.,)
När denna förångningsprocess av överskott av fukt är klar och temperaturen i vår spis eller eldstad ökar leder det till träförbränningsstadium 2.
steg 2: förångningen av kolväteföreningar, ”Primary Combustion” eller ”Yeah, I think it’ s lit ” – scenen
i steg 2 av förbränningen av trä är vi fortfarande inte i värmeproducerande fasen (kanske en liten bit) men vi närmar oss! Vid denna tidpunkt är vi över femhundra grader och temperaturen stiger. Träets kemiska struktur börjar bryta ner och processen med pyrolys börjar., Pyrolys ”befriar organiska gaser och lämnar kolrik kol”. Denna process skapar också en blandning av kolväten i form av flytande tjärdroppar och brännbara gaser och gräva i denna del är mycket komplex. Vid denna tidpunkt har vi kolväteångor, kolmonoxid, metan, vattenånga, koldioxid och en fin blandning av andra ångor. Detta är en viktig vändpunkt för vedspis eller öppen spis effektivitet som temperaturerna fortsätter att stiga.,
efter fukt drivs från träet och värmen höjer temperaturen på träet över 540 ° F, sker den andra etappen av förbränning. Detta är det värmeproducerande steget. Det förekommer vid två olika temperaturnivåer: primär och sekundär förbränning.
primär förbränning:
processen genom vilken gaser frigörs från trä och bränns kallas primär förbränning. Primär förbränning börjar vid ca 540 ° F, fortsätter mot 900 ° f och resulterar i utsläpp av en stor mängd energi., Primär förbränning frigör också stora mängder oförbrända brännbara gaser, inklusive metan och metanol samt mer syra, vattenånga och kol dioxider – som är den potentiella ”yuck” slutet av ekvationen.
sekundär förbränning:
tid att koncentrera folk, dessa gaser, som kallas sekundära gaser, innehåller upp till 60 procent av den potentiella värmen i träet, så deras effektiva och optimerade förbränning är verkligen viktigt att uppnå hög total förbränningseffektivitet i en vedeldad spis eller öppen spis., De sekundära gaserna bränns inte nära träet på grund av brist på syre (syre förbrukas genom primär förbränning) eller otillräcklig temperatur.
de förhållanden som behövs för att bränna sekundära gaser är tillräckligt med syre och temperaturer på minst 1100° F. lufttillförseln är ett kritiskt element i förbränningsprocessen här – varför högeffektiv träbrännare, öppen spis eller vedspis underhåll är viktigt eftersom luftläckage från dåligt monterade eller komprimerade dörrtätningar förhindrar noggrann luftstyrning., Enkelt uttryckt, för lite luft kommer inte att stödja sekundär gasförbränning och för mycket kommer att kyla temperaturen till en punkt där denna sekundära förbränning inte kan inträffa.
Kom ihåg att luften är ca 80 procent inert gas och, när den införs i en vedspis, ligger långt under 1100 ° F som behövs för att upprätthålla sekundär förbränning. Ju mer luft som blandas med sekundärgaserna desto större mängd värme absorberas av kväve, och ju lägre temperaturen hos den sekundära gas-luftblandningen.,
sekundär förbränning kan och förekommer i högeffektiva vedeldade kaminer och eldstäder som är utformade för att uppfylla eller överträffa EPA: s krav på ren luft, men endast om kaminen används med korrekt torkad & kryddat trä, drivs på ett sätt som överensstämmer med dess utformning och är ansluten till en väl fungerande och ren skorstensrör eller skorsten.,
många människor inser inte att skorstenen är motorn som driver kaminen (eller eldstaden) och att om skorstenen eller spisröret inte är korrekt specificerat och byggt (storlek korrekt, har tillräcklig höjd eller inte håller tillräckligt med värme) kommer utkastet att vara otillräckligt och den bästa kaminen i världen kommer att vara en besvikelse i bästa fall och eventuellt till och med en fara i värsta fall. Ofullständig förbränning är slösaktig och stoppar processen vid kolmonoxidproduktion, vilket är suboptimal speciellt om skorstenen inte drar tillräckligt och kan backfeed CO in i huset., Återigen är balans allt i träförbränning, värme och syre i harmoni för att skapa optimal brinnande effektivitet!
steg 3: Gasånga tändning & förbränning – ”afterburner” effekten av sekundär förbränning
Nu när vi har alla dessa brandfarliga gaser som produceras, för maximal effektivitet från att bränna trä och minimal förorening, vad de behöver nu är uppnåendet och bibehållandet av minsta tröskeltemperatur för gasånga förbränning att inträffa. Vi måste anta att alla komponenter i det som kallas ”fire triangle” är närvarande under denna process., NFI säger att mellan 540 grader och 1,225 grader är där vi äntligen har full förbränning!
i denna förbränningscykel är kol det första som reagerar med syre, vilket ger potentiellt dödlig kolmonoxid, men intressant nog, mer än hälften av värmen som produceras från elden vid denna punkt är från förbränning av gasformiga kolväten och kolmonoxid i sig., För förbränning att fortsätta temperaturen bör förbli typiskt över 1,100 grader men kan nå 2,000 grader! Ironiskt nog, i detta skede av förbränning, vår gamla vän vatten produceras också som väte och syremolekyler kombineras med följaktligen stora mängder vattenånga som finns i rökgaserna. Därför är det så viktigt att potentialen för rökkondensation minimeras och att spisrörsmaterialen är rostbeständiga och korrosionsbeständiga för lång livslängd.
steg 4: Char Burning-den mysiga varma glöden från glöd – perfekt för smores!,
detta är det sista steget i förbränningen, eftersom de tre första processerna har lämnat kol i kolet som det enda kvarvarande brännbara materialet. För att detta ska fortsätta brinna behövs en temperatur över 950 grader för att bränna detta kolrika kol, men det kan brinna med liten eller ingen flamma alls. När du märker ljudet och värmen av glöden glödande i svansen slutet av en brand, det är faktiskt kolbränningen i kolet som ligger till grund för traditionell stålsmältning och produktion!,
för att sammanfatta förbränningsstadierna; vedeldningsprocessen är komplex eftersom olika stockar befinner sig i olika stadier under en brandförbränning, summan av kardemumman är att efter att ha valt rätt trä, måste du noggrant kontrollera bränningstemperaturen och syrenivån för att optimera förbränningsprocessen.,
alternativt, om konsekvent och pålitlig värme är den primära avgörande faktorn, överväga att välja en hög effektivitet och elfri träpelletsugn för maximal värmeeffekt och minsta miljöpåverkan, se här
