Влажность
Наиболее негативно на теплотворную способность дров оказывает содержащаяся в них вода. При жизни любая древесина содержит в себе воду, которая добывается корнями растений. При большой влажности древесины тепловая энергия, выделяемая при сгорании будет расходоваться не только на полезные цели (например, обогрев помещения, приготовление пищи или нагрев воды в бане) но и просто на испарение влаги из древесины.
Только что срубленное дерево содержит до 65% влаги. И прежде чем использовать его в качестве топлива, его надо просушить. С точки зрения пригодности для сжигания можно считать дрова сухими при содержании в них 15-20% влаги. Быстрота горения зависит от плотности дерева, у пород с более мелкими порами она ниже, чем у более рыхлых пород деревьев.
Влажностью (абсолютной) древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объёме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.
Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободная или капиллярная).
При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая. При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения. Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание). Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности - состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух.
Полную насыщенность древесины водой называют границей гигроскопичности. Такая стадия влажности в зависимости от породы дерева составляет 25-35%.
Древесину, полученную после сушки при температуре 105оС с полным выделением всей гигроскопической влаги, называют абсолютно сухой древесиной.
На практике различают древесину: воздушно-сухую искусственной сушки (10-15%), атмосферно-сухую древесину (15-20%) и влажную (влажность превышает 23%).
Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 100%. Различают также эксплуатационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.
Средняя влажность в свежесрубленном состоянии, %
Порода |
% |
Ель |
91 |
Лиственница |
82 |
Сосна обыкновенная |
88 |
Липа мелколистная |
60 |
Осина |
82 |
Ольха |
84 |
Тополь |
93 |
Береза |
78 |
Бук |
64 |
Вяз |
78 |
Дуб |
50 |
Ясень обыкновенный |
46 |
Акация белая |
35 |
Для понимания проблемности ситуации отметим, что если древесина (практически любая) содержит всего лишь 20 процентов влаги, то её теплотворный показатель уменьшается на 3360 калорий. Получается, что использовать влажные дрова – это все равно, что выкинуть часть их ещё до размещения в топке.
Потери, определяемые влагой в дровах настолько велики, что эквивалента испарения 20 процентов влаги в килограмме дров хватит, чтобы нагреть до кипения около 15 литров воды.