Почему образуется сажа, и вредна ли она?

Свойства древесины

Различные породы деревьев обладают следующими физическими свойствами:

Цвет – на него влияют климат и порода дерева.
Блеск – зависит от того, как развиты сердцевидные лучи.
Текстура – связана со строением древесины.
Влажность – отношение удаленной влаги к массе древесины в сухом состоянии.
Усушка и разбухание – первая получается в результате испарения гигроскопической влаги, разбухание – поглощение воды и увеличение в объеме.
Плотность – примерно одинакова у всех древесных пород.
Теплопроводность – способность проводить тепло через толщу поверхности, зависит от плотности.
Звукопроводность – характеризуется скоростью распространения звука, зависит от расположения волокон.
Электропроводность – сопротивляемость прохождению электрического тока. На нее влияет порода, температура, влажность, направление волокон.

Перед использованием деревянного сырья для определенных целей прежде всего знакомятся со свойствами древесины, а только потом оно идет в производство.

Макро и микроэлементы – их влияние на иммунитет растений и урожай

В состав угля входят следующие питательные компоненты, которые приносят пользу растениям:

фосфор в количестве 0,2%;

калий 0,2%;

кальций 3,5%.

Фосфор влияет на формирование корневой системы, обеспечивая усвоение остальных питательных веществ. Для его растворения необходима слабокислая среда, иначе фосфаты соединяются с другими элементами и становятся недоступными для корней.

Калий – элемент плодородия. Отвечает за цветение и образование завязей. При недостатке калия растение может сбросить цветы или уже появившиеся плоды. Для подкормки растений можно вносить угольную пыль, крошку или угольную золу как удобрение.

Медь имеется в натуральном веществе, не подвергшемся сжиганию. Для растений – это мощная защита от грибковой инфекции. Железо, молибден способствуют синтезу хлорофилла и предотвращают хлороз. Бор и кальций – ускорители обмена веществ. Благодаря им растения быстрее набирают зеленую массу, а плоды созревают на 2 – 3 недели раньше.

Интересно! Еще в угле обнаружены уран, германий, галлий, ионы серебра и золота. Скорее всего их внедрение произошло на стадии образования торфа и буроугольных пластов

Дело в том, что растворяются карбонаты долго. Поэтому их вносят в почву 1 раз в 3 года – так же, как и фосфоритную муку, получаемую из минералов. Для растворения угольного кальция нужна кислая среда. При этом на гуминовые кислоты это не оказывает негативного влияния – они являются кислотоустойчивыми соединениями.

Видео: Деревенские жители о применении угольной золы на огороде

В щелочной почве угольное удобрение малоэффективно, так как само по своей природе является щелочью. Для раскисления грунта используют пыль или мелкодисперсную крошку

Важно, чтобы почва была постоянно влажной, так как почвенная микрофлора не сможет функционировать

Мангалы, переносные печи и горелки

Мангалы и переносные горелки — еще один неплохой способ не оставлять после себя останки костра, поскольку топливо в этом случае горит не на земле, а в специальном устройстве.

Любители отдыха в городских парках, где жечь костры на земле запрещено, чаще всего берут с собой мангалы, однако в среде туристов мангалы — вещь непопулярная. В туристической тусовке в качестве оборудования для приготовления еды чаще всего используются примуса, газовые, жидко- и мультитопливные горелки, а также складные печи-щепочницы и мини-печи, работающие на сухом горючем. Они весят значительно меньше мангалов, а топливные горелки не требуют наличия дров и применяются в походах в горах выше зоны леса, либо в зимних походах, где существенная часть маршрута проходится по малолесистой местности.

В условиях дикой природы из подручных материалов (консервных банок разного диаметра) можно также соорудить пиролизную печь, работающую на щепках и служащую для приготовления еды.

Также в туризме используются специальные печи для обогрева палатки или шатра, которые бывают складными и нескладными. Некоторые из них весят достаточно много и иногда даже перевозятся к месту стоянки на транспорте, но существуют и облегченные варианты, которые в собранном виде весят всего несколько килограммов и могут нестись в рюкзаке одним из участников походной группы.

Главная прелесть таких печей — возможность разводить в них огонь и готовить пищу внутри палатки или шатра, то есть будучи защищенными от ветра и снега. К тому же, такие печи позволяют прогреть саму палатку и даже устроить своеобразную походную баню.

Какие культуры подкармливают угольным удобрением

Каменноугольную золу рекомендовано вносить при выращивании культур, которые активно потребляют серу. Ее вносят чтобы вырастить качественные:

горчицу
луковые
различные капустные виды
чеснок
бобовые
редьку
брюкву
хрен

Для повышения урожайности этих культур продукт горения каменного угля сочетают с гипсом. Для требовательных к питательным элементам культур удобрения каменной золой не принесет никакой пользы, потому как она содержит недостаточное для них количество питательных веществ.

При регулярных подкормках каменноугольной золой в грунтепочвах происходит накопление фтора и калия, потому как зола сохраняет свою полезность в грунте на протяжении пяти лет. Но для эффективности применения такого удобрения необходимо сочетание с органикой.

Зола и мука бурого угля часто применяется в изготовлении субстрактов под рассаду огуречных и томатных культур. Для этого смешивают по одной части торфа и песка и 5% измельченного бурого угля. Полезные свойства такой золы сохраняются в почве от трех до пяти лет. Зола бурого угля эффективно добавляется в компост из мелкой соломы, травы и опилок.

Бурьян

А теперь самое время рассмотреть альтернативные виды природного топлива, коими можно заправить костёр в походе.

Иногда бывает так, что вблизи стана сухостоя нет, а зелёные деревья пилить совесть не позволяет (лесники не дают), или же до них – приличное расстояние. Тогда приходится выкручиваться при помощи травянистых растений. Как правило, ежели местность более-менее дикая и открытая – на ней обязательно произрастают такие крупные виды трав, как:

Полынь;
Репейник;
Осоты, бодяки и прочие им подобные;
Иван-чай;
Крупные зонтичные: болиголов, купырь, дудники, борщевики (в том числе и пресловутый гигантский);

Если местность болотистая или граничит с водой, то вышеуказанный перечень дополняется следующими растениями:

Тростник;
Рогоз;

В сельской местности возможны такие варианты:

Солома;
Подсолнуховые стебли;

Лучше всего, само собой – толстые, не полые стебли (полынь, репейник, подсолнух). Вся эта чепуха обычно по осени засыхает, стоит всю зиму, весну и первую треть лета, затем – по мере разрастания зелёного разнотравья, большинство прошлогодних сухих стеблей гниют и валятся. Тем не менее, набрать некоторое количество подобных “дровишек” для костра можно в любое время года.

Горит сухой бурьян быстро и жарко, углей фактически не образует, ибо плотность его очень мала. Для полноценного ночного костра понадобится десяток кубометров и специально обученный батрак, который будет это дело постоянно в огонь подкидывать. Ещё возможно применить смекалку: скрутить траву плотными снопами шпагатом. Гореть будет дольше.

А вот для того, чтобы запалить мини-костерок, например – для кипятка, бурьян вполне сгодится. Единственное, что понадобится – несколько камней. Чтоб мало-мальский очаг выложить и тепло попусту в пространство не излучать, КПД костра тем самым увеличив.

Далее идут параметры бурьяна как кострового топлива (при расчёте в качестве исходных параметров применялись показатели соломы).

Костровая мощность: 0,1дэ.
Теплотворная способность: 378 кВт·ч/м³.
Температура горения: 800-900 °C.
Время горения: очень короткое.
Пламя: ровное, с характерным треском. Дымит, чем менее сухой материал – тем сильнее.
Угли: фактически не образует.
Сложность разжигания: крайне низкая, сухой бурьян – отличная растопка.

Определения и отличия между пеплом, золой, сажей и копотью

Несмотря на повсеместное использование этих, знакомых каждому с детства, терминов, не все могут точно сказать, в чем между ними отличие.

Пепел и зола (англ. Ash) – взаимозаменяемые определения, относящиеся к любой субстанции, остающейся после сжигания вещества, топлива, материи. П. и З., как правило, содержат полностью окисленные компоненты, поэтому гореть пепел (в обычной атмосфере / при обычных условиях) больше не может. Цвет обычно – но не обязательно – серый. Фактура преимущественно мягкая.
Сажа и копоть (англ. Soot) – микродисперсные углеродистые и микрометаллические продукты неполного окисления (горения), способные к дальнейшему окислению; горение сажи в трубах / газоходах нередко представляет серьезную проблему и в частных хозяйствах, и на производственных предприятиях. Цвет – глубокий черный, коэффициент поглощения света близок к абсолютно черному телу. Фактура преимущественно абразивная.

Зола под микроскопом, отчетливо видна широкая дисперсность и многокомпонентность состава

Частицы, находящиеся в дыму во взвешенном состоянии, называются летучей золой или т.н. золой уноса, которую условно делят на фракции:

Крупная и средняя фракция – (95-99% объема твердых выбросов), такой партикулят эффективно улавливается дымоочистными фильтрами, особенно – мокрыми;
Ультрамикродисперсная фракция, (объемная доля 1-5%), не улавливаются никакими существующими фильтрами.
Шлак (наиболее тяжелая фракция) – не поднимается из топочной секции в отводящие газоходы / трубы;

Улучшение процесса горения

Интенсивность сгорания топлива в печке регулируется объемом воздуха, поступающего в топливный отсек. Правильно регулировать воздухообмен в топливнике можно при помощи поддувала и вьюшки.

Определить интенсивность горения можно по цвету пламени. Избыток воздуха приводит к белому пламени и гулу печи, а его недостаток – к красному пламени и черному дыму.

Нормальный режим горения – оранжевое или золотистое пламя с прозрачным дымом.

Для улучшения процесса горения топлива необходимо регулировать вьюшку дымохода. Недостаточное открытие вьюшки приводит к проникновению угарного газа в помещение, излишнее – к теплопотерям и плохому прогреву отопительного оборудования.

Выбор оптимального режима горения осуществляется с учетом эксплуатационных характеристик печи или котла, а также типа топлива.

Отопление углем – практические советы

Полноценное сжигание угольного топлива требует особого подхода к вопросу. Задача – достичь максимального КПД источника тепла, не перегреть теплоноситель и не устроить пожар из-за слишком высокой температуры.

Антрацит — самый калорийный коксующийся уголь

Предлагаем учесть наши рекомендации по выбору оборудования:

Чисто дровяные котлы и стальные печки заводского изготовления нежелательно топить углями высокой калорийности – каменными и антрацитами. Мощная теплоотдача и сильный нагрев способен деформировать стенки топливника (обычно их делают толщиной 3 мм).
Для угольного отопления не годятся ТТ-котлы с водонаполненными колосниками. Из-за разницы температур раскаленный спекающийся слой намертво прилипает к трубам с водой, проход воздуха и дальнейшая очистка агрегата сильно затрудняется.
Если вы располагаете калиброванным каменным углем крупностью фракции 25—50 мм (по классификации – орех), лучшим выбором станет котел с автоматической подачей топлива. Агрегат оснащается ретортной горелкой и вентилятором, четко дозирующим нагнетание воздуха по команде электроники. Длительность непрерывной работы – до 7 суток.
Идеальный вариант – купить шахтный либо традиционный котел, рассчитанный на использование угольных пород. В теплогенераторе предусмотрены подвижные колосники, поворачиваемые внешней рукояткой. Приспособление помогает сбрасывать золу из топки в нижнюю камеру.
Отопители, оснащенные вентилятором или дымососом, удобнее и безопаснее котлов с механическими регуляторами на цепочке. При критическом росте температуры автоматика отключит подачу воздуха, а канал закроется заслонкой. Обычная крышка поддувала прилегает неплотно, кислород просачивается в камеру, медленное горение продолжается.
Топить открытый камин углем – занятие бесполезное. Много тепла не получите, только разведете в комнате грязь, появится неприятный запах.
В целях повышения безопасности очень желательно установить на котел дополнительный клапан теплового сброса. В случае перегрева и закипания элемент сбрасывает часть теплоносителя из котловой рубашки и одновременно заполняет ее холодной водопроводной водой.

К каждому типу угля нужно приноровиться. Незнакомое горючее лучше засыпать мелкими порциями, регулируя тягу шибером и наблюдая за ростом температуры. Когда вычислите все нюансы горения данной марки, заполняйте топливник на 2/3.

Но все же, как образуется деготь в печах?

Основным элементом, из которого состоит древесина, бурый или каменный уголь, является углерод. Вода составляет 20-35% от веса древесины, а калий, магний, натрий и другие элементы не составляют больше 1-3% веса и остаются, в основном, в зольных остатках, принимая минимальное участие в образовании дегтя.

В печах сгорает именно углерод. И если в простых твердотопливных котлах происходят достаточно простые процессы, которыми легко управлять, но тяжело автоматизировать, то в пиролизных печах гораздо чаще может проистекать именно вышеупомянутый процесс сухой перегонки древесины.

Под воздействием высокой температуры и недостаточного количества кислорода происходит температурное разложение древесины: выделяются древесный газ, который состоит из угарного газа, водорода, азота (находится в первичном воздухе), а также главные виновники торжества углеводороды соединения углерода с азотом, кислородом, водородом (например, метан, пропан, ацетилен). Далее, благодаря вторичному нагнетанию воздуха в камеру дожигания котла, происходит сгорание выделившихся газов. При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов, и происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь.

При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов (метан, пропан и пр.), вместо сгорания происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь.

Пиролизные котлы известны своим высоким КПД, своей эффективностью, они способны на 97-98% использовать энергию химических связей древесины, углерода. Если в котле образуется мазут, деготь, то это значит, что про эффективность стоит забыть, а ваш котел настроен, собран или установлен неправильно!

Главная причина появления дегтя в дымоходе – недостаточное количество кислорода, подаваемого в камеру сгорания, что приводит к снижению температуры, при которой должен происходить процесс.

Также можно выделить такие причины, как неправильная сборка и компоновка, маломощный нагнетатель (насос) котла, падение напряжения в сети, недостаточно высокий дымоход, сырые дрова. Не стоит быть также чересчур экономными: подача воздуха ниже определенного уровня может растянуть процесс горения (пиролиза) в котле на больший отрезок времени, но приведет к образованию дегтя. А это чревато не только регулярными чистками дымохода, но и выходом из строя котла и камеры сгорания.

Как бороться с дегтем, если он уже начал образовываться?

Поднятие температуры сгорания. Это можно осуществить увеличением подачи воздуха и использованием более сухих дров.

Изменение геометрии, длины дымохода, газоводов. Это должно уменьшить сопротивление газам, улучшить тягу, таким образом, усилить подачу воздуха без увеличения мощности нагнетателя (насоса).

Увеличение температуры сгорания путем регулировки производительности насоса либо закладки более сухих дров на завершающем этапе топки. Это будет способствовать выгоранию дегтя, который успел образоваться в дымоходе.

Если в дымоходе появилось значительное количество дегтя, сперва его стоит вычистить химическим либо дедовским методом. А лишь потом изменять конфигурацию системы.

Значительное поднятие температуры и последующее воспламенение дегтя в дымоходе могут привести к возгоранию кровли либо другим катастрофическим последствиям. Деготь горюч, поэтому стоит быть предельно внимательными.

Возгорание дегтя очистит дымоход, однако может быть пожароопасным

Также достаточно популярна теория, что образование дегтя зависит от породы древесины. В сети можно найти много информации о том, что деготь образуется только от топки хвойными или определенными породами древесины, а бороться с ним можно, сжигая березовые дрова. Тут стоит вспомнить, что наши предки добывали деготь именно из бересты, закладывая ее в закрытый горшок с отверстием в дне и поддавая нагреву. А выгорание дегтя в дымоходе при смене топлива можно объяснить не другим химическим составом, а лучшей степенью просушки либо высшей температурой горения. Так что ассоциирование дегтя с древесной смолой – это лишь заблуждение.

Свойства золы

С помощью древесной золы в виде удобрения садоводы обогащают почву необходимыми компонентами, регулируют ее Ph. Эти полезные свойства повышаются при сочетании пепла с торфом, перегноем, компостом. Потребность растений в наборе микроэлементов практически на 100 % удовлетворяется за счет химического состава пепла. Каждый элемент, образующийся в продуктах горения, влияет на определенные жизненные процессы, протекающие в тканях растений.

Большая концентрация калия в золе позволяет увеличить устойчивость к заморозкам у теплолюбивых культур. Особенно это актуально при выращивании хризантем, лилий, роз.

Производные кальция обладают полезными свойствами:

Ускоряют обмен веществ, усиливая тем самым рост растений.
Влияют на всасывание питательных веществ.
Активизируют процессы фотосинтеза.
Влияют на увеличение зеленой массы.
Повышают устойчивость к заморозкам.

Соединения магния являются необходимым микроэлементом для нормального развития садовых и огородных культур. Они влияют на метаболизм клеток. Благодаря этому свойству, увеличивается рост растений. Кроме того, магний отвечает за сладкий вкус овощей и фруктов.

Хлориды защищают рассаду от грибковых поражений. Они способны продлевать срок хранения собранных овощей и фруктов. К тому же они помогают накапливать воду таким культурам, как огурцы и кабачки.

Виды улгля или что подкинуть в топку

Прежде чем принять окончательное решение о виде топлива, которым вы собираетесь обогревать свой дом, нелишним будет узнать некоторые подробности о каждом из них, тем более, если вы никогда раньше не сталкивались с такой задачей. Ведь свойства угля и древесины различны, и, по незнанию, можно попасть в неприятное положение, потратив деньги на оборудование, которое вам в конечном итоге не подойдёт.

Итак, чем же всё-таки выгоднее и удобнее топить? Давайте разберёмся.

С углем не все так просто, как кажется, на первый взгляд. В нашей стране действует классификация угля, принятая ещё в 1988 году. Согласно ей, только несколько типов угля подходят для отопления частного дома.

Каменный уголь подразделяется на следующие категории:

Длиннопламенный уголь (Д). Такой уголь горит долго, выделяя большое количество тепла (5600-5800 ккал/кг). Разгорается длиннопламенный уголь легко и не требует дополнительного обдува, достаточно естественной тяги. Поэтому, такой уголь чаще всего рекомендуют для отопления в домах. В его пользу также говорит и цена — он достаточно дёшев, так что, его закупают даже для отопления муниципальных учреждений.
Длиннопламенный газовый (ДГ). Выделяет больше тепла, чем длиннопламенный уголь, однако, требователен к условиям хранения — более подвержен выветриванию.
Бывает, что для отопления используют тощие угли (Т), слабоспекающиеся (СС) и жирные (Ж).

Это наиболее распространённые для отопления жилищ виды каменного угля. Кроме них используют бурые угли (Б) и антрациты (А).

Антрацит, пожалуй, обладает лучшими свойствами: выделяет максимальное количество тепла, горит ровно и долго, при горении выделяется белый дым (другие типа выделяют чёрный), имеет низкую зольность (около 10%), а также, самое малое содержание серы (1%). Но антрациты не рекомендуют для частных домов из-за их высокой стоимости и проблемами с розжигом.

Промышленные типы угля — коксующий и обогащённый, — в домашнем котле использовать категорически нельзя, они выделяют огромное количество тепла, на которое просто не рассчитано бытовое оборудование. Такие угли применяют в промышленности для плавления металла и других энергоёмких процессов.

Кроме этого, необходимо знать и об условиях хранения разных видов угля, ведь качество угля зависит даже от месторождения, на котором он был добыт. Угли разных месторождений по-разному устойчивы к окислению. По этой характеристике угли делятся на четыре категории:

Наиболее устойчивые — срок хранения крупных фракций до 36 месяцев, мелких — до 24 месяцев
Устойчивые — хранятся около 18 месяцев
Средней устойчивости — хранятся 12 месяцев
Неустойчивые — хранятся 6 месяцев

Однако чтобы купленный уголь сохранил свои свойства соответственно категории, все-таки, надо принять определенные меры. Хранить запас угля следует в сухом месте, не допуская намокания, предотвратить чрезмерное окисление лучше просто укрыв уголь плотным материалом, например, брезентом. Так же углю не рекомендуется высокая температура и прямой солнечный свет

Важно помнить, что окисление, а с ним и потеря качества, начинается при 20-25 градусах, до 40 градусов этот процесс идет медленно. Его так же называют выветриванием — появляются трещины, куски угля становятся ломкими

Но если температура хранения не снижается, это может привести к печальным последствиям, так как, при высоких температурах уголь самовозгорается.

Кроме типов угли подразделяются так же на размеры, что немаловажно учитывать, покупая котел. В отечественной классификации приняты следующие фракции:

Плитный (более 100 мм)
Крупный (50-100 мм)
Орех (26-50 мм)
Мелкий (13-25 мм)
Семечко (6-13 мм)
Штыб (не более 6 мм)
Рядовой (размер не указывается)

Фракция угля важна, так как, многие современные котлы, особенно те, что оборудованы автоматической системой загрузки, рассчитаны на определенный диаметр кусков.

По сути, выбирая котел для отопления дома углем, вы для начала должны поинтересоваться, какие виды угля и какой фракции проще всего купить в вашем регионе. Таким образом, из представленных на рынке отопительных систем, вам будет легко выбрать ту, что окажется более экономичной и удобной в эксплуатации именно для вас.

В паспорте котла должны быть указаны не только типы и фракции подходящего угля, но и алгоритм розжига и поддержания горения.

Как удалить золу

Если котел отапливается исключительно дровами, то проводить уборку продуктов горения достаточно просто. Через чугунную решетку после выгорания зола будет осыпаться вниз. После чего её оттуда можно удалить при помощи лопатки. Однако, желательно при этом убирать легковоспламеняемые предметы и жидкости.

С использованием угля время прогорания существенно выше. Поэтому зашлакованую нишу крайне затруднительно своевременно очистить. Чтобы не допустить такого эффекта, требуется дополнительно прокладывать слои угля прослойками дерева. Либо существенно повысив температуру в котле. Этого легко достичь, увеличив тягу, поэтому либо активируйте вентилятор, либо используйте методы повышения.

Использование твердого сырья как элемента для отопление обладает несколькими преимуществами перед дровами. Отапливать торфом или аналогами на углероде Розжиг осуществляется значительно проще, а гореть твердотопливные минералы будут с более высокой температурой. Хорошо помогает использование комбинированных материалов. Использовать дрова в сочетании с углем оптимальный вариант для частного дома.