Bois de chauffage - pouvoir calorifique, comparaison des espèces, facteurs influençant la combustion

En parlant de meubles de toutes sortes, maisons à bușteni ou sur structure en boisLes plateaux de table en bois et les résine époxyJ'ai oublié l'une des plus anciennes utilisations du bois, à savoir le bois de chauffage. Jusqu'à récemment, la norme était de brûler du bois dans des poêles, des fours ou sous le bois de chauffage. Ma grand-mère paternelle n'a jamais cuisiné autrement qu'au feu de bois. Bien que la plupart des habitants du village soient passés à la cuisson sur le poêle, mon grand-père n'aimait pas le goût des aliments cuits de cette manière. Grand-mère avait donc l'habitude de faire cuire ses aliments sur le pyrostat devant le poêle, sur un feu de bois. Le goût était vraiment unique. Pour nous, petits-enfants, la grande joie était de fouiller dans les casseroles. Lorsque nous avions fini de manger, nous étions tous sales de la suie du tuciuri, mais qu'importe ! ?

Revenons aux propriétés combustibles du bois. Toutes les essences brûlent-elles de la même manière ? Si le bois est si différent d'une espèce à l'autre et même à l'intérieur d'un même arbre, la chaleur est-elle la même quel que soit le bois brûlé ? Pourquoi le feu brûle-t-il parfois lentement et fume-t-il beaucoup ? À quelle température le bois de chauffage s'enflamme-t-il ? Comment faire pour que le bois brûle efficacement ? Je suis sûr que beaucoup d'entre vous se sont posé ces questions et bien d'autres encore, comme moi. Je pense qu'il y a de bien meilleures façons d'utiliser le bois que le bois de chauffage, mais j'apprécie toujours les pizzas préparées dans un four à bois et le feu qui crépite dans le poêle par une journée d'hiver 🙂 .

Quel est le pouvoir calorifique du bois ?

Lorsque le bois brûle, il produit de l'énergie. Nous ressentons cette énergie sous la forme d'un dégagement de chaleur. La quantité de chaleur que le bois dégage lorsqu'il brûle est son pouvoir calorifique. Valeur calorifique est la quantité de chaleur dégagée par la combustion de 1 kg de bois de chauffage. Il est mesuré en kcal/kg, kJ/kg ou kWh/kg, avec des valeurs différentes selon l'unité de mesure. Le pouvoir calorifique détermine l'efficacité avec laquelle les différents types de bois peuvent chauffer l'espace.

Le pouvoir calorifique dépend de la teneur en eau du bois et est inversement proportionnel à celle-ci. En d'autres termes, il est d'autant plus faible que le taux d'humidité du bois est élevé. Le bois vert fraîchement coupé dégage moins de chaleur que le bois bien séché. Le pouvoir calorifique maximal est déterminé à un taux d'humidité de 0% (pouvoir calorifique absolu). Comme il est pratiquement impossible d'obtenir un tel taux d'humidité dans des conditions normales de stockage du bois de chauffage, le taux d'humidité mentionné est de 15%, qui est naturellement déterminé par le bois lorsqu'il sèche dans l'environnement ambiant. Il est toutefois recommandé de conserver le bois à l'intérieur, près du poêle ou de la cheminée, pendant au moins 24 heures avant de le placer sur le feu. L'humidité diminuera pendant cette période et le bois brûlera mieux et plus efficacement.

Pouvoir calorifique - influencé par l'essence de bois et la structure interne du bois

Le pouvoir calorifique des essences de bois varie d'une espèce à l'autre. Il dépend de:

1. la teneur en cellulose et en lignine. La lignine a un pouvoir calorifique de 6000 kcal/kg et la cellulose et l'hémicellulose de 4150 kcal/kg. Cela signifie que le bois de chauffage ayant une teneur plus élevée en lignine (bois de résineux) dégage plus de chaleur.
2. densité - La densité du bois de chauffage est très importante. Plus le bois est dense, plus son pouvoir calorifique est élevé. D'où les différences entre la base d'un tronc d'arbre - plus dense, avec un rendement calorifique plus élevé - et la cime - plus lâche, brûlant plus vite et dégageant moins de chaleur.
3. Teneur en eau à la coupe - Il est très important de connaître la quantité d'eau contenue dans le bois au moment de l'abattage car, après le séchage, l'eau laisse des vides, ce qui rend le bois plus lâche. Le bois qui a un taux d'humidité de 35-40% au moment de la coupe (par exemple, le bois de chêne) sera beaucoup plus dense à une teneur en eau de 15% qu'un bois ayant une teneur en eau de 60-65% au moment de la coupe (par ex. plop, saule).

En dépit de ces différences, le pouvoir calorifique des essences rapporté à la masse n'est pas très différent. Pas au point de considérer qu'il est inutile de mettre une espèce de bois dans le feu alors qu'une autre espèce de bois de chauffage réchauffera immédiatement votre maison. La différence notable se situe au niveau du taux d'humidité, de la vitesse de combustion, du rapport surface/volume, que nous aborderons dans un instant. Mais tout d'abord, voici quelques exemples de valeurs calorifiques déterminées à 15% d'humidité. Toutes les sources ne donnent pas les mêmes valeurs, mais elles sont assez proches.

• Pin - 4000 kcal/kg
• Molid - 3725 kcal/kg
• Mesteacăn - 3700 kcal/kg
• Salcamis - 3575 kcal/kg
• Fag - 3550 kcal/kg
• Cerise - 3550 kcal/kg
• Chêne - 3450 kcal/kg
• Plop - 3200 kcal/kg

Dans les exemples ci-dessus, le pouvoir calorifique du bois en question est lié à sa masse. Toutefois, s'il est rapporté à l'unité de volume, le bois dense - chêne, acacia, hêtre - aura le pouvoir calorifique le plus élevé.

Inflammabilité du bois. Facteurs influençant la combustion

Rapport entre la surface et le volume

Le bois brûle parce que c'est un matériau inflammable. Il a besoin d'une source de feu pour s'enflammer. Le bois d'une densité moyenne et d'une teneur en humidité de 12-15% s'enflamme à 300ºC. L'inflammabilité du bois augmente de façon directement proportionnelle à rapport entre la surface et le volume. C'est pourquoi le bois fin, les brindilles, brûlent plus vite qu'une bûche. Dans cette idée également, la suspension de poussière de bois dans l'air peut constituer un mélange explosif. Le bois brûle de l'extérieur vers l'intérieur. Un bois fin s'enflammera plus vite et brûlera rapidement, tandis qu'un bois plus épais brûlera plus longtemps.

Humidité

Humidité est un autre facteur influençant la combustion. Le bois humide brûle plus lentement car l'eau doit d'abord être éliminée. Le pouvoir calorifique du bois humide est plus faible parce qu'une partie de l'énergie est consommée pour évaporer l'eau. Elle est d'abord libérée l'eau libre puis l'eau liée de la structure ligneuse. L'eau disparaît progressivement au fur et à mesure que le feu progresse vers l'intérieur. Une disparition rapide crée des tensions et le bois se fissure, propageant des étincelles. Plus le bois est dense et dur, plus les tensions sont importantes, ce qui augmente la probabilité de formation d'étincelles.

Circulation de l'air

La combustion du bois est un processus oxydatif. Pour être entretenu l'air est nécessaire (en particulier l'oxygène dans l'air). C'est pourquoi un feu couvert s'éteint et lorsqu'une source d'air apparaît, le feu devient plus chaud (comme lorsque vous ouvrez une porte ou une fenêtre dans une pièce où un feu brûle intensément). Il a été établi qu'il faut 0,6 kg d'air pour brûler 1 kg de bois. En raison de la plus grande quantité d'air présente dans les grandes casseroles, les feuillus brûlent mieux que les conifèresCes derniers ont des vaisseaux très fins fermés aux extrémités (trachéides). Le bois à gros pores brûle mieux que le bois à petits pores. Cependant, la densité du bois joue également un rôle dans ce processus. Plus le bois est dense, plus il brûle difficilement et plus il brûle lentement, en dégageant de la chaleur pendant plus longtemps.

Quelles sont les espèces qui brûlent le plus efficacement ?

Les résineux brûlent plus lentement et dégagent plus de chaleur (en raison de leur teneur plus élevée en lignine). Une autre raison pour laquelle les résineux dégagent plus de chaleur est leur teneur en résine, qui est considérée comme un véritable combustible. Les bois durs jeunes ou moins denses brûlent plus rapidement et dégagent moins de chaleur. Au fur et à mesure que leur densité augmente, ils dégagent plus de chaleur qu'un volume similaire de bois tendre.

Brûler du bois - pour la chaleur, la protection et la coloration

Brûler du bois pour se chauffer ou cuisiner est en fait une combustion, puisqu'il s'agit d'une combustion totale. J'ai déjà écrit sur la combustion du bois, mais il s'agissait alors de protection et de teinture. Les personnes intéressées par la méthode japonaise Shou Sugi Ban, qui consiste à protéger le bois à l'extérieur ou à mettre en valeur le design naturel du bois en le brûlant, trouveront les informations suivantes informations ici.

La combustion totale du bois de chauffage au rendement maximum produit de l'eau, du dioxyde de carbone et des cendres. Les cendres représentent entre 0,5 et 1% du volume de bois sec. Si le bois de chauffage est trop humide et trop épais ou si l'air est insuffisant (le tirage n'est pas bon, le bois a été disposé de telle sorte qu'il ne permet pas à l'air de circuler), la combustion est incomplète, ce qui entraîne la formation de gaz dangereux (monoxyde de carbone, monoxyde d'azote) et de fumée. La fumée est constituée de carbone (charbon) entraîné par l'air ou la vapeur d'eau avant qu'il ne soit complètement brûlé et transformé en dioxyde de carbone.

La chaleur dégagée par la combustion du bois n'est pas sèche car l'eau - celle contenue dans le bois et celle contenue dans la combustion totale de la masse de bois - est éliminée au cours du processus. Par conséquent, dans les pièces équipées d'un poêle à bois ou d'une cheminée, la chaleur est agréable et il n'y a pas de sensation de sécheresse dans les narines.

Déchets de bois - matière première pour les matériaux combustibles

Il est également possible d'utiliser le bois comme combustible sans brûler les troncs d'arbres, le bois de chauffage en général. Les déchets de transformation - sciure de bois, poussière de bois - peuvent être traités et transformés en source d'énergie. La transformation permet d'obtenir des briquettes ou des granulés qui sont utilisés pour alimenter les chaudières et les poêles produisant de la chaleur. Récemment, les granulés sont devenus les favoris parce qu'ils sont légers et 10 fois plus petits que les briquettes et qu'ils peuvent être transportés pneumatiquement jusqu'à la zone de combustion.

Les briquettes et les granulés sont produits en pressant des déchets de bois dans des dispositifs spéciaux sans ajout de colle. Le collage se fait en fonction du taux d'humidité du bois. Le bois doit donc avoir un taux d'humidité compris entre 12 et 15%. S'il est plus humide, il doit être séché au préalable, sinon il se fend. De plus, pour un bon collage, il ne doit pas y avoir d'écorce dans le mélange. Les procédés technologiques et les installations sont différents, car les briquettes sont produites à une pression inférieure à celle des granulés.

Bien qu'il s'agisse d'un sujet très courant, j'espère vous avoir apporté des informations nouvelles et utiles. Si vous pensez que cela pourrait intéresser d'autres personnes, n'hésitez pas à les partager. Si vous avez des commentaires, des questions ou des ajouts, n'hésitez pas à les laisser dans l'espace ci-dessous.