Изысканно и шикарно: как использовать обожженное дерево в интерьере

Лицезреть в своей печи живой огонь априори приятно, он создает уютную и комфортную атмосферу во всем доме, но не стоит забывать, что главной его задачей является отопление помещения. Эффективная работа печи позволит согреть пространство дома в любое время года, растопить баню.

Понятие «теплоотдача»

Теплоотдача – это один из параметров, на который надо обращать внимание, выбирая сырье для обогрева дома. Тепловая энергия при сгорании одинакового объема дров из разных пород древесины будет разной. Чем этот показатель выше, тем эффективнее будет обогрев, и меньше надо будет тратить сырья для получения необходимого эффекта. А значит и средств будет затрачено меньше. На теплоотдачу влияет качество древесины – ее плотность. Чем тверже дерево, тем теплоотдача больше.

Самой большой теплоотдачей обладают дубовые, березовые поленья, плашки из осины, сосны и ели, а также из ольхи. Каждая разновидность обладает своими плюсами и минусами.

Свойства древесины с точки зрения воздействия огня.

Древесина в воздушно-сухом состоянии относится к сгораемым материалам — она воспламеняется и распространяет огонь. Однако из-за того, что при горении на поверхности древесины образуется уголь, горящий медленнее и с теплопроводностью в 4 раза ниже, чем у самой древесины, скорость потери рабочего сечения деревянной конструкции (ДК) не превышает 0,8 мм в минуту. Поэтому ДК противостоят обрушению при пожаре в течение более продолжительного времени, чем стальные, которые могут не выдержать нагрузок из-за снижения прочности при нагревании. Наряду с этим огнестойкость стальных конструкций падает и из-за того, что при нагревании они сильно удлиняются. Так, если нагреть стальную балку длиной 15 м до 500°С, то она удлиняется на 90 мм, что приводит к возникновению разрушающих напряжений в конструкциях здания. Древесина при нагревании деформируется в 3-4 раза меньше.

Воспламенение древесины от открытого огня может происходить при температуре около 210°С и сопровождается повышением температуры.

При отсутствии открытого источника теплоты (пламени, искр) воспламенение может произойти при быстром (1-2 минуты) нагревании древесины до температуры свыше 330°С. При длительном воздействии теплоты температура воспламенения древесины снижается до 150-170°С. Это обстоятельство необходимо учитывать при размещении деревянных конструкций вблизи нагревающихся предметов (отопительных приборов, дымоходов). В этих случаях требуется обеспечить такие условия контакта древесины с ними, чтобы установившаяся температура ее не превышала 150°С.

Основным условием для продолжения и развития самостоятельного горения зажженного деревянного изделия является превышение количества теплоты, аккумулированной поверхностными слоями его, над количеством теплоты, отдаваемой в пространство. Другими словами, для поддержания и распространения горения необходимо, чтобы температура соседних участков конструкций поддерживалась выше точки воспламенения древесины.

Чем глаже (без трещин) ворса поверхность деревянных изделий, тем выше у них теплоотражающая способность, тем труднее они загораются. Острые углы, выступы, трещины снижают эту способность.

Характеристики дров

Сравнивать обогрев дома при помощи печи и электричества или газа не всегда уместно, поскольку печь дополнительно создает атмосферу комфорта, неповторимого семейного уюта. Как приятно в тишине дума слышать мягкое потрескивание дров в очаге, чувствовать исходящее от него тепло. Даже в наше время, эти неповторимые чувства настолько приятны человеку, что добротную печь или хороший камин возводят практически в каждом частном доме.

Однако, чтобы эффективно использовать возможности печки следует разбираться в дровах. Оказывается, что не все породы деревьев одинаково хороши для топки, существует достаточно много нюансов, которые значительно усложняют выбор дров для печи.

Например, для сжигания в камине желательно найти дрова, которые при горении источают приятный аромат, но не выделяют большого количества смол, сажи, копоти. Смолы в составе древесины способствуют увеличенному выходу дыма, а так же взрывному растрескиванию поленьев с выбросом больших угольков. Для открытого камина такие выбросы будут небезопасны, поэтому древесина хвойных пород в них не используется.

Дрова для печи подбираются по теплоотдаче, их главные критерии это интенсивность и длительность горения. Желательно, чтобы древесина горела с меньшим количеством дыма, и оставляла после себя минимум золы.

Характеристики дров

Древесина для создания огня

Если рассматривать оптимальные дрова для использования в печи, то они должны обладать следующим функционалом:

  • Прежде всего теплоотдача, максимально возможная для древесины.
  • Горючесть дерева должна быть тоже отменной, чтобы растопить очаг не составляло большого труда.
  • При сгорании дрова не должны выделять много дыма и оставлять после себя малое количество золы.

Чтобы добиться подобных характеристик, важно не только правильно подобрать вид породы дерева, но и качественно просушить заготовленный лес, обеспечить ему нормальное хранение. Свежесрубленный лес не используется в печах, для подготовки его следует некоторое время сушить, избавляясь от лишней влаги. Мокрая древесина горит слабо, при этом выделяя большое количество дыма.

Существует даже методика определения достаточной сухости дров для применения в каминах или печах. Следует ударить одним поленом об другое и послушать звук. Если он звонкий, то вполне можно использовать такие полешки для топки очага.

Считается, что самые лучшие дрова для каминов и печей получается, если заготовка леса ведется в зимний период времени. В это время деревья находятся в некотором законсервированном состоянии, вследствие чего сокодвижение в них практически не работает. Хуже всего, если дрова заготовлены весной или летом, когда в древесине большое количество влаги, такой лес будет сохнуть очень долго.

Читайте также:  Двухколпаковая отопительно-варочная печь и согреет, и накормит

Заготовленные зимой дрова расколоть можно летом

Характеристики дров

Если рассматривать породы деревьев, то здесь лучше всего выбирать лиственные варианты, поскольку они имеют достаточно плотную структуру волокон. Такая древесина способна выделять большое количество тепла длительное время. Чаще всего дрова заготавливают из следующих лиственных пород: дуб, береза, липа, ольха, ясень, осина. Даже плодовые деревья могут быть хорошим источником тепла. К тому же ароматный лес отлично подойдет для использования в коптильне или открытом камине.

Полезно знать: Чем лучше топить печь дровами или топливными брикетами, сравнение

Хвойные породы дерева горят тоже неплохо, но поскольку в их составе находится большое количество смолы, при горении они выделяют много дыма и копоти. Хвоя горит достаточно быстро, а вот тепла выделяет посредственно, поэтому для использования в печи дома такой вариант лучше особо не рассматривать, а приберечь полешки для бани.

Жаропроизводительность дров: таблица основных пород

Рассматривая разные породы дерева, в итоге, можно заметить некоторые различия: одни из них очень ярко и отлично горят, при этом ощущается сильное тепло, а другие просто еле-еле тлеют, оставляя за собой практически никакого жара. Дело здесь вовсе не в их сухости или влажности, а в их структуре и составе, а так же строении дерева.

Однако стоит обратить свое внимание и на то, что влажное дерево очень плохо возгорается и горит, при этом остается большое количество золы, что плохо сказывается на дымоходе, они сильно засоряются.

Самая высокая жаропроизводительность у дуба, бука, березы, лиственницы или граба, однако эти породы являются самыми нерентабельными и дорогими. Поэтому их применяют очень редко и то в виде стружки или опилок. Самая низкая теплоотдача – у тополя, ольхи и осины. Существует таблица, в которой указаны основные породы и их жаропроизводительность.

Таблица некоторых основных пород и их теплоотдача:

  • Ясень, бук – 87%;
  • Граб – 85%;
  • Дуб – 75, 70%;
  • Лиственница – 72%;
  • Береза – 68%;
  • Пихта – 63%;
  • Липа – 55%;
  • Сосна – 52%;
  • Осина – 51%;
  • Тополь – 39%.

Хвойные породы имеют низкую температуру горения, поэтому их лучше использовать для загорания открытого огня (костра). Однако древесина сосны загорается очень быстро и способна долго тлеть, так как в ее состав входит огромное количество смол, поэтому эта порода способна длительное время сохранять тепло. Но все же для отопления хвойную породу лучше не использовать, так как при ее сгорании образуется много дымовых газов, которые оседают в виде сажи на дымоходе и его приходится чистить, так как он быстро засоряется.

Последствия разогрева дерева

Антисептирование древесины

Процесс, когда на участок породы воздействует наружный источник тепла и появляется огонь. Это может быть бумага, подожженная спичкой, или что-то другое.

При температуре 120-150°С дерево начинает обугливаться. Образуется самовоспламе-няющийся уголь.

Когда градусы достигнут отметки 250-350°С, материал начнет термически разлагаться на составляющиеся. Поверхность дерева станет тлеть, но пламя нельзя увидеть. Появиться бурый дым. Порода уже нагрелась и готова к переходу в новую стадию.

Воспламенение

Начальный этап процесса горения, при котором термохимические реакции ускоряются. Активизируется при температуре от 460 градусов и выше.

Требуется дополнительная затрата энергии, чтобы испарилась вода. Также теплопроводность замедляется. Массивное округлое дерево горит хуже. Прямо-угольное с небольшим сечением – хорошо. Нестроганая поверхность дерева воспламеняется скорее в сравнении с гладкой

Также важно, чтобы поступало достаточно кислорода. Иначе ждать огня придется долго

Самовоспламенение

Процесс возможен без влияния внешних источников. Например, определенный участок породы подвергается перегреву. Он начинает обугливаться. Древесный уголь взаимодействует с кислородом. Над поверхностью появляется горючая смесь.

Высокая температура воспламеняет образование. Тлеющий древесный уголь появляется на ворсинках досок. Чтобы избежать самовозгорания, особенно, если порода находиться возле источников огня, нужно убирать неровности. Тогда чрезвычайной ситуации не произойдет.

Продукты сгорания

В процессе газообразные частицы и твердые превращаются в дым. Их состав зависит от породы дерева. Это соединения химических элементов с кислородом.

Продуктами горения являются:

  • углекислый газ;
  • пары воды;
  • азот;
  • окись углерода;
  • сернистый газ.

Перечисленные продукты гореть в дальнейшем не могут. Кроме одного исключения. Им является окись углерода. Твердые частицы дыма – это сажа. Состав продуктов зависит от условий горения. Оно может быть полным, и нет.

Если воздуха мало, появляется едкий дым. Он очень опасен для человека. Часто его вдыхание в больших количествах приводит к летальному исходу.

Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях

Как уже говорилось нами выше, обработка древесины в домашних условиях возможна. Однако следует придерживаться определенных правил и точного алгоритма выполнения работ. Эти этапы зависят от типа древесины и варианта обжига. Поэтапно разберемся со всеми особенностями и нюансами подготовительных работ.

Как выбрать породу древесины для обжига

Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях

Изначально, еще в старину, для обжига использовали в основном кедр. С течением времени было замечено, что аналогичной фактурой и качеством обладает обожженное дерево из бука, а также граба. Слои дерева этих двух пород обладают высокой плотностью, поэтому здесь обгорает в основном только верхний слой. А вот привычные нам тополь или клен, после обработки получают интересную вытянутую вдоль древесную структуру линий. Хвойные породы отличаются большим разнообразием рисунка. После декоративной обработки дерева появляется необычная, неповторимая структура. А вот обработанная огнем береза после обжига приобретает низкую теплоемкость и практически не обжигает кожу, что станет дополнительным бонусом для оформления в таком стиле стен душевой или бани.

Обжиг древесины по японской технологии

Этапы подготовки материала

Если со стороны все на первых взгляд кажется очень просто – спилил дерево, прошелся паяльной лампой и всё – то сразу спешим огорчить. Прежде всего необходимо тщательно отобрать материал. Само дерево необходимо подготовить к обработке: убрать сучья, спилить выступы, в идеале заготовки должны быть сухими и чистыми. Если дерево будет слишком влажным, при испарении влага может деформировать поверхность, создать ненужные сколы и трещины. Еще одно важнейшее требование – если вы используете старую древесину, которая была ранее использована, то необходимо удалить остатки краски и лака: все неочищенные химические вещества просто расплавятся и оставят ненужный след, что напрямую отразится на качестве отделочного материала.

Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях

Совет! Лучше всего провести шлифовку древесины перед обработкой. Это обеспечит равномерное окрашивание готового изделия после обжига и шлифовки.

Читайте также:  Буржуйка длительного горения – проекты популярных самодельных печей

Обработка дерева паяльной лампой

Важно помнить, что обработка древесины должна проводиться с помощью максимально разогретого инструмента. По аналогии со строительным феном (которым тоже можно проводить эту процедуру), паяльная лампа в прямом смысле слова должна разгореться и разогреть сопло. Для правильного обжига огонь необходимо направлять строго перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Время воздействия здесь зависит от толщины самой заготовки и целей, которые вы преследуете. Самое главное – проводить манипуляции медленно и равномерно, обрабатывая всю поверхность, обращая внимание на изменение структуры материала.

Чем дольше время воздействие, тем глубже обжиг

Поверхность должна равномерно приобретать ровный, контрастный узор. Затем проводится первичная шлифовка изделия, а также обработка лаком или олифой.

Совет! Если вы не прогреете паяльную лампу до максимально возможной температуры, то вместо эффекта состаренного дерева вы получите слой сажи.

Для удобства деревянную доску укладывают на табуреты в несколько рядов. Причем доски лучше выкладывать в том же порядке, в котором будет проводиться их монтаж (если это фасад) или крепление. Обработка проводится последовательно для каждой доски.

Обжиг дерева газовой горелкой

Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях

В отличие от паяльной лампы, обработка газовой горелкой имеет ряд нюансов. Ее чаще всего используют для поверхностной обработки древесины. Это связано с тем, что пламя газовой горелки более глубоко проникает в структуру древесины: при увеличении времени воздействия не удастся добиться равномерности.

Именно поэтому в процессе обработки важно следить, чтобы горелка для обжига дерева не находилась слишком близко к обрабатываемой поверхности

Самое главное – строго контролировать собственные движения, чтобы не передержать пламя на одном участке в ущерб другому.

Вот такой может получиться обеденная зона, после обработки древесины огнем

Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях

Технология требует обязательного смачивания древесины после обжига. Причем период времени между обжигом и сбрызгиванием из пульверизатора должен быть одинаковым. После остывания верхний слой зачищается, сажа удаляется либо жесткой щеткой, либо специальной латунной проволокой.

Иногда изделие дополнительно шлифуют, чтобы добиться эффекта состаривания. Такой прием используется для придания изделиям неповторимого лоска

Нужна ли дополнительная защита обожженному дереву

Обожженное дерево само по себе обладает рядом неоспоримых преимущество, но и ему тоже нужна защита. Чаще всего после первого этапа очистки изделие обрабатывают маслом. Обычно после этого наносят защитный лак. А если покрытие будет использоваться для оформления фасада, используют синтетический воск, растворенный в скипидаре. Это позволит воску приобрести дополнительные скрепляющие и защитные свойства.

Можно ли провести процедуру обжига в домашних условиях

После нанесения защитного покрытия линии и текстура обожженного дерева проявляется более четко

Тепловые характеристики древесины

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

Качество дров и как правильно выбирать

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Ель, пихта и сосна пригодны для разведения костров – эти хвойные породы обеспечивают относительно умеренное тепло. Но в твердотопливном котле, в печи или камине такие дрова использовать не рекомендуется – они выделяют недостаточно тепла для эффективного обогрева жилища и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества сажи.

Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы

Как тяга в печке влияет на горение

Если дрова сжигают в открытом камине, то в таком случае кислород свободно поступает в топку. В данном случае тяга зависит главным образом от характеристик дымовой трубы.

C 2H2 2O2=CO2 2H2O Q (тепловая энергия).

Это значит, что при доступе кислорода происходит сгорание водорода и углерода, что в результате дает тепловую энергию, водяной пар и углекислый газ.

Для максимальной температуры сгорания сухого топлива в топку должно поступать около 130 % кислорода, необходимого для горения. Когда входные заслонки перекрывают, образуется избыток угарных газов, вызванных недостатком кислорода. Такой недожженный углерод улетучивается в дымоход, однако внутри топки падает температура горения и сокращается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные котлы очень часто оборудованы специальными теплоаккумуляторами. Эти устройства накапливают излишнее количество тепловой энергии, генерируемой в процессе горения топлива при условии хорошей тяги и с высоким КПД. Таким способом можно экономить топливо.

В случае с печами на дровах возможностей экономить дрова не так уж и много, поскольку они сразу же отдают тепло в воздух. Сама печка способна сохранять лишь небольшое количество тепла, а вот железная печь и вовсе на такое не способна – из нее лишнее тепло сразу же уходит в трубу.

Читайте также:  Камины для дома (78 фото): дровяные как классика жанра

Так, при увеличении тяги в печи можно добиться усиления интенсивности горения топлива и его теплоотдачи. Однако в таком случае существенно возрастают теплопотери. Если же обеспечить медленное сгорание дров в печи, то их теплоотдача будет меньше, а количество угарного газа – больше.

Обратите внимание, что КПД теплогенератора напрямую влияет на эффективность сжигания дров. Так, твердотопливный котел может похвастаться 80 % эффективности, а печь – всего 40 %, причем имеет значение ее конструкция и материал.

Фактор влажности

Если древесина была срублена недавно, то в ней содержится от 45 до 65 % влаги в зависимости от времени года и породы. У таких сырых дров температура горения в камине будет невысокой, поскольку большое количество энергии будет затрачиваться на испарение воды. Следовательно, теплоотдача от сырых дров будет достаточно низкой.

Предлагаем ознакомиться: Бассейн своими руками из бетона

Достигнуть оптимальных показателей температуры в камине и выделения достаточного для прогрева количества тепловой энергии можно несколькими способами:

Фактор влажности
  • Сжигать за один раз в 2 раза больше топлива, чтобы обогреть дом или приготовить еду. Такой подход чреват существенными материальными затратами и усиленным накоплением сажи и конденсата на стенках дымоотвода и в ходах.
  • Сырые бревна распиливают, колют на небольшие поленья и размещаются под навесом для просушки. Как правило, за 1-1,5 года дрова теряют до 20 % влаги.
  • Дрова можно закупить уже хорошо просушенными. Хотя они несколько дороже, зато теплоотдача от них намного больше.

В то же время, у березовых сырых дров наблюдается достаточно высокая теплотворность. Кроме того, пригодны для использования сырые поленья из граба, ясеня и прочих пород дерева с плотной древесиной.

Основным негативным фактором, конечно же, является влажность. Свежесрубленный лес имеет влажность в диапазоне от 40 до 55%, а у некоторых пород деревьев влажность может достигать даже отметки в 65%. Растапливать печь сырыми дровами можно, они даже будут гореть, но основная часть жара станет использоваться для просушки древесины и испарения влаги.

Пройдет много времени пока этот лес превратиться в полноценные сухие дрова

Конечно, хозяин дома для его отопления может использовать как сырые, так и сухие дрова:

  • Можно жечь в печи свежесрубленную древесину, а так же недавние запасы, но следует понимать, что в этом случае расход дров будет на порядок выше, поскольку тепла они будут отдавать меньше. Дополнительным негативным явлением станет большое количество сажи в дымоходе, появляющейся при сгорании сырого дерева.
  • Чтобы получить сухие дрова, следует правильно заготовить лес, распилить его, наколоть на полешки необходимой длины, уложить на хранение в дровнице, посушить в течение полугода или даже года, а потом использовать. Считается, что дрова заготовленные зимой и пролежавшие в сарае два летних сезона являются оптимально сухими, их влажность обычно составляет порядка 20%. Длинный путь, но позволяющий добиться от дров большей теплоотдачи, и как следствие сэкономить на лесе.

Отметим, что существуют деревья, которые совсем не предназначены для растопки печей в свежесрубленном виде. К ним относятся такие породы как тополь, ива. При сгорании этих пород дерева практически не выделяется тепло, да и горением назвать их тление вряд ли возможно. После просушки тополь горит уже ярким и красивым пламенем, но вот тепла все равно много не дает.

Фактор влажности

В то же время разница в теплоотдаче разных пород дерева настолько велика, что позволяет сжигать некоторые сорта в свежем виде, например, березу, дуб, ясень. Эти несомненные лидеры имеют настолько высокую температуру горения, что способны и себя высушить и дом отопить. Березовые дрова дополнительно обладают приятным ароматом, считающимся целебным.

Чтобы дерево отдало максимальное количества тепла, чтобы температура в камине или печи при сгорании дров достигала высоких значений, следует обязательно высушить древесину.

Как тяга в печке влияет на горение

Если дрова сжигают в открытом камине, то в таком случае кислород свободно поступает в топку. В данном случае тяга зависит главным образом от характеристик дымовой трубы.

В идеальных условиях формула термохимической реакции выглядит примерно так:

C+2H2+2O2=CO2+2H2O+Q (тепловая энергия).

Это значит, что при доступе кислорода происходит сгорание водорода и углерода, что в результате дает тепловую энергию, водяной пар и углекислый газ.

Для максимальной температуры сгорания сухого топлива в топку должно поступать около 130 % кислорода, необходимого для горения. Когда входные заслонки перекрывают, образуется избыток угарных газов, вызванных недостатком кислорода. Такой недожженный углерод улетучивается в дымоход, однако внутри топки падает температура горения и сокращается теплоотдача топлива.

Современные твердотопливные котлы очень часто оборудованы специальными теплоаккумуляторами. Эти устройства накапливают излишнее количество тепловой энергии, генерируемой в процессе горения топлива при условии хорошей тяги и с высоким КПД. Таким способом можно экономить топливо.

В случае с печами на дровах возможностей экономить дрова не так уж и много, поскольку они сразу же отдают тепло в воздух. Сама печка способна сохранять лишь небольшое количество тепла, а вот железная печь и вовсе на такое не способна – из нее лишнее тепло сразу же уходит в трубу.

Так, при увеличении тяги в печи можно добиться усиления интенсивности горения топлива и его теплоотдачи. Однако в таком случае существенно возрастают теплопотери. Если же обеспечить медленное сгорание дров в печи, то их теплоотдача будет меньше, а количество угарного газа – больше.

Обратите внимание, что КПД теплогенератора напрямую влияет на эффективность сжигания дров. Так, твердотопливный котел может похвастаться 80 % эффективности, а печь – всего 40 %, причем имеет значение ее конструкция и материал.