Kotiteht. apua? halkojen polttaminen

tulee lämpöä ihan riippumatta sytytyslämpötilasta.
Puulle löytyy taulukoista arvioita energiasisällöstä. Energiasisältö riippuu puulajista. Tilavuuden perusteella koivusta saadaan hiukan enemmän kuin männystä, mutta massan perusteella laskettuna mänty on selvästi parempaa.

Suurin ongelma on puun vesipitoisuuden vaikutus.
Tuoreesta puusta ei lämpöä paljonkaan lähde, kun energia menee veden höyrystämiseen. Kuivat halot sitten jotain jo tuottavatkin.

Kuivan koivupuun lämpöarvo on n. 12 MJ/kg ja se vastaa n. 3,3 kWh. Mitäpä siinä muuta tarvitaan? Uunin lämmityksessä kuluu n 20 - 30 kg puuta ja vastaa siis n. 100 kWh. Uunin lämpötila nousee tuolla kaavan Q = cmdt mukaisesti c = uunin ominaislämpökapasiteetti, m uunin massa ja dt lämpötilaero. Näin minä lämmitän uunini, eikä sähköä kulu juuri ollenkaan. Että kannatti se lämpö ja energia kurssi suorittaa.

Oletetaan, että puun tehollinen lämpöarvo on esimerkiksi 17 MJ/kg kuiva-ainekiloa kohti laskettuna. Teholloinen lämpöarvo on yleensä määritelty siten, että polttoaine ja palamisessa tarvittava ilma ovat 20 °C lämpötilassa. Esimerkissä puu oli 10 °C lämpötilassa, jos tämä halutaan huomioida niin tuloksesta pitää vähentää energia joka tarvitaan puun lämmittämiseen 10 --> 20 °C:een. Palamisessa tarvittavan ilman lämpötilaa ei ollut lainkaan mainittu. Mutta tehdään sellainen oletus, että molemmat olisivat 20 °C.

Kun siis poltetaan 250 kg abs. kuivaa puuta, saadaan energiaa 250 kg x 17 MJ/kg = 4250 MJ. Tämä energia on sitoutunut palamistuotteisiin eli käytännössä savukaasuihin. Jos savukaasut jäähdytettäisiin takaisin 20 °C lämpötilaan, saataisiin koko tuo energiamäärä talteen. Käytännössä savukaasut jäävät kuumemmiksi, jolloin vain osa energiasta saadaan hyödyksi.

Tehollinen (alempi) lämpöarvo tarkoittaa, että palamisessa muodostuva vesi jää höyryksi. Kalorimetrinen (ylempi) lämpöarvo tarkoittaa, että palamisessa muodostuva vesi kondensoidaan ja lauhtumislämpökin saadaan hyödyksi. Puun kalorimetrinen lämpöarvo on 20.6 MJ/kg. Kumpikin lämpöarvo olettaa, että palamistuoteet jäähdytetään 20 °C:een.

Osa puun poltossa vapautuvasta energiasta kuluu puun sisältämän kosteuden höyrystämiseen eikä sitä yleensä käytännössä saada talteen. Teoriassa se on tietysti mahdollista.