Дрова — это любой древесный материал, который собирается и используется в качестве топлива . Обычно дрова не подвергаются значительной обработке и имеют форму узнаваемого бревна или ветки, в отличие от других форм древесного топлива, таких как гранулы . Дрова могут быть выдержанными и подвергнутыми термической обработке (сухие) или невыдержанными (свежие/влажные). Обычно их классифицируют как твердую или мягкую древесину .
Дрова являются возобновляемым ресурсом . Однако спрос на это топливо может опережать его способность к регенерации на местном или региональном уровне. Надлежащие методы лесного хозяйства и усовершенствования в устройствах, использующих дрова, могут улучшить местные поставки древесины.
Дым от сжигания дров вызывает респираторные и другие заболевания. [1] [2] Перевозка дров на большие расстояния может потенциально переносить болезни и инвазивные виды. [3]
На протяжении большей части истории человечества дрова были основным видом топлива, пока использование угля не распространилось во время промышленной революции . [4] Таким образом, доступ к дровам был ценным ресурсом, а право на сбор дров или право собирать дрова были важным аспектом многих средневековых договоров аренды. [5] Еще в Америке XIX века Торо считал, что «удивительно, какое значение все еще придается дереву даже в эту эпоху и в этой стране... принц и крестьянин, ученый и дикарь в равной степени нуждаются в нескольких палках из леса, чтобы согреться и приготовить себе еду». [6]
Сбор или заготовка дров различается в зависимости от региона и культуры. В некоторых местах есть специальные зоны для сбора дров. В других местах сбор дров может быть включен в цикл подготовки участка земли для выращивания продуктов питания в рамках процесса ротации полей. Сбор может быть групповым или индивидуальным занятием. Инструменты и методы заготовки дров разнообразны.
Некоторые дрова заготавливаются на « лесных участках », предназначенных для этой цели, [7], но в лесистых районах их чаще заготавливают как побочный продукт естественных лесов . Предпочтительнее использовать валежник, который еще не начал гнить, так как он уже частично выдержан . Сухостойная древесина считается еще лучше, так как на ее стволе меньше влажного органического материала, что позволяет инструментам дольше оставаться острыми, а также она выдержана и менее гнилая. Заготовка этой формы древесины снижает скорость и интенсивность лесных пожаров , но также сокращает среду обитания для животных, гнездящихся в корягах, таких как совы, летучие мыши и некоторые грызуны.
Заготовка древесины для дров обычно осуществляется вручную с помощью бензопил . Таким образом, более длинные куски, требующие меньше ручного труда и меньше топлива для бензопилы, обходятся дешевле и ограничиваются только размером топки. В большинстве Соединенных Штатов стандартной мерой дров является корд или 128 кубических футов (3,6 м 3 ), однако дрова также могут продаваться на вес. Теплотворная способность может влиять на цену. Цены также значительно различаются в зависимости от расстояния до лесных участков и качества древесины.
Покупка и сжигание дров, срубленных недалеко от места назначения, предотвращает случайное распространение инвазивных насекомых и болезней, убивающих деревья. [8] [9]
Дрова/топливная древесина в Нигерии используются для различных целей из-за их доступности и доступности. Чрезмерный спрос на топливную древесину оказывает огромное давление на лесные ресурсы, что приводит к истощению лесов и нарушению хрупких экосистем. Кроме того, вырубка лесов усугубляет изменение климата, выбрасывая в атмосферу углекислый газ , парниковый газ . [10]
Вот некоторые распространенные способы использования топливной древесины в Нигерии:
В большинстве частей света дрова готовятся к транспортировке только в момент заготовки. Затем их перемещают ближе к месту, где они будут использоваться в качестве топлива, и там подготавливают (колют, выдерживают и т. д.). Процесс изготовления древесного угля из дров может происходить на месте заготовки дров.
Большинство дров также требуют раскалывания, что также позволяет ускорить выдержку, обнажая большую площадь поверхности. Сегодня большинство раскалываний выполняется с помощью гидравлической колуновой машины, но их также можно раскалывать с помощью колуна или клина и кувалды . Некоторые стальные клинья имеют наклонное лезвие, поэтому механическое преимущество увеличивается с глубиной. Более необычной и опасной является конструкция в виде конического винта, который врезается в древесину, раскалывая ее, и может приводиться в действие либо приводом отбора мощности , либо специальным двигателем внутреннего сгорания, либо прочным электрическим трубонарезным станком, который безопаснее других источников питания, поскольку при необходимости питание можно легко отключить. Другой метод заключается в использовании кинетического колуна, который использует систему реечной передачи, работающую от небольшого двигателя и большого маховика, используемого для хранения энергии.
Существует множество способов хранения дров. Они варьируются от простых штабелей до отдельно стоящих штабелей и специализированных конструкций. Обычно цель хранения дров — не допустить попадания воды и продолжить процесс сушки.
Штабеля: Самый простой штабель — это когда бревна размещаются рядом и друг на друге, образуя линию шириной с бревна. Высота штабеля может варьироваться, в основном в зависимости от того, как построены концы. Без построения концов длина бревна и длина кучи помогают определить высоту отдельно стоящего штабеля.
Ведутся споры о том, будет ли древесина высыхать быстрее, если ее накрыть. Существует компромисс между намоканием поверхности древесины и тем, чтобы как можно больше ветра и солнца могли проникнуть в штабель. Крышкой может служить практически любой материал, который отталкивает воду — большой кусок фанеры, листовой металл, терракотовая плитка или промасленная брезентовая ткань, можно использовать даже дешевую пластиковую пленку. Древесина не высохнет, если ее полностью закрыть. В идеале следует использовать поддоны или обрезки древесины, чтобы поднять древесину с земли, что уменьшит гниение и увеличит приток воздуха.
Существует много способов создания концов штабеля. В некоторых районах конец ясля создается путем чередования пар бревен, чтобы помочь стабилизировать конец. Кол или шест, помещенный в землю, — это еще один способ закончить штабель. Ряд сложенных штабелем бревен в конце, каждое с привязанным к нему шнуром, а свободный конец шнура обмотан вокруг бревна в середине штабеля — это еще один способ.
Под крышей: Под крышей нет никаких опасений, что древесина подвергнется воздействию дождя, снега или стока, но необходимо обеспечить вентиляцию, если древесина хранится сырой, чтобы влага, выделяемая из древесины, не конденсировалась внутри. Методы укладки зависят от желаемой структуры и расположения. Независимо от того, расколота она или «кругами» (срезанные заподлицо и нерасколотые сегменты бревен), древесину следует укладывать продольно, что является наиболее стабильным и практичным методом. Опять же, если древесина нуждается в дальнейшей выдержке, через штабель должен быть достаточный поток воздуха.
Хранение на открытом воздухе: Дрова следует складывать корой вверх. Это позволяет воде стекать, а также защищает древесину от инея, льда или снега. Хранение древесины вблизи жилья увеличивает вероятность того, что насекомые, такие как термиты, могут обосноваться в помещении.
Не рекомендуется хранить дрова в помещении в течение длительного периода времени, так как это увеличивает риск попадания в дом насекомых, таких как термиты.
Круглые штабеля можно сделать разными способами. Некоторые представляют собой кучи древесины с уложенной вокруг них круглой стеной. Другие, такие как американский Holz Hausen, более сложны. Holz Hausen, или «деревянный дом», — это круговой метод укладки древесины; сторонники говорят, что он ускоряет сушку на относительно небольшой площади. Традиционный holz Hausen имеет диаметр 10 футов, высоту 10 футов и вмещает около 6 связок древесины. Стены сделаны из частей, расположенных радиально и слегка наклоненных внутрь для устойчивости. Внутренние части сложены на торец, образуя дымоход для потока воздуха. Верхние части слегка наклонены наружу, чтобы сбрасывать дождь, и размещены стороной коры вверх. [18]
Содержание влаги в дровах определяет, как они горят и сколько тепла выделяется. Содержание влаги в невысушенной (зеленой) древесине зависит от вида; зеленая древесина может весить на 70–100 процентов больше, чем высушенная древесина из-за содержания воды. Обычно высушенная (сухая) древесина имеет содержание влаги 20% или меньше. Рекомендуется использовать более низкую теплотворную способность в качестве разумного стандартного способа представления этих данных. [ необходима цитата ]
Содержание энергии в единице древесины зависит от породы дерева. [19] Например, оно может составлять от 15,5 до 32 миллионов британских тепловых единиц на шнур (от 4,5 до 9,3 ГДж/м 3 ). [20] Чем выше содержание влаги, тем больше энергии необходимо использовать для испарения (кипячения) воды в древесине, прежде чем она сгорит. Сухая древесина дает больше энергии для отопления, чем зеленая древесина той же породы.
Управление по устойчивому развитию энергетики (SEDO), часть правительства Западной Австралии, утверждает, что содержание энергии в древесине составляет 4,5 кВт·ч/кг или 16,2 гигаджоулей/тонну (ГДж/т). [21]
Вот несколько примеров энергетической ценности некоторых пород древесины:
Чтобы сократить время сушки до нескольких дней с обычного одного до трех лет, можно использовать внешний источник нагрева, такой как печь или духовка. Процесс сушки дров в печи или печи был изобретен Энтони Кутарой, на который в 1983 году был подан успешный патент США. [22] В 1987 году Министерство сельского хозяйства США воспроизвело метод и опубликовало подробную процедуру производства высушенных в печи дров, указав на более высокую теплоотдачу и повышенную эффективность сгорания как на ключевые преимущества процесса. [23]
Обычно дрова продаются по объему. Хотя может использоваться определенный термин объема, может быть большой разброс в том, что это означает и что эта мера может дать в качестве топлива. Мера сырой невысушенной древесины с влажностью 65% содержит меньше полезной энергии, чем когда она высушена до 20%. Независимо от термина, измерение дров лучше всего рассматривать как оценку.
В ранней современной Англии дрова измерялись в единицах billets и bavins. Billet, [24] как и bavin, был куском растопочного дерева. [25] В XVI веке billet был стандартизирован как три фута четыре дюйма в длину и десять дюймов в окружности (для открытого огня); а bavin был три фута в длину и два фута в окружности (более толстое полено, часто используемое для печей). [26]
В метрической системе дрова обычно продаются на stère , что эквивалентно объему 1 кубический метр (0,276 корда ). Наиболее распространенная длина дров — 33 см (13 дюймов) и 50 см (20 дюймов). Древесина также может продаваться на килограммы или тонны , как в Австралии .
В Соединенных Штатах и Канаде дрова обычно продаются целым шнуром, лицевым шнуром или мешком. Шнур , сделанный из 4-футовых (1,22 м) бревен, не будет шнуром, если его разрезать на 1-футовые бревна, а затем расколоть так, чтобы каждый кусок проходил через 3-дюймовый (7,6 см) круг.
Сжигание дров вызывает респираторные и другие заболевания. [2] Наряду с расчисткой земель под сельское хозяйство, сбор дров является причиной вырубки лесов . [30]
