2021年4月6日火曜日

薪ストーブが使う空気と排気

薪はセルロースからできています

セルロースはグルコースからできており

化学式は

C6H12O6

です

これが1分子燃焼すると

二酸化炭素を6分子、水分子を6分子発生します

必要な酸素は6分子です

空気は体積比で窒素が8割酸素が2割です

以上から、グルコースが1モルは180gで

これが燃焼すると発熱量は1モル当たり

2805kJです

二酸化炭素6モル

水分子6モル

が発生し

必要な空気は酸素6モルのだいたい5倍となります

これは酸素は空気の二割しかないからです

つまり発生するガスは12モル

必要な空気は30モル

となります

空気のうち酸素は燃焼に使われるとすると

残りの空気は廃棄されると考えられるので

薪ストーブの排気は

12+24=36モル

となります

つまり1モル180gの薪を燃焼させるには

空気30モルが必要で、その体積は

30x22.4=672リットル=0.672立方メートル必要で

燃焼ガスは薪ストーブ内で300℃だとすると

36モルは、約

36x22.4x600/300=1348リットル=1.348立方メートル

となります

つまり供給すべき空気よりも

多くの排ガスを発生しています

と言うことで、燃焼に必要な空気を

供給すれば良いことになります

家の換気量は、高気密高断熱住宅でも

1時間で0.5回入れ替えるくらいです

我が家は4間x5間で総2階なので

大体、2x4x2x5x4=320立方メートル

1分当たり2.5立方メートルくらい

薪を1時間で3.6kg焚くと

1分当たり0.4モルくらい

これは1100kJ/分=20kw

です

必要な空気は0.24立方メートルで

換気量の少しが燃焼に必要となります

よって薪ストーブの十分火が大きくなるまで

窓を1箇所ちょっと開けておき

火が大きくなったら

窓を閉めても大丈夫と言う経験と

矛盾しないと思います

計算あってるかな?





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