La leña se almacena cortada y ordenada. Después de secarse en verano bajo la influencia de los rayos solares y el aire cálido, su humedad debe bajar por debajo del 20%. La leña seca para combustión presenta grietas en los extremos. El grosor varía entre 30 cm y 50 cm. La mejor manera de almacenarla, que permite que la leña se ventile y se seque rápidamente, es apilándola en capas.
Valor energético y calorífico de la madera para combustión
- Capacidad calorífica de la madera
Se distinguen dos tipos de capacidad calorífica de la madera:
- Capacidad calorífica superior (CCS) – /capacidad energética/
Cuando se utiliza el calor latente de la condensación del vapor de agua contenido en el humo producido durante la combustión. Este calor es utilizable solo en casos especiales /equipos de condensación/, actualmente solo en instalaciones que usan gas natural.
- Capacidad calorífica inferior (CCI) – /capacidad calorífica/
No se tiene en cuenta el calor latente y en la práctica se expresa en un valor que se registra /o se calcula/.
La CCI generalmente se expresa en kWh/kg (o kWh/litro, o kWh/m³).
La relación entre los dos tipos de energía es la siguiente:
CCI / CCS = 0,9
1.1. Capacidad calorífica
La CCI de la madera está relacionada con la humedad, es decir, con las condiciones de secado (según muestras indicativas):
- 1 tonelada de madera = 2200 kWh de madera fresca = 3650 kWh de madera con 30% de humedad
- 1 tonelada de madera seca = 5000 kWh
Biogás (de origen animal) | 1 litro = 10 kWh |
Propano | 1 tonelada = 12 800 kWh |
Carbón de piedra | 1 tonelada = 8 500 kWh |
Gas natural | 1 metro cúbico = 11,7 kWh (varía) |
Leña (20% de humedad) | 1 tonelada = 3 900 kWh = 1 metro cúbico (leña ancha) = 1 500 kWh = 1 metro cúbico (leña ancha) = 150 litros de biogás = 1500 kWh |
Electricidad | 1 kWh = 1 kWh |
1 TEP (tonelada de equivalente de petróleo) | 11 600 kWh |
Poder calorífico de diferentes tipos de madera
Según Kollmann, el poder energético en kilocalorías por kilogramo de madera seca (con un 15% de humedad) para algunas especies de madera es el siguiente:
De hoja ancha:
Haya: 4000 – 5000 | Abedul: 4200 – 4300 |
Roble: 4100 | Aliso: 4000 |
Fresno: 4000 | Arce: 3850 |
De hoja ancha: 4000 kcal/kg
Coníferas:
Abeto: 4200 – 4500 | Pinos: 4500 – 4700 |
Picea: 4300 | Abeto Douglas: 4100 |
La media para las coníferas es de 4400 kcal/ kg
1 caloría = 4.185 J ; 1 kWh = 860 kcal
1 000 Kcal = 1, 1626 kWh
Como se puede ver, las especies de árboles de hoja perenne tienen una mayor potencia calorífica en comparación con las de hoja ancha, pero debido a su menor densidad, el rendimiento es más bajo en términos de un metro cúbico de volumen. Para los árboles de hoja ancha, si se considera la densidad, el haya es la mejor madera para la calefacción, seguida del roble, el abedul y otras especies duras de hoja ancha, y luego por las de hoja ancha blandas.
Por el contrario, el poder calorífico de la madera disminuye con el aumento del nivel de humedad en ella.
Madera kWh/kg kJ/kg______
Fresca, alrededor del 50 % de contenido de agua 2.09-2.32 7500-8400
Secada al aire, 15-20 % de contenido de agua 4.00-4.41 14400-15900
Sustancia seca, 0 % de contenido de agua 4.81-5.28 17400-19000
1 estéreo de madera de pino, secada al aire ~350 kg ~1500 kWh 5.6 millones de kJ
1 estéreo de madera de haya, secada al aire ~500 kg ~1972 kWh 7.2 millones de kJ
Otros materiales combustibles kWh/kg kJ/kg______
Carbón mineral 8.70 31 400
Antracita 9.05 32 700
Coque 8.12 29 300
Briquetas de lignito 5.57 20 100
Carbón vegetal – valor inferior 7.19 26 000
Carbón vegetal – valor superior 8.93 32 200
Combustible líquido – súper ligero 11.83 42 700
Combustible líquido – ligero 11.14 42 200
Combustible líquido – pesado 10.21 36 800
Gas en botella 14.50 52 300
Gas del sistema de gasificación 5.34 19 300
Gas natural – valor inferior 9.98 36 000
Gas natural – valor superior 11.37 41 000
Valor combustible relativo de diferentes especies de madera.
>strong>La relación del valor calorífico relativo de las diferentes especies de madera se da como porcentaje del valor de la madera de haya, tomada en volumen de estado seco al aire. (Se asume que un estéreo de madera de haya = 500 kg, un estéreo de madera de pino = 350 kg / estéreo = metro cúbico).
Los datos son el promedio de 10-12 valores de diferentes autores.
1.2. Potencia energética
La energía de la madera, referida a la masa volumétrica con una humedad uniforme de la madera, cambia paralelamente a la densidad específica.
El abeto y el pino tienen una alta energía, mientras que el haya tiene una baja energía. Las diferencias pueden llegar hasta el 10%.
- Peso de la madera
El peso de un metro cúbico (estéreo) depende del volumen real (de la disposición), de la humedad y de la densidad de la madera en estado seco. Al ser cortada, el nivel de humedad de la madera alcanza comúnmente el 100%, especialmente en árboles jóvenes con madera porosa.
Después de ser cortada en invierno, el nivel de humedad disminuye rápidamente al 40-50% al principio de la primavera y al 20-25% durante el verano del siguiente año. La madera sin cortar se seca de manera natural más lentamente que la madera partida. Se necesitan aproximadamente 2 años para que la madera de combustión se seque completamente de forma natural (si se deja al aire libre).
Si se cortan en trozos pequeños y se apilan debajo de un techo, retendrán alrededor del 17-18% de humedad después de 1 ½ años.
Estas cifras pueden variar según las regiones (según la temperatura y el estado hidrológico), las especies de árboles y la integridad de la madera.
Con un 25% de humedad, el peso de 1 estéreo (metro cúbico) de diferentes especies de madera está dentro de los siguientes rangos:
- Carpe: 420 a 480 kg;
- Roble: 380 a 450 kg;
- Haya y Fresno: 360 a 450 kg;
- Abedul y Arce: 300 a 380 kg;
- Pino: 300 a 380 kg;
- Abeto y Picea: 260 a 320 kg.
Siete reglas para secar la leña para la calefacción
- Tan pronto como se talen los árboles, la madera para la calefacción debe cortarse en secciones de un metro, dividirse y apilarse;
- La madera cortada no debe permanecer en el bosque durante mucho tiempo para secarse previamente sin estar bien protegida (excepción: roble y castaño común);
- La madera para la calefacción debe ser transportada fuera del bosque lo más rápido posible después del secado previo;
- Las secciones divididas deben ser cortadas, recortadas y almacenadas bajo techo durante al menos 2 años.
- Los almacenes de leña para la calefacción deben tener una exposición al sur, estar bien ventilados, estar elevados del suelo y tener la distancia adecuada entre los diferentes niveles de leña;
- Un secado adicional de la leña almacenada en una secadora durante varios días a semanas ayuda a reducir al máximo la humedad;
- La leña no protegida (en el bosque), sin ventilación (en sótanos, sótanos) y sin distancias adicionales entre las filas individuales pierden su valor combustible.
- Residuos de cenizas de la quema de madera
Las cenizas de la madera ecológicamente limpia se pueden utilizar como fertilizante (incluso en viveros). En los huertos, las cenizas repelen a los roedores. Las cenizas de la madera vieja, que están contaminadas de alguna manera, deben ser transportadas bajo control a los lugares designados para ello (vertederos).
El porcentaje relativo de cenizas de la madera. Para madera limpia (aceptable), es del 0.5 al 1.5 % en peso, y cuanto mayor sea la participación de corteza y hojas, mayor será el porcentaje de cenizas. Para madera vieja, es del 5% en peso.