As 3 fases da combustão em equipamentos a lenha

Quando o interior da sua habitação se torna quente e acolhedor, é graças ao processo que ocorre no seu fogão de aquecimento. A esse processo chamamos combustão. Cada pedaço de madeira inserido, é consumido em três fases que podem ocorrer simultaneamente. Então, o que é que acontece exactamente no seu fogão, quando este começa a queimar?

Fase 1 da combustão: secagem / pré-aquecimento

Nesta fase de secagem/pré-aquecimento, a lenha começa a aquecer, mas a temperatura ainda é baixa (+/- 100ºC).

A quantidade de humidade ainda presente na madeira, com a sua secagem feita ao ar ambiente é de 15 a 20%. Esta evapora a uma temperatura de cerca de 100ºC. Nesta temperatura, o material perde a humidade acumulada, principalmente por evaporação e seca.

Nesta fase, ainda não existem chamas. O calor elimina o vapor de água e continua a aquecer a lenha. Quando a temperatura começa a passar dos 100ºC, entramos na segunda fase de combustão.

Fase 2 da combustão: pirólise

A pirólise, é a decomposição de matéria orgânica, que ocorre por aquecimento a temperaturas elevadas, num ambiente com pouco ou nenhum oxigénio.

Entre os 100 e 150ºC, os vários componentes da madeira começam-se a separar e passam lentamente para o estado gasoso. Enquanto isso, a madeira começa a queimar sob o efeito do calor. A partir dos 150ºC, a sublimação (fase gasosa) acelera.

A madeira é composta por 80% de materiais voláteis. O fogo, começa com a combustão dos gases produzidos, a cerca de 225ºC (temperatura de ignição) e a libertação simultânea de calor. Para esta parte do processo, é necessária uma certa quantidade de oxigénio.

A cerca de 300ºC, a combustão atinge o seu pico. Esta reacção continua com a crepitação e brilho, à medida que as bolsas de calor são libertadas. Neste momento, as chamas podem atingir uma temperatura de 1100ºC.

Fase 3 da combustão: brasas

Quando todos os componentes voláteis da madeira queimam, permanecem as brasas. Estas queimam lentamente, quase sem chama e sem fumos, a uma temperatura de cerca de 800ºC. Podemos observar facilmente esta fase, em churrasqueiras onde existem apenas brasas, mas o calor é intenso.

Para obter um processo de combustão o mais limpo possível, a reacção química deve ser completa, e para tal, deve ter a quantidade adequada de oxigénio. A quantidade de ar envolvida, é um factor decisivo para cada fase de combustão.

A falta de ar, implica uma menor quantidade de oxigénio e como resultado, uma combustão incompleta. O excesso de ar, faz com que a temperatura da câmara de combustão desça, assim afectando também, a eficiência energética.

Uma combustão deficiente pode levar à produção de poluentes como, fuligem, monóxido de carbono ou hidrocarbonetos.

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