面白い記事を見つけましたので、ご紹介します。
熱効率と燃焼効率は同じか
記述はガソリンエンジンについてですが、薪ストーブはより単純ですので理解しやすいと思いますので、一部転載いたします。
「20%~35%位が一般的なガソリンエンジンの熱効率です。」
これはガソリンの燃焼エネルギーが車のタイヤを回し重い車を移動させた効率となります。
「通常、ガソリンの燃焼効率は95%を超えます。大概、96%とか98%辺りの燃焼効率を使用する為、通常、極小な数値計算を行わない限り、ガソリンの燃焼効率は100%であると捉えるのです。」
ガソリン車の熱効率は約30%、ガソリンは100%に近い燃焼効率になります。
熱効率と燃焼効率の違いについてご理解いただけましたか?
一方でJOTUL日本代理店のHP技術・燃焼効率と出力には下記のような記述があります。
「多くの暖炉・薪ストーブは、完全燃焼せずにガスや微粒子を排出します。これらのガスは薪の持っている熱の約60%にあたります。」
疑問・薪ストーブで未燃焼ガスや煤が60%も排出されるの?
「燃焼されないガスや微粒子を燃やすために、クリーンバーン(自動二次燃焼システム)の機能を持っています。」
「自動二次燃焼システムを搭載したことで、燃え残ったガスや微粒子を低温で燃焼することができます。これで、燃焼効率がほぼ40%上がりました。」
疑問・燃焼効率は80%なの100%なの?
薪はガソリンのように常温で火気を近づけても瞬間で引火はしません。 乾燥薪は空気中で250から260℃に加熱されると、火気がなくとも発火する最低温度です。薪のオレンジ色の炎は600から700℃あり、熾(炭火)の状態は1000℃近くあります。なので大量の熾火の上に太い薪を置いても新な薪は燃焼をはじめます。
温度が低い初期点火時は燃焼効率も悪くなりますが、連続燃焼している場合は上記の60% も不完全燃焼(一酸化炭素や煤)となって排気されているとは思えません。一般的な輻射式薪ストーブでも連続燃焼(巡行運転)では普通90%を超えていると思います。
私は上記HPの表現は誤解を招くので適切ではないような気がします。
薪ストーブは燃焼で得られた熱を他のエネルギーに変換しないで、そのまま暖房に使うので熱効率は良くなります。
密封型薪ストーブであれば熱効率は50%から良いもので75%です。ただ、残念ながら熱効率の記載のある薪ストーブは少ないです。サイクロンジェットストーブは最小燃焼時でも一時間あたり熱効率は平均80%です。(自社調べ)それ故、燃費が良いのです。
極論すれば、熱効率を下げる原因は薪ストーブの場合、煙突からの排気熱です。薪ストーブは低温で排気した場合はいろいろなデメリットがあります。
しかし私は、薪集めの労力や保管場所を考えると低温で排気する低燃費薪ストーブのメリットが遥かに大きいと思います。普通の薪ストーブは低温排気は困難です。
煙突から低温排気=燃焼効率が悪いとか不完全燃焼と誤解されています。薪には燃えない、または燃えにくい物質、そして可燃物の燃焼(酸化)で別の物質に変わるものがあるので必ず煙突が必要です。完全燃焼しても、それらを排気する必要があるのです。
同じ燃焼効率の薪ストーブは、煙突からの排気物成分の量は同じ分量の薪を燃やした場合は同じですが、薪が多くなれば増えてしまいます。ですから、多くの薪を燃やし排気温度を上げて、煙突の煙が肉眼で見えなければ完全燃焼と言うのは誤りです。多くの薪を燃やせば環境に放出される排気物成分の量は多くなるのです。
低燃費薪ストーブは環境にもお財布にも優しいのです。
