Скатерть-самобранка: что, сколько, зачем и как мы едим

— В некоторых энциклопедиях по домоводству указано, что наряду с древесным углем самовар можно топить древесными чурками. В этой рекомендации не хватает только оговорки: за неимением угля.

В древесине горючими элементами являются водород и углерод.

Средний фракционный состав древесины примерно таков: содержание летучих фракций — 85 %, твердых — всего 15 %, и в сравнении с древесным углем дрова — скорее сухой газ, чем твердое углеродистое топливо.

Древесина (разумеется, речь идет о сухой древесине) сгорает в несколько этапов. Первая фаза — розжиг. При помощи горящей бересты или лучинок температуру древесины доводят до 350 °C, когда на дровах образуется устойчиво развивающийся очаг пиролиза.

Вторая фаза, по мнению А. Низовцева, — пиролиз древесины и сгорание выделившихся летучих веществ. Здесь ярко проявляется главный недостаток древесины как топлива: пиролизное газовыделение — практически неуправляемый процесс, и, чтобы газы не улетучивались из топки без пользы для дела в дымоход, их необходимо дожигать. Для этого нужен дополнительный подвод воздуха и пространство для смешивания газов с воздухом и последующего их сгорания. Но ни того, ни другого в конструкции жаровой трубы самовара не предусмотрено, и при топке дровами воздух поступает с большим избытком; газы догорают уже в соединительной трубе, так что она иногда раскаляется докрасна, и почти все тепло просто теряется. Во второй фазе образуются продукты сгорания — углекислый газ и вода.

Управление горением древесины подачей первичного воздуха осуществимо только на третьей фазе горения высокоуглеродного твердого остатка, содержание которого составляет всего 15 %.

— Интересно, как происходит нагрев воды? Есть ли особенность циркуляции ее при топке древесным углем и сухими древесными чушками?

— Есть, конечно. Распределение температур по высоте жаровой трубы при работе самовара на древесном угле таково: самая высокая температура в области очага горения, то есть внизу; верхняя часть жаровой трубы нагрета меньше.

Для нагрева и кипячения воды такое распределение температуры по высоте оптимальное. Более горячая и поэтому более легкая вода поднимается вверх, в полном соответствии с законом Архимеда, а ее место занимает холодная и более тяжелая, из верхних слоев резервуара.

Таким образом, благодаря естественной конвекции жидкость интенсивно циркулирует, перемешивается и равномерно прогревается по всему объему. Коэффициент полезного действия самовара на угле довольно высокий, не менее 70 %.

При топке самовара дровами распределение температур по высоте жаровой трубы получается другим. Наиболее сильно жаровая труба нагревается в зоне сужения, то есть в верхней части теплообменника; в нижней же части топки совсем нежарко, так что нагрев воды происходит в основном у крышки самовара. Нагретая и более легкая вода так вверху и остается, а конвекция не возникает.

Когда самовар, переведенный на дрова, начинает шипеть и брызгать из-под крышки горячими каплями, это совсем не означает, что вода вскипела и можно восклицать: «Господа! Самовар готов! Давайте пить чай!». Может оказаться, что жидкость, находящаяся в придонной области и наполняющая чашки через кран, чуть теплая. Теплопроводность воды невысокая, и без конвекции она прогревается слабо.

Низкие температуры в жаровой трубе приводят к тому, что из древесины активно выделяются смолы и конденсат, загрязняющие топку самовара. Коэффициент полезного действия самовара на дровах не выше, чем у паровоза, и в лучшем случае составляет где-то 15 %.

— Сегодня, наверное, днем с огнем не сыщешь углежога. Но на Руси эта профессия существовала всегда, а древесный уголь даже на моей детской памяти в сельмагах продавался в рогожных кулях. Не потребует ли возрождение «самоварного возглавия» и реанимации древнего ремесла?

— Конечно, если говорить о возрождении традиции, то и углежог в табели о рангах не будет последним. Ведь раньше в городе древесный уголь покупали не только кузнецы и трактирщики. Грели самовары и рядовые обыватели.

Углежоги настолько активно переводили дерево на уголь, что царь Алексей Михайлович вынужден был запретить этот промысел вокруг Москвы во избежание полного сведения лесов.

Древесный уголь являлся отходом при топке русской печи. Перед закрытием печной заслонки и вьюшки трубы недогоревшие угли с пода печи выметали и помещали в плотно закрытый чугунок.