Bezpieczne i efektywne wykorzystywanie drewna jako surowca opałowego w kominkach i piecach centralnego ogrzewania

Bezpieczne i efektywne wykorzystywanie drewna jako surowca opałowego w kominkach i piecach centralnego ogrzewania
Bezpieczne i efektywne wykorzystywanie drewna jako surowca opałowego w kominkach i piecach centralnego ogrzewania

Bezpieczne i efektywne wykorzystywanie drewna jako surowca opałowego w kominkach i piecach centralnego ogrzewania.

 

Co warto wiedzieć o spalaniu drewna.

            Podczas spalania drewna, mimo powszechnie panującej opinii,  powstają również szkodliwe dla zdrowia lotne związki chemicznych.  Podstawowe z nich to tlenki azotu (NOx), tlenki węgla (CO) oraz pyły (PM), będące główną przyczyną smogu. Pozostałe to fenole, aldehydy oraz węglowodory, które dzielą się na kilkaset odmian. Szczególnie niebezpieczna podgrupa to wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Do najbardziej toksycznych zaliczane są benzo(a)pireny. Są to substancje rakotwórcze, mające właściwości zaburzające procesy genetyczne komórek. Benzo(a)pireny występują również w spalanych papierosach oraz grillowanym mięsie.

            Spalanie drewna nie jest co prawda aż tak szkodliwe dla zdrowia i środowiska jak spalane innych paliw, jednak ze względu na dużą ilość pieców i kominków opalanych drewnem, również powoduje problemy, szczególnie odczuwalne dla kuracjuszy i wczasowiczów przebywających w naszej gminie. Mimo niewątpliwych zalet drewna, nie może ono niestety stanowić zdrowej alternatywy dla najmniej ekologicznych paliw, takich jak węgiel.

            Ilość niebezpiecznych substancji uwalnianych w trakcie spalania jest zależna od kilku czynników: rodzaju pieca, temperatury spalania, ilości dostarczanego tlenu, wilgotności oraz gatunku drewna.

  • Rodzaj pieca determinuje wydajność oraz temperaturę spalania. Nowoczesny piec wyemituje mniej zanieczyszczeń niż kominek starego typu.
  • Ilość dostarczanego tlenu powinna być optymalna aby zwiększyć wydajność cieplną oraz ograniczyć ilość wytwarzanego dymu.
  • Drewno o wilgotności powyżej 20%, nie dość, że jest mniej wydajne energetycznie – część energii spalania jest zużyta do odparowania wilgoci, co zwiększa emisję pary a  wraz z nią lotnych związków chemicznych do powietrza.
  • Drzewo iglaste jest najmniej polecanym paliwem do domowych pieców, między innymi ze względu na dużą zawartość żywicy, która przyczynia się do większego dymienia.

Podstawowe zasady bezpiecznego spalania drewna.

Pierwsza zasada – odpowiednie przygotowanie drewna do spalania

Ważne – sezonowanie drewna

Świeżo ścięte drewno składa się aż w połowie z wody. Aby nadawało się do spalenia, wilgotność trzeba obniżyć do 20%. Z różnych względów ludzie tego nie robią – dlatego wędzą swoją okolicę kłębami dymu i smrodu, przerzucają przez piec nawet dwa razy więcej opału niż powinni, walczą ze smołą i śmierdzącą wodą lejącymi się z komina – problemami, które sami sprokurowali.

Jak długo sezonować drewno – Sezonowanie drewna polega głównie na trzymaniu go pod dachem przez kilka miesięcy od momentu ścięcia. Gwarancją uzyskania odpowiedniej wilgotności drewna jest poprawnie przygotowane i składowane drewna. Drewno trzymane w nieprzewiewnym miejscu lub co gorsza w zamkniętych pomieszczeniach nie wyschnie nigdy a nawet zapleśnieje i dodatkowo straci na wartości opałowej.

Kiedy ściąć drzewo – Najlepszą porę na ścięcie drzewa na opał jest końcówkę zimy. Wynika to stąd, że wtedy drzewo zawiera najmniej wilgoci (na zimę jest odprowadzana do korzeni) a ponadto powietrze wiosną jest najsuchsze, co sprzyja szybkiemu schnięciu drewna. Oczywiście nie jest to jedyny możliwy termin, drzewo równie dobrze można ściąć “na zielono”. Jednak wtedy powinno ono poleżeć w całości dopóki liście nie uschną – w ten sposób wydobywa się z drewna sporą część wilgoci.

Cięcie i składowanie drewna – Tuż po ścięciu (albo po zgubieniu liści gdy drzewo cięte było “na zielono”) drewno powinno być pocięte na krótsze odcinki i porąbane. Gotowe szczapy nie powinny być grubsze w przekroju niż 6–12cm i o kilka centymetrów krótsze od paleniska, by nie wchodziły do niego niemal na wcisk. Cieńsze gałęzie powinno się rozszczepić jeśli tylko przekraczają średnicę 8cm, ponieważ nierozszczepione trudniej schną. Stosy drewna nie muszą być dokładnie osłonięte od deszczu – wystarczy nakrycie od góry. Najważniejszy jest przewiew i do tego najlepiej miejsce nasłonecznione. W ten sposób utrata większej części wilgoci nastąpi już w pierwszych paru miesiącach i drewno tak przygotowane na wiosnę może się bez problemu nadać do spalenia najbliższej zimy -np. drewno ścięte w grudniu osiąga przydatność do spalenia już w okolicach czerwca czyli po około pół roku.

Kiedy drewno nadaje się do spalenia – Odpowiednia wilgotność drewna do spalania to 10–20%. To mądrze zwany stan powietrznosuchy, wilgotność jaką osiąga drewno na wolnym powietrzu. Źle pali się drewno mokre, ale też nadmiernie przesuszone, np. odpady tartaczne – takie drewno powinno przeleżeć jakiś czas nim zostanie spalone, aby nabrało nieco wilgoci z powietrza.

Warto pamiętać – nie spalamy gałęzi, liści i trawy na powierzchni ziemi oraz poza urządzeniami do termicznego unieszkodliwiania.

Palenie mokrym drewnem to jeden wielki dramat. Ani to przyjemne, ani efektywne, ani bezpieczne, ani tanie. Mokrego drewna zużywasz około dwa razy więcej niż faktycznie potrzebujesz, bo mnóstwo ciepła ze spalania zostaje zmarnowane na odparowanie wody. Jednocześnie zalepiasz sobie komin łatwopalną smołą, która w każdej chwili może się zapalić i obrócić budynek w zgliszcza.

Niestety nie jest łatwo kupić sezonowane drewno jeśli o opale na najbliższą zimę zaczniesz myśleć w październiku. Nawet sprzedawane w marketach drewno rozpałkowe potrafi być totalnie mokre. Dlatego najpewniejsza opcja na zabezpieczenie sobie sezonowanego opału to zakup drewna surowego i samodzielne przesezonowanie.

Druga zasada –  efektywne spalanie drewna

Drewno zaliczane jest do paliw stałych — w końcu w temperaturze pokojowej jest to twardy klocek. Ale po podgrzaniu w trakcie spalania wychodzi na jaw, że 70% jego składu stanowią substancje lotne. Z tego powodu drewno spala się błyskawicznie i bardzo intensywnie, a żaru pozostaje dużo mniej niż z tej samej objętości węgla.

Aby spalić drewno bez przykrych skutków ubocznych i dostać z niego maksimum ciepła, wystarczy:

  • palić wyłącznie sezonowanym drewnem
  • nie zamykać całkowicie dopływu powietrza do kotła
  • utrzymywać temperaturę wody wychodzącej z kotła powyżej ~60st.C
  • zadbać, aby temperatura spalin na wylocie z kotła nie spadała poniżej 150st.C

Tylko tyle i aż tyle. Niestety warunki te kolidują z wygodą obsługi kotła i wymaganiami budynku. Przymykanie dopływu powietrza jest przecież typowym sposobem ograniczenia intensywności grzania. Niestety w przypadku drewna prowadzi to do przykrych skutków ubocznych.

 

Są dwa sposoby spalania drewna:

  • ostro, ze swobodnym dopływem powietrza — co daje dużo ciepła w krótkim czasie a spalanie jest czyste, jednak trzeba stosunkowo często być w kotłowni albo stosować drewno w większych kawałkach
  • kiszenie z niedoborem powietrza — co wydłuży nieco czas spalania, ale sumarycznie da mniej ciepła a dodatkowo pojawią się problemy: dym, smoła i kondensat — które prowadzą do powolnego niszczenia komina i kotła oraz zagrożenia pożarem domu!

Trzecia zasada – odpowiedni dobór kotłów

Kocioł, który będzie spalał drewno bez dymu i smoły, wcale nie musi być zaawansowany technicznie.  Nawet prosty kocioł górnego spalania rozpalony od góry da przyzwoity efekt o ile zapewni mu się odbiór produkowanego ciepła.   Działa to też w drugą stronę: nawet najlepszy i drogi kocioł zgnije rychło we własnej smole i kondensacie jeśli będzie non stop kiszony na niskich temperaturach. Minimum przyzwoitości w kotle na drewno to:

  • naturalny ciąg — samoczynnie dostosowuje ilość powietrza doprowadzanego do kotła do warunków panujących w palenisku. Lepiej nie robi tego żaden sterownik i nadmuch, bo kierują się one jedynie temperaturą wody w kotle, o sytuacji w palenisku nie mając pojęcia.
  • ruszt żeliwny — nie wychładza nadmiernie zasypu, a ponieważ żar z drewna nie wytwarza takich temperatur jak koks węglowy, to nie grozi mu szybkie zniszczenie.
  • powietrze wtórne — umożliwia dopalenie gazów uchodzących z paleniska dla których zabrakło już tlenu do spalenia. Dla spalania drewna jest szczególnie istotne przez jego mocno “gazowy” skład.
  • jak największa powierzchnia wymiennika — skoro drewno to w 70% substancje lotne, to ciepło z jego spalania oddawane jest głównie w spalinach. Aby je odebrać, potrzebna jest większa powierzchnia wymiennika niż w kotle na koks czy węgiel, gdzie ciepło oddawane jest przez żar do ścian wodnych paleniska.

Kocioł górnego spalania rozpalony od góry

Olbrzymi skok jakościowy na plus w spalaniu drewna nawet w prostym kotle górnego spalania daje po prostu rozpalenie go od góry. W ten sposób ogranicza się podstawowe bolączki związane z tym paliwem:

  • znika dym, a więc nie będzie smoły
  • spalanie jest wydłużone, ale bez konieczności kiszenia drewna (po prostu zasyp rozpala się stopniowo)

Kocioł dolnego spalania

Mimo wszystko kocioł górnego spalania jest kiepskim narzędziem do spalania drewna. Jest ułomny jeśli chodzi o możliwość dopalania gazów. Dlatego już ponad wiek temu poszukiwano sposobu, by dopalić substancje lotne z drewna w sposób zorganizowany.

Tak wymyślono kocioł dolnego spalania. Jest on najlepszym rozwiązaniem dla spalania drewna, ponieważ pozwala na spalenie substancji lotnych w wysokich temperaturach, po zmieszaniu z powietrzem wtórnym.