Pytania i odpowiedzi

1Drewno (brykiet) w ogrzewaniu

Jeszcze niedawno wydawało się, że w czasach taniej ropy naftowej, gazu ziemnego i jeszcze tańszych kopalnych paliw stałych, drewno jest przeżytkiem, który nie ma żadnych szans konkurowania z innymi paliwami. Jeżeli ktoś decydował się na instalowanie kominka w domu, to wyłącznie ze względów estetycznych, a nie praktycznych.

Prawdopodobnie byłoby tak nadal, gdyby nie kryzysy energetyczne i gwałtowne wzrosty ceny ropy i innych paliw kopalnych. Bardzo szybko zaczęliśmy odczuwać wzrost kosztów ogrzewania i tym samym przypominać sobie, czym ogrzewali domy nasi przodkowie. Zapanowała moda na kominki, ale ze względów praktycznych nie na otwarte, typu angielskiego, o bardzo małej sprawności, lecz zamknięte, z wkładem, o sprawności porównywalnej do tradycyjnych pieców rosyjskich, czy skandynawskich. Następnym krokiem było wprowadzenie kominków z płaszczem wodnym, które są w zasadzie kotłami grzewczymi, "zapakowanymi" w ładną obudowę i pozwalającymi ogrzewać wszystkie pomieszczenia w budynku, a równocześnie stwarzać wspaniały nastrój w salonie.

Odkryliśmy nagle, że przebywając w otoczeniu palącego się ognia możemy się zrelaksować, poprawia się nastrój i czujemy się "bezpiecznie". Tak bezpiecznie, jak czuli się przez tysiące lat, nasi przodkowie przy ognisku, chroniącym przed groźnymi ciemnościami i dającym miłe ciepło. To przeświadczenie, kodowane w podświadomości przez tysiące lat, daje nam i teraz poczucie ogromnego komfortu psychicznego (chyba wszystkich fascynuje widok płomieni), a jeśli przy okazji możemy tanio ogrzać dom, to nasze własne "ognisko domowe" da nam dużo szczęścia i radości. Ci, którzy go nie mają, nie wiedzą ile tracą, w sferze psychicznej, praktycznej i przede wszystkim ekonomicznej.

2Czynniki wpływające na proces prawidłowego spalania

Najważniejszym czynnikiem w paleniu drewnem jest jego wilgotność. W zależności od zawartości wody w drewnie możemy uzyskiwać bardzo rozbieżne efekty energetyczne. Z drewna o wilgotności 50% uzyskamy dwukrotnie mniej energii cieplnej, niż z drewna o wilgotności 10%. Palenie drewnem wilgotnym powoduje znaczące obniżenie temperatury spalania, a tym samych generuje bardzo niekorzystne zjawiska w postaci mocnego dymienia, smołowania i kondensacji pary w kominie, powodującej w dłuższej perspektywie jego zniszczenie. Niekiedy, bez specjalnych zabiegów, w ogóle nie udaje się rozpalić wilgotnego drewna z powodu "korków parowych" w kominie, skutecznie blokujących ciąg kominowy.

Drewno suszone w warunkach naturalnych, wymaga suszenia w przewiewnym miejscu ca 24 miesięcy i osiąga wówczas poziom wilgotności 20%, który jest akceptowalny dla wykorzystania w ogrzewaniu. W warunkach naturalnych nie uzyskamy wilgotności poniżej 20%, z kolei suszenie w suszarniach jest nieekonomiczne i znacząco podraża drewno opałowe. Praktycznie zabieg ten nie jest stosowany do drewna opałowego.

3Proces spalania drewna

Spalanie drewna jest podzielone na trzy etapy, z natury rzeczy występujące zawsze w tej samej kolejności.

1. Faza suszenia

W tej fazie woda zawarta w drewnie zamienia się w parę wodną. Jak wiemy proces ten zachodzi w temperaturze 100°C. Cała energia generowana w tym etapie jest zużywana na odparowanie wody i dla nas jest zupełnie tracona. Im więcej wilgoci w drewnie, tym więcej energii tracimy. W tej fazie występuje dymienie, proporcjonalne do zawartości wody w drewnie.

2. Faza odgazowania drewna

Po wysuszeniu drewna następuje stopniowy wzrost temperatury procesu do poziomu 300oC i następuje zgazowywanie masy drewna. Powstaje dość zróżnicowany, składem chemicznym, gaz drzewny, którego głównymi składnikami są wodór, tlen i węgiel. Gaz drzewny jest bardzo energetycznym czynnikiem, uzyskiwanym w procesie spalania i można w tej fazie dokonać przemiany energetycznej około 80% masy drewna, uzyskując temperaturę płomieni 800 - 1000oC, charakteryzujących się niebiesko - żółtymi barwami. Z energetycznego punktu widzenia, jest to najważniejszy etap spalania drewna.

3. Faza końcowa - żarzenie

Po zgazowaniu i wypaleniu substancji lotnych, zawartych w drewnie, pozostaje węgiel drzewny, który spala się w temperaturze 500 - 800oC, dając bardzo krótki, niebieskawy płomień, z całkowitym brakiem dymienia. Jeżeli będzie zapewniony swobodny dostęp powietrza, a w zasadzie zawartego w nim tlenu, nastąpi całkowite spalenie węgla drzewnego i pozostanie tylko popiół, czyli wyłącznie mineralne składniki drewna (doskonały nawóz). Przy utrudnionym dostępie powietrza popiół będzie pomieszany z drobinami niedopalonego węgla drzewnego.

4Podstawowe błędy popełniane przy spalaniu drewna

Możemy tu wyróżnić dwa zasadnicze błędy, które są dość przykre w skutkach, a czasami prowadzą do prawdziwych tragedii:

wysoka zawartość wilgoci w spalanym drewnie
spalanie przy niedoborze tlenu

Nieprzypadkowo zbyt wysoka wilgotność drewna jest wymieniona na pierwszym miejscu, ponieważ jest to najczęściej popełniany błąd, a poza tym może w zasadniczo wpływać na niedobór tlenu przy spalaniu, ponieważ para wodna może nie dopuszczać tlenu do bardziej suchych kawałków drewna. Obie niekorzystne przyczyny powodują podobne negatywne skutki i z oczywistych względów należy ich unikać.

Palenie wilgotnym drewnem powoduje:
trudności w rozpaleniu
długie dymienie po rozpaleniu, powiązane z nieprzyjemnym zapachem, pozostającym dość długo po zakończeniu palenia
zbyt niską temperaturę spalania, co bezpośrednio wpływa na niepełne spalanie produktów zgazowania
powstanie szkodliwych substancji (tlenek węgla, fenol, formaldehyd, kwas octowy i wiele innych
kondensację pary wodnej w kominie i odkładanie się smoły i dziegciu. Większość z tych niekorzystnych zjawisk występuje również przy paleniu odpowiednim paliwem, ale przy tłumieniu dostępu powietrza niezbędnego do spalania. Pozornie wydłużamy proces palenia, ale efekt energetyczny jest mizerny, a produkujemy w znaczących ilościach dziegieć, smołę i sadze, które skutecznie zmniejszają przekroje przewodów spalinowych, powodując problemy z ciągiem kominowych, nie mówiąc już o tym, co emitujemy do atmosfery. Dlatego powinniśmy całkowicie wyeliminować metodę wielogodzinnego spalania dużej dawki paliwa z niedoborem powietrza i tym samym ze wszystkimi w / w konsekwencjami.
5Dlaczego brykiet zamiast drewna

Oczywiście brykiet drzewny jest przetworzoną postacią drewna i wiele zasad odnoszących się do drewna znajduje bezpośrednie zastosowanie w stosunku do brykietu kominkowego.

Brykiety są wytwarzane z trocin, pyłów i zrębków z drewna, używanego do wytwarzania różnych produktów. Poza zagospodarowaniem wyżej wspomnianych produktów ubocznych, brykiet ma dwie ogromne zalety, nieosiągalne w przypadku drewna oraz wiele innych będących prostą ich konsekwencją.

Specyfika produkcji brykietu wymaga zastosowania suchego surowca, co nie jest problemem przy surowcu pozyskiwanym przy produkcji mebli, stolarki budowlanej, czy galanterii drzewnej itp., ponieważ drewno do ich produkcji jest suszone do poziomu 8% wilgotności. Jeżeli do produkcji brykietu mają być stosowane trociny tartaczne, muszą być wcześniej przesuszone do poziomu max. 12% wilgotności, ponieważ przy wyższych wartościach produkcja brykietu jest niemożliwa do realizacji (brykiet rozpada się do postaci surowca zaraz po wyprodukowaniu lub później w czasie magazynowania). Otrzymujemy więc produkt o bardzo dobrej wilgotności, na poziomie 8 - 10%, które to wartości są w zasadzie nie osiągalne dla drewna suszonego na powietrzu.

Drugą zaletą brykietu, w stosunku do drewna, jest jego zagęszczenie (z reguły 1,2kg/dcm3), co powoduje praktyczne zrównanie właściwości energetycznych, niezależnie od zastosowanego gatunku drewna liściastego i tak: jawor, buk, olcha, dąb, topola i jesion mają prawie identyczne wartości energetyczne w odniesieniu do 1kg (a większość uważa, ze najbardziej energetyczny jest dąb i jest to słuszna teza w stosunku do drewna, ale zupełnie nie prawdziwa w odniesieniu do brykietu). Wyższe wartości energetyczne w odniesieniu do 1kg mają drzewa iglaste ze względu na zawartość żywić i olejków eterycznych. Dodatkową zaletą brykietu z drzew iglastych jest pozbawienie go wad występujących przy paleniu drewnem z tych drzew. Obawy nadmiernego wydzielania sadzy i "zachodzenia" ciągu spalinowego, uzasadnione przy drewnie, w związku z naturalną zawartością wilgoci, stają się bezzasadne w przypadku stosowania brykietu, ponieważ żywice i olejki eteryczne, jako związki najbardziej lotne, zostaną jako pierwsze całkowicie spalone w obszarze paleniska, dostarczając dodatkowej energii. W związku z bardzo dużą gęstością brykietu, w czasie magazynowania zajmuje on wielokrotnie mniej miejsca w porównaniu z drewnem, co w wielu przypadkach ma bardzo duże znaczenie. Z reguły brykiet jest pakowany w wygodne zgrzewki, znacząco ułatwiające wszystkie czynności z nim związane. Przy uwzględnieniu niskiej zawartości wilgoci i w związku z tym wyższej wartości opałowej brykietu w stosunku do drewna, można założyć, że 1 tona brykietu energetycznie "zastąpi" 4 - 6 metrów przestrzennych drewna. W obecnych relacjach cenowych fakt ten powoduje dużo większą atrakcyjność ekonomiczną brykietu w porównaniu z drewnem, stosowanym w kominkach i zbliża się do porównania go z węglem kamiennym, stosowanym w kotłach, czy piecach.

Przy stosowaniu brykietu drzewnego zamiast węgla w kotłach, czy piecach, pozbywamy się innych niedogodności charakterystycznych dla opalania węglem, jak szlakowanie rusztów, czy duże ilości popiołu. Ilości od 0,5 do 1% popiołu, powstające przy paleniu brykietem drzewnym, są naprawdę niewielkie, a poza tym można ten popiół wykorzystać jako nawóz, więc w zasadzie problem popiołu nie występuje.

Reasumując możemy stwierdzić, że brykiety drzewne są pod każdym względem o wiele korzystniejszym paliwem niż drewno do spalania w kominkach i ma wiele zalet w porównaniu do węgla, a tym bardziej drewna spalanego w kotłach czy piecach.

6Podsumowanie

Temat jest pasjonujący i niestety potraktowany w tym miejscu bardzo skrótowo. Starałem się jedynie przybliżyć pewne zagadnienia i wyjaśnić niektóre procesy i zjawiska. Na pewno powinno się stosować do wyżej wspomnianych zasad prawidłowego spalania drewna, dotyczących w równaj mierze spalania brykietów drzewnych.

Chcąc natomiast mieć pełne zadowolenie z posiadania kominka, pieca czy kotła, bez kłopotów związanych z drewnem, czy węglem, z równoczesnym pozytywnym wynikiem ekonomicznym zdecydowanie polecam brykiet. Jeżeli po przeczytaniu tego tekstu, odczuwacie Państwo niedosyt wiedzy w tej materii lub macie jakieś indywidualne zainteresowania, czy problemy, proszę śmiało pisać do nas.

Z przyjemnością odpowiemy na każde pytanie.