W czym palić. Jaki kocioł na drewno lub biomase kupić?


Drewno i biomasa są paliwami powszechnie dostępnymi, dzięki temu także jednymi z najtańszych. Oferta kotłów na te paliwa jest bogata, podobnie jak zakres ich cen. Postanowiliśmy sprawdzić, czy i jak bardzo urządzenia za kilka tysięcy różnią się od tych za kilkadziesiąt tysięcy złotych.


Drewno zawsze uważane było za paliwo gorsze niż koks czy węgiel. Ma od nich mniejszą wartość opałową, a to oznacza, że z tej samej porcji uzyskuje się z niego mniej ciepła niż z węgla, a tym bardziej koksu. Do tego szybko się spala, a konieczność częstego uzupełniania go w palenisku jest dość uciążliwa. Ma jednak wiele zalet. Jest powszechnie dostępne, produkty jego spalania zdecydowanie mniej zanieczyszczają środowisko niż produkty spalania węgla, a przede wszystkim jest paliwem odnawialnym – sadząc nowe drzewa, można stale uzupełniać jego zasoby.
Niestety drzewa rosną długo, dlatego zaczęto je zastępować innymi roślinami energetycznymi (biopaliwami) – ziarnami zbóż, kukurydzą, pestkami owoców, słomą – odpowiednio przystosowując kotły do ich spalania.
Najtańsze kotły na drewno nie różnią się od tych do spalania węgla. Mają najczęściej na tyle uniwersalną konstrukcję, że można w nich spalać praktycznie wszystko. Są przeważnie robione ze stali, aby powierzchnie grzewcze były gładkie i nie osadzały się na nich sadza i pył.
Eksploatując kocioł na paliwo stałe, trzeba pamiętać o regularnym uzupełnianiu paliwa, aby nie dopuścić do całkowitego wygaśnięcia i wychłodzenia paleniska. Powtórne uruchomienie jest bowiem pracochłonne i związane ze spadkiem jego sprawności.
Ponieważ drewno spala się stosunkowo szybko, zaleca się wyposażenie instalacji grzewczej w zasobnik ciepła, czyli duży zbiornik. Magazynowana w nim woda jest podgrzewana podczas pracy kotła, a gdy cała porcja paliwa się wypali, jeszcze przez jakiś czas do grzejników dopływa gorąca woda z zasobnika. Dzięki temu czas między kolejnymi załadunkami paliwa znacznie się wydłuża.

Tradycyjnie, czyli tanio
Najprostsze kotły przeznaczone do spalania zarówno drewna, jak i węgla nadają się także do spalania zrębków, wiórów i różnego rodzaju odpadów bioorganicznych. Wyróżnia się wśród nich kotły ze spalaniem górnym i ze spalaniem dolnym. Jeśli kocioł ma być opalany przede wszystkim drewnem, to lepiej kupić ten ze spalaniem dolnym. Jego sprawność jest wtedy wyraźnie wyższa niż urządzenia ze spalaniem górnym przeznaczonym do spalania przede wszystkim koksu i węgla. Kotły ze spalaniem dolnym mają dwa lub trzy ciągi spalinowe, dzięki czemu jest możliwe dopalanie cząstek paliwa. W rezultacie zużycie paliwa i emisja zanieczyszczeń do atmosfery są mniejsze. Inaczej niż w kotłach ze spalaniem górnym, w których niedopalone cząstki ulatują wraz z dymem do komina.
W kotłach ze spalaniem dolnym, poprzez dozowanie ilości powietrza dopływającego do paleniska, można sterować procesem spalania i regulować wydajność. Służą do tego miarkownik ciągu lub wentylator ze sterownikiem. Regulacja nie jest oczywiście tak doskonała, jak w kotłach gazowych czy olejowych, ale w pewnym stopniu umożliwia dostosowanie wydajności kotła do zapotrzebowania na ciepło.

Nowocześnie, ale drogo... 

W nowoczesnych kotłach na drewno proces spalania drewna jest prowadzony w taki sposób, aby doszło do spalenia całkowitego i zupełnego, czyli żeby ograniczyć do minimum zapylenie i powstawanie sadzy. Proces ten można podzielić na następujące fazy:
- suszenie i odgazowywanie, podczas którego podgrzane powietrze dopływające z górnej części komory paliwowej suszy drewno i pomaga w częściowym zgazowaniu zawartej w nim celulozy;
- spalanie zupełne, przebiegające w temperaturze ponad 1000°C, w wyniku połączenia gazów palnych z powietrzem wtórnym;
- spalanie całkowite, czyli dopalanie cząsteczek stałych spadających z rusztu;
- skierowanie spalin do powierzchni grzewczych kotła i przekazywanie ciepła wodzie.Kotły, w których spalanie przebiega w opisany sposób, nazywane są zgazowującymi. Zachodzące w nich intensywnie zjawisko pirolizy, czyli suchej destylacji drewna, prowadzi do uzyskania gazu drzewnego.
Ma to miejsce przy szczelnie zamkniętej komorze załadowczej kotła, zamkniętym przewodzie kominowym i ograniczonym dopływie powietrza dostarczanego przez wentylator o automatycznie sterowanej wydajności. Powstający w ten sposób gaz jest kierowany do dyszy, do której jest także doprowadzone powietrze, tak zwane wtórne. Proporcje powietrza i gazu drzewnego są dobierane automatycznie w taki sposób, aby doszło do pełnego dopalenia produktów pirolizy. Żeby spalanie drewna przebiegało w opisany sposób, kocioł wyposaża się w odpowiedni układ automatycznej regulacji, a jego elementy muszą być odporne na szczególnie wysoką temperaturę. Dlatego kotły zgazowujące są znacznie droższe od najprostszych kotłów ze spalaniem dolnym.
W takich kotłach można palić kawałkami drewna o dowolnej wielkości, nawet ścinkami i wiórami, ale drobne kawałki powinny być spalane razem z większymi. Pełny załadunek opału wystarcza na kilka, a nawet kilkanaście godzin pracy kotła. Aby osiągnąć najlepsze efekty, do palenia trzeba używać suchego drewna. Jego wilgotność nie powinna przekraczać 35%, a najlepiej, gdy wynosi 20%.

...i wygodnie
Stosunkowo niedawno zaczęły zdobywać popularność kotły z automatycznymi podajnikami paliwa, tak zwane retortowe. Urządzenia te nie wymagają stałej obsługi i mogą współpracować z automatyką pogodową. Paliwo umieszczone w specjalnym pojemniku jest pobierane przez podajnik sterowany automatycznie w zależności od warunków atmosferycznych. Podajniki mogą jednak transportować jedynie paliwo (drewno albo węgiel) w postaci kawałków o niewielkich rozmiarach. Automatyka steruje także wentylatorem dozującym powietrze do spalania. Są też kotły z automatycznymi podajnikami paliwa przystosowane do spalania tak zwanych peletów, czyli sprasowanych ciśnieniowo trocin i zrębków, sprzedawanych w postaci granulatu o znormalizowanych wymiarach. Niektóre z nich mają palniki nadające się również do spalania ziaren zbóż i kukurydzy – wtedy można nimi zastąpić pelety. Konstrukcja takich palników zapobiega spiekaniu popiołu powstającego w wyniku spalania tych biologicznych paliw. Sterowniki kotłów mają programy optymalizujące ich pracę w zależności od zastosowanego paliwa.
Większość kotłów małej mocy, a więc przeznaczonych do domów jednorodzinnych, jest sprzedawana w komplecie z podajnikiem i zasobnikiem paliwa, czasem zdarza się, że zasobnik trzeba dokupić osobno. Można wtedy dobrać jego wielkość do indywidualnych potrzeb. Jeśli ktoś dysponuje odpowiednio dużą przestrzenią, może wybudować zasobnik na pelety, w którym zmieści się zapas paliwa na cały sezon grzewczy. Dla domu o powierzchni 150 m² musiałby on mieć objętość około 10 m³. Podajniki mogą być mechaniczne – ślimakowe.
Do kotłów na pelety lub ziarna zbóż stosuje się także podajniki pneumatyczne. Możliwe jest wykonanie instalacji do transportu paliwa umożliwiającej jego podawanie ze zbiornika oddalonego od kotła nawet o kilkadziesiąt metrów. Zaletą kotłów tego typu jest bezobsługowość – ich eksploatacja jest niemal tak komfortowa jak kotłów na olej opałowy. Aby taki komfort osiągnąć, trzeba jednak kupić kocioł z najwyższej półki, a więc dość drogi. Ceny najbardziej zaawansowanych technologicznie kotłów na pelety sięgają kilkudziesięciu tysięcy złotych. Są tak wysokie ze względu na wyposażenie w liczne, optymalizujące ich pracę i sprzyjające wygodzie użytkownika, elementy:
- automatyczne zapalarki paliwa (świece żarowe);
- automatyczne przepustnice powietrza pierwotnego i wtórnego;
- sondy Lambda kontrolujące poziom tlenu w spalinach;
- automatykę regulującą moc kotła zależnie od temperatury zewnętrznej;
- funkcje ochronne kotła i jego czujników przyczyniające się do zwiększenia ich trwałości;
- wspomaganie pomiarów kominiarskich;
- samoczynne systemy gaszenia płomienia;
- zabezpieczenie przed cofaniem się płomienia.
Mając tak zautomatyzowany kocioł, pozostaje tylko uzupełniać w nim paliwo i usuwać popiół. W standardowym zasobniku zintegrowanym z kotłem paliwo uzupełnia się co 1-5 dni – w zależności od wielkości zasobnika i temperatury na dworze.
Zaletą peletów jest to, że zawierają niewielką ilość popiołu – odpada problem z jego częstym usuwaniem i czyszczeniem kotła. Dzięki optymalizacji procesu spalania i stosowaniu paliwa najwyższej jakości popiół z kotła usuwa się tylko kilka razy w sezonie.
Większość nowoczesnych kotłów wymaga podłączenia do instalacji elektrycznej. Bez prądu nie działają automatyczne regulatory, podajniki paliwa i elektryczne zapalarki.
Zgodnie z obowiązującymi w Polsce przepisami kotły na pelety, podobnie jak wszystkie inne kotły na paliwa stałe, mogą pracować jedynie w instalacjach grzewczych z otwartym naczyniem wzbiorczym.


Czym palić?

Drewnem opałowym, czyli pociętymi na kawałki pniami, gałęziami i korzeniami drzew. Nie powinny być zbyt grube – średnica do 15 cm, ani za długie – długość jest ograniczona wymiarem komory paliwowej kotła, która zwykle nie przekracza 50 cm. Paliwem nie może być drewno lakierowane, klejone, zabezpieczone środkami chemicznymi, głównie ze względu na szkodliwość dla środowiska i możliwość zniszczenia kotła na skutek reakcji substancji chemicznych ze stalą. Należy zwracać szczególną uwagę na wilgotność drewna, którym chcemy palić w kotle, bowiem od niej w dużym stopniu zależy, ile ciepła uzyskamy ze spalenia określonej ilości paliwa. Jeśli drewno jest dobrze wysuszone, czyli zawiera 15-20% wody, to można uzyskać z niego prawie dwa razy więcej ciepła niż z tej samej porcji drewna o wilgotności 50%. To dlatego, że duża ilość ciepła jest zużywana na odparowanie wody z paliwa.
Wilgotność drewna opałowego zależy od jego gatunku, czasu i miejsca przechowywania. Może się wahać od 15 do 60%. Wartość opałowa również nie jest stała, ale można przyjąć, że wynosi około 16 MJ/kg.
Drewno z drzew iglastych ma większą wartość opałową niż z drzew liściastych, które za to trochę dłużej się pali i nie zawiera tylu związków żywicznych przyspieszających korozję kotła. Zawartość popiołu nie przekracza 2% suchej masy.
Peletami, czyli sprasowanymi pod wysokim ciśnieniem suchymi zrębkami i trocinami. Charakteryzują się stosunkowo wysoką wartością opałową, niewielką zawartością wilgoci (około 10%) oraz popiołu (poniżej 1%) i substancji szkodliwych dla środowiska. Z tego względu uważane są za paliwo ekologiczne. Mają postać drobnych pałeczek o średnicy od 6 do 25 mm i długości kilku centymetrów. Produkuje się je bez użycia dodatków chemicznych. Dopuszczalne jest jedynie dodanie 1-3% związków organicznych, na przykład mąki ziemniaczanej lub kukurydzianej, które poprawiają stabilność mechaniczną peletów. Niestety, słyszy się, że polscy producenci stosują kleje, bez których ich pelety rozpadałyby się w pył. Takie paliwo na pewno nie jest już ekologiczne, a może być wręcz niebezpieczne dla zdrowia i mieć negatywny wpływ na trwałość kotłów. Problem polega na tym, że technologia produkcji dobrej jakości peletów wymaga kosztownych urządzeń i dużego zakładu. Jest to inwestycja, na którą potrzeba bardzo dużo pieniędzy, a ponieważ zapotrzebowanie na pelety jest coraz większe, próbują je wytwarzać także ci, których na nią nie stać. Dlatego wiele osób korzystających z kotłów na pelety narzeka na marną jakość tego paliwa. O dobre pelety u nas trudno, a na pewno trzeba za nie więcej zapłacić.
Na jakość i wartość opałową peletów duży wpływ ma wilgotność drewna. W zależności od niej ich wartość opałowa wynosi od 17 do 25 MJ/kg. Do ogrzewania domu jednorodzinnego średniej wielkości potrzeba od 3,5 do 5,5 ton peletów na rok. Można je kupić luzem lub pakowane w worki różnej wielkości, zawierające od kilkunastu do kilkuset kilogramów paliwa.
Brykietami. Mają podobne właściwości do peletów, są jednak od nich znacznie większe. Mają kształt prostopadłościanów lub walców o wymiarach 10-30 cm. Pali się nimi w kotłach z ręcznym załadunkiem paliwa lub w kominkach.
Zrębkami. Tak nazywa się ścinki drewna o długości od 5 do 50 mm, choć wśród nich zwykle zdarzają się też dłuższe kawałki. Mogą pochodzić z zakładów przemysłu tartacznego, zawierają wtedy dużo wody (40-50%) i raczej nie nadają się na paliwo do domowych kotłów. Zrębki leśne zawierają mniej wody (30%) i – o ile nie ma wśród nich zbyt dużych kawałków – są dobrym paliwem do zautomatyzowanych kotłów. Wartość opałowa zrębków jest mniejsza niż peletów. Z kilograma suchych zrębków można uzyskać przeciętnie 13 MJ ciepła, ale jest to wartość jedynie orientacyjna, ponieważ bardzo dużo zależy od ich jakości. Zawartość popiołu waha się od 0,5 do 5%. Każda kolejna partia zrębków może się bardzo różnić od poprzedniej. Ze względu na małą gęstość zrębki zajmują stosunkowo dużo miejsca podczas składowania. Największą ich zaletą jest to, że są tanie. Można nimi palić w kotłach z ręcznym załadunkiem, ale wtedy lepiej, by były spalane razem z większymi kawałkami drewna. W przeciwnym razie konieczne jest częste ich uzupełnianie, bo spalają się stosunkowo szybko.
Wiórami. Podobnie jak zrębki są one produktem ubocznym przemysłu drzewnego. Są bardzo suche, zawierają jedynie od 5 do 15% wody i około 0,5% popiołu. Ich wartość opałowa to około 15 MJ/kg. Tak jak zrębki palą się szybko, więc trzeba je często dokładać do kotła.
Trocinami i korą, które mogą być uzupełnieniem większych kawałków drewna w kotle. Jednak ze względu na to, że ich wilgotność dochodzi do 60%, nie są dobrym paliwem.
Ziarnami zbóż. One również mogą być stosowane jako paliwo do kotłów. Od lat wykorzystuje się je w ten sposób za granicą. Najpopularniejsze jest palenie ziarnem owsa. Z 3 kg tego opału można uzyskać mniej więcej tyle ciepła, co z litra oleju opałowego. Do ogrzania przeciętnego domu potrzeba około 7 ton owsa na sezon grzewczy. Palenie owsem można polecić szczególnie rolnikom, którzy takie paliwo mogą sobie sami wyprodukować i przechować. Uwzględniając unijne dopłaty do produkcji rolnej, koszt ogrzewania owsem jest w ich przypadku bardzo niski. 


RAKOCZY

MODERATOR

JUNKERS

ZĘBIEC

ATMOS


KOSTRZEWA




EKOCENTR

CICHEWICZ KOTŁY C.O.

DE DIETRICH

EKO-VIMAR


KLIMOSZ

METALERG



VIESSMANN

METALERG



KOSTRZEWA

HEF



CICHEWICZ KOTŁY C.O.

THERMIA

CICHEWICZ KOTŁY C.O.

VERNER

METALERG

METALERG


HDG BAVARIA

HDG BAVARIA

Poznaj swoją przyszłość

Jedna z najlepszych wróżek w Polsce Wróżka Mira Elżbieta Sobczyk odpowiada na pytania na swoim Facebooku  lub przez e-mail. Problemy ze zdrowiem lub w sprawach "miłosnych" ? A może interesują Cię kwestie finansowe?  Sprawdź swoją przyszłość. Jej odpowiedzi pomogły już tysiącom ludzi w Polsce. Można się z nią skontaktować Jej profil na Facebooku lub http://twojawrozka24.pl
Podobne posty