Jak palić drewnem

Zaktualiowano: 7 listopada 2023

Drewno jest paliwem odnawialnym, o bardzo małym stopniu uciążliwości dla ludzi i środowiska, dostępnym lokalnie oraz niezwykle tanim – pod warunkiem, że jest należycie przygotowane i poprawnie (bezdymnie) spalane. Aby ten stan osiągnąć, niezbędna elementarna wiedza o obchodzeniu się z drewnem, którą tutaj staram się streścić.

Paliwo "ekologiczne"?

Przymiotnik "ekologiczny" jest już tak wyświechtany, że znaczy wszystko i nic. Proste nazywanie drewna paliwem "ekologicznym" demaskuje w mig ignorantów lub marketingowców:

  • albo nie rozumieją tacy zasadniczej różnicy między "ekologicznym" a "odnawialnym", w szczególności: że jak coś jest odnawialne to wciąż może mieć zły wpływ na otoczenie, więc niekoniecznie będzie z automatu "ekologiczne".
  • albo bazują na błędnej w tym przypadku chłopskiej intuicji: węgiel – fuj, śmierdzi; drewno – ładnie pachnie, jak kiełbasa z dziadkowej wędzarni, więc jest dobre.
  • albo co gorsza sami kopcą drewnem i świadomie chcą ten smród wybielić "bo to paliwo odnawialne".

Dostępne lokalnie, tanie, czysto spalone – drewno może być świetnym źródłem ciepła.

Podstawowa różnica między węglem i drewnem to nieodnawialność tego pierwszego. Las odrasta, pokłady węgla – (w rozsądnym czasie) nie. To jest istotne, ale kompletnie nie ma wpływu na emisję zanieczyszczeń ze spalania. O tym decyduje skład chemiczny obu paliw oraz kultura spalania. Co do składu to różnice nie są tak wielkie. Piętą achillesową węgla jest zawartość siarki, zaś w drewnie (a tym bardziej w biomasie typu słoma) zamiast siarki problemem jest chlor. Tylko że dym i smród z domowych kominów to ani siarka, ani chlor czy inne niepalne dodatki, lecz niedopalone lotne smoły – wina kiepskiej techniki spalania.

Smolista breja

Smoła drzewna zaklejająca komin – efekt kiepskiego spalania drewna, często także niedosuszonego. Szkodliwością i łatwopalnością niczym nie ustępuje smole węglowej.

Węgiel i drewno bardzo różnią się w odbiorze: jedno brudzi i śmierdzi, drugie jest ładne i przyjemnie pachnie – stąd wydaje się takie grzeczne i nieszkodliwe. Tymczasem z kiepskiego spalania drewna powstają takie same trujące substancje i to w ilościach nawet większych niż z kiepskiego spalania węgla. To dlatego, że drewno aż w 2/3 składa się z substancji lotnych, więc więcej go ucieka kominem. Niedowiarków odsyłam do raportu IChPW nt. emisji z różnych rodzajów kotłów i pieców zasilanych tak węglem jak i drewnem). To, że dym z drewna ładniej pachnie i wędzimy nim kiełbasy nie oznacza bynajmniej, że jest zdrowszy.

Nie robię w tym momencie drewnu czarnego PR-u, bo tak po prostu jest. Raczej wnoszę kaganek oświaty, by nikomu nie wydawało się, że kopcenie drewnem jest zdrowsze od kopcenia węglem. Żaden dym nie jest zdrowy, każdy powinien być spalany, a nie fruwać w powietrzu.

Natomiast drewno poprawnie sezonowane i spalane w nowoczesnym kotle/piecu/kominku Ecodesign jak najbardziej można uznać za ekologiczne:

  • jest jedną z dwóch (obok pompy ciepła) opcji na ogrzewanie domu z użyciem energii odnawialnej
  • emisje zanieczyszczeń ma tak małe jak to możliwe przy obecnym stanie techniki – zbliżone raczej do poziomów osiąganych w energetyce zawodowej niż do starych dymiących trumien.

Sezonowanie drewna to absolutna konieczność

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

Standardowo mówi się, że sezonowanie drewna polega na trzymaniu go pod dachem przez około dwa lata – co jest przesadą, bo poprawnie przygotowane i składowane drewno wyschnie w kilka miesięcy. Z kolei 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

Norweska książka "Porąb i spal" jako najlepszą porę na ścięcie drzewa na opał wskazuje końcówkę zimy. Wynikać to ma 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. Dużo dobrego o obsłudze siekiery mówi ten artykuł.

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.
Takie zalecenia podaje niemiecki Instytut TFZ Straubing w swoim świetnym poradniku o drewnie i jego spalaniu (niestety tylko po niemiecku) na podstawie własnych wszechstronnych badań, które także publikuje.

Przykład poprawnego stosu drewna – z poradnika Instytutu TFZ Straubing

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. I tutaj Instytut TFZ Straubing potwierdza norweską mądrość ludową: drewno ścięte w grudniu osiąga przydatność do spalenia już w okolicach czerwca czyli po około pół roku.

Z badań TFZ Straubing: przebieg zmian wilgotności poprawnie sezonowanego drewna opałowego ściętego w grudniu

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.

Jak wilgotność drewna odbija się na sprawności spalania. Wnioski z badań w ramach kampanii "Nie rób dymu"

Drewno w trakcie schnięcia pęka wzdłuż włókien. Stąd po spękanym przekroju można rozpoznać sezonowane drewno (aczkolwiek bez pewności, czy jest dostatecznie suche).

Są pewne poszlaki pozwalające rozpoznać, czy drewno jest mokre, czy suche:

  • waga – drewno mokre jest dużo cięższe od suchego
  • dotyk – drewno mokre w dotyku jest zimniejsze niż drewno suche
  • spękania w przekroju – drewno suche jest spękane wzdłuż włókien, co powinno być widoczne w przekroju.
  • przepuszczalność powietrza – nawet jeśli nie widać wyraźnych pęknięć w przekroju, włókna w trakcie schnięcia drewna się rozchodzą i drewno staje się "dziurawe". Stąd jeśli własnymi ustami spróbować dmuchnąć w jedną końcówkę szczapy, to przez drewno suche powietrze daje się przedmuchać.

Najpewniejsze stwierdzenie suchości drewna daje wilgotnościomierzprzyrząd w cenie ok. 100zł, będzie dostatecznie dokładny jak na domowe potrzeby.

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.

Jak efektywnie spalać drewno

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
  • nigdy nie zamykać całkowicie dopływu powietrza do kotła – to kończy się chmurą dymu i lawiną smoły
  • 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!

Dlatego najlepszym sposobem efektywnego spalania drewna bez urządzania w domu sauny jest zastosowanie bufora ciepła. Pozwoli on spalić drewno szybko i czysto a wyprodukowany nadmiar ciepła spożytkować później.

Kotły na drewno sprzed 2018 roku – trumny do kopcenia

Kocioł, który będzie spalał drewno bez dymu i smoły, wcale nie musi być mega zaawansowany technicznie – ale drewno jest na tyle trudnym paliwem, że palić nim bezdymnie w prostym kotle jest bardzo trudno i jest to pracochłonne, zwłaszcza gdy są to drobniejsze kawałki niż półmetrowe polana.

Przez lata w Polsce dominowały kotły węglowe. Kotłów na drewno praktycznie nie było. Tzn. były, ale technicznie to totalna kaszana – urządzenia kompletnie nieprzystosowane do spalania drewna, raczej trumny do kopcenia. Bo – jak szczerze opowiadał mi co najmniej jeden producent – tego klienci oczekiwali:

  • ma się zmieścić półmetrowe polano żeby nie trzeba było ciąć i rąbać,
  • niech będzie wiatrak żeby wydmuchał przez komin nawet mokre drewno,
  • sterownik do tego wiatraka – żeby napchać pod korek i pół dnia nie zaglądać
  • ile syfu pójdzie z komina – nikogo nie obchodziło: drewno tanie.

I tylko dziś się dziwią, dlaczego ktoś chce zakazywać palenia drewnem...

Przykład polskiego "kotła na drewno" z okolic roku 2013: odpowiednio długi by wlazły półmetrowe polana, z wiatrakiem, co by jakoś przepchać przez komin nawet mokre drewno. Ile dymu i smoły zostanie przy tym wyrzygane na okolicę – nie obchodziło ani użytkowników, ani producentów takich wynalazków.

Dopiero wprowadzenie norm emisyjnych i standardu Ecodesign około 2018 roku wymusiło wreszcie na producentach i użytkownikach kotłów przesiadkę na nowoczesne kotły dolnego spalania faktycznie przystosowane do czystego i efektywnego spalania drewna.

W starszych kotłach od biedy można jako-tako palić drewnem bez kopcenia, ale jest to trudne. O ile przy węglu rozpalenie od góry z łatwością zapewnia praktycznie bezdymne spalanie, to drewno już takie grzeczne nie jest i prawie zawsze będzie dymić mniej lub bardziej, ponieważ jest paliwem o dużej zawartości substancji lotnych. W tego typu kotłach (nawet przy rozpalaniu od góry) drewno i tak dość gwałtownie się rozpala a uwolnionych dużych ilości substancji lotnych nie ma jak i gdzie dopalić a potem odebrać wytworzonego ciepła.

Najlepszym sposobem na mniej gwałtowne spalanie (i mniejsze dymienie) przy paleniu drewnem w starszych kotłach jest (poza rozpaleniem od góry) stosowanie odpowiednio grubych kawałków drewna. Zależnie od mocy kotła, definicja "grubego" będzie różna. Łatwo natomiast poznać, że palisz drewnem zbyt drobnym:

  • gdy uchylasz drzwiczki załadunkowe, ogień bucha w twarz
  • przy zamkniętych drzwiczkach, gdy w kotle huczy ogień – dym wylatuje wszelkimi nieszczelnościami na kotłownię.

Losem takich kotłów powinna być huta. Zwłaszcza że i tak w większości kraju podlegają wymianie zgodnie z lokalnymi uchwałami antysmogowymi.

Kocioł dolnego spalania – obecnie standard

Dziś w legalnej sprzedaży oferowane są wyłącznie kotły spełniające standard Ecodesign – a ten standard przy spalaniu drewna są w stanie spełnić wyłącznie kotły dolnego spalania.

Ten rodzaj kotłów wymyślono właśnie w celu zaradzenia problemom towarzyszącym spalaniu drewna w "zwykłych" kotłach:

  • można je napakować drewnem pod korek a palić się będzie i tak tylko część wsadu
  • ceramiczny palnik i dodatkowy dopływ powietrza pozwalają dobrze dopalać całość substancji lotnych z drewna
  • duży wymiennik pozwala odebrać wyprodukowane ciepło w odpowiednim stopniu, co w dawnych kotłach z ich karłowatymi wymiennikami (projektowanymi dla węgla) było niemożliwe.

Do pełni szczęścia z takim kotłem potrzebny jest jeszcze bufor ciepła.

Przekrój kotła Kalvis ładnie ilustruje zasadę pracy każdego kotła dolnego spalania na drewno.

Kotły zgazowujące – wyższy standard

Rozwinięciem kotła dolnego spalania są kotły zgazowujące drewno (zwane też kotłami na holzgas). Kocioł tego typu został przestawiony na spalanie gazu drzewnego. Odbywa się ono w szczodrze wyłożonej ceramiką komorze spalania, która rozgrzewa się do czerwoności umożliwiając spalenie wszelkich składników drewna. Dodatkowo całość jest maksymalnie zautomatyzowana.

Choć w zarysie konstrukcji takie kotły wydają się wiele nie różnić od zwykłych kotłów dolnego spalania, to jednak różnią się tak, jak Mercedes od Żuka: jakością właściwie wszystkiego.

Kocioł zgazowujący drewno, mat. schreiber-hsm.com

Kocioł zgazowujący drewno, mat. schreiber-hsm.com

Ten rodzaj kotłów ma swoje ograniczenia:

  • wymaga dobrego drewna - sezonowanych, zdrowych polan najlepiej drewna liściastego
  • musi zawsze pracować na pełnej mocy – bo inaczej gnije błyskawicznie z uwagi na wybitnie korozyjne środowisko panujące w komorze załadunkowej, które jest efektem zastosowanego tutaj sposobu spalania. Kiedyś dla gminu była to największa wada tych kotłów: nie dość że drogie to jeszcze trzeba do nich dołożyć dużą beczkę z wodą. Dziś beczkę z wodą (bufor ciepła) należy zainstalować do każdego kotła na drewno – i jest to słuszne, prawidłowe i bardzo korzystne.
  • instalacja trochę kosztuje - koszt kompletnej instalacji to ponad 20 tys. zł, jednak zwrot tego wydatku następuje w kilka lat dzięki bardzo niskiemu zużyciu niedrogiego opału oraz minimalizacji obsługi.

Kominki i piece na drewno

Kominek to z jednej strony symbol dobrobytu, ale i ostatnia deska ratunku. Każdej zimy kominki ratują przed zamarznięciem tysiące ogrzewających gazem lub pompą ciepła, którym rachunek za ogrzewanie zbliżył się właśnie do pułapu miesięcznych zarobków.

Obecnie każdy dostępny w sprzedaży kominek i piec na drewno musi spełniać europejski standard Ecodesign, co oznacza, że – podobnie jak w kotłach – najgorsze truchło zostało z rynku wyeliminowane.

Niezależnie od rodzaju kominka czy pieca na drewno o kulturze pracy urządzenia decyduje kultura obsługi. W Europie oczywistością jest rozpalanie w kominkach od góry a potem, jeśli trzeba, dokładanie małymi porcjami, by uzyskać jak najczystsze i najefektywniejsze spalanie. Taką poprawną technikę palenia zaleca wielu zachodnich producentów kominków. Również w Polsce w branży kominkowej bardzo szybko zdano sobie sprawę, że tylko palenie bez dymu ma przyszłość – stąd kampania "Nie rób dymu".