Jak palić drewnem

Drewno jest pali­wem odnaw­ial­nym, nieu­ciążli­wym dla ludzi i środowiska, dostęp­nym lokalnie oraz niezwyk­le tan­im – pod warunk­iem, że jest należy­cie przy­go­towane i poprawnie spalane. Do tego nie jest niezbęd­na wyso­ka tech­ni­ka z jej drogi­mi wynalazka­mi, ale po pros­tu: 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. Albo nie rozu­mieją tacy różni­cy między “eko­log­icznym” a “odnaw­ial­nym”, albo co gorsza bazu­ją na błęd­nej w tym przy­pad­ku chłop­skiej intu­icji: węgiel – fuj, śmierdzi; drewno – ład­nie pach­nie, jak dzi­ad­kowa kiełbasa, więc jest dobre. Wbrew tej intu­icji złe efek­ty kiep­skiego spala­nia potrafią być nawet gorsze w przy­pad­ku drew­na.

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.

Sezonowanie drewna to podstawa

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

Do pomi­aru wilgo­t­noś­ci drew­na służy 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
  • 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!

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

Kocioł, który będzie spalał drewno bez dymu i smoły, wcale nie musi być zaawan­sowany tech­nicznie jak raki­eta NASA. Nawet prosty kocioł górnego spala­nia roz­palony od góry da przyz­woity efekt o ile zapewni mu się odbiór pro­dukowanego ciepła np. przez pod­pię­cie go pod bufor 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 gros ciepła odd­awane jest przez żar do ścian wod­nych paleniska.

Nieste­ty lwia część skle­powego asorty­men­tu z plaki­etką “kocioł na drewno” to ordy­narne kop­ci­uchy gwałcące pod­sta­wowe wymo­gi efek­ty­wnego spala­nia drew­na.

Turbokopciuchy na drewno

Więk­szość rodz­imych wyrobów nazy­wanych ‘kotła­mi na drewno’ to pudła do smrodli­wej utyl­iza­cji hur­towych iloś­ci tego pali­wa. Ich zna­ki szczególne to:

  • wiel­gach­na komo­ra i drzwicz­ki zasy­powe — aby mieś­ciły się długie i grube polana, co jest aku­rat zaletą, bo gru­by kloc nawet ordy­narnie kop­cony pali się mniej gwał­town­ie i nie kop­ci tak moc­no jak drob­ne kawał­ki.
  • ruszt wod­ny — nie tylko zbyteczny lecz nawet szkodli­wy ponieważ niepotrzeb­nie ochładza palenisko utrud­ni­a­jąc dopalanie sub­stancji lot­nych z drew­na
  • nad­much — ponieważ zwyk­le dzi­ała “na pałę”, bez poję­cia o sytu­acji w kotle, powodu­je przyspies­zone wyd­muchi­wanie pal­nych sub­stancji w komin, zan­im miały­by szan­sę się spal­ić
  • brak powi­etrza wtórnegopowi­etrze wtórne służy do dopala­nia sub­stancji lot­nych tuż nad żarem. Szczegól­nie dużo jest ich w drewnie a brak możli­woś­ci ich dopale­nia to duża stra­ta.
  • zapewnie­nie o sprawnoś­ci powyżej 86% — jak wszędzie, ale tutaj szczegól­nie, wys­sane z pal­ca

Nieste­ty tak podła tech­ni­ka wyni­ka po częś­ci z dopa­sowa­nia do przyzwycza­jeń klien­tów. Częs­to gość szuka­ją­cy kotła na drewno ma dostęp do tego pali­wa po tan­ioś­ci i w dużych iloś­ci­ach, dlat­ego nawet mar­na efek­ty­wność spala­nia go nie razi, do wal­ki ze smołą w kominie przy­wykł, a wściek­le kopcą­cy co godz­inę przy każdym dokłada­niu komin uważa za rzecz tak nat­u­ral­ną, że nawet nad tym nie myśli. Intere­su­je go jedynie, aby kocioł przepch­nął przez komin wszys­tko, co dostanie na ruszt. Dzię­ki nad­mu­chowi uda się to nawet z niese­zonowanym drewnem.

Jed­nocześnie zwalanie winy tylko na klien­ta jest nieuprawnione. Nie dzi­ała tu argu­ment ceny — kotły tego typu są prze­ważnie dość dro­gie z racji sporych wymi­arów i obec­noś­ci nad­muchu oraz sterown­i­ka. Trud­no też wyma­gać od ludzi, by znali i chcieli kupować kotły bardziej zaawan­sowane, których nigdy nie widzieli na oczy a zobaczy­wszy kocioł dol­nego spala­nia będą się bali kupić takie dzi­wact­wo.

Jed­no jest pewne: tur­bokop­ci­ucha “na drewno” unikaj jak ognia. Nawet jeśli drewno masz za dar­mo, szko­da życia na zwal­czanie prob­lemów niez­nanych w innych kotłow­n­i­ach.

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)

Do kom­ple­tu ide­al­nie nada­je się kierown­i­ca powi­etrza wtórnego. Pozwala ona rozprowadz­ić powi­etrze wtórne nad paleniskiem, co daje efek­ty dźwiękowe jak w pal­niku na propan-butan: spalane gazy z drew­na huczą jak­by kocioł miał za chwilę wys­tar­tować na orbitę.

Kocioł dolnego spalania

Mimo wszys­tko kocioł górnego spala­nia jest kiep­skim narzędziem do spala­nia drew­na. Jest ułom­ny jeśli chodzi o możli­wość dopala­nia gazów (choć roz­palanie od góry i kierown­i­ca powi­etrza wtórnego sporo w tej materii popraw­ia­ją). 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.

Nieste­ty ofer­ta kotłów dol­nego spala­nia przys­tosowanych do spala­nia drew­na jest bard­zo skrom­na. Oczy­wiś­cie drewno moż­na spal­ić w dowol­nym kotle DS, ale więk­szość z nich opra­cow­ana została z myślą o spala­niu węgla, stąd prze­ważnie nie posi­ada­ją ceram­icznego pal­ni­ka a ich komory zasy­powe są bard­zo małe i przy pale­niu drewnem wyma­gały­by częstego załadunku pali­wa.

Dobre kotły na drewno potrafią pro­dukować Czesi oraz Litwi­ni (Kalvis, Vienybe). Nieste­ty ich ceny są wysok­ie jak na pol­skie realia (ok. 6000zł). Jaskółką zmi­an na pol­skim rynku wyda­je się być MPM DS — nowy dol­ni­ak w cenie ok. 3000zł, który jest wyraźnie przys­tosowany do spala­nia drew­na. Nie tylko nie ma sobie równych wśród doty­chcza­sowej ofer­ty pol­s­kich firm, ale jest porówny­wal­ny z kotła­mi litewski­mi przy znaczą­co niższej cenie.

mpm-ds-przekroj

Kocioł zgazowujący

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

Kocioł zgazowujący drewno, mat. schreiber-hsm.com

Kocioł zga­zowu­ją­cy drewno, mat. schreiber-hsm.com

W komorze zasy­powej nie zachodzi pełne spalanie, lecz pro­ces, który w kotle górnego spala­nia nazwać by moż­na kisze­niem drew­na (ale tutaj jest on zamier­zony). Drewno jest tam pomału pod­grze­wane przy ogranic­zonym dostępie powi­etrza przez co stop­niowo uwal­nia sub­stanc­je lotne. Są one zasysane w dół do gorącej komory spala­nia, z której wychodzą do wymi­en­ni­ka jako krys­tal­icznie czyste spaliny.

Kotły zga­zowu­jące zapew­ni­a­ją naje­fek­ty­wniejsze spalanie drew­na. To chy­ba jedyne ze wszys­t­kich kotłów zasy­powych, które w nor­mal­nym użytkowa­niu są w stanie osią­gać niemalże kat­a­l­o­gową sprawność. Wszys­tko dzię­ki ide­al­nie czys­tej tech­nice spala­nia.

Ten rodzaj kotłów ma też nieste­ty minusy:

  • wyma­ga dobrego drew­na — sezonowanych, zdrowych polan najlepiej drew­na liś­ci­astego
  • musi zawsze pra­cow­ać na pełnej mocy — dlat­ego bufor ciepła w przy­pad­ku innych kotłów to bard­zo korzyst­na opc­ja, ale tutaj to mus. Kocioł zga­zowu­ją­cy bez bufo­ra ciepła nie pociąg­nie dłu­go. Oczy­wiś­cie Polakowi nikt nie będzie dyk­tował, co ma kupić, dlat­ego zna­jdą się osob­ni­cy, którzy palą w takim kotle bez bufo­ra. Zwyk­le radość z oszuka­nia sys­te­mu nie trwa dłużej jak 2–3 sezony po czym kocioł gni­je.
  • insta­lac­ja trochę kosz­tu­je — koszt kom­plet­nej insta­lacji to oko­lice 10–15 tys. zł, jed­nak zwrot tego wydatku następu­je w kil­ka lat dzię­ki bard­zo niskiemu zuży­ciu opału (nawet droższy rodzaj drew­na spalony ze sprawnoś­cią 80–90% daje cenę ciepła o ok. 50% niższą niż z węgla spalanego w kotle zasy­powym).

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, którym rachunek za ogrze­wanie zbliżył się właśnie do puła­pu miesięcznych zarobków.

Są “komin­ki” i komin­ki. Pod tą obiegową nazwą kryć się mogą zarówno zwykłe murowane obu­dowy dla prymi­ty­wnego ogniska, tanie mar­ke­towe pudeł­ka z blachy cza­sem obłożone wodą, ale i efek­ty­wne oraz czyste nowoczesne urządzenia do spala­nia drew­na – im bliżej tych ostat­nich, tym nieste­ty drożej.

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”.

Podsumowując

  • drewno jest zwyk­le tańsze niż węgiel, tak że nawet kopce­nie nim do pewnego momen­tu się opła­ca.
  • jeśli masz miejsce i nieco wol­nych środ­ków, to mon­taż bufo­ra ciepła do kotła na drewno jest baaard­zo opła­cal­nym pomysłem
  • jeśli nie planu­jesz bufo­ra ciepła, to licz się z koniecznoś­cią częstego rozpalania/dokładania, obo­jęt­nie czy wybierzesz górne czy dolne spalanie
  • w kotle dol­nego spala­nia łatwiej o czyst­sze, efek­ty­wniejsze spale­nie drew­na, ale więk­szość ma małe komory zasy­powe, więc zwyk­le bez kom­bi­nacji się nie obe­jdzie