Moderní způsob vytápění dřevem
Při výběru kotle lidé zvažují zejména peníze. Přirozeně, vždyť taková investice není žádná maličkost a náklady na vytápění a přípravu teplé vody budou pravidelně ovlivňovat každoměsíční rodinné výdaje po mnoho let. Obyčejné dřevo má v tomto směru výhodu - je to nejlevnější palivo. Jak je to však s účinností kotlů na dřevo? Může "klasika" konkurovat moderním palivům? Jistě, každé řešení má své pro i proti ...
Mezi přednosti dřevozplynujících kotlů oproti klasickým kotlům na tuhá paliva patří
i jejich nižší negativní vliv na životní prostředí v podobě emisí CO2, či podstatně nižší tvorba tuhých nespálených částic - popela, z čehož vyplývají nižší nároky na údržbu a čištění.
Analýza pyrolýzy
Pyrolýza zvyšuje účinnost spalování dřeva řízeným rozdělením procesu na sušení, zplyňování a hoření. Při teplotách do 200 °C se palivo zbavuje vlhkosti, následně v rozmezí 200–700 °C za omezeného přístupu vzduchu dochází k rozkladu na hořlavý dřevoplyn a dřevěné uhlí. Uvolněný plyn je spalován ve speciální komoře s dostatkem kyslíku, zatímco dřevěné uhlí dohořívá na roštu, čímž se maximalizuje tepelný výnos. Klíčem k efektivitě je přesné oddělení těchto fází a regulace přívodu vzduchu pro každou z nich.
Výhodou je, že každá fáze spalování má vytvořené optimální podmínky
Zplynovací kotle dosahují účinnosti 80–90 % díky přesné regulaci vzduchu a teploty ve dvou oddělených komorách. V horní plnicí komoře se palivo vysouší a zplynuje, načež vzniklý dřevoplyn proudí přes žáruvzdornou trysku do spodní spalovací komory. Zde se plyn mísí s předehřátým sekundárním vzduchem a za vysokých teplot optimálně hoří, což maximalizuje energetický výnos a eliminuje tvorbu dehtu. Teplo je předáváno vodě prostřednictvím výměníku, přičemž výsledkem procesu je výrazně nižší spotřeba paliva a minimální množství popela oproti klasickému spalování.
Co přiložíte?
První zásadou je přikládat vždy jen to, na co je kotel určen - v některých se dá zplynovat jen kusové štípané dřevo (případně brikety) určené velikosti s minimálním podílem drobného dřevního odpadu, v jiných můžete střídat či kombinovat například dřevo s uhlím. Ve většině zplynovacích kotlů se spaluje suchá dřevní hmota od polen až po piliny; štěpky, odřezky, hobliny a piliny se však musí spalovat spolu s poleny ve stanoveném poměru.
Kusové dřevo
Zejména v podhorských oblastech je vedle plynu asi nejdostupnějším palivem. Výhodou je příznivá cena, nevýhodou je, že kotle na kusové dřevo se prakticky nedají automatizovat. Vyžadují ruční přikládání a čištění.
Energetická štěpka
je dnes asi nejlevnějším palivem. Kotle na štěpky se dají plně automatizovat, takže komfort provozu je srovnatelný s plynovými kotli, a štěpka nemá zvláštní nároky na skladování - stačí otevřený přístřešek.Její použití v účinných zplynovacích kotlích je však omezené.
Dřevěné brikety
Dřevěné brikety a pelety vznikají vysokotlakým lisováním dřevního odpadu bez chemických přísad, což zajišťuje vysokou výhřevnost. Kvalitní brikety se nesmí rozpadat na piliny, jinak ucpávají zplyňovací hubice a vyžadují spalování v kombinaci s kusovým dřevem či hnědým uhlím. Velikost paliva určuje typ systému; malé kusy jsou kompatibilní se šnekovými dopravníky, zatímco velké vyžadují ruční přikládání. Pelety jsou určeny primárně pro automatické kotle, přičemž nejvyšší kvalitu vykazují bílé varianty z odkorněného měkkého dřeva.
Maximální rozměry paliva vyplývají z velikosti spalovací komory
Rozměry a druh dřeva přitom mohou zásadně ovlivnit výkon kotle i délku hoření - větší plocha povrchu dřeva totiž znamená větší množství uvolněného plynu, tvrdé dřevo se zplynuje pomaleji, takže hoří déle, měkké zas kratší.
Druhou důležitou zásadou je přikládat vždy jen suché palivo - doporučuje se vlhkost 12 až 20%. Vlhkost totiž ovlivňuje nejen účinnost spalování, ale i životnost kotle.
Výhřevnost dřeva výrazně klesá s obsahem vody
Například dřevo s 12 až 20% vlhkostí má výhřevnost asi 4 až 4,5 kWh / 1 kg (podle druhu dřeva), dřevo s 50% vlhkostí má výhřevnost jen asi 2 kWh / 1 kg. Výkon kotle tedy při stejném množství paliva poklesne asi na 50%.
Navíc se při sušení dřeva uvolňuje vodní pára a některé plyny - při jejich kondenzaci vznikají dehty a kyseliny, které rozleptávají stěny kotle. Takže čím více vlhkosti, tím hůře. Čerstvé dřevo špatně hoří, málo hřeje a silně kouří. Znamená vyšší spotřebu dřeva a podstatně zkracuje životnost kotle a komína (spalování mokrého dřeva může zkrátit životnost kotle až o polovinu).
Chce to prostor
Kotel na dřevoplyn může být umístěn jen mimo obytných prostor, v místnosti k tomu určené - tedy v suché a dobře větrané kotelně, do které je zajištěn dostatečný přívod vzduchu pro spalování.Kolem kotle musí být dostatečný volný prostor pro manipulaci a případný servis, důležité je také dodržet bezpečnou vzdálenost kotle a kouřovodu od hořlavých materiálů.
Kotel musí být připojen na samostatný komínový průduch - komín musí mít předepsaný tah (dle typu kotle), musí být z materiálu odolného proti působení kyselin a tepelně izolovaný (vícevrstvý - aby v komíně nekondenzovala vodní pára a dehet).
Komín se správným tahem je základním předpokladem správného fungování kotle
Je to proto, že ovlivňuje jeho výkon i účinnost. (Instalace kotle na nevyhovující komín patří k nejčastějším chybám.) S dostatečným prostorem musíte počítat i na uskladnění paliva - asi 20 až 25 m3 na topnou sezónu. A protože při zplynovacích kotlích je základem úspěchu suché dřevo - nejlépe asi dva roky odleželé, je třeba uskladnit zásobu na dvě zimy.
Plusy a mínusy dřevozplynovacích kotlů
Dřevozplynovací kotle dosahují o 15 % vyšší účinnosti a efektivní regulace, což zajišťuje 20 až 30% úsporu paliva oproti klasickým typům. Vyšší pořizovací cenu vyvažují nižší provozní náklady, podmínkou je však spalování suchého dřeva s vlhkostí do 20 %. Zásadním přínosem je minimální produkce emisí CO a NOx, čímž technologie vyhovuje přísné legislativě EU. Zatímco v západní Evropě je instalace klasických kotlů již zakázána, v tuzemsku se zpřísnění norem a omezení neekologických zdrojů očekává v blízké budoucnosti.
Autor: Lenka Kostková
