Opalanie drewnem wróciło do łask. W ostatnich latach wiele gospodarstw, zwłaszcza mających możliwość taniego zaopatrywania się w drzewny surowiec opałowy - w tym leśnych i rolnych, zdecydowało się na instalację urządzeń grzewczych opalanych polanami, szczapami. Przyczynił się do tego z pewnością wzrost cen oleju opałowego, gazu i prądu.
Sposoby wyrabiania drewna opałowego i technika kotłów grzewczych opalanych drewnem osiągnęły wysoki poziom rozwoju. Wartość opałowa drewna zależy od jego rodzaju, postaci wyróbki i wilgotności. Pomimo, że drewno opałowe rozlicza się niemal wyłącznie w jednostkach objętości - metrach sześciennych, to zasadniczo jego wartość opałową określa masa właściwa przeliczona na metry przestrzenne. Pewną różnicę w wartości opałowej wykazuje drewno iglaste i drewno liściaste. W przypadku takiej samej masy powietrzno-suchego drewna iglastego i liściastego nieco wyższą wartość opałową ma to drugie. Jeden metr sześcienny drewna bukowego odpowiada 215 litrom oleju opałowego. Pod uwagę trzeba jednak także wziąć korzyści dla środowiska naturalnego wynikające ze stosowania surowca odnawialnego, jakim jest drewno.


CO TRZEBA WIEDZIEĆ O DREWNIE KOMINKOWYM?

Podstawowym zaleceniem jest palenie wyłącznie drewnem suchym. Lakierowane lub impregnowane belki, płyty wiórowe lub sklejka w ogóle się nie nadają. Drewno może mieć najwyżej 20% wilgotności, co uzyskuje się po około dwóch latach suszenia. Świeże, a więc wilgotne drewno dymi i oddaje wilgotność, która osadza się w kominie powodując szkodliwe zawilgocenie.

Proponujemy Państwu zakup drewna liściastego czystego ekologicznego, pochodzącego z lasów mazurskich. W sprzedaży posiadamy takie gatunki jak: dąb, brzoza, olcha, buk, grab, akacja, jesion, klon i inne. Drewno przygotowujemy do sprzedaży poprzez rozdrobnienie na szczapy o dł. 30-40 cm, które suszymy metodą z wymuszonym obiegiem powietrza, skracając w ten sposób okres sezonowania z 18 do 12 miesięcy. Procesowi suszenia z wymuszonym obiegiem powietrza poddajemy szczapy drewna kominkowego w skrajnych temperaturach, zarówno zimą, jak i latem. Możemy w ten sposób osiągnąć wilgotność drewna na poziomie 20% masy brutto oraz skrócić czas produkcji do 1 roku.

JAK UKŁADAĆ DREWNO?

Stosy drewna należy układać w miejscach suchych i przewiewnych, aby mogły łatwo schnąć. Drewno z różnych lat powinno leżeć osobno, by było wiadomo, jak długo jeszcze ma schnąć. Na magazyn doskonale nadaje się przewiewna szopa. Stos polan można ułożyć także w narożniku ogrodu albo pod samodzielnie wykonaną wiatą lub drewutnią. Można również usypać z nich stertę luzem i przykryć prowizorycznym dachem. W przypadku tradycyjnych stosów, za przykrycie służy zewnętrzna warstwa opału. Gotowe do użytku drewno najlepiej składować w pobliżu domu, aby nie było do niego daleko podczas deszczowych dni.

 

Osobom, które nie mają przygotowanego miejsca do przechowywania drewna, proponujemy zakup ażurowej drewutni wykonanej z drewna liściastego, którą możemy dostarczyć wraz z wybranym gatunkiem drewna własnym transportem pod wskazany adres.

 

 

DREWNO JAKO PALIWO

Mimo, że drewno jest najstarszym znanym ludzkości materiałem opałowym nie każdy zna jego zalety.
Spalanie drewna w odpowiedniej temperaturze dochodzącej do 1200 °C (proces suchej destylacji - piroliza) ogranicza w dużym stopniu ilość szkodliwych substancji zawartych w spalinach oraz redukuje ilość popiołu (ok. 0,5% masy spalanego wkładu).
Istotną zaletą jest fakt, że drewno jest materiałem odnawialnym i zawiera część energii słonecznej zmagazynowanej dzięki procesowi fotosyntezy odbywającemu się podczas wzrostu drzewa. Jako ciekawostkę można przytoczyć informację, że energia wykorzystywana do procesu fotosyntezy przez światowe zasoby leśne około dziesięciokrotnie przewyższa ilość energii generowanej przy spalaniu ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla kamiennego. Popiół powstający po spaleniu drewna jest pełnowartościowym nawozem naturalnym. Ważnym aspektem ekologicznym jest praktycznie zerowy bilans CO2. Ilość emitowanego w spalinach dwutlenku węgla jest bardzo zbliżona do ilości tego gazu pochłoniętego w czasie wzrostu rośliny.

WARTOŚCI OPAŁOWE

Wartość opałowa drewna zależy w dużym stopniu od gatunku oraz wilgotności.
Większą wartość opałową mają gatunki drzew liściastych o dużej gęstości takie jak grab, buk, dąb, brzoza.
Poniżej przedstawiamy porównanie wartości opałowej drewna w stosunku do innych paliw oraz zależność wartości opałowej od wilgotności.

 

Tab. 1. Porównanie wartości opałowych podstawowych paliw

 

Paliwo	Wartość opałowa [MJ/kg]
Lekki olej opałowy	42,0
Gaz ziemny GZ-50	37,0
Węgiel kamienny	31,0
Koks	28,5
Węgiel brunatny	15,0
Drewno (suche)	15,0

 

Tab. 2. Gęstości różnych gatunków drewna

 

Gatunki drewna	Gęstość drewna świeżo ściętego [kg/m^3]	Gęstość drewna całkowicie suchego [kg/m^3]
iglaste
sosna	700	480
modrzew	760	600
świerk	740	430
jodła	1000	450
liściaste
dąb	1080	710
wiąz	950	680
jesion	920	750
buk	990	730
grab	1080	830
olcha	690	530
brzoza	650	650
klon	870	660
lipa	730	530

 

Tab. 3. Wartość opałowa w zależności od wilgotności drewna

 

Jak widzimy (tabela 2 i 3) wilgotność drewna ma duży wpływ na jego kaloryczność, a co za tym idzie na zużycie opału w sezonie. Łatwo to wytłumaczyć jeśli uświadomimy sobie, że przed spaleniem drewna duża część energii zostać przeznaczona na odparowanie wody w nim zawartej. Przykładowo świeżo ścięta sosna ma gęstość 700 kg/m3, natomiast w stanie całkowicie suchym jej gęstość wynosi 480 kg/m3. Różnica ok. 220 l wody musi zostać podgrzane powyżej 100°C i zamienione w parę wodną w przypadku palenia mokrym drewnem. Duża ilość pary wodnej w spalinach wpływa niekorzystnie na układ wymiennikowy kotła oraz na komin zwiększając osiadanie zanieczyszczeń. Reasumując wilgotność drewna przeznaczonego jako opał nie powinna przekraczać 25%, a optymalnie powinna mieścić się w granicach 10-18%.

Kominki część IV

Istotnym, i bardzo ważnym czynnikiem prawidłowego funkcjonowania kominka jest opał. W przypadku kominków opałem tym jest przede wszystkim drewno opałowe. Wiele osób uważa iż każdy rodzaj drewna i jego stan jest paliwem samym w sobie, a jedyny trud jaki należy sobie zadać w przygotowaniu go, to porąbanie na odpowiednie kawałki. 
Nic bardziej mylnego. 
Nie należą niestety do rzadkości przypadki spalania drewna uzyskanego z odpadów stolarskich, pociętych podkładów kolejowych i słupów telegraficznych, oraz przywiezionego z lasu bezpośrednio przed włożeniem do paleniska.
Spalanie przypadkowo uzyskanego drewna powoduje emitowanie do atmosfery szkodliwych związków powstałych w wyniku spalenia substancji impregnujących, farb i lakierów, klei, itp.
Przyjrzyjmy się zatem jak powinno wyglądać prawidłowe przygotowanie opału zasługującego na miano "drewna opa-łowego". Na początek trochę materiałoznawstwa.
Podstawowym składnikiem drewna są substancje organiczne stanowiące ok. 95% suchej masy. Są to: celuloza (błon-nik), lignina (drzewnik), oraz hemicelulozy. W skład poszczególnych substancji wchodzą pierwiastki: węgiel i wodór (palne) oraz tlen i azot. 
Ważnym składnikiem są substancje mineralne takie jak potas, soda, węglan wapnia, sole kwasu węglowego, fosforo-wego itp. Zawartość tych składników przeciętnie stanowi ok. 0,2-1,7 % i określa się ją na podstawie popiołu pozosta-łego po spaleniu. W drewnie występuję ponad to substancje uboczne takie jak żywice, woski, tłuszcze, barwniki, garb-niki i inne.
Drewno jest źródłem energii odnawialnej (przy dobrze planowanej gospodarce ok. 20 lat), łatwo dostępnej, względnie taniej oraz najmniej szkodliwej dla środowiska. Gdy płonie jeden kloc drewna wyzwala energię zmagazynowaną w je-go komórkach w ciągu całego jego życia, a do atmosfery przedostaje się taka ilość dwutlenku węgla która w przeszłości została przez niego pochłonięta. Inne młode drzewo wytwarzając nową materię organiczną pochłania pozostałości po spaleniu oddając do atmosfery tlen... itd. Perfekcyjny recykling. 
Ciepło uzyskane w warunkach laboratoryjnych podczas spalania 1 kg drewna całkowicie suchego z jednoczesnym ochłodzeniem spalin do temperatury otoczenia nazywa się ciepłem spalania, wyrażonym w dżulach na kilogram.
Ciepło uzyskane w czasie spalania 1 kg drewna w warunkach naturalnych nazywa się wartością opałową. Jest ona praktycznie mniejsza od ciepła spalania, ponieważ powstająca para wodna uchodzi z gazami spalinowymi i nie oddaje ciepła parowania
Właściwą wartość opałową drewna określoną w dżulach na jednostkę objętości ustala się jako iloczyn ciepła spalania drewna całkowicie suchego i jego gęstości. Gęstość drewna jest to stosunek masy drewna do jego objętości w stanie całkowicie suchym (lub w stanie określonej wilgotności) i wyraża się ją w kg/m3 .
Właściwa wartość opałowa wzrasta proporcjonalnie ze wzrostem gęstości drewna dlatego też niektóre rodzaje drewna np. grab, buk, akacja, mają dużą wartość opałową wynoszącą ponad 14,56 kJ/m3 inne zaś, takie jak osika, topola - małą ok. 7,23 kJ/m3. Istotnym składnikiem zwiększającym jego wartość opałową jest lignina, a także żywica. Duża zawar-tość żywicy może zwiększyć wartość opałową o 20%.
Dla określenia wartości opałowej drewna wilgotnego wartością wyjściową jest zawsze ciepło spalania drewna całkowi-cie suchego. W odniesieniu do różnych rodzajów drewna ciepło spalania wynosi 18,84-20,93 MJ/kg.
Wartość opałową drewna oblicza się ze wzoru:

W którym:
Wdw - wartość opałowa drewna wilgotnego 
Ww - wilgotność względna drewna
Wds. - wartość opałowa drewna zupełnie suchego

Właściwa wartość opałowa drewna zależy więc od jego rodzaju, jego wilgotności i zdrowotności oraz wieku i części pnia. W wyniku spalenia drewna wilgotnego i nadgniłego uzyskuje się mniejszą ilość ciepła niż ze spalenia drewna su-chego i zdrowego. Drewno spala się prawie w 97%. Pozostałe 3% to sole mineralne, które można wykorzystać do na-wożenia ogródka.
Myślę iż nikogo nie trzeba przekonywać o słuszności wyboru drewna jako paliwa, jednak pozyskanie odpowiedniego drewna opałowego wcale nie jest rzeczą prostą.
Świeżo ścięte drewno zawiera ok. 60-80% wody i nie nadaje się do palenia. Panują potoczne opinie, że drewno mokre (szczególnie brzoza) pali się dłużej. Jest to prawda, ale dlatego, że w trakcie palenia najpierw się wysusza. a dopiero po tym następuje proces właściwego spalania. Dużo ciepła (ok.30 do 40 %) tracone jest na odparowanie wody, która póź-niej może kondensować się na zimnych siankach paleniska i komina. Palenisko, szczególnie szyba wkładu kominko-wego, a także komin szybko zabrudzają się, dlatego mokrego drewna należy unikać.
Woda która wypełnia wnętrza komórek i przestrzenie międzykomórkowe nazywa się wodą wolną lub kapilarną i sta-nowi ok. 65% ogólnej zawartości wody w drewnie. Pozostała część to woda która nasyca błony komórkowe tzw. woda związana -30%, oraz woda która wchodzi w skład związków chemicznych - 5%. Zanim więc drewno wykorzystamy jako paliwo, musi zostać wysuszone.
Po ścięciu woda wyparowywuje w tempie uzależnionym od jego rozdrobnienia i warunków przechowywania. 
Drzewa powinno się ścinać w okresie zimowym, kiedy przestają krążyć w nich soki. W tym okresie zawartość wody związanej i kapilarnej jest najmniejsza.
Po ścięciu kloce drewna należy spiłować na odcinki ok. 35-45 cm i w jak najkrótszym czasie przerąbać na połówki lub ćwiartki. Rozdrobnienie pozwoli na odparowanie wilgoci bez utrudnienia w postaci okorowania które przy niektórych gatunkach wysychając zasklepiają naczynia i włókna drzewne nie pozwalając na przenikanie wody w kierunku promie-niowym. Z rozdrobnieniem nie należy jednak przesadzać gdyż zbyt drobny opał spala się za szybko. Za właściwe uznaje się szczapy o przekroju 10 - 15 cm.
Tak przygotowane drewno powinno zostać składowane przez okres 18 do 24 miesięcy w przewiewnym i możliwie za-zadaszonym miejscu. Wyjątkiem jest dębina która ze względu na dużą gęstość oraz zawartość taniny (garbnika) wyma-ga pozostawania na wolnym powietrzu (i deszczu) przez okres 12 miesięcy a następnie pod przykryciem, suszenia przez 2 - 3 lata.
Po dwóch latach składowania z drewna usunięte zostaną garbniki, lotne składniki żywicy, terpentyna itp. a wilgotność osiągnie 15 -20% i uważa się iż jest to właściwy poziom wysuszenia drewna. Ma ono miano powietrzno-suchego i można je przenosić porcjami do pomieszczeń zamkniętych np. piwnicy. Nie należy jednak zbyt długo przechowywać suchego drewna w wilgotnych pomieszczeniach gdyż ze względu na jego higroskopijność ponownie może uzyskać po-ziom 30% wilgotności (jest to górna granica chłonności błon komórkowych). Zjawisko to nazywa się sorpcją.
Kilka słów o właściwym ułożeniu drewna w okresie składowania i suszenia.
Jednym ze sposobów jest ułożenie stosu o podstawie koła stopniowo zwężającego się do wierzchołka. Podstawę stosu układamy ze szczap położonych korą do dołu, po promieniu, a następnie wzdłuż okręgu, spiralnie zbliżając kolejne warstwy do środka. Należy pamiętać aby wewnętrzny koniec szczap był lekko uniesiony ku górze. Sam wierzchołek trzeba przykryć np. brezentem. Dalszą pracę wykona słońce, wiatr i czas.
Słońce nagrzewa wystające zewnętrzne końce szczap i w wyniku powstałej różnicy temperatur na zewnątrz, i wewnątrz stosu, występuje ruch powietrza w "kanałach" między poszczególnymi szczapami. Oczywiście również wiatr powoduje przepływ powietrza co w konsekwencji doprowadza do wysuszenia drewna.
Drugim sposobem jest zbudowanie zadaszeniana na nasłonecznionej ścianie budynku, i ułożenie drewna pomiędzy dwoma ażurowymi ścianami bocznymi w stos, o kształcie prostopadłościanu. W tym przypadku również należy prze-strzegać zasady nachylenia szczap wewnętrznym końcem w górę aby wykorzystać zjawisko cyrkulacji powietrza wy-wołanego różnicą temperatur na obu końcach szczap. Ewentualny deszcz nie przeszkadza w suszeniu stosu. Woda nie dostaje się w jego głąb i szybko odparowuje.
Najlepsze gatunki drewna kominkowego to : grab, buk, dąb, jesion, brzoza, a więc gatunki liściaste. Drewno iglaste ma niewątpliwie dużą kaloryczność ponieważ jest bardzo żywiczne, ale spala się zbyt szybko dając mało żaru, zanieczysz-cza szybę dlatego też powinno się używać je tylko do rozpalania. 
W poniższej tabeli zamieszczono klasyfikację najczęściej występującego drewna opałowego, gdzie współczynnik 10 oznacza opał o najwyższej wartości energetycznej, natomiast współczynnik 5 o najniższej, dającej o połowę mniej cie-pła.
Na jeden sezon grzewczy trzeba mieć od 5 do 10 m3 drewna w zależności od rodzaju wkładu, ogrzewanej kubatury, izolacji termicznej budynku oraz od warunków zimowych. 

Drewno opałowe dostępne w sprzedaży rzadko kiedy bywa składowane dłużej niż kilka miesięcy. Kupując je należy się poinformować u sprzedawcy, jak dawno zostało ścięte, aby wiedzieć, jak długo należy je przechowywać aby uzyskać paliwo o maksymalnie wysokich parametrach.
Jak widać w przygotowanie drewna opałowego trzeba włożyć sporo pracy jednakże nagrodą będzie bezawaryjne funk-cjonowanie naszego kominka i przewodu kominowego.

Na poniższym wykresie widać że z 1 dm3 drewna powietrznie suchego (o zawartości 15-20%) suszonego minimum 18 miesięcy można uzyskać 4,4 kWh. Jeśli to samo drewno spalimy 3 miesiące po ścięciu, jego wilgotność będzie wyno-siła 45% i dostarczy jedynie 3,2 kWh. 

Renard Fornalski
Mistrz kominiarski

Poniższa tabela przedstawia kaloryczność różnych gatunków drewna plus kilku innych paliw dla porównania. Wartości w tabeli to ciepło spalania w MJ/kg.

sosna:	21,2
świerk:	20,5
jodła:	19,5
brzoza:	20,1
buk:	20,1
dąb:	18,4
olcha:	18,1
wierzba energetyczna*:	16
torf:	15,9
węgiel brunatny:	19,7
węgiel kamienny:	28,4
węgiel drzewny:	29,1

* -- podana wielkość to wartość opałowa, przy założeniu 30% wilgotności

Zależność pomiędzy wartością opałową drewna a jego stanem

STAN DREWNA	ZAWARTOŚĆ WODY (w)	WARTOŚĆ OPAŁOWA (Hu)
Świeżo ścięte	50-60%	2,0 kWh/kg - 7,2 MJ/kg
Składowane przez 1 lato	25-35%	3,4 kWh/kg - 12,2 MJ/kg
Składowane kilka lat	15-25%	4,0 kWh/kg - 14,4 MJ/kg

Gatunki drewna i ich gęstość (kg/m³)

Gatunki drewna	Gęstość drewna całkowicie suchego	Gęstość drewna świeżo ściętego
Buk pospolity	730	990
Dąb	710	1080
Jesion	750	920
Brzoza	650	650
Wiąz	680	950
Grab	830	1080
Olcha	530	690
Klon	660	870
Lipa	530	730
Sosna	480	700
Modrzew	600	760
Świerk	430	740
Jodła	450	1000

Widzimy, że wartość opałowa drewna zależy w duzym stopniu od gatunku i wilgotności. Większą wartość opałową mają gatunki drzew liściastych o dużej gęstości, np. dąb, grab

Bezproblemowa eksploatacja kotłów zależy od zastosowania odpowiedniego paliwa - lub dostosowania do dysponowanego paliwa sposobu eksploatacji kotła. Właściwy wybór typu i gatunku węgla przy zakupie zapewnia to, że praca kotła będzie przebiegała bezawaryjnie. Kocioł będzie pracował sprawniej i lepiej spełniał wymagania ograniczenia szkodliwych emisji, a z punktu widzenia użytkownika sprawność (skuteczność spalania węgla) będzie większa przy mniejszym czasie obsługi. Oszczędność w konsumpcji paliwa w porównaniu ze źle dobranym węglem jest istotna - wynikłą z tego tytułu dodatkową redukcję w koszcie eksploatacji kotła szacuje się na 5% - 25%.

Każde paliwo stałe ma inną wartość energetyczną (opałową), która istotnie wpływa na parametry techniczne kotła - całkowity koszt pozyskania energii zależy więc nie tylko od ceny surowca, ale i od jego wartości opałowej. Na jakość paliwa składają się również m.in. takie czynniki jak zawartość popiołu, siarki, spiekalność.

Węgiel kamienny to jeden z węgli kopalnych zawierający 78-92% pierwiastka węgla (do węgla kamiennego zalicza się też antracyt zawierający do 97% węgla). Barwa czarna. Zwarty, kruchy. Przy spalaniu daje długi, błyszczący płomień. Węgiel kamienny należy do węgli humusowych, niejednorodnych w swej strukturze, stanowiących mieszaninę kilku odmian petrograficznych (różniących się twardością i połyskiem), tworzących pojedyncze pasma. Węgiel kamienny jest najcenniejszym surowcem energetyczno - chemicznym pochodzenia naturalnego. Powstał z martwych szczątków roślin w wyniku złożonych przemian biochemicznych, geofizycznych i geochemicznych w okresie karbonu, permu i trzeciorzę cztery rodzaje skał węglowych (makrolitypy): węgiel błyszczący, w. półbłyszczący, w. matowy i w. włóknisty.

Skała węglowa składa się w 75 - 95% z C, 2,5 - 5,5% z H, 2,5 - 18% z O, z S, N i innych składników mineralnych w mniejszej ilości, oraz z wody (1 - 8%)

Drewno opałowe. Jest bardziej ekologiczne od węgla, ale trudniejsze do pozyskania. W kotłach ze zwykłej stali (niezależnie od typu paleniska) powinno się spalać tylko drewno liściaste ze względu na znikomą zawartość związków żywicznych. Drewno iglaste można bezpiecznie spalać w kotłach zgazowujących wykonanych ze stali kwasoodpornej (uszlachetnionej). Wilgotność drewna, czyli pośrednio czas jego składowania, wpływa na wartość opałową. Największą wartość opałową ma drewno o wilgotności do 25%, czyli sezonowane co najmniej rok. W Europie coraz częściej wykorzystuje się do celów grzewczych miniaturowe brykiety (pellets) z prasowanych trocin. Magazynuje się je w specjalnych zbiornikach, skąd są podawane do kotła. Paliwo uzupełnia się raz na rok, co jest bardzo wygodne dla użytkownika.

Biomasa. To pozostawiona na powierzchni gleby substancja roślinna (resztki pożniwne, zielony nawóz, chwasty), która może być spalana w sposób ekologicznie bezpieczny (nie powoduje zwiększenia ilości dwutlenku węgla w atmosferze) i efektywny energetycznie. W kotłach małej mocy najczęściej stosowane są odpadki drewniane lub węgiel drzewny.

Słoma. W Polsce w rolnictwie zużywa się zaledwie 60% słomy, ponad 35% (około 7 mln ton rocznie) pozostaje na polach. Można spalać ją w kotłach c.o. Słoma ma mniejszą wartość opałową niż węgiel (średnio 18,7 MJ/kg). Najbardziej racjonalne jest spalanie sprasowanych bloków słomy o wymiarach 0,4 x 0,4 x 0,8 m i wadze 10-12 kg (tak zwanych balotów). Słoma żółta (świeża) zawiera dużo wody i przez to ma mniejszą wartość opałową niż słoma szara (składowana). Świeżo po ścięciu można stosować do celów grzewczych tylko słomę pszenną. Wartość opałowa i zawartość popiołu w różnych rodzajach paliwa

Rodzaj paliwa	Wartość opałowa [MJ/kg]	Zawartość popiołu [%]
drewno opałowe	8-15	1-2
torf	11,7-15,5	5-15
węgiel brunatny	7,5-21	10-20
węgiel kamienny	16,7-29,3	5-30

Węgiel kamienny został sklasyfikowany przepisami Polskich Norm, w szczególności: PN-82/G-97001 "Węgiel kamienny. Sortymenty", PN-82/G-97002 "Węgiel kamienny. Typy", PN-82/G-97003 "Węgiel kamienny do celów energetycznych ", PN-82/G-97004 "Węgiel kamienny. Klasy węgla do koksowania."

Parametry techniczne węgla kamiennego w różnych sortymentach mieszczą się w zakresach:

	kaloryczność : od 30 000 kJ do 16 700 kJ
	zawartości popiołu : 5% do 30%
	zawartości siarki : 0,4% do 1%

---