Dřevo – tradiční palivo

Polenové dřevo je tradičním palivem. Jeho výhodou je lepší dostupnost (i cenová) než u ostatních paliv. Na rozdíl od ostatních dodavatelských paliv je však potřeba provést mnohé úpravy, než je možné získat tepelnou energii. Ostatní paliva jsou ze strany dodavatele připravena ke spalování (uhlí, oleje, zemní i zkapalněný plyn, elektřina). Pokud ovšem můžeme věnovat spíše místo peněz čas na přípravu topiva, je pro nás polenové dřevo finančně nejpřijatelnější. Při jeho zpracování a spalování je však nutno přihlížet mnoha zdánlivě nesouvisejícím faktorům. Biomasou nazýváme hlavně dřevní odpad a nové produkty (piliny, peletky, brikety, sláma, štěpka, kůra). Jejich efektivní spalování vyžaduje moderní technologie, mnoho z těchto paliv má vysokou vlhkost, jiná jako třeba piliny nebo sláma díky své vlastnosti spékat se vyžadují odlišný proces spalování. Záleží hlavně na zápalné teplotě paliva a přísunu vzduchu. Je samozřejmé, že pokud přiložíme do klasických kamínek balík slámy, teplo je spotřebováno k uvolnění vlhkosti, dochází k ochlazování kamen a pouze k uhelnatění povrchových vrstev balíku. Klasická kamna neumí účinně využít vznikajícího dřevoplynu. Moderní technologie přišly s dvoukomorovým spalováním dřeva, jehož výsledkem je vyšší účinnost spalování (tedy nižší spotřeba paliva) a hlavně vysoký stupeň regulovatelnosti výkonu při zachování jmenovité účinnosti. Vlastnosti dřeva Dřevní hmota všech stromů má za stejné vlhkosti přibližně stejnou výhřevnost. Jelikož hustoty dřev jsou však rozdílné, je tak i rozdílné množství tepla, které lze uvolnit ze stejného objemu dřevní hmoty. Základní vlastnosti vybranných dřevních hmot

Při určování tepelných vlastností jednotlivých dřevin jsou užity následující jednotky: plm, pm – plnometr nebo pevný metr, představuje 1 kubický metr čisté dřevní hmoty prm, rm – rovnaný metr, představuje 1 kubický metr polen, obsahuje 60 - 75 % čisté dřevní hmoty prms – prostorový metr štěpky (drceného dřeva), volně ložené a nezhutněné Pomocí následující tabulky můžeme určovat množství energie, skryté v našich zásobách a hodnotit dostatek či nedostatek dřevní hmoty na topnou sezonu. Velmi důležitou vlastností palivového dřeva je vlhkost, která zásadně ovlivňuje tepelné vlastnosti. Tabulka ukazuje, jak rapidně klesá výhřevnost se stoupající vlhkostí. Výhřevnost dřeva v závislosti na vlhkosti

Se stoupajícím objemem vody v dřevní hmotě klesá její výhřevnost, protože stoupá množství tepla potřebné k odpaření obsažené vody. Odpařená voda navíc neblaze působí na tepelnou techniku a proces spalování. Při spalování vlhkého dřeva dochází: - k velkému uvolňování par, které ochlazují kotlové těleso a tím zhoršují podmínky pro spalování - zkondenzovaná pára reaguje s uhlíkatými složkami a dehtuje - váže se na saze odlétající komínem a zamořuje okolí - snižuje tepelný výkon, může ochladit kotlové těleso natolik, že kotel vyhasne Zásadně se doporučuje topit dřevem s obsahem vody nižším než 30 %, optimálně nižší než 20 %. Vlhkost dřeva udávaná v procentech za jednotného objemu se vypočítá jako rozdíl vzorku a sušiny o stejném objemu, to vyděleno hmotností sušiny. Výsledek pak násobíme stem. Polínko smrkového dřeva má hmotnost 180 g, hmotnost sušiny daného objemu je 150 g. Polínko má tedy vlhkost 20 %. Čerstvě poražené a nařezané dřevo obsahuje podle druhu, polohy a stáří stromu mezi 50 % a 100 %, někdy i více vlhkosti (nutno důsledně rozlišovat obsah vody v dřevině a vlhkost dřeva). U listnatých dřevin je toto procento obecně větší než u jehličnanů. I uvnitř kmene nalezneme rozdíly. Jarní dřevo, běl a vrškové dřevo obsahují více vody než letní dřevo, jádrové dřevo a kulatina od pařezu. Abychom si mohli užít tepla, snažíme se vlhkost snížit na přijatelnou hranici. Sušení dřeva – proces vysoušení Důležitou vlastností dřeva je schopnost odevzdávat a přijímat vodu. To znamená, že pokud dřevo usušíme a poté nevhodně uskladníme, zase nám vodu natáhne a celé snažení přichází vniveč. Voda se ve dřevě nachází v buněčných dutinách (volná voda) a v buněčných stěnách (vázaná voda). volná voda se uvolňuje snadno a při jejím vypuzení získáme dřevo o vlhkosti zhruba 30 %. S vázanou vodou je to horší, zde již trvá odvodnění mnohem déle, jde o složitější proces. Vysoušení dřeva jsou vlastně dva fyzikální procesy. Prvním je pronikání vody zevnitř na povrch dřeva, druhý pak odpařování par z povrchu dřeva. Tento proces závisí na vlhkosti okolního vzduchu, což znamená, že vypařování se děje, dokud není dosaženo rovnováhy mezi vlhkostí dřeva a vlhkostí okolí. Můžeme tedy vyvodit, že vypařování na povrchu dřeva značně závisí na teplotě a vlhkosti vz