 |
|
Spalování dřeva je chemický proces, u kterého dochází k vývinu tepla. U dřeva je definování tohoto procesu poněkud složitější, protože každé dřevo má trochu jiné chemické složení a jinou vlhkost.
Vlhkost dřeva
Vlhkost dřeva má zásadní vliv na výhřevnost dřeva, neboť voda má velké výparné teplo (potřeba tepla na přeměnu vody ve vodní páru). S rostoucím obsahem vody se snižuje množství získané energie.
1 kg vlhkého dřeva vyrobí 2000/2500 kcal/hod.
1 kg suchého dřeva (proschlého za dva roky) vyrobí 3500/4000 kcal/hod.
Dřevo je tedy před jeho použitím třeba nechat alespoň částečně vyschnout. Všeobecně se doporučuje vlhkost pod 30 % a za optimální se považuje vlhkost do 20 %, protože té lze dosáhnout ještě běžným sušením.
Složení dřeva
Z chemického hlediska jde o rostlinnou biomasu. Dřevo je tvořeno řadou různých sloučenin - ze spalitelných látek mají největší význam celulóza, lignin a pryskyřice. Z nespalitelných látek je pro výhřevnost dřeva významný především obsah vody a dále pak obsah anorganických látek, které tvoří popel.
Procesy probíhající při hoření dřeva
Významnou vlastností dřeva (a obecně všech forem biomasy) je značný podíl takzvané prchavé hořlaviny. Při zahřátí na teplotu přes 200°C dochází k rozkladu a tvorbě hořlavých plynů. V důsledku toho, hoří dřevo dlouhým plamenem což trochu komplikuje konstrukci topenišť na jeho spalování. Do plamene se totiž musí přivést dostatečné množství vzduchu a musí dojít k jeho promísení, aby mohly všechny těkavé složky vyhořet. K tomu je také třeba dostatečná teplota. Plamen se totiž nesmí příliš ochladit.
Další vlastností dřeva je obsah vody. To souvisí jednak s jeho rostlinným vznikem a jednak s hygroskopičností celulózy. Vysušené dřevo totiž opět snadno zvlhne. Obsah vlhkosti ve dřevě má zcela zásadní vliv na jeho výhřevnost. Spalováním dřeva v mokrém stavu ztratíme významnou část tepla, které je v něm obsažené.
Při spalování dřeva probíhají následující procesy
Při zahřívání nejprve nastane odpařování vody, která je ve dřevě přítomná. Protože dřevo má poměrně špatnou tepelnou vodivost a voda má vysoké výparné teplo, dochází u větších kusů dřeva k tomuto procesu ještě dlouho potom, kdy dřevo již na povrchu hoří. Odpařování vody spotřebuje mnoho tepla a velmi efektivně dřevo chladí. Teprve po odpaření vody ve vysušené zóně vzroste teplota a začne docházet k uvolňování dalších prchavých látek (např. pryskyřice) a k tepelnému rozkladu (pyrolýza) jednotlivých látek ze kterých se dřevo skládá. Vzniká směs hořlavých plynů a na roštu zbývá dřevěné uhlí. Udává se, že uvolněná prchavá hořlavina (plyny) v sobě nese přes polovinu energie ve dřevě obsažené. Hořlavé plyny se vzduchem přiváděným pod rošt (primární vzduch) hoří ve formě dlouhého plamene (primární spalování). Při tom ale nedojde ke spálení všech spalitelných složek, protože k tomu zpravidla není dostatek kyslíku nebo dostatečně vysoká teplota. Pokud je pod rošt přiváděn nadbytek vzduchu, tak se plamen příliš ochladí a část hořlaviny se vyloučí ve formě sazí (uhlík). Když je kyslíku málo, tak zase nemůže dojít k úplnému spálení (oxidaci až na oxid uhličitý). V každém případě to znamená, že ztratíme část energie v palivu obsažené. Z tohoto důvodu je třeba zajistit aby spalovací komora v níž hoření probíhá měla dostatečně vysokou teplotu t.j. aby byla rozumně tepelně izolována a do plamene se v určité vzdálenosti nad roštem přimíchává takzvaný sekundární vzduch, který umožní dohoření zbylých, dosud nespálených, plynů. Tím se uvolní i zbylá energie v palivu obsažená a do komína pak odchází jen oxid uhličitý, vodní pára a dusík. Vzdušný dusík se spalování prakticky neúčastní; pokud je ovšem teplota plamene dostatečně vysoká dochází v určité míře k reakci dusíku a kyslíku za vzniku směsi oxidů dusíku; tato reakce je z hlediska energetického nevýznamná, nicméně velmi zásadní je z hlediska emisí (oxidy dusíku jsou považovány za škodlivé emise).
Právě délka plamene a nutnost zajistit jeho vysokou teplotu znamená nutnost používat větší ohniště a teplosměnné plochy umístit až za koncem plamene, aby plamen zbytečně neochlazovaly, jinak se tvoří saze, které je zanášejí a pochopitelně se tím také snižuje účinnost spalování.
Dobře vyřešené spálení prchavé hořlaviny je proto důležitou podmínkou dosažení vysoké účinnosti při topení dřevem ve všech jeho formách.
Při spalování dřeva se tvoří také velmi jemný polétavý popílek, který může zanášet např. kouřové tahy. Většina popela však zůstává na roštu a obecně platí, že ve srovnání s uhlím produkuje spalování dřeva jen malé množství popela. Tento popel je navíc možno využít jako hnojivo na zahradu, protože obsahuje značnou část draslíku.
Zdroj : www.top-el.cz
Štípačka na dřevo je hitem posledních let. Zaručuje, že přípravu dřeva zvládnete bez zbytečné dřiny a potu, a to za zlomek času oproti štípání dřeva sekerou.
Čím topit, nebo možná spíše čím netopit. Pro většinu z nás jsou to informace banální, ale najdou se i tací, kteří opravdu háží odpadky do krbu ...
