V současnosti nejoblíbenějším tuhý palivem do kotlů a kamen patří klasické palivové dříví, které je stále dostupným způsobem topení pro většinu majitelů domečků a chaloupek. Článků o způsobech topení a druzích dřeva je spousta. Zkusme se podívat dřevu na kloub, a přibližme si proces hoření. Co se děje se dřevem v průběhu hoření, a jak dosáhnout nejefektivnějšího vytápění?
Hoření dřeva
Proces hoření je chemická reakce, do které vstupují dvě veličiny. A to hořlavina a oxidační prostředek. V našem případě dřevo (ale i např. benzín, zemní plyn apod.) a kyslík. Tato reakce se navenek projevuje uvolňováním tepla a světla. Pro průběh hoření dřeva je nejdůležitějším faktorem vlhkost dřevní hmoty.
Poté rozhoduje zápalná teplota ohně, která polínko rozhoří do krásného žlutého plamene. Asi 80 % tvoří prchavá hořlavina – plyn. Poté vyhořívá zbylých 20 % pevných částic – žhavé uhlíky. Při nahřátí dřeva asi na 200 stupňů se začne uvolňovat prchavá hořlavina. V okamžiku, kdy teplota hoření dřeva dosáhne přibližně 400 stupňů, přibližujeme se na zápalnou teplotu.
Pokud chceme topit s vysokou účinností, kvalitně a s minimem vypouštěných emisí do vzduchu, je potřeba dodržovat základní principy správného spalování dřeva. Těmi jsou především dostatek spalovacího vzduchu, vysoká teplota ve spalovací komoře a kvalitní palivo. Vzduch pro spalování si jednoduše zajistíme pomocí okénka v kotelně či jiným umělým přisáváním (minimálně průměr odtahové roury komína).
Základní zplodiny hoření jsou oxid uhelnatý a nespálené uhlovodíky. Samotné dřevo je složeno z několika látek. Jsou to látky spalitelné a látky nespalitelné. Mezi ty spalitelné řadíme celulózu 40-50 % (měkké dřevo 40 %, tvrdé dřevo 45 %), lignin 20-30 % (měkké dřevo 30 %, tvrdé dřevo 20 %), hemicelulózu 20-30 % a organické látky – pryskyřice (jehličnany), třísloviny (listnáče), tuky, terpeny. Mezi nespalitelné pak řadíme anorganické látky – minerály, horniny apod. ty tvoří popel. A samozřejmě vodu – obsah je velice variabilní podle druhu dřeva a suchosti dřeva.
Proces hoření
Samotný proces hoření dřeva má tři základní fáze:
1) Zapálení dřeva
Pomocí podpalovače palivové dřevo zapálíme. Nejprve se ve dřevě ohřívá a odpařuje voda. První je na řadě voda volná, pak i voda vázaná. Ta se formou spalin dostává do komína. Obsah vody ve dřevě je rozdílný. Uprostřed je největší, a proto dochází po obvodu k praskání dřeva, čímž se i doprostřed dostává teplo. Voda pak vytváří páru.
Pořád platí, že dřevo na topení má být dostatečně vysušené, protože nadbytečná voda se musí vypařit. Vlhkost ochlazuje dřevo. Tak odcházejí spaliny, které odvádí nevyužitou energii do komína. Toto nedokonalé spalování způsobuje tvorbu sazí a vlhkost, což odtahovým cestám nesvědčí. V první fázi je taky nutné zajistit dostatečný tah komínu, aby spaliny mohly odcházet.
2) Zplynování
Pro účinné spalování dřeva je nutné dosažení teploty alespoň 200°C a obsažené látky tak mohou zplynovat. Čím je teplota spalování vyšší, tím je toto zplynování efektivnější. Při teplotě nad 280°C pak rozklad dřeva neboli pyrolýza probíhá nejúčinněji. Všechny hořlavé látky jsou tak zplynovány. Při správném spalování je oheň jasně svítivý. Pokud je plamen nestálý a modrý, tak je přiváděno velké množství vzduchu.
Podle barvy kouře můžeme rozlišit kvalitu spalování:
Bílý kouř - většinou v zimě, a když je štípané dřevo vlhké.
Modrý kouř - znamená nízkou teplotu, a tím pádem nedokonalé spalování.
Černý kouř - malý přívod vzduchu, opět nedokonalé spalování a tvorba sazí.
3) Dohořívání dřeva
Uhlíky, které zbývají v topeništi dohořívají bez plamene, a zůstávají pak už jen nespálené látky ve formě popela. Čím je palivové dříví lépe spáleno, tím je popela méně, zpravidla pod 1 % původní hmotnosti dřeva.
Účinné spalování dřeva
Zjednodušeně jsme si vysvětlili proces hoření dřeva a nyní menší rada na závěr. Pokud jste již ve fázi zplynování, nikdy nenechte kotel úplně vyhořet do „nuly“. Pokud ovšem nechcete nechat vyhasnout. V opačném případě postupně přikládejte, abyste nezpůsobili kotli teplotní šok. To samé platí v případě, že dříví skladujete např. na mrazu. Radši si do kotelny vyskládejte vždy dávku dřeva na den až dva. Předejdete tak přikládání studeného dřeva, které by akorát dehtovalo a produkovalo škodlivé emise. Také účinnost spalování nebude uspokojivá. Nejen výkonem, ale i pro rodinný rozpočet. Pamatujte, že suché dřevo je základ.
Při hoření dřeva mohou nastat problémy. Ty nejčastější jsme zpracovali v článku Problémy a jejich řešení při špatném hoření dřeva. Pokud máte i vy nějaké trable s hořením dřeva, podívejte se do našeho dřívějšího článku. Třeba vám dokážeme pomoci.
Probíhá načítání polohy ...
