Drewno w kominku "płacze"? To zjawisko w kominku oznacza jedno. Zignorujesz je na własne ryzyko!
Skoro woda za zamkniętą szybą kominka nie pochodzi z zewnątrz, musiała być już wcześniej uwięziona w kawałkach drewna. Mokre drewno w kominku jest nieekonomiczne. Szkodzi nie tylko środowisku, ale też Twojemu kominkowi. Można by pomyśleć, że spalanie wilgotnego drewna potrwa tylko po prostu nieco dłużej. W rzeczywistości uruchamia się przy tym cały szereg niekorzystnych procesów.
Z tego artykułu dowiesz się:
Jak przebiega spalanie drewna i jakie substancje są przy tym uwalniane?
W wyniku spalania w kominku opału daje się przede wszystkim zauważyć fascynująca gra płomieni oraz przyjemne ciepło. Nie są to oczywiście jedyne skutki palenia w kominku, a cały proces jest znacznie bardziej skomplikowany.
Podczas spalania drewna uwalniają się głównie związki węgla i tlenu w formie tlenku węgla i dwutlenku węgla. Do tego dochodzi jeszcze duża ilość wodoru. Drewno zawiera też pewne niepalne związki chemiczne, które pozostają w popiele. Dodatkowo w procesie spalania powstają i ulatniają się z dymem drobne cząsteczki smoły i kwasów, odparowuje i trafia do komina pozostająca w drewnie woda.
Trzy fazy spalania drewna w kominku
Spalanie drewna jest procesem chemicznym bardzo dobrze zbadanym przez naukę. Ściśle biorąc, drewno nie tyle się spala, co ulega gazyfikacji. Proces spalania drewna można ogólnie podzielić na trzy fazy: suszenie, gazyfikacja i utlenienie.
- Suszenie
W pierwszej fazie procesów, jakie zachodzą w efektownym spalaniu opału w kominku mówi się o temperaturze od 100 do 150°C. W tym czasie woda znajdująca się w drewnie zostaje podgrzane i odparowana. Trzeba w tym miejscu podkreślić, że do optymalnego spalania drewna w palenisku jego wilgotność nie powinna przekraczać 20%. Suszenie drewna opałowego jest więc sprawą zasadniczą.
Użycie drewna zbyt mokrego powoduje wyraźny spadek uzyskania energii cieplnej i wzrost ilości uwalnianych do atmosfery szkodliwych substancji. O rozpoczęciu fazy suszenia w kominku można się przekonać, słysząc syczenie parującej wody i widząc na drewnie „gotowanie się” kropli. Jest to zjawisko wybitnie endotermiczne – suszony opał pobiera cały czas ciepło.
- Odgazowanie
W tej drugiej fazie mówimy o przedziale temperatury od 150 do 600°C. Płomienie gwałtownie szaleją, lotne cząsteczki drewna zamieniają się w gaz. W temperaturze powyżej 200°C drewno zaczyna ulegać znacznemu rozpadowi. Faza trwa do ok. 600°C i zachodzi w niej zjawisko pirolizy. Drewno traci ponad 85% swojej pierwotnej masy, pozostaje węgiel drzewny. Ta faza kluczowa dla spalania drewna, ponieważ uwalnia ok. 70% jego wartości opałowej. Proces endotermiczny (z pochłanianiem ciepła) przekształca się w zjawisko typowo egzotermiczne (z oddawaniem ciepła).
- Utlenianie
Ta faza rozciąga się w przedziale od 600 do 1300°C i zawiera również tak zwane dopalanie. W tej fazie można wpływać na ogień poprzez regulację dopływu powietrza. Na koniec tej fazy pozostaje popiół jako pozostałość. Stanowi on zaledwie 0,5 do 1% całkowitej masy, co świadczy o prawie całkowitym spalaniu się drewna.
Odpowiednie warunki spalania drewna w kominku
Niezbędnym warunkiem optymalnego spalania jest, oprócz odparowania wody i uzyskania temperatury zapłonu części lotnych, dopływ odpowiedniej ilości powietrza. Dla różnych rodzajów drewna i palenisk jest określony tzw. współczynnik nadmiaru powietrza, czyli liczba określająca, ile razy więcej powietrza trzeba dostarczyć do paleniska w porównaniu z ilością teoretyczną. Dla kominka wartość tego współczynnika wynosi 2,3 do 3,0.
Zbyt duży nadmiar powietrza powoduje wychładzanie paleniska, część powietrza nie bierze udziału w spalaniu, co obniża sprawność grzewczą urządzenia, a na dodatek sprzyja powstawaniu szkodliwych związków chemicznych, np. tlenków azotu.
Niedobór powietrza natomiast skutkuje niedopalaniem się cząstek węgla i pozostawaniem w formie zabójczego tlenku węgla, a także ulatnianiem się ze spalinami niespalonych węglowodorów.
Dlaczego wilgotne drewno nie nadaje się do kominka?
Podczas procesu spalania w kominku podgrzewana jest również woda znajdująca się w drewnie. Odparowanie wody wymaga określonej ilości energii cieplnej, co bezpośrednio wpływa na ogólną efektywność spalania. Jednocześnie obniża się temperatura, a to oznacza, że im niższa jest temperatura spalania, tym mniej ciepła przejdzie do otoczenia. Im bardziej mokre drewno, tym wyraźniejszy staje się ten efekt.
Wilgotny opał w kominku może pociągać za sobą liczne negatywne skutki:
- Z każdym dodatkowym procentem wilgotności wzrasta uwalnianie szkodliwych substancji.
- Niższe temperatury spalania prowadzą do spadku efektywności; kominek wytwarza znacznie mniej ciepła, niż wynikałoby to z wartości opałowej drewna.
- Podczas spalania mokrego drewna powstaje gęsty, ciemny dym i ostry zapach. W przypadku kominka dym może przedostawać się do pomieszczeń.
- Dym z wilgotnego drewna powoduje osadzanie się sadzy na szybie kominka oraz w przewodach kominowych.
Jeśli drewno kominkowe wykazuje podwyższoną wilgotność rzędu 21-24%, należy przechować je do następnego sezonu, aby dobrze wyschło. Drewno o wilgotności powyżej 25% nie nadaje się do użytku.