Myślisz, że metr drewna to "metr ciepła"? Różnice w wydajności są ogromne, nawet w obrębie jednego gatunku

Właściciele domów jednorodzinnych poszukują często alternatywnych metod ogrzewania, aby oszczędzać koszty energii, tym bardziej, że paliwa kopalne przechodzą już do historii. Wiele przemawia za tym, żeby znajdować regionalne rozwiązania i dostępne alternatywy dla gazu i oleju. I tutaj wchodzi do gry drewno opałowe oraz produkowany z odpadów drzewnych pellet. Znając zapotrzebowanie na energię cieplną własnego domu (choćby na podstawie zużycia w ubiegłych latach albo wyliczeń) można samodzielnie policzyć potrzebne zapasy nowego paliwa.
- Pellet drzewny – gigant ciepła w miniformacie
- Pellet drzewny zamiast oleju opałowego
- Tyle ciepła tkwi w drewnie opałowym
- Jakie czynniki wpływają na wartość opałową drewna?
Pellet drzewny – gigant ciepła w miniformacie
Pellet jest drewnem w swojej najbardziej energetycznej formie. Na przełomie wieków pellet drzewny rozpoczął zwycięski pochód w Europie Środkowej. Piece i systemy centralnego ogrzewania na pellet odznaczają się wysokim stopniem automatyzacji i wysoką sprawnością energetyczną przy jednoczesnej niskiej emisji szkodliwych gazów do atmosfery. Prawdziwa rewolucja w liczącej tysiące lat historii wykorzystania drewna opałowego. Komfort, nowoczesność, niska szkodliwość dla środowiska i automatyzacja – to cechy przypisane pelletowym systemom grzewczym.
Wiele osób decyduje się na ogrzewanie pelletem, ponieważ jest to odnawialny nośnik energii, dostępny z lokalnego pozyskania drewna, przez co unika długiego transportu. Ale daje się też zauważyć wysoka wartość opałowa pelletu w porównaniu z gazem i olejem opałowym:
| gaz ziemny | 10,1 kWh/m3 |
|---|---|
| olej opałowy | 9,8 kWh/litr |
| pellet drzewny | 4,8 kWh/kg |
| drewno opałowe łupane | 4,0 kwh/kg |
| prąd elektryczny | 1,0 kWh |
Pellet drzewny zamiast oleju opałowego
Wartości opałowej nie należy mylić z ciepłem spalania. Ciepło spalania określa się jako ilość ciepła wydzielaną w procesie spalania razem z energią pochodzącą z kondensacji pary wodnej. Przyjmuje się przy tym, że warunki w tym procesie są idealne, zaś spalanie jest zupełne. W rezultacie spalania ani w popiele, ani w parze nie pozostają cząstki palne.
Natomiast wartość opałowa to ilość ciepła powstająca w procesie spalania, jednak bez kondensowania się pary wodnej oraz spalin. Ciepło spalania przewyższa więc wartość opałową średnio o około 10 proc. Praktycznie biorąc oznacza to, że wartość opałowa pelletu jest ilością energii rzeczywiście możliwą do wykorzystania.
Czy pellet drzewny jest rzeczywiście zrównoważonym opałem rodzimego pochodzenia? Oto kilka ważnych faktów:
- Wartość opałowa – ok. 4,9 kWh/kg
Litr oleju opałowego daje ok. 10 kWh. A wiec dwie tony pelletu równoważą około tysiąca litrów oleju opałowego.
- Gęstość paliwa – 650 kg/m3
Dla domu, który dotychczas potrzebował 2000 l oleju opałowego, a w przyszłości ma być ogrzewany pelletem, potrzebne jest pomieszczenie do jego składowania o pojemności około sześciu metrów sześciennych.
- Zawartość popiołu – ok. 0,5% w przypadku pelletu wysokiej klasy
Wynika z tego, że zastąpienie 2000 l oleju opałowego pelletem, wytworzy 20 kg popiołu.

Tyle ciepła tkwi w drewnie opałowym
Biorąc pod uwagę stosunek wartości opałowej do masy, nasze rodzime rodzaje iglaste przewyższają pod tym względem również rodzimego pochodzenia drewno liściastych rodzajów. Różnica jest jednak niewielka i wynika z większej zawartości ligniny i żywicy. Znacznie większy wpływ na wartość opałową ma zawartość wilgoci w opale. Przykładowo, świeżo pozyskane drewno bukowe o zawartości wody ok. 50% wykazuje wartość opałową ok. 2,16 kWh/kg, podczas gdy sezonowane szczapy bukowe o wilgotności 20% mają wartość opałową rzędu 4,02 kWh/kg. Tym samym 2,5 kg suchego drewna zastępuje litr oleju opałowego (zawartość energii ok. 10 kWh/l).
Dlaczego więc płaci się za metr przestrzenny suchego drewna bukowego więcej niż za metr przestrzenny świerkowego? To wynika z różnej gęstości różnych gatunków drzew, które dlatego właśnie dzielą się na miękkie i twarde. Metr przestrzenny suchego drewna twardego waży powiedzmy 360 kg, wobec 280 kg drewna miękkiego. Zależność wartości opałowej od wilgotności jest następująca:
| wilgotność w % | 0 | 15 | 20 | 30 | 50 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| jednostka | wartość opałowa w kWh | |||||
| świerk | kg | 5,20 | 4,32 | 4,02 | 3,44 | 2,26 |
| m3 | 1971 | 1926 | 1904 | 1863 | 1713 | |
| mp | 1380 | 1348 | 1333 | 1304 | 1199 | |
| buk | kg | 5,00 | 4,15 | 3,86 | 3,30 | 2,16 |
| m3 | 2790 | 2724 | 2692 | 2631 | 2411 | |
| mp | 1953 | 1907 | 1885 | 1841 | 1687 | |
Przybliżone wartości opałowe (w kWh) innych rodzajów drewna wyglądają następująco:
| rodzaj | mp | kg |
|---|---|---|
| klon | 1759 | 3,8 |
| brzoza | 1759 | 4,0 |
| dąb | 1945 | 3,9 |
| olcha | 1389 | 3,8 |
| jesion | 1945 | 3,9 |
| jodła | 1482 | 4,2 |
| sosna | 1574 | 4,1 |
| robinia | 1945 | 3,8 |
| jodła | 1389 | 4,1 |
| wierzba | 1296 | 3,8 |

Jakie czynniki wpływają na wartość opałową drewna?
Na to, ile ciepła może dostarczyć w rzeczywistości kawałek drewna, wpływ mają rozmaite czynniki. Do najważniejszych należą:
- Wilgotność – im mniejsza pozostałość wody, tym większa wartość opałowa drewna.
- Gęstość drewna – gatunki twarde zawierają więcej masy w jednostce objętości niż gatunki miękkie.
- Składowanie – drewno przechowywane w pomieszczeniu suchym, przewiewnym i zadaszonym dłużej zachowuje swoje właściwości.
- Czas składowania – zbyt długo składowane drewno traci energię, ponieważ ulega z czasem naturalnemu biologicznemu rozkładowi.
Znajomość wartości opałowej kupowanego drewna jest ważna, aby w miarę dokładnie policzyć zapotrzebowanie na drewno opałowe. W przypadku pelletu sprawa jest prostsza, ponieważ producent podaje na etykiecie wszystkie istotne informacje.