Wilgotność drewna opałowego: Norma i wpływ na spalanie
- Szczegóły
Drewno opałowe od niepamiętnych czasów jest podstawowym, tanim i skutecznym sposobem ogrzewania domów. Podobnie jednak jak w przypadku każdej innej biomasy, jest bezużyteczne, gdy ma zbyt dużą wilgotność. Niezwykle ważnym czynnikiem w przypadku biomasy, a więc również drewna, jest wilgotność.
Wpływ wilgotności drewna na spalanie
Wraz ze wzrostem wilgotności drewna spada jego wartość opałowa. Świeżo ścięte drewno składa się aż w połowie z wody. Mokre drewno jest mniej kaloryczne - spala się go nawet dwukrotnie więcej, gdyż część energii pochłaniana jest na odparowanie wody, przez co temperatura spalania jest niższa.
Przed spaleniem następuje „gotowanie” mokrego drewna, a tym samym uwolnienie setki lotnych związków organicznych. W wyniku tego część gazów nie ulega całkowitemu spaleniu - wytwarza się dużo dymu oraz sadza, która w połączeniu z wilgocią osadza się na ścianach komina. Sadza w połączeniu z wilgocią często tworzy osadzający się na ścianach komina kreozot, czyli tak zwana maź smolista. Efekt: zmniejszona przepustowość komina, obniżona sprawność kominka/kotła, zapchanie, korozja, czy nawet samozapłon komina.
Równocześnie, spalanie wilgotnej biomasy (drewna) prowadzi do emisji szkodliwych dla zdrowia substancji - przede wszystkim silnie rakotwórczego benzo-α-pirenu, a także pyłów, zwłaszcza tych najmniejszych - a zatem najbardziej szkodliwych (PM<1). Dlatego drewno, wbrew powszechnej opinii, nie jest paliwem „czystym” („ekologicznym”).
Palenie mokrym drewnem to jeden wielki dramat. Ani to przyjemne, ani efektywne, ani bezpieczne, ani tanie. Mokrego drewna zużywasz około dwa razy więcej niż faktycznie potrzebujesz, bo mnóstwo ciepła ze spalania zostaje zmarnowane na odparowanie wody.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Im wydajniej spalasz drewno, tym mniej dymu i zanieczyszczeń. Dym z pieca opalanego drewnem powstaje przede wszystkim w wyniku niepełnego spalania. Wymiana pieca na spełniający wymogi ekoprojektu poprawi sam proces spalania, a tym samym zmniejszy ilość dymu i szkodliwe zanieczyszczenia powietrza uwalniane do powietrza. Na wydajność spalania mają wpływ: cechy konstrukcyjne pieca, sposób jego obsługi i konserwacji oraz rodzaj spalanego drewna.
Normy wilgotności drewna opałowego
Aby nadawało się do spalenia, wilgotność trzeba obniżyć do 20%. Odpowiednia wilgotność drewna do spalania to 10-20%. To mądrze zwany stan powietrznosuchy, wilgotność jaką osiąga drewno na wolnym powietrzu. Zgodnie z obecnymi przepisami, zawartymi w uchwale sejmiku wojewódzkiego z 2019 roku, nie można używać drewna, którego wilgotność wynosi więcej niż 20 procent.
Funkcjonują zasadniczo cztery klasy wilgotności:
- Najwyższą, tzw. klasę premium, stanowi drewno o wilgotności do 20%; to drewno sezonowane, dodatkowo dosuszane w suszarniach wysokotemperaturowych. Takie drewno spala się najefektywniej i wytwarza najwięcej ciepła.
- Druga klasa, najbardziej popularna, obejmuje tzw. drewno suche o wilgotności poniżej 25%. Drewno takie przygotowuje się na dwa rożne sposoby. Pierwszy - tradycyjny - uzyskiwany jest dzięki długotrwałemu suszeniu połupanego drewna na powietrzu.
- Trzecia klasa, najczęściej spotykana w ofertach na polskim rynku, to drewno półsuche o wilgotności do 35%, krótko sezonowane. Tutaj na początku spalania będziemy mieli już więcej dymu, wartość kaloryczna drewna jest już wyraźnie mniejsza.
- Wreszcie - czwartą klasę stanowi drewno świeże, o wilgotności rozpoczynającej się powyżej 35%, mogącej dochodzić i do 70%, a w niektórych gatunkach zdecydowanie wyżej.
Drewno właściwie przygotowane do sezonu grzewczego powinno mieć 20% wilgotności. Taką wilgotność można uzyskać po dwóch latach sezonowania. Jeśli jednak chodzi o dopuszczalną wartość wilgotności - 35% - jest ona możliwa do uzyskania już po roku sezonowania.
Wartość energetyczna drewna w zależności od wilgotności
Wartość energetyczna drewna spada wyraźnie wraz ze wzrastającą jego wilgotnością. Na przykład:
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
- Drewno z 12 - 20% zawartością wody ma wartość energetyczną 4 kWh/1kg drewna.
- Zaś drewno z 50% zawartością wody ma wartość energetyczną 2 kWh/1kg drewna.
Sezonowanie drewna
Jeśli mówimy o drewnie przeznaczonym na opał, rzadko stosuje się suszarnie, a raczej jest to tradycyjne sezonowanie. Sezonowanie drewna opałowego to nic innego, jak odczekanie tego właśnie sezonu czy dwóch - czasem kilku miesięcy, czasem lat - pomiędzy pozyskaniem drewna a jego spaleniem w piecu. W tym czasie w naturalny sposób drewno oddaje wilgoć.
Po ścięciu, wilgotność drewna dochodzi do 100%; po sezonowaniu przez jedno lato wartość spada do ok. 40%. W trakcie sezonowania przez następne lata wilgotność spada do ok. 25%. Najniższą wilgotność jaką można uzyskać w naturalnych warunkach sezonowania, pod zadaszeniem, to ok. 8%. Wartość opałowa drewna sezonowanego jest prawie dwukrotnie wyższa niż zaraz po jego ścięciu.
Standardowo mówi się, że sezonowanie drewna polega na trzymaniu go pod dachem przez około dwa lata - co jest przesadą, bo poprawnie przygotowane i składowane drewno wyschnie w kilka miesięcy. Tuż po ścięciu (albo po zgubieniu liści gdy drzewo cięte było „na zielono”) drewno powinno być pocięte na krótsze odcinki i porąbane.
Gotowe szczapy nie powinny być grubsze w przekroju niż 6-12cm i o kilka centymetrów krótsze od paleniska, by nie wchodziły do niego niemal na wcisk. Stosy drewna nie muszą być dokładnie osłonięte od deszczu - wystarczy nakrycie od góry. Najważniejszy jest przewiew i do tego najlepiej miejsce nasłonecznione. W ten sposób utrata większej części wilgoci nastąpi już w pierwszych paru miesiącach i drewno tak przygotowane na wiosnę może się bez problemu nadać do spalenia najbliższej zimy.
Przede wszystkim, im mniejsze kawałki, tym łatwiejsza utrata wilgoci. Z tego też względu zdecydowanie dłużej trzeba sezonować drewno w całości w wałkach, niż pocięte i połupane w kawałki odpowiednie do palenia. Ponadto, choć to w praktyczne raczej rzadko spotykane ze względu na pracochłonność, szybciej wilgoć oddaje drewno okorowane.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Jeśli drewno jest już pocięte, połupane czy opcjonalnie okorowane, należy się zastanowić, gdzie i jak je składować, gdyż to również ma znaczenie. Przede wszystkim, skoro zależy nam na utracie wilgoci, odpadają wilgotne piwnicy czy układanie bezpośrednio na podłożu gdzieś na zewnątrz. Drewno do naturalnego schnięcia musi mieć zapewnioną cyrkulację powietrza i osłonę od opadów atmosferycznych, a od gruntu dobrze jest je odizolować, układając na paletach.
Średnio przyjmuje się, że naturalny spadek wilgotności z 50-70 proc. do 15-20 proc. zajmuje w przypadku drewna sosnowego 15-18 miesięcy, dla dębu będzie to około 30-36 miesięcy. Jeśli sezonowanie ma miejsce w okresie od wiosny do wczesnej jesieni, w wymienionych sprzyjających warunkach, często pół roku jest czasem w zupełności wystarczającym.
Jak zmierzyć wilgotność drewna?
Najpewniejsze stwierdzenie suchości drewna daje wilgotnościomierz - przyrząd w cenie ok. Drewno w trakcie schnięcia pęka wzdłuż włókien. przepuszczalność powietrza - nawet jeśli nie widać wyraźnych pęknięć w przekroju, włókna w trakcie schnięcia drewna się rozchodzą i drewno staje się „dziurawe”.
Istnieje kilka sposobów pomiary wilgotności drewna.
- Metoda suszarkowo-wagowa polega na pobraniu próbki o wymiarach 2x2x2 cm ze środka badanej deski czy elementu, zważeniu jej i umieszczeniu w suszarce elektrycznej-laboratoryjnej. Proces suszenia próbek odbywa się w granicach 100 °C i do chwili kiedy próbki osiągną stały ciężar.
- Metoda elektrometryczna nie wymaga pobrania próbek drewna i polega na pomiarze oporu elektrycznego, który jest zmienny w zależności od poziomu wilgotności drewna. Do pomiarów wilgotności metodą elektromagnetyczną służą wilgotnościomierze. Wśród nich najczęściej spotykany typ wilgotnościomierza do drewna to model oporowy.
Wilgotnościomierz oporowy działa na zasadzie pomiaru oporu elektrycznego między dwoma metalowymi elektrodami (igłami) wbitymi w drewno. Drewno, które zawiera więcej wilgoci, przewodzi prąd elektryczny lepiej niż drewno suche. Ten rodzaj pomiaru wilgotności drewna jest bardzo dokładny.
Alternatywą jest wilgotnościomierz pojemnościowy. Ten typ wilgotnościomierza działa bez konieczności wbijania elektrod w drewno. Zamiast tego mierzy zmianę pojemności elektrycznej na powierzchni drewna. Jego wadą jest to, że urządzenie jest mniej dokładne niż wilgotnościomierz oporowy, szczególnie w głębszych warstwach materiału.
Jak utrzymać odpowiednią wilgotność drewna?
Drewno jest materiałem higroskopijnym, co oznacza, że pochłania i oddaje wilgoć z otoczenia. Z tego powodu właściwa wilgotność drewna konstrukcyjnego i budowlanego jest podstawą trwałości każdego projektu. Skutecznym sposobem jest impregnacja drewna. W przypadku drewna przed jego wykorzystaniem bardzo ważne jest też jego prawidłowe przechowywanie.
Pamiętaj! Drewno suszone w piecu również szybko paruje, powodując nagromadzenie kreozotu w przewodzie kominowym.
tags: #wilgotność #drewna #do #spalania #norma
