Aktualności

Fakt, że kotły na węgiel i drewno kopcą mniej lub bardziej mamy za rzecz oczywistą, bo widzimy to na każdym kroku. Dlaczego tak jest? Czy to paliwo jest jakieś "brudne"? Zajrzyjmy do sedna sprawy.

Skąd bierze się dym

Każdą palną substancję da się spalić zupełnie, otrzymując przezroczyste spaliny pozbawione jej resztek. Tylko że z jednymi paliwami idzie to banalnie łatwo, a inne wymagają bardziej dogodnych warunków. Weźmy choćby gaz ziemny. To bardzo prosty związek chemiczny, przezroczysty i bezwonny. Wystarczy iskra, by zapalił się w temperaturze pokojowej i spalił bez cienia dymu. Z węglem i drewnem nie ma tak dobrze. Te paliwa to mieszanki szalenie złożonych niepalnych substancji, które dopiero pod wpływem wysokiej temperatury zaczynają się rozkładać na prostsze acz wciąż skomplikowanej budowy lotne związki - głównie pary smół, te siwo-bure śmierdzące wyziewy. One już są palne, ale nie tak łatwo jak wspomniany gaz ziemny. Do zapłonu potrzebują jeszcze wyższej temperatury i dostępu powietrza. Jednej lub obu tych rzeczy często w domowym kotle brakuje, dlatego niespalone gazy odsyłane są do komina. Rozkład węgla i drewna do palnych substancji w miarę podgrzewania przebiega z grubsza jak widać poniżej.

Problem jest głównie w tym, że zanim w ogóle pojawi się płomień, kawałek węgla czy drewna musi podgrzać się do ponad 400st.C!

Lecz na długo nim do tego dojdzie, paliwo zaczyna wydzielać smoliste gazy. Jeśli w sąsiedztwie jest już źródło bardzo wysokiej temperatury (np. żar), to gazy zapalają się. Jeśli nie - lecą w komin, osiadają po drodze w postaci smoły i sadzy, a na końcu w naszych płucach.

Czy dym komuś szkodzi

Polska ma długą tradycję kopcenia nieznaną krajom świata zachodniego. U nas syf zimą to norma, dopiero niedawno nieliczne ruchy zaczęły mieć przeciw temu obiekcje. Czy dym z węgla i drewna to nie jest aby coś takiego jak smród obornika na wsi - nieszkodliwy folklor, na który narzekać mogą tylko nowobogaccy miastowi?

Absolutnie nie! Dym nie jest niewinnym zapaszkiem, który drażni tylko nienawykłe nozdrza. Bez cienia wątpliwości dym jest szkodliwy i dla tego, co go produkuje, i dla tych, co go wdychają. Co najmniej na dwa sposoby.

Po pierwsze dym jest najbardziej kaloryczną częścią paliwa. I to nie marnym dodatkiem, ale podstawowym składnikiem! Jest go ok. 30% w węglu kamiennym i aż ponad 70% w drewnie! Kopcenie powoduje więc, że znaczną część nietaniego przecież paliwa wyrzucasz bez pożytku w komin. Gdyby przy każdym kotle zamontowane było urządzenie pokazujące jaki procent paliwa ogrzewa dom a ile wywalane jest w komin, to wielu palaczom przekonanym, że robią dobrze, wszystkie włosy stanęłyby dęba.

Po drugie dym jest rakotwórczy. Palacze papierosów umierają na raka płuc nie z powodu nikotyny, ale przez wdychanie całego syfu, jaki niesie dym papierosowy. Dym z drewna i węgla nie różni się od niego znacząco składem. Jedynie działa wolniej, bo wdychamy go w dużym rozrzedzeniu.

Dlaczego piec produkuje dym, ale go nie spala

Ustaliliśmy już, że dym powstaje gdy paliwo jest podgrzewane i wydziela gazy, ale brakuje temperatury lub tlenu do ich zapłonu. W typowym prostym kotle taka sytuacja może mieć miejsce po każdym dołożeniu świeżego paliwa na ruszt - jeśli zrobi się to nieprawidłowo, czyli zasypie się żar zbyt grubą warstwą węgla/drewna.

Żar co prawda jest nagrzany do ok. 1000 st.C, ale gdy ląduje na nim wiadro świeżego węgla o temperaturze pokojowej, zaczyna się jego powolne podgrzewanie i wydzielanie gazów w postaci gęstego gryzącego dymu. Gazy te bardzo długo nie są spalane, bo nagrzanie grubej warstwy paliwa do temperatury zapłonu gazów może trwać nawet godzinami.

Sytuacja jest tym gorsza:

im więcej zostanie zasypane za jednym razem - bo dłużej trwa "odgrzanie" paleniska do temperatury zapłonu
im mniej powietrza dostaje się do kotła - wtedy brak możliwości rozgrzania paleniska i doprowadzenia do zapłonu, więc paliwo będzie się wędzić póki wszystkie palne gazy nie wylecą kominem!

Nawalić wungla po "sufit" kotła i zatkać wszystkie szybry - tak wielu rozumie "oszczędne palenie", bo nikt im nie powiedział, że od wyrzucania w komin ciepła gorsze jest wyrzucanie tamtędy paliwa. Z takiego sposobu działania biorą się obrazki jak poniżej. Zresztą znasz je na pewno zza własnego okna.

Co zrobić, by nie kopcić

Metod na palenie bez dymu jest kilka. Każda z nich w różnym stopniu nadaje się do różnych kotłów, paliw i przyzwyczajeń palacza. Ze szczegółami przeczytasz o nich w artykule

"Jak palić czysto węglem i drewnem".

Czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!

Jak palić drewnem

Drewno jest paliwem odnawialnym, nieuciążliwym dla ludzi i środowiska, dostępnym lokalnie oraz niezwykle tanim – pod warunkiem, że jest należycie przygotowane i poprawnie spalane. Do tego nie jest niezbędna wysoka technika z jej drogimi wynalazkami, ale po prostu: elementarna wiedza o obchodzeniu się z drewnem, którą tutaj staram się streścić.

Paliwo "ekologiczne"?

Przymiotnik "ekologiczny" jest już tak wyświechtany, że znaczy wszystko i nic. Proste nazywanie drewna paliwem "ekologicznym" demaskuje w mig ignorantów. Albo nie rozumieją tacy różnicy między "ekologicznym" a "odnawialnym", albo co gorsza bazują na błędnej w tym przypadku chłopskiej intuicji: węgiel – fuj, śmierdzi; drewno – ładnie pachnie, jak dziadkowa kiełbasa, więc jest dobre. Wbrew tej intuicji złe efekty kiepskiego spalania potrafią być nawet gorsze w przypadku drewna.

Dostępne lokalnie, tanie, czysto spalone – drewno może być świetnym źródłem ciepła.

Podstawowa różnica między węglem i drewnem to nieodnawialność tego pierwszego. Las odrasta, pokłady węgla – (w rozsądnym czasie) nie. To jest istotne, ale kompletnie nie ma wpływu na emisję zanieczyszczeń ze spalania. O tym decyduje skład chemiczny obu paliw oraz kultura spalania. Co do składu to różnice nie są tak wielkie. Piętą achillesową węgla jest zawartość siarki, zaś w drewnie (a tym bardziej w biomasie typu słoma) zamiast siarki problemem jest chlor. Tylko że dym i smród z domowych kominów to ani siarka, ani chlor czy inne niepalne dodatki, lecz niedopalone lotne smoły – wina kiepskiej techniki spalania.

Smoła drzewna zaklejająca komin – efekt kiepskiego spalania drewna, często także niedosuszonego. Szkodliwością i łatwopalnością niczym nie ustępuje smole węglowej.

Węgiel i drewno bardzo różnią się w odbiorze: jedno brudzi i śmierdzi, drugie jest ładne i przyjemnie pachnie – stąd wydaje się takie grzeczne i nieszkodliwe. Tymczasem z kiepskiego spalania drewna powstają takie same trujące substancje i to w ilościach nawet większych niż z kiepskiego spalania węgla. To dlatego, że drewno aż w 2/3 składa się z substancji lotnych, więc więcej go ucieka kominem. Niedowiarków odsyłam do raportu IChPW nt. emisji z różnych rodzajów kotłów i pieców zasilanych tak węglem jak i drewnem). To, że dym z drewna ładniej pachnie i wędzimy nim kiełbasy nie oznacza bynajmniej, że jest zdrowszy.

Nie robię w tym momencie drewnu czarnego PR-u, bo tak po prostu jest. Raczej wnoszę kaganek oświaty, by nikomu nie wydawało się, że kopcenie drewnem jest zdrowsze od kopcenia węglem. Żaden dym nie jest zdrowy, każdy powinien być spalany, a nie fruwać w powietrzu.

Sezonowanie drewna to podstawa

Świeżo ścięte drewno składa się aż w połowie z wody. Aby nadawało się do spalenia, wilgotność trzeba obniżyć do 20%. Z różnych względów ludzie tego nie robią – dlatego wędzą swoją okolicę kłębami dymu i smrodu, przerzucają przez piec nawet dwa razy więcej opału niż powinni, walczą ze smołą i śmierdzącą wodą lejącymi się z komina – problemami, które sami sprokurowali.

Jak długo sezonować drewno

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. Z kolei drewno trzymane w nieprzewiewnym miejscu lub co gorsza w zamkniętych pomieszczeniach nie wyschnie nigdy a nawet zapleśnieje i dodatkowo straci na wartości opałowej.

Kiedy ściąć drzewo

Norweska książka "Porąb i spal" jako najlepszą porę na ścięcie drzewa na opał wskazuje końcówkę zimy. Wynikać to ma stąd, że wtedy drzewo zawiera najmniej wilgoci (na zimę jest odprowadzana do korzeni) a ponadto powietrze wiosną jest najsuchsze, co sprzyja szybkiemu schnięciu drewna.

Oczywiście nie jest to jedyny możliwy termin, drzewo równie dobrze można ściąć "na zielono". Jednak wtedy powinno ono poleżeć w całości dopóki liście nie uschną – w ten sposób wydobywa się z drewna sporą część wilgoci.

Cięcie i składowanie drewna

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. Cieńsze gałęzie powinno się rozszczepić jeśli tylko przekraczają średnicę ~8cm, ponieważ nierozszczepione trudniej schną.
Takie zalecenia podaje niemiecki Instytut TFZ Straubing w swoim świetnym poradniku o drewnie i jego spalaniu (niestety tylko po niemiecku) na podstawie własnych wszechstronnych badań, które także publikuje.

Przykład poprawnego stosu drewna – z poradnika Instytutu TFZ Straubing

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. I tutaj Instytut TFZ Straubing potwierdza norweską mądrość ludową: drewno ścięte w grudniu osiąga przydatność do spalenia już w okolicach czerwca czyli po około pół roku.

Kiedy drewno nadaje się do spalenia

Odpowiednia wilgotność drewna do spalania to 10-20%. To mądrze zwany stan powietrznosuchy, wilgotność jaką osiąga drewno na wolnym powietrzu. Źle pali się drewno mokre, ale też nadmiernie przesuszone, np. odpady tartaczne – takie drewno powinno przeleżeć jakiś czas nim zostanie spalone, aby nabrało nieco wilgoci z powietrza.

Jak wilgotność drewna odbija się na sprawności spalania. Wnioski z badań w ramach kampanii "Nie rób dymu"

Drewno w trakcie schnięcia pęka wzdłuż włókien. Stąd po spękanym przekroju można rozpoznać sezonowane drewno (aczkolwiek bez pewności, czy jest dostatecznie suche).

Są pewne poszlaki pozwalające rozpoznać, czy drewno jest mokre, czy suche:

waga – drewno mokre jest dużo cięższe od suchego
dotyk – drewno mokre w dotyku jest zimniejsze niż drewno suche
spękania w przekroju – drewno suche jest spękane wzdłuż włókien, co powinno być widoczne w przekroju.
przepuszczalność powietrza – nawet jeśli nie widać wyraźnych pęknięć w przekroju, włókna w trakcie schnięcia drewna się rozchodzą i drewno staje się "dziurawe". Stąd jeśli własnymi ustami spróbować dmuchnąć w jedną końcówkę szczapy, to przez drewno suche powietrze daje się przedmuchać.

Najpewniejsze stwierdzenie suchości drewna daje wilgotnościomierz – przyrząd w cenie ok. 100zł, będzie dostatecznie dokładny jak na domowe potrzeby.

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. Jednocześnie zalepiasz sobie komin łatwopalną smołą, która w każdej chwili może się zapalić i obrócić budynek w zgliszcza.

Niestety nie jest łatwo kupić sezonowane drewno jeśli o opale na najbliższą zimę zaczniesz myśleć w październiku. Nawet sprzedawane w marketach drewno rozpałkowe potrafi być totalnie mokre. Dlatego najpewniejsza opcja na zabezpieczenie sobie sezonowanego opału to zakup drewna surowego i samodzielne przesezonowanie.

Jak efektywnie spalać drewno

Drewno zaliczane jest do paliw stałych - w końcu w temperaturze pokojowej jest to twardy klocek. Ale po podgrzaniu w trakcie spalania wychodzi na jaw, że 70% jego składu stanowią substancje lotne. Z tego powodu drewno spala się błyskawicznie i bardzo intensywnie, a żaru pozostaje dużo mniej niż z tej samej objętości węgla.

Aby spalić drewno bez przykrych skutków ubocznych i dostać z niego maksimum ciepła, wystarczy:

palić wyłącznie sezonowanym drewnem
nie zamykać całkowicie dopływu powietrza do kotła
utrzymywać temperaturę wody wychodzącej z kotła powyżej ~60st.C
zadbać, aby temperatura spalin na wylocie z kotła nie spadała poniżej 150st.C

Tylko tyle i aż tyle. Niestety warunki te kolidują z wygodą obsługi kotła i wymaganiami budynku. Przymykanie dopływu powietrza jest przecież typowym sposobem ograniczenia intensywności grzania. Niestety w przypadku drewna prowadzi to do przykrych skutków ubocznych.

Są dwa sposoby spalania drewna:

ostro, ze swobodnym dopływem powietrza - co daje dużo ciepła w krótkim czasie a spalanie jest czyste, jednak trzeba stosunkowo często być w kotłowni albo stosować drewno w większych kawałkach
kiszenie z niedoborem powietrza - co wydłuży nieco czas spalania, ale sumarycznie da mniej ciepła a dodatkowo pojawią się problemy: dym, smoła i kondensat - które prowadzą do powolnego niszczenia komina i kotła oraz zagrożenia pożarem domu!

Dlatego najlepszym sposobem efektywnego spalania drewna bez urządzania w domu sauny jest zastosowanie bufora ciepła. Pozwoli on spalić drewno szybko i czysto a wyprodukowany nadmiar ciepła spożytkować później.

Kotły na drewno

Kocioł, który będzie spalał drewno bez dymu i smoły, wcale nie musi być zaawansowany technicznie jak rakieta NASA. Nawet prosty kocioł górnego spalania rozpalony od góry da przyzwoity efekt o ile zapewni mu się odbiór produkowanego ciepła np. przez podpięcie go pod bufor ciepła. Działa to też w drugą stronę: nawet najlepszy i drogi kocioł zgnije rychło we własnej smole i kondensacie jeśli będzie non stop kiszony na niskich temperaturach.

Minimum przyzwoitości w kotle na drewno to:

naturalny ciąg - samoczynnie dostosowuje ilość powietrza doprowadzanego do kotła do warunków panujących w palenisku. Lepiej nie robi tego żaden sterownik i nadmuch, bo kierują się one jedynie temperaturą wody w kotle, o sytuacji w palenisku nie mając pojęcia.
ruszt żeliwny - nie wychładza nadmiernie zasypu, a ponieważ żar z drewna nie wytwarza takich temperatur jak koks węglowy, to nie grozi mu szybkie zniszczenie.
powietrze wtórne - umożliwia dopalenie gazów uchodzących z paleniska dla których zabrakło już tlenu do spalenia. Dla spalania drewna jest szczególnie istotne przez jego mocno "gazowy" skład.
jak największa powierzchnia wymiennika - skoro drewno to w 70% substancje lotne, to ciepło z jego spalania oddawane jest głównie w spalinach. Aby je odebrać, potrzebna jest większa powierzchnia wymiennika niż w kotle na koks czy węgiel, gdzie gros ciepła oddawane jest przez żar do ścian wodnych paleniska.

Niestety lwia część sklepowego asortymentu z plakietką "kocioł na drewno" to ordynarne kopciuchy gwałcące podstawowe wymogi efektywnego spalania drewna.

Turbokopciuchy na drewno

Większość rodzimych wyrobów nazywanych 'kotłami na drewno' to pudła do smrodliwej utylizacji hurtowych ilości tego paliwa. Ich znaki szczególne to:

wielgachna komora i drzwiczki zasypowe - aby mieściły się długie i grube polana, co jest akurat zaletą, bo gruby kloc nawet ordynarnie kopcony pali się mniej gwałtownie i nie kopci tak mocno jak drobne kawałki.
ruszt wodny - nie tylko zbyteczny lecz nawet szkodliwy ponieważ niepotrzebnie ochładza palenisko utrudniając dopalanie substancji lotnych z drewna
nadmuch - ponieważ zwykle działa "na pałę", bez pojęcia o sytuacji w kotle, powoduje przyspieszone wydmuchiwanie palnych substancji w komin, zanim miałyby szansę się spalić
brak powietrza wtórnego - powietrze wtórne służy do dopalania substancji lotnych tuż nad żarem. Szczególnie dużo jest ich w drewnie a brak możliwości ich dopalenia to duża strata.
zapewnienie o sprawności powyżej 86% - jak wszędzie, ale tutaj szczególnie, wyssane z palca

Niestety tak podła technika wynika po części z dopasowania do przyzwyczajeń klientów. Często gość szukający kotła na drewno ma dostęp do tego paliwa po taniości i w dużych ilościach, dlatego nawet marna efektywność spalania go nie razi, do walki ze smołą w kominie przywykł, a wściekle kopcący co godzinę przy każdym dokładaniu komin uważa za rzecz tak naturalną, że nawet nad tym nie myśli. Interesuje go jedynie, aby kocioł przepchnął przez komin wszystko, co dostanie na ruszt. Dzięki nadmuchowi uda się to nawet z niesezonowanym drewnem.

Jednocześnie zwalanie winy tylko na klienta jest nieuprawnione. Nie działa tu argument ceny - kotły tego typu są przeważnie dość drogie z racji sporych wymiarów i obecności nadmuchu oraz sterownika. Trudno też wymagać od ludzi, by znali i chcieli kupować kotły bardziej zaawansowane, których nigdy nie widzieli na oczy a zobaczywszy kocioł dolnego spalania będą się bali kupić takie dziwactwo.

Jedno jest pewne: turbokopciucha "na drewno" unikaj jak ognia. Nawet jeśli drewno masz za darmo, szkoda życia na zwalczanie problemów nieznanych w innych kotłowniach.

Kocioł górnego spalania rozpalony od góry

Olbrzymi skok jakościowy na plus w spalaniu drewna nawet w prostym kotle górnego spalania daje po prostu rozpalenie go od góry. W ten sposób ogranicza się podstawowe bolączki związane z tym paliwem:

znika dym, a więc nie będzie smoły
spalanie jest wydłużone, ale bez konieczności kiszenia drewna (po prostu zasyp rozpala się stopniowo)

Do kompletu idealnie nadaje się kierownica powietrza wtórnego. Pozwala ona rozprowadzić powietrze wtórne nad paleniskiem, co daje efekty dźwiękowe jak w palniku na propan-butan: spalane gazy z drewna huczą jakby kocioł miał za chwilę wystartować na orbitę.

Kocioł dolnego spalania

Mimo wszystko kocioł górnego spalania jest kiepskim narzędziem do spalania drewna. Jest ułomny jeśli chodzi o możliwość dopalania gazów (choć rozpalanie od góry i kierownica powietrza wtórnego sporo w tej materii poprawiają). Dlatego już ponad wiek temu poszukiwano sposobu, by dopalić substancje lotne z drewna w sposób zorganizowany.

Tak wymyślono kocioł dolnego spalania. Jest on najlepszym rozwiązaniem dla spalania drewna, ponieważ pozwala na spalenie substancji lotnych w wysokich temperaturach, po zmieszaniu z powietrzem wtórnym.

Niestety oferta kotłów dolnego spalania przystosowanych do spalania drewna jest bardzo skromna. Oczywiście drewno można spalić w dowolnym kotle DS, ale większość z nich opracowana została z myślą o spalaniu węgla, stąd przeważnie nie posiadają ceramicznego palnika a ich komory zasypowe są bardzo małe i przy paleniu drewnem wymagałyby częstego załadunku paliwa.

Dobre kotły na drewno potrafią produkować Czesi oraz Litwini (Kalvis, Vienybe). Niestety ich ceny są wysokie jak na polskie realia (ok. 6000zł). Jaskółką zmian na polskim rynku wydaje się być MPM DS - nowy dolniak w cenie ok. 3000zł, który jest wyraźnie przystosowany do spalania drewna. Nie tylko nie ma sobie równych wśród dotychczasowej oferty polskich firm, ale jest porównywalny z kotłami litewskimi przy znacząco niższej cenie.

Kocioł zgazowujący

Rozwinięciem kotła dolnego spalania są kotły zgazowujące drewno (zwane też kotłami na holzgas). Kocioł tego typu został przestawiony na spalanie gazu. Odbywa się ono w szczodrze wyłożonej ceramiką komorze spalania, która rozgrzewa się do czerwoności umożliwiając spalenie wszelkich składników drewna.

W komorze zasypowej nie zachodzi pełne spalanie, lecz proces, który w kotle górnego spalania nazwać by można kiszeniem drewna (ale tutaj jest on zamierzony). Drewno jest tam pomału podgrzewane przy ograniczonym dostępie powietrza przez co stopniowo uwalnia substancje lotne. Są one zasysane w dół do gorącej komory spalania, z której wychodzą do wymiennika jako krystalicznie czyste spaliny.

Kotły zgazowujące zapewniają najefektywniejsze spalanie drewna. To chyba jedyne ze wszystkich kotłów zasypowych, które w normalnym użytkowaniu są w stanie osiągać niemalże katalogową sprawność. Wszystko dzięki idealnie czystej technice spalania.

Ten rodzaj kotłów ma też niestety minusy:

wymaga dobrego drewna - sezonowanych, zdrowych polan najlepiej drewna liściastego
musi zawsze pracować na pełnej mocy - dlatego bufor ciepła w przypadku innych kotłów to bardzo korzystna opcja, ale tutaj to minus. Kocioł zgazowujący bez bufora ciepła nie pociągnie długo. Oczywiście Polakowi nikt nie będzie dyktował, co ma kupić, dlatego znajdą się osobnicy, którzy palą w takim kotle bez bufora. Zwykle radość z oszukania systemu nie trwa dłużej jak 2-3 sezony po czym kocioł gnije.
instalacja trochę kosztuje - koszt kompletnej instalacji to okolice 10-15 tys. zł, jednak zwrot tego wydatku następuje w kilka lat dzięki bardzo niskiemu zużyciu opału (nawet droższy rodzaj drewna spalony ze sprawnością 80-90% daje cenę ciepła o ok. 50% niższą niż z węgla spalanego w kotle zasypowym).

Kominki i piece na drewno

Są "kominki" i kominki. Pod tą obiegową nazwą kryć się mogą zarówno zwykłe murowane obudowy dla prymitywnego ogniska, tanie marketowe pudełka z blachy czasem obłożone wodą, ale i efektywne oraz czyste nowoczesne urządzenia do spalania drewna – im bliżej tych ostatnich, tym niestety drożej.

Niezależnie od rodzaju kominka czy pieca na drewno o kulturze pracy urządzenia decyduje kultura obsługi. W Europie oczywistością jest rozpalanie w kominkach od góry a potem, jeśli trzeba, dokładanie małymi porcjami, by uzyskać jak najczystsze i najefektywniejsze spalanie. Taką poprawną technikę palenia zaleca wielu zachodnich producentów kominków. Również w Polsce w branży kominkowej bardzo szybko zdano sobie sprawę, że tylko palenie bez dymu ma przyszłość – stąd kampania "Nie rób dymu".

Podsumowując

drewno jest zwykle tańsze niż węgiel, tak że nawet kopcenie nim do pewnego momentu się opłaca.
jeśli masz miejsce i nieco wolnych środków, to montaż bufora ciepła do kotła na drewno jest baaardzo opłacalnym pomysłem
jeśli nie planujesz bufora ciepła, to licz się z koniecznością częstego rozpalania/dokładania, obojętnie czy wybierzesz górne czy dolne spalanie
w kotle dolnego spalania łatwiej o czystsze, efektywniejsze spalenie drewna, ale większość ma małe komory zasypowe, więc zwykle bez kombinacji się nie obejdzie

czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!

Jak palić koksem

Jeszcze w latach 80. i 90. XX wieku koks był powszechnie stosowany w ogrzewaniu domów. Dziś ciągle znajdziemy go w ofercie wielu składów opału, ale używany jest raczej marginalnie i samo słowo większości ludzi kojarzy się już tylko z napchanym anabolikami kafarem na siłowni. Co takiego się stało, że koks zniknął?

Po pierwsze cena. W ostatniej dekadzie koks znacząco podrożał, do ponad 1000zł/t. To sprawiło, że palenie koksem stało się słabo opłacalne w porówaniu nie tylko do węgla, ale nawet gazu ziemnego. Jednocześnie na świecie wzmógł się popyt na stal, a co za tym idzie popyt ze strony hut na paliwo, czyli koks właśnie. Część krajowych koksowni padła, a reszta przeszła z produkcji koksu opałowego na hutniczy.
Czasem tylko hutom zdarzy się zastój i ceny koksu pikują, jak to miało ostatnio miejsce w latach 2008-2009, gdzie cena koksu na składach zrównała się chwilowo z cenami węgla (niestety był to często koks hutniczy, trudny do spalenia w domowych warunkach).

Po drugie zmieniły się domy. Nawet gdyby koks nie podrożał, nie zmieni to faktu, że nie nadaje się on do ogrzewania domów dobrze zaizolowanych z niewielką ilością wody w instalacji grzewczej. Wciąż są jednak budynki, dla których jest on dobrym rozwiązaniem. O ile tylko przymknie się oko na cenę.

Co oferuje koks?

Koks, w przeciwieństwie do węgla, nie brudzi i nie kurzy tak intensywnie. To niemal czysty chemicznie węgiel. W trakcie palenia nie dymi, bo nie zawiera już smolistych substancji lotnych. Jego wartość opałowa to zwykle 28-30MJ/kg. Kocioł opalany koksem można rozpalić w październiku i wygasić w kwietniu, ponieważ pali się dokładnie tak samo niezależnie od techniki palenia. Można ładować koks na żar i nie niesie to większej szkody dla procesu spalania – właśnie z uwagi na brak substancji lotnych, które w przypadku węgla są tracone, jeśli surowy węgiel w grubej warstwie wyląduje na żarze.

Jak wygląda emisja zanieczyszczeń ze spalania koksu

Koks jest paliwem absolutnie bezdymnym – bo jest pozbawiony substancji lotnych. Spalany w najprostszym nawet kotle zasypowym – ba, nawet w dziurawym wiadrze – ma najważniejsze parametry emisji zbliżone do kotła 5. klasy spalającego węgiel, który to – aby takie parametry stale utrzymać – musi być albo o wiele droższym kotłem automatycznym, albo jako kocioł zasypowy musi współpracować z buforem ciepła.

Mimo że koks tak łatwo daje się spalać czysto, nie uświadczymy na rynku żadnego kotła 5. klasy na koks. Paradoks? Wcale nie. Koks sprawia sporo trudności przy spalaniu (trudny zapłon, ultra wysokie temperatury spalania) a przy tym jest mało perspektywiczny (wysoka cena), dlatego póki co nikt nie bawi się w rozwijanie nowoczesnego kotła na koks.

Trzeba jednak pamiętać, że koks nie rośnie na drzewie, ale jest gdzieś produkowany z węgla koksującego, poprzez fizyczne usunięcie z niego substancji, które przy kiepskim spalaniu mogłyby odlatywać jako dym. Ten proces nie jest czysty ani przyjemny, o czym wiedzą sąsiedzi koksowni.

Dla kogo koks?

Koks nie jest paliwem dla każdego kotła i każdego domu. Bardziej niż inne paliwa wymaga on najlepiej nieprzerwanego dopływu powietrza. Z tego powodu koksem da się ogrzewać głównie stare, nieocieplone domy, gdzie ciągle potrzeba dużo ciepła i kocioł pracuje stale z dużą mocą.

Duszenie koksu i odcinanie mu powietrza przy pracy na naturalnym ciągu skończy się po prostu wygaśnięciem kotła. To sprawia, że palenie koksem robi się problematyczne już przy dodatnich temperaturach za oknem ze względu na słabszy ciąg kominowy. Pomocny w zmuszeniu koksu do spalania się może być nadmuch, ale przy dłuższych przestojach nawet wiatrak może nie być już w stanie odgrzać paleniska, które łatwo stygnie od płaszcza wodnego. Dodatkowo wymuszony nadmuch wytwarza bardzo wysoką temperaturę w palenisku, co w wielu kotłach objawia się dobiegającymi z kotła sykami i piskami – to miejscowe podgotowanie wody w miejscach o słabszym przepływie, co na dłuższą metę przyspiesza zużycie kotła.

Odpowiednia instalacja

Koks jest wręcz stworzony do dużych, starych budynków ze starą grawitacyjną instalacją mieszczącą setki litrów wody. Duży zład wody bardzo pomaga przy spalaniu koksu. Dzięki niemu kocioł pracuje dłużej na stałym dopływie powietrza.

Instalacja musi być zaprojektowana pod pracę na wysokich temperaturach na grzejnikach (ok. 60 st.C i więcej) albo konieczny jest montaż zaworu czterodrożnego. Koksu nie da się kisić na 40-50st.C. Owszem, będzie się palił, ale pozostawi mnóstwo niedopału. Dlatego nawet wymiana grzejników w starej instalacji na nowe blaszane może spowodować problemy z paleniem koksem, bo nowe grzejniki będą osiągać taką samą moc jak stare już przy niższych temperaturach wody zasilającej (to kwestia doboru mocy grzejników w sumie). Zmniejszy się też pojemność instalacji, ponieważ grzejniki stalowe czy aluminiowe są mniej pojemne od żeliwnych.

Kocioł na koks

Nie mniej ważny jest właściwy kocioł. Z tym nie jest wcale tak prosto. Jeśli masz dowolny żeliwny kocioł – karm go koksem śmiało, bo wszystkie one dla koksu zostały stworzone.

W przypadku blaszanych kotłów sprawdź najpierw, czy producent dopuszcza koks jako paliwo podstawowe lub choćby zastępcze. Jeśli koksu nie ma na liście paliw w instrukcji, to być może producent zapomniał go dopisać (jako paliwo mało popularne), ale równie dobrze może być świadom, że jego wyrób koksu nie zniesie, dlatego zawsze najlepiej pytać producenta.

Czym grozi spalanie koksu w kotle do niego nieprzystosowanym? Koks spalając się wytwarza punktowo bardzo wysokie temperatury – dużo wyższe niż przy spalaniu koksu powstałego w kotle ze zwykłego węgla (który jest mniej "gęsty"). Tam, gdzie rozgrzane do białości bryły koksu mają kontakt z płaszczem wodnym (ściany paleniska, ruszt wodny), blacha może nagrzewać się tak bardzo, że po drugiej jej stronie woda zacznie się punktowo gotować. Takie miejscowe wrzenie osłabia odbiór ciepła przez wodę w tym punkcie prowadząc do dalszego przegrzewania blachy, a to z czasem może prowadzić do jej przepalenia – być może nie za pierwszym czy drugim rozpaleniem, ale za czas jakiś – i owszem.

Technika palenia

Tutaj filozofii nie ma. Jak było wspomniane, nie ma sensu koksu rozpalać od góry i można śmiało dosypywać w trakcie palenia, lecąc nawet cały sezon grzewczy bez przerwy. Możliwie ostre palenie bez przestojów – to gwarancja bezproblemowego spalania koksu. Warunki z pozoru proste do spełnienia, ale to właśnie z tym są największe problemy w nowych, małych i dobrze ocieplonych domach. Jakiekolwiek przestoje kotła przy odciętym dopływie powietrza szybko mogą spowodować wygaśnięcie koksu z powodu wystudzenia paleniska.

Właściwie nie ma już koksu opałowego

Dostępny przed laty powszechnie koks był czym innym niż ten spotykany obecnie na składach opału. Był to koks opałowy – specjalna wersja koksu, który łatwiej się palił w warunkach domowego paleniska. Niestety tego koksu już prawie nie ma w sprzedaży. Albo może precyzyjniej: z powodu jego wysokiej ceny, bo gdy koksownia urządzała promocję, to cały zapas koksu schodził na pniu.

Obecnie dostępny na składach koks jest koksem hutniczym przeważnie z Koksowni Zdzieszowice. Koks hutniczy zwykle jest drobniejszy (groszko-orzech) i gorzej się pali: trudniej go zapalić, łatwiej wygasa pozostawiając mnóstwo niedopału.

Czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!

Jak palić miałem węglowym

Miał to paliwo tanie ale i pełne pułapek. W stanie suchym mocno pyli, jest podatne na kombinacje nieuczciwych sprzedawców opału a jego nieprawidłowe spalanie potrafi w szybkim tempie wykończyć psychicznie palacza i doprowadzić do ruiny komin oraz kocioł. Ale można też robić to dobrze i ogrzewać tym tanim paliwem bez dymu i smrodu. Oto najważniejsze kwestie, które trzeba mieć na uwadze zabierając się do ogrzewania miałem.

Czy można palić miałem

Żadna z uchwał antysmogowych nie zakazuje palenia miałem w ogóle (prócz rzecz jasna tych, które zakazują palenia węglem w ogóle). Ale są ograniczenia co do kaloryczności i granulacji paliwa, pod które część miałów może podpadać – dlatego przed zakupem miału najlepiej sprawdź, czy i jakie wymagania wprowadza w twoim województwie uchwała antysmogowa, po czym kupuj tylko taki miał, którego parametry są z tym zgodne.

Zdarza się niestety dezinformacja, np. początkiem lipca 2018 Miasto Wrocław na oficjalnych stronach twierdzi, jakoby uchwała antysmogowa zakazywała palenia miałem – co nie jest prawdą, gdyż w uchwale zakazano węgla o granulacji 1-2mm, który może być składnikiem miału, ale nie musi.

Miał to nie żaden odpad – to pełnoprawny rodzaj węgla

W narracji zielonych środowisk muł węglowy, flot i miał bywają notorycznie mylone a wszystkie razem – tytułowane odpadami węglowymi. Jest to twierdzenie bezpodstawne ukute z niewiedzy i/lub na potrzeby zwalczania węgla jako takiego.
Odpadem z produkcji węgla jest wyłącznie muł węglowy. Miał to jeden z sortymentów węgla stanowiący ~90% urobku, w znakomitej większości zużywany w przemyśle.

Faktem jest, że miał może zawierać najwięcej "balastu": popiołu, wilgoci i siarki, co przekłada się na wyższe emisje popiołu i siarki z jego spalania. Wynika to stąd, że miał nie jest poddawany intensywnej przeróbce i oczyszczaniu tak jak grubsze węgle – ale m.in. dzięki temu jest tani.

Nie zmienia to faktu, że miał – tak jak każde inne paliwo – jeśli kopci i śmierdzi, to nie z winy głównie popiołu czy siarki, ale za sprawą niedopalania smoły, której jest 30% w każdym węglu kamiennym. Jeśli wylatuje ona kominem, jest to wina złej techniki palenia. Zawartość popiołu i siarki też jest istotna – dobrze, gdy jest możliwie niska, bo to wszystko filtrujesz potem własnymi płucami. Ale nawet hipotetyczny węgiel kamienny zupełnie bez popiołu i siarki acz źle spalany – nadal będzie kopcić.

Potwierdza to raport IChPW na podstawie którego powstał poniższy wykres. Poprawnie spalany miał węglowy emituje mniej świństw niż "dobry" węgiel spalany fatalnie. Poprawnie spalany dobry węgiel osiąga rzecz jasna niższe emisje, ale różnica w stosunku do miału nie jest ogromna.

Jakość miału

Miał jest bardzo podatny na pogorszenie jakości przed sprzedażą (czytaj: na oszustwa ze strony handlarzy). Głównie dlatego, że trudno zauważyć w nim zawartość niepalnego dodatku, np. piasku czy drobnego gruzu. Naturalna zawartość popiołu w miale to od ok. 10% przy kaloryczności ok. 24MJ/kg , do nawet 30% w miałach o kaloryczności ok. 19MJ/kg.

Jak spalać miał w kotle zasypowym

Do spalania miału konieczny jest kocioł zasypowy górnego spalania:

o odpowiednio dobranej mocy - moc kotła miałowego dobiera się nieco inaczej niż dla innych paliw. Wszystko dlatego, że miał jest paliwem niskokalorycznym, które pali się wolno, dlatego najlepiej jest zapakować większą ilość, rozpalić raz i niech grzeje z relatywnie niską mocą, ale stale.
z nadmuchem - naturalny ciąg nie jest w stanie przeciągnąć dość powietrza przez warstwę miału.
ze sterownikiem z algorytmem PID lub innym zapewniającym ciągłą pracę - to najważniejsze. Do kotła miałowego nie nadają się sterowniki dwustanowe (dmuchaj - nie dmuchaj). Taki sposób pracy powoduje eksplozje w kotle, bowiem po odcięciu dopływu powietrza miał wciąż wydziela palne gazy w sporych ilościach, bardziej niż grubszy opał. Wystarczy drobna nieszczelność kotła lub załączenie nadmuchu i wybuch nagromadzonych w kotle gazów potrafi wyrywać wyczystki kominowe.
Z kolei sterownik z algorytmem PID lub podobnym zamiast odcinać dopływ powietrza, zmniejsza intensywność nadmuchu. Tym sposobem unika się okazji do gromadzenia w kotle palnych gazów.
specjalny kocioł miałowy - co prawda palić miałem można w każdym kotle z nadmuchem, ale istnieje sporo modeli kotłów przystosowanych specjalnie do spalania miału. Objawia się to głównie obecnością rzędu dysz nadmuchowych w bocznych ścianach paleniska. Pomagają one przecisnąć dość powietrza przez gęstą warstwę drobnego paliwa i należycie napowietrzyć płonącą warstwę na wierzchu.

Kocioł miałowy powinno się ładować przeważnie do pełna i rozpalać od góry. To jedyny sposób na znośną pracę kotła, zalecany przeważnie w instrukcjach obsługi kotłów miałowych. Nadmuch należy tak wyregulować, aby kocioł pracował na możliwie stałej temperaturze a na wierzchu zasypu była warstwa żaru i brak siwego dymu.

Spalanie miału w kotle zasypowym. Miał pali się nieco inaczej niż grubsze węgle – gwałtowniej, produkując spore ilości gazów, które dopalają się nad warstwą paliwa, stąd w kotłach miałowych z nadmuchem powietrze dopalające podawane jest dyszami nad opał. Właśnie przez to mocno "gazowe" spalanie potrzebne jest płynne sterowanie pracą kotła miałowego (PID), bo gwałtowne odcięcie powietrza łatwo kończy się srogimi wybuchami gazów, które przestały się spalać, ale nie przestały być produkowane.

Moczyć miał czy nie moczyć?

Miał spalany w kotłach zasypowych jest przeważnie wstępnie moczony. Ma to na celu nie tylko uniknięcie pylenia przy zasypywaniu do kotła, ale głównie spowolnienie zapłonu. Podstawową wadą tak drobnego paliwa jest właśnie skłonność do gwałtownego rozpalania, a to wiąże się z niekontrolowanym kopceniem. To z kolei nie jest wyłącznie problem estetyczny, ale też zagrożenie wybuchem w razie gwałtownego zapłonu tych gazów oraz nieustanne zasmolenie kotła i komina.

Namoczenie miału faktycznie pozwala osiągnąć wolniejsze spalanie, ale nie dzieje się to za darmo. Dodatkową wodę trzeba odparować. Wilgotne spaliny to również zagrożenie dla komina. Jeśli będą zbyt chłodne lub trafią na wychłodzoną część komina (nieogrzewane poddasze, długi odcinek kanału kominowego ponad dachem), to wilgoć skondensuje wraz z kwasem siarkowym i skończy się zawilgoceniem oraz powolnym niszczeniem muru albo koniecznością skucia tynku i małego remontu ściany gdyby wyciek dotarł przez ścianę do pomieszczenia mieszkalnego.

W każdym razie moczenie miału nie jest konieczne, aby palić nim bez problemów. Warunek to rozpalanie od góry oraz sterownik z pracą ciągłą (PID lub podobny). Wybuchy w kotle miałowym to głównie wina sterowania dwustanowego. Dolewanie wody do miału może ten problem ograniczać, ale lepiej zlikwidować przyczynę.

Jeśli jednak chcesz palić wilgotnym miałem choćby z tego względu, że mniej pyli - zwilżaj go do konsystencji lekko wilgotnej ziemi i dla bezpieczeństwa zaopatrz się we wkład kominowy, bo remont komina kosztuje dużo więcej.

Czy do miału konieczny jest wkład kominowy

To zależy od tego, czy miał jest moczony, czy spalany na sucho. To właśnie dodatek wody może być przyczyną problemów. Paląc wilgotnym miałem lepiej nie ryzykować zniszczenia komina i wyposażyć go we wkład. Do miału spalanego na sucho wkład nie jest konieczny.

Spalanie miału w kotłach podajnikowych

Spalanie miału jest możliwe w kotłach z podajnikiem tłokowym oraz w części kotłów retortowych z palnikiem tzw. II generacji.

Tłokowiec przełknie bez gadania każdy, nawet najgorszy miał. Nie będzie tam większych problemów mechanicznych, bo właśnie do takiego kiepskiego paliwa wymyślono te kotły. Nie grzeszą one nadmierną czystością i kulturą spalania, ale za to wszystko przez nie przejdzie.

Również kotły z podajnikiem ślimakowym II generacji nieźle radzą sobie z przyzwoitymi miałami (tam, gdzie takie paliwo producent przewidział). Problemy mogą stwarzać najtańsze miały o kaloryczności ok. 19MJ/kg albo miały spiekające (te da się rozpoznać niestety dopiero w praniu). Informację, czy dany kocioł jest w stanie spalać miał, można znaleźć w jego instrukcji obsługi. Jeśli tak, wtedy jako paliwo podstawowe powinien widnieć w niej samodzielnie miał węglowy.

Wiele zależy od danego palnika retortowego. Niektóre nie radzą sobie z samym miałem, ale można w nich spalać mieszankę 1:1 ekogroszku z miałem, która zresztą pojawia się coraz częściej w sprzedaży jako groszko-miał. Zawsze jednak trzeba testować miał przed zakupem większej partii, bowiem można trafić miał spiekający, który w żadnej retorcie się nie dopali (koks w formie wielkich brył wyląduje w popielniku).

Spalanie zwykłego miału ~23MJ/kg o przeważającej granulacji 0-5mm w palniku retortowym. Drobny, zwłaszcza wilgotny miał ma tendencję do sklejania się w "kluski" koksu i szlakowania .Prócz tego na środku palnika, zwłaszcza przy słabszym nadmuchu, powstaje "czarna wyspa" nie dość napowietrzonego paliwa, która może momentami dawać lekkie przydymianie.

Najgorzej trafić na spiekający miał. Taki będzie się sklejał w ogromne nieraz "kluchy" koksu, które nie zdołają się dopalić i w większości wylądują w popielniku. Nic z tym zrobić się nie da, bo sklejanie startuje powyżej określonej dla danego węgla temperatury, więc póki pali się spokojnie, sytuacja może wyglądać znośnie, a problemy zaczną się po wejściu na obroty. Łatwiej zapobiegać niż leczyć: nie kupuj miału tonami w ciemno, weź parę worków na próbę, a jeśli już trafisz na taki opał, jedynym sensownym ratunkiem jest spalanie go po zmieszaniu z lepszym groszkiem.

Spalając miał w kotle 5. klasy nie ma co liczyć na ścisłe dotrzymanie parametrów emisji, bowiem te wyznaczane są zazwyczaj na dobrym ekogroszku – bo tak jest najłatwiej. Jedynym bodaj kotłem miałowym 5. klasy jest obecnie Iskra Plus Eko Zgody Wieprz – kocioł z podajnikiem tłokowym i elektrofiltrem.

Jeśli posiadasz kocioł 5. klasy lub ecodesign zakupiony w ramach dotacji – nawet się w stronę miału nie oglądaj! Mało tego: musisz bardzo uważać, jakim ekogroszkiem karmisz tę maszynkę, bo wśród warunków przyznania dotacji jest przeważnie zapis o konieczności stosowania paliwa nie gorszego niż przewidziane przez producenta – a te parametry bywają wysokie. Niedotrzymanie tego warunku w razie kontroli może spowodować konieczność zwrotu całej dotacji.

Czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!

Specyfika węgla i drewna

Trudność w spaleniu węgla czy drewna tak jak gazu ziemnego (do czysta) wynika z tego, że paliwa te złożone są z dwóch rodzajów składników:

części stałych - węgla pierwiastkowego i popiołu - substancji, które nawet w temperaturze ponad 1000st.C nadal pozostają ciałem stałym
części lotnych - mieszaniny smół w rodzaju ropy naftowej (w węglu) lub żywic i gazów uwalnianych w rozkładzie drewna - które to substancje odparowują już w temperaturze ok. 200st.C

Rodzaj i proporcje zawartości części stałych i lotnych w węglu kamiennym oraz w drewnie obrazuje poniższy rysunek

Dlatego właśnie węgiel i drewno to dwa kompletnie różne paliwa. W węglu części lotne są dodatkiem, podczas gdy w drewnie stanowią one podstawowy jego składnik.

Wszyscy lubią koks

O wiele łatwiej i przyjemniej jest spalać koks, czyli część stałą węgla kamiennego lub drewna. To czysty chemicznie węgiel z niewielką domieszką popiołu. Świetne paliwo. Spala się bardzo czysto, długo i stabilnie. Jego spalanie nie wymaga ani grama zaawansowanej techniki, a jedyna trudność to skutecznie go podpalić i nie wychładzać nadmiernie, aby nie wygasł.
Niestety koks nie rośnie w lesie ani nie wydobywa się go spod ziemi, lecz trzeba go wyprodukować z węgla czy drewna.

Diabli nadali części lotne

Skala trudności problemu rośnie gwałtownie gdy przyjdzie do rozprawy z częściami lotnymi. Objawem porażki kotła i palacza w tym starciu jest dym - to nic innego jak niespalone części lotne wydalane do atmosfery. O porażkę tę łatwo, gdyż części lotne mają szereg bardzo przykrych cech:

zaczynają parować na długo przed osiągnięciem temperatury zapłonu (już w ok. 200st.C)
jako opary mają skłonność do niekontrolowanego przemieszczania się tam gdzie zechcą
gdy napotkają chłodniejszą powierzchnię - kondensują w postaci trudno usuwalnej smoły

Mimo tych trudności części lotne można spalić równie czysto jak koks. Wystarczy:

podgrzać je ponad temperaturę zapłonu (400-500st.C)
wymieszać z powietrzem
dać nieco czasu na dopalenie

Jak przebiega spalanie kawałka węgla i drewna

To, co potocznie rozumiemy przez spalanie węgla i drewna, składa się z szeregu nie zawsze łatwo obserwowalnych i oczywistych procesów. Tak wygląda to z perspektywy pojedynczego kawałka węgla lub drewna:

Odparowanie wody

Temperatury poniżej 100st.C nie robią na węglu wrażenia. Dopiero po przekroczeniu 100st.C następuje całkowite odparowanie wody, jednak pozostała część paliwa nie ulega jeszcze istotnym zmianom i daleko jej do zapłonu.

Początek odgazowania i zapłon gazów

Po osiągnięciu ok. 200st.C z czarnej bryłki węgla zacznie się wydobywać siwy dym śmierdzący asfaltem. To znak, że zaczęło się odgazowanie (piroliza), czyli zamiana bardziej złożonych węglowodorów w mniej złożone, które w tej temperaturze odparowują.

Z początku substancje lotne zachowują się jak tłuszcz na patelni. Są to palne gazy, ale nie ma opcji, by zapaliły się w ok. 200st.C. Dlatego będą sobie bezkarnie uciekać w atmosferę jeśli nie stworzy się im warunków do spalenia. Temperatura ich zapłonu bywa bardzo różna. Prostsze substancje zapalą się już w okolicach 400st.C, ale te bardziej złożone mogą potrzebować temperatury wyższej niż jest potrzebna do zapłonu koksu.

Spalanie koksu

Gdy już wszystkie części lotne odparują, to, co niedawno było kawałkiem węgla lub drewna, staje się koksem, który spala się ledwo widocznym niebieskawym płomieniem. Spalanie koksu trwa długo - tym dłużej, im większa jest bryłka - gdyż zachodzi wyłącznie na powierzchni, w kontakcie z powietrzem.

Koks sam z siebie wypali się do zera zostawiając jedynie popiół (chyba, że palił się naprawdę ostro lub w towarzystwie izolacji takiej jak szamot, wtedy popiół może się stopić w żużel). Duże ilości niedopalonego koksu pozostającego w popiele mogą mieć kilka przyczyn:

ruszt wodny, który schładza resztki koksu uniemożliwiając dopalenie
sporo przewymiarowany kocioł, gdzie palenisko nie osiąga zbyt wysokich temperatur i resztki paliwa stygną zanim się wypalą (często łączy się to z rusztem wodnym)
w przypadku kupionego koksu może to być koks hutniczy, który potrzebuje do zapłonu znacznie wyższych temperatur, więc trudno się zapala i łatwo gaśnie

Spalanie węgla i drewna w warstwie

Spalanie warstwy węgla lub drewna z jednej strony wygląda łudząco podobnie do tego, co dzieje się z pojedynczą bryłką. Z drugiej strony dochodzą tutaj dodatkowe zjawiska. Zacznijmy od ciut wyidealizowanego schematu ogniska:

Nie bez przyczyny bardzo przypomina on rysunek z etapami spalania pojedynczego kawałka opału. Te same etapy zachodzą w warstwie opału, i to wszystkie naraz. Najbardziej rzucającym się w oczy objawem tego, że "się pali", są kłęby gęstego, gryzącego dymu ulatujące znad ogniska. To właśnie uwalniane w zupełnie niekontrolowany sposób części lotne paliwa, które nie zostają spalone.

Zwykłe ognisko jest ilustracją najprostszego sposobu spalania drewna lub węgla, który jest zarazem najbardziej brudny oraz nieefektywny - dlatego właśnie, że nie pozwala spalić części lotnych paliwa, które w drewnie stanowią aż 70% jego składu! Tylko niewielka część gazów, która zostaje uwolniona z kawałków opału w sąsiedztwie żaru, przebywa przez chwilę w temperaturze umożliwiającej zapłon. Cała reszta ucieka momentalnie w zimne powietrze dookoła ogniska.

Cóż począć? Jak ulepszyć ognisko, żeby nie marnować większości części lotnych paliwa?

Wstępnie trzeba zdefiniować problem: ognisko kopci, czyli nie spala części lotnych paliwa, ponieważ działa w taki sposób, że nie są one poddawane działaniu wysokich temperatur. Faktycznie - tam, gdzie, są uwalniane części lotne, tam zawsze jest zbyt zimno, by mogły się one zapalić. Jedynie sąsiedztwo żaru wytwarza odpowiednio wysokie temperatury.

Tak działa zwykłe ognisko

Niestety żar jest pod świeżym paliwem, a części lotne ze swej natury uciekają natychmiast w górę - w kierunku przeciwnym do żaru. Cóż począć? Zawrócić je? Jakim sposobem? A może łatwiej zrobić coś z żarem? Otóż to:

Tak działa ognisko rozpalone od góry

Rozpalenie ogniska od góry powoduje, że teraz żar jest nad świeżym opałem, a więc wszystkie części lotne przejdą przez gorącą strefę żaru i zostaną tam spalone. Pomysł tyleż prosty co genialny. Trudno powiedzieć, kto i kiedy po raz pierwszy na to wpadł, ale do tej pory istniało po prostu ognisko, do którego na wierzch dorzucano szczapy drewna, a od tego momentu zauważono, że możliwa jest różna organizacja procesu spalania.

Techniki spalania węgla i drewna

Technika spalania ma decydujący wpływ na efektywność i emisję z każdego paleniska. Żadne komputery i automatyka nie pomogą przy złej technice spalania – kocioł w nie wyposażony będzie kopcił lub co najwyżej spalał nie do końca czysto. Z kolei przy właściwej technice spalania brak komputera czy podajnika nie będzie przeszkodą, by spalać nawet bez grama dymu.

Są dwie główne techniki spalania:

spalanie przeciwprądowe – brudne – gdy powietrze podawane jest od gorącej strony paleniska, czyli prosto w żar,
spalanie współprądowe – czyste – gdy powietrze podawane jest od zimnej strony paleniska, czyli z tego samego kierunku, skąd podawane jest paliwo.

Spalanie przeciwprądowe

Gdy powietrze podawane jest od strony żaru a spaliny wylatują stroną przeciwną (z której podawane jest paliwo), ma miejsce spalanie przeciwprądowe.

Spalanie przeciwprądowe wydaje się najoczywistsze i "zgodne z naturą":

powietrze ogrzane unosi się z dołu do góry,
upuszczony klocek drewna spada do ogniska w przeciwnym kierunku – z góry na dół – a bezcelowe i trudne wydawałoby się wkładanie go pod spód ogniska.

Taka organizacja spalania świetnie sprawdza się dla koksu i węgla drzewnego. Wszystkie inne naturalne paliwa zawierają lotne składniki, których w tej technice nie sposób dopalić, bowiem są wywiewane z paleniska przez warstwę zimnego paliwa i w większości nie mają okazji się dopalić. Kopcenie jest tym gorsze im więcej paliwa nałożyć na raz do ogniska, pieca czy kotła spalającego przeciwprądowo. Warstwa paliwa jest bowiem zbyt zimna, aby nastąpił w niej zapłon gazów, skutkiem czego chmura palnych acz niewykorzystanych gazów ulatuje w atmosferę i od tego momentu zwana jest dymem.

Spalanie współprądowe

Gdy powietrze podawane jest od tej samej strony, co paliwo, ma miejsce spalanie współprądowe. Ten genialnie prosty manewr zmienia o 180 stopni kulturę spalania węgla i drewna.

Spalanie współprądowe wymyślono w celu spożytkowania części lotnych paliwa. Okazuje się, że aby je spalić, wystarczy przepuścić je przez żar, bo tam jest na tyle gorąco, że wszelkie żywice czy smoły dopalają się do czysta. Łatwo się mówi – trudniej zrobić.

Najprostsza wersja - ognisko rozpalone od góry - co prawda działa, ale szybko wychodzi na jaw mankament: jak tu dołożyć opału? Żeby trzymać się techniki współprądowej, trzeba by podnieść ognisko i włożyć opał pod jego spód.

Sposoby realizacji spalania współprądowego idą trzema drogami:

zwykły kocioł górnego spalania rozpalany od góry - ponieważ trudno jest dokładać, pali się cyklicznie, ale za to wykonanie jest banalnie proste
kocioł zasypowy dolnego spalania - da się dokładać, ale część drogi spaliny muszą pokonywać w dół, czyli wbrew naturze, a więc wymaga to siły, która je do tego zmusi (ciąg kominowy)
palnik retortowy - tutaj mechanicznie rozwiązano problem dokładania opału pod warstwę żaru

Niewidoczny złodziej

Przy spalaniu każdego paliwa kluczową sprawą jest właściwa dawka powietrza. O ile gaz ziemny albo benzynę można w miarę łatwo z powietrzem wymieszać, to przy węglu i drewnie sprawa mocno się komplikuje przez obecność koksu. Dlatego przezroczyste spaliny nie oznaczają jeszcze, że w komin nie ucieka niedopalone paliwo pod postacią tlenku węgla (znanego jako czad).

Spalanie węgla i drewna zawsze odbywa się w warstwie. Miesza się w niej wiele rzeczy jednocześnie: paliwo w formie gazowej, produkty spalania oraz koks. Z tego powodu dzieją się tu różne, nie zawsze pożądane zjawiska. Obserwując płomień palącego się gazu ziemnego widzimy samą reakcję spalania, w której metan zamienia się w dwutlenek węgla i parę wodną. Natomiast w warstwie żaru reakcja spalania jest odwracalna. Przez obecność rozżarzonego koksu palenisko jest tyglem, w którym na przemian zachodzą dwa rodzaje reakcji chemicznych:

spalanie - reakcja łączenia węgla z tlenem, z czego powstaje dwutlenek węgla i wydzielane jest ciepło
redukcja - reakcja odwrotna do spalania, z której powstaje tlenek węgla i sadza, a energia jest odbierana z otoczenia

Z tego zestawu korzystna dla nas jest reakcja spalania. Redukcja jest niemiłym dodatkiem, wynikającym z obecności koksu. Kradnie ona energię z paleniska, produkuje tlenek węgla i sadzę. Przepływ powietrza przez warstwę koksu sprawia, że na początku węgiel zawarty w koksie jest spalany, a już kawałek dalej dwutlenek węgla w kontakcie z koksem ulega redukcji, by za chwilę znów się spalić i tak karuzela trwa dopóki wystarczy tlenu na ostateczne spalenie tlenku węgla i sadzy.

Problem w tym, że tlenu przeważnie nie wystarcza, dlatego palenisko opuszcza chmura tlenku węgla i sadzy. Taki stan oznacza, że 2/3 dostępnej energii zostało posłane w komin (tlenek węgla - poza tym, że jest trujący dla ludzi - jest też bardzo kalorycznym paliwem).

Łatwo poznać, gdy warstwa żaru jest niedotleniona i produkuje tlenek węgla zamiast ciepła. Na jej powierzchni nie ma płomieni i wygląda jakby przygasała. Otwarcie drzwiczek kotła powoduje, że po chwili płomienie nad zasypem się pojawiają. To znak, że w górnej warstwie brakuje tlenu i zaczyna tam przeważać reakcja redukcji. Wciąż jednak temperatura jest na tyle wysoka, że dopływ powietrza nad zasyp powoduje zapłon tlenku węgla.

Dobrze napowietrzona warstwa koksu żarzy się intensywnie w całej objętości, a na wierzchu widoczne są niemal przezroczyste, niebieskawe płomyki. Tlenu jest dość, dlatego w całej grubości warstwy górę bierze reakcja spalania.

Powietrze wtórne na ratunek

Możliwości regulacji dawki powietrza w kotle zasypowym są mizerne, a jeśli już, to tylko metodą "na oko". Aby uniknąć nadmiernej produkcji tlenku węgla, ilość powietrza musiałaby być regulowana bardzo precyzyjnie i co gorsza na bieżąco korygowana.

Aby ograniczyć produkcję tlenku węgla, wymyślono podział dawki powietrza na dwie części:

powietrze pierwotne - główna porcja podawana pod ruszt, dzięki której zachodzi spalanie
powietrze wtórne - dodatkowe powietrze podawane nad zasyp, dzięki któremu możliwe jest dopalanie tlenku węgla powstającego przez niewystarczającą dawkę powietrza pierwotnego

Podanie powietrza wtórnego pozwala prosto naprawić skutki zbyt małej dawki powietrza pierwotnego. Oczywiście warunkiem jego działania jest podanie go tuż nad żar, gdzie wysoka temperatura pozwoli dopalić tlenek węgla.

Powietrze wtórne potrzebne jest w każdym kotle zasypowym, zwłaszcza tym pracującym na naturalnym ciągu, który często nie jest w stanie należycie napowietrzyć grubej warstwy drobnego paliwa.
Kocioł z nadmuchem przepcha powietrze nawet przez warstwę miału. On z kolei nie potrzebowałby powietrza wtórnego tylko wtedy, gdyby sterownik posiadał możliwość analizy zawartości tlenu w spalinach i samodzielnie dobierałby dawkę powietrza do potrzeb. Ponieważ takie rozwiązania nie są stosowane, to również w kotle z nadmuchem powietrze wtórne byłoby korzystne, ale nie może być podawane spoza kotła tak jak w kotłach bez nadmuchu (groziłoby to wydmuchiwaniem spalin z kotła przez otwór powietrza wtórnego!). Bezpiecznym rozwiązaniem w takim przypadku jest podawanie powietrza wtórnego spod rusztu, które bywa spotykane w kotłach miałowych.

Sporo jest niestety kotłów zasypowych, w których nie istnieje żadna forma powietrza wtórnego. Być może jego brak jest reakcją na problemy domowych palaczy, którym wlot powietrza wtórnego kojarzy się z uciążliwymi "fuknięciami" spowodowanymi gwałtownym zapłonem dymu, jaki gromadzi się w kotle rozpalonym od dołu, do którego palacz zarzucił właśnie całe wiadro węgla. Jeśli taki problem występuje, to tylko przez stosowanie nieodpowiedniej metody palenia. Podawanie powietrza wtórnego w kotle górnego spalania rozpalanym od góry nie powoduje takich problemów, a przy tym poprawia ekonomię i czystość spalania.

Marnotrawstwo wpisane w projekt

Cały powyższy wywód i starania, aby znaleźć właściwą dawkę powietrza i dopalić tlenek węgla, mogą się wydać jałowe kiedy zdamy sobie sprawę, że ograniczanie temperatury wody w kotłach zasypowych polega na celowym psuciu warunków spalania i duszeniu kotła, co wiąże się z hurtową produkcją tlenku węgla i sadzy.

Sterowanie mocą w kotłach zasypowych opiera się właśnie na ograniczaniu lub odcinaniu dopływu powietrza. Skoro nie dawkuje się paliwa, to trzeba dawkować powietrze. To łatwiejsze do wykonania, a dopóki paliwo jest względnie tanie, to strata na niedopał jest mniejszym problemem niż trudności, jakie wynikłyby z prowadzenia kotła zawsze na pełnej mocy lub próby dawkowania paliwa (co wymaga zaawansowanej mechaniki).

W ujęciu wyidealizowanym sterowanie kotłem poprzez dawkę powietrza nie jest takie złe, pod warunkiem że działałoby dwustanowo:

tryb pracy czyli pełna dawka powietrza - kocioł dostaje tyle powietrza, ile potrzebuje dla danej ilości żarzącego się paliwa
tryb postoju czyli całkowite odcięcie powietrza - kocioł jest hermetycznie szczelny, nie dostaje w ogóle tlenu

Niestety nawet w fabrycznie nowych kotłach zamknięcie wszystkich drzwiczek i klapek nie odcina powietrza całkowicie, a to przez liczne nieszczelności kotła. Powoduje to niepełne spalanie, a więc niekontrolowaną produkcję tlenku węgla, sadzy i niewielkich ilości ciepła.

W kotle zasypowym właściwie nie ma mowy o pogodzeniu wygody obsługi z możliwością bezstratnej regulacji mocy. Czyste i efektywne spalanie można osiągnąć jedynie przy ciągłej pracy na mocy nominalnej. Dlatego świetnym dodatkiem do kotła zasypowego jest bufor ciepła, który takie właśnie warunki pracy zapewnia.

Podobny problem niemal nie występuje w kotłach podajnikowych. Mają one możliwość dawkowania zarówno powietrza jak i paliwa. Objętość żaru jest o wiele mniejsza, dlatego niemal zawsze jest on spalany z właściwą dawką powietrza. Jedynie przy pracy na bardzo niskich mocach i w podtrzymaniu opał ulatnia się nie w pełni spalony.

Czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!

Palenie kroczące

Palenie kroczące jest jedną z opcji czystego i efektywnego spalania węgla oraz drewna, która działa w dowolnie starych i prymitywnych kotłach.

Od czego zacząć

Palenie kroczące można zacząć stosować od zaraz bez żadnych zmian w konstrukcji kotła. Warto jednak zapoznać się i sprawdzić kwestie zahaczające o bezpieczeństwo, spisane w instrukcji dla palenia od góry.

Palenie kroczące można stosować nie tylko w kotłach górnego spalania, ale także w kotłach górno-dolnych, dla których jest to bodaj jedyna niewymagająca żadnych przeróbek sensowna metoda palenia. Znajdzie zastosowanie także w długich a niskich paleniskach niektórych pieców kaflowych czy kuchennych.

Pierwsze rozpalenie

1. Wsyp na ruszt warstwę 5-10cm paliwa. Na wierzch ułóż rozpałkę i podpal ją.
2. Gdy warstwa paliwa w całości zamieni się w żar, przegarnij wszystko na tył kotła tak aby z przodu pozostał pusty ruszt.
3. Na pustą przednią część rusztu wsyp porcję świeżego paliwa w taki sposób, aby zakryła cały wolny ruszt, a jednocześnie stykała się z kupką żaru bokiem (tj. by surowy opał nie przykrywał żaru od góry).
4. Jeśli ilość żaru nie była zbyt mała, rozpali on stopniowo zasypany świeży opał. Odtąd kocioł nie wymaga dozoru dopóki opał nie wypali się pozostawiając na ruszcie ilość żaru zbliżoną do tej użytej do rozpalenia.
5. Gdy na ruszcie pozostanie jeszcze sensowna ilość żaru (mniej więcej taka jak przy rozpaleniu), przychodzi pora na załadunek nowej porcji opału.
6. Weź pogrzebacz i przegarnij popiół przez ruszt. Następnie tak jak na początku zgarnij żar na tył kotła a z przodu zasyp porcję świeżego paliwa. Tym samym wracamy do punktu 3.

Czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!

Rozpalanie od góry

Rozpalanie od góry - instrukcja krok po kroku

Rozpalanie od góry jest jednym ze sposobów na dużo czystsze i efektywniejsze spalanie węgla oraz drewna w najpopularniejszych piecach/kotłach/kominkach. Tutaj natomiast jest instrukcja praktyczna, jak zabrać się po raz pierwszy za palenie od góry i pokonać najczęściej spotykane problemy.

Od czego zacząć

Przed pierwszą próbą palenia od góry warto sprawdzić niżej wymienione kwestie odnośnie kotła, opału, stanu instalacji grzewczej i komina. Ta długa i nudna lista jest po to, aby uniknąć potencjalnych nieprzyjemnych niespodzianek, więc lepiej przejrzyj ją chociaż jednym okiem.

W jakich piecach i kotłach można palić od góry?

Palić od góry można w każdym urządzeniu grzewczym, które ma wlot powietrza pod ruszt a wylot spalin u góry paleniska. Kwalifikują się m.in:

ogniska
jakieś 90% domowych kotłów,
kominki
te piece kaflowe i kuchenne, które mają dostatecznie wysokie palenisko, by zmieściła się sensowna ilość paliwa

Gdy nie ma wylotu spalin u góry, ale jest u dołu przy ruszcie – wtedy masz kocioł dolnego spalania, w którym ładowanie paliwa na żar do pełna jest zupełnie prawidłowe – odbywa się według tej samej zasady co w typowym kotle rozpalonym od góry, tylko że do góry nogami.

Gdy wyloty z paleniska są dwa: i u góry, i u dołu – wtedy masz kocioł górno-dolny, w którym prawdopodobnie nie uda się rozpalić od góry, zwłaszcza gdy górny wylot jest kilkucentymetrowy.

Czy da się palić od góry w piecu kaflowym albo kuchennym? Technicznie patrząc są to piece górnego spalania, ale spala się tam małe porcje paliwa i często nie ma wiele miejsca. Wtedy najlepszą opcją jest palenie kroczące.

Bez cienia wątpliwości można palić od góry w kominkach – producenci kominków promują ten sposób palenia.

Stan kotła i wyposażenie

Najważniejsza sprawa to względna szczelność kotła. Rozpalając od góry ładujesz kocioł nawet do pełna – więc temperatura musi się dać kontrolować poprzez dopływ powietrza:

jeśli na co dzień ładujesz kocioł do pełna i nigdy nie było problemów z przegrzewaniem / gotowaniem wody, to prawdopodobnie nie masz się tutaj czym przejmować.
ale jeśli zwykle palisz malutkie ognisko na wielkim ruszcie, to po załadowaniu większej ilości paliwa możesz mieć problemy z opanowaniem temperatury.

W miarę "fabrycznych" kotłach dla poprawy szczelności wystarczy wymienić sznury uszczelniające drzwiczki. Niestety w kotłowniach są też kotły spawane w garażach, przez które wiatr hula i nie sposób ich uszczelnić. Dlatego pierwsze próby palenia od góry trzeba zaczynać ostrożnie, nie pakując kotła bardziej niż do połowy.

Doprowadzenie powietrza wtórnego – to jest element przydatny, ale jeśli go nie będzie, to i tak rozpalanie od góry się uda. Gdy go brak, niezależnie od metody palenia do komina wysyłane są większe ilości palne gazów i sadzy, które nie mają okazji się spalić przez niedobór tlenu.

Czy kocioł ma wentylator (i czy on jest na górze/dole/boku), czy ma miarkownik, czy nie ma nic i powietrzem steruje się poprzez klapkę ze śrubką – to nie ma wpływu na samo działanie metody.

Jaki opał

Rozpalić od góry można każde paliwo, z którym dany kocioł sobie ogólnie radzi i dla którego jest sens to robić: węgiel dowolnego pochodzenia i ceny, zarówno drobny jak i grubszy, drewno, brykiety z czegokolwiek itd. Potrzeba tylko i aż tyle, by powietrze było w stanie przejść przez grubszą warstwę opału, dlatego w przypadku bardzo drobnych paliw (miał) może być potrzebny nadmuch.

Rozpalanie od góry nie ma sensu w przypadku węgla sortymentu kostka oraz koksu:

węgiel kostka pali się pomału, a więc i mało dymi, nawet rozpalony "od dołu". Rozpalenie go od góry może być trudne, bo powietrze będzie uciekać dużymi przestrzeniami między bryłami. Jeśli uszczelni się te przestrzenie drobniejszymi bryłkami, to z rozpaleniem od góry nie będzie problemu, choć będzie ono przebiegać wyjątkowo powoli.
w koksie nie ma substancji lotnych, których spalenie jest celem tej metody rozpalania. Dlatego też samo rozżarzenie warstwy koksu od góry będzie trudne, a jeśli się uda, to żar będzie postępował w dół bardzo powoli a nie da to istotnego zysku. To bez sensu – koksem możesz palić dokładając jak tylko chcesz.

Przygotowanie kotłowni

Wymienione tutaj kwestie nie są potrzebne wyłącznie przy paleniu od góry. To elementy normalnego utrzymania kotłowni, które jednak bywają zaniedbane. Piszę tu o nich po to, by cię uświadomić, że jeśli np. po rozpaleniu od góry zapali ci się komin – to nie będzie wina rozpalenia od góry, tylko twojego zaniedbania w czyszczeniu komina!

Prawidłowa wentylacja kotłowni

Sprawdź, czy kotłownia posiada nawiew powietrza z zewnątrz oraz drożny kanał wentylacyjny. Oba te kanały muszą być zawsze otwarte, nawet w największy mróz. W kotłowni może i musi być zimno – bez powietrza nie będzie spalania. Gdy brak jest kanału nawiewnego, za źródło powietrza może służyć uchylone okno, o ile będzie uchylone zawsze gdy kocioł pracuje. Wentylacja to nie jakaś pierdółka – tu chodzi o życie twoje i domowników!

Jeśli i okna brak, dla własnego dobra wykonaj czym prędzej prawidłowy nawiew powietrza do kotłowni. Kocioł do pracy zużywa ogromne ilości powietrza, które tą czy inną drogą musi zostać zaciągnięte z zewnątrz. Jeśli w kotłowni nie ma nawiewu, to kocioł podbiera powietrze z budynku, a więc napływa ono wszelkimi nieszczelnościami okien i drzwi a w ostateczności przez kanały wentylacyjne, co rodzi szereg problemów: od zimnego wiatru z kratek aż po groźbę zaczadzenia np. w łazience z piecykiem gazowym.

Sprawny, czyszczony komin

Sprawdź, czy masz drożny i sprawny komin. Zarośnięty sadzą lub co gorsza zasmolony komin może zapalić się w każdej chwili i puścić z dymem cały budynek! Jeśli patrząc od góry u wylotu komina zauważasz warstwę sadzy na ściankach ponad ~2mm to znak, że warto go wyczyścić (bo niżej jest już sporo więcej). Jeśli masz skomplikowane relacje z kominiarzem a nie brak ci umiejętności i rozsądnej odwagi, możesz zrobić to sam. Ale i tak najlepiej gdyby komin raz na rok obejrzał profesjonalny kominiarz, który wykryje problemy nie zawsze dla niefachowca widoczne.

Bezpieczna instalacja grzewcza

Najgorsze, co może się stać z instalacją grzewczą i kotłem, to wybuch na skutek przegrzania. Poprawnie zbudowana instalacja jest praktycznie stuprocentowo przed tym zabezpieczona w oparciu o podstawowe prawa fizyki, które nie zawodzą. A czy twoja instalacja jest poprawnie zbudowana? Tego bez jako-takiej wiedzy z hydrauliki nie zweryfikujesz, dlatego daruję sobie opisy.

Tak czy inaczej powinno się unikać przegrzania kotła. Tutaj podstawą jest szczelność kotła, o której już była mowa. Następna kwestia to odbiór ciepła. Tu częsty błąd: nie może być termostatów na wszystkich grzejnikach. Gdzieś trzeba zostawić 1-2 grzejniki, które zawsze będą otwarte. Odcięcie wszystkich grzejników może skutkować przegrzaniem instalacji nawet gdy kocioł nie grzeje szczególnie mocno – ale nagle nie ma co z tym ciepłem zrobić.

Sprawny, wyczyszczony kocioł

Sprawdź stan techniczny kotła i jego połączenia z kominem. Nieszczelności samego kotła oraz podłączenia do komina to najbanalniejsza przyczyna, dla której kocioł kiepsko działa.

Rura łącząca kocioł z kominem powinna być solidnie zamocowana, tak do kotła jak i do otworu w ścianie komina. Otwór ten powinien być uszczelniony elastycznym niepalnym materiałem, np. sznurem szklanym lub wełną mineralną, a nie obmurowany tylko zaprawą, która spęka po pierwszym rozpaleniu.

Szyber w czopuchu najlepiej zostaw w pozycji otwartej a do sterowania pracą kotła używaj klapki dopływu powietrza w dolnych drzwiczkach. Tak jak samochód kontroluje się pedałem gazu, a nie przytykaniem rury wydechowej kartoflem, tak kotłem najbezpieczniej jest sterować przez dopływ powietrza, a nie przytykanie wylotu spalin. Efekt w obu przypadkach jest dokładnie taki sam – mniej powietrza dopływa do kotła, ale ograniczanie wlotu jest bezpieczniejsze. Natomiast do walki ze zbyt silnym ciągiem kominowym i podmuchami wiatru najlepiej nadaje się regulator ciągu kominowego.

Pierwsze rozpalenie od góry

Po zastosowaniu opisanych wyżej działań masz już "odgruzowany" z sadzy, sprawny i bezpieczny kocioł. Pora na pierwszą próbę rozpalenia od góry. Poniższe kroki wyglądają identycznie niezależnie od tego, czy kocioł pracuje na naturalnym ciągu, czy jest wyposażony w nadmuch (jedynie tego drugiego nie tyczą się uwagi o ustawianiu dopływów powietrza).

Przygotuj węgiel lub drewno w ilości ok. połowy pojemności paleniska, kilka szczap suchego drewna oraz inną rozpałkę, jakiej zwykle używasz w nieco większej ilości (chrust, słoma, papier - byle nie plastik, łatwopalne płyny ani stare buty).
Na pusty ruszt wrzuć najpierw grubsze bryły węgla, a potem przesyp drobniejszymi, tak by cała warstwa była równa. Podobnie gdy palisz drewnem - najpierw ułóż ciasno w poziomie grubsze kawałki, a potem drobniejsze.
Na wierzchu węgla ułóż drewno grube min. na dwa palce, najlepiej żeby przykryło całą powierzchnię paleniska. Dodaj następną warstwę drewna, tym razem już tylko na środku i z patyków grubości jednego palca.
Na środku ułóż stosik z drobnych patyków nie grubszych niż kciuk, na wzór poniższego zdjęcia. Dwie-trzy warstwy po trzy-cztery szczapy układane "w kratkę", na koniec w szczeliny pomiędzy nie powtykaj bardzo drobne drzazgi, kawałek słomy albo papieru, kawałek podpałki do grilla itp. - coś, co będzie już można odpalić zapałką.
Zamknij dolne drzwiczki. Przy pomocy śruby regulacyjnej uchyl klapkę dolną (powietrza głównego) na ok. 1cm (jeśli nie masz dmuchawy).
Jeśli w górnych drzwiczkach posiadasz klapkę czy otwory doprowadzające powietrze - otwórz je. Jeśli jest to klapka, uchyl ją na ok. 5mm.
Podpal rozpałkę i zamknij górne drzwiczki. Chyba, że nie ma w nich żadnych otworów napowietrzających, wtedy na początku zostaw je nieznacznie uchylone, aby rozpałka mogła się zająć ogniem.
Jeśli kocioł posiada dmuchawę - ustaw ją na ok. 30% mocy. Właściwą intensywność nadmuchu powinieneś ustalić po obserwacji tego, co wydobywa się z komina, kiedy już węgiel się rozpali. Gęsty, czarny dym będzie oznaczał zbyt duży nadmuch, a gęsty, biały lub siwy - zbyt mało powietrza.
Jeśli kocioł posiada sterownik - ustaw temperaturę zadaną wstępnie na ok. 60 stopni nawet jeśli zwykle paliłeś mocniej. Będziesz miał margines bezpieczeństwa w razie gdybyś zauważył jakieś problemy.
Kiedy szczapy drewna zajmą się ogniem, możesz iść zająć się swoimi sprawami. Jednak przy pierwszych kilku próbach może zdarzyć się, że rozpałka zgaśnie, zanim zajmie się grubsze drewno i węgiel. Pomóc może dodanie jej w większej ilości i szersze uchylenie klapki w dolnych drzwiczkach (lub zwiększenie obrotów dmuchawy).
Przez pierwsze pół godzin od rozpalenia pojawi się zapewne trochę dymu z węgla. Nie będzie go jednak tak dużo, jak w przypadku tradycyjnego palenia. Węgiel będzie się teraz palił wolniej i mniej intensywnie niż zwykle (temperatura będzie rosła wolniej – to normalne), a w miarę powstawania warstwy żaru, dymu będzie coraz mniej a temperatura wody w kotle powinna rosnąć bez problemu do normalnych pułapów.
Gdy cały zasyp rozżarzy się (poznasz to po tym, że dolne drzwiczki - te mające kontakt z paleniskiem przy ruszcie - będą ciepłe), możesz zmniejszyć dopływ powietrza od dołu, uchylając klapkę na 1-2mm (lub tyle, ile potrzeba, by woda wychodząca na grzejniki miała odpowiednią temperaturę) oraz zamknąć dopływ powietrza przez górne drzwiczki.
Od tej chwili kocioł nie wymaga już obsługi, aż do ponownego rozpalenia. Nie musisz odwiedzać kotłowni (choć z początku lepiej zaglądaj co jakiś czas i patrz, czy wszystko w porządku), nie musisz przegarniać rusztu pogrzebaczem - i tak wszystko się wypali.

Oto jak rozpalanie od góry wygląda w praktyce w 30-letnim żeliwnym kotle zasypowym.

Jak palić w kotle z nadmuchem

W kotłach z nadmuchem rozpalanie od góry wygląda niemal identycznie jak w wyżej opisanym scenariuszu. Różnica jest głównie w tym, że wszystkie drzwiczki i klapki mają być stale pozamykane na amen a całością zawiaduje sterownik. Po podpaleniu rozpałki wystarczy go uruchomić jak zwykle i reszta dzieje się nieomal sama. Korekty może wymagać siła nadmuchu – jeśli wcześniej było palone mniej paliwa, a teraz jest załadowane pod pełno, to może być konieczne go podkręcić.

Jak sterować kotłem

Od momentu rozpalenia do chwili aż żar zejdzie do samego rusztu kocioł potrzebuje najlepiej stałego dopływu powietrza (pod ruszt). Jest ono niezbędne, by substancje lotne z paliwa były spalane, a nie puszczane z dymem. Jaka powinna być dawka tego powietrza - do tego musisz dojść eksperymentalnie. Powietrza musi być tyle, aby na wierzchu zasypu był cały czas żar i płomienie. Jeśli powietrza będzie za mało, to żar z wierzchu przygaśnie, a spod spodu będzie się wydobywał siwy dym. Sytuacja poprawi się sama dopiero gdy substancje lotne skończą się wypalać.

w kotle bez nadmuchu wystarczy ustawić stałe otwarcie dolnej klapki za pomocą śruby regulacyjnej. Musi ono być wystarczające do zapewnienia żaru na wierzchu zasypu przez cały czas spalania substancji lotnych, a zarazem nie nazbyt duże, by temperatura wody nie poszybowała w kosmos. Zacznij np. od 5mm i obserwuj jak kocioł zachowuje się w miarę jak ogień schodzi w dół zasypu. Płomienie kończą się w wymienniku? Powietrza jest za dużo. Płomienie są krótkie, czerwone i czuć smołą? Daj więcej powietrza.
w kotle z miarkownikiem mechanicznym najlepiej również użyć regulacji na śrubę, a miarkownik podpiąć dopiero po skoksowaniu całego zasypu. Jeśli nie chcesz później zaglądać do kotłowni, to podepnij miarkownik zaraz po rozpaleniu, ale za pomocą śruby ustaw minimalne otwarcie klapki powietrza głównego, tak by miarkownik nie domykał jej do końca.
w kotle z nadmuchem wiele zależy od sterownika. Najlepiej, gdyby posiadał on rodzaj algorytmu PID, a więc powoli zmieniał obroty wentylatora. Najczęściej jednak sterowniki mają wklepany prostszy od cepa algorytm dwustanowy, gdzie nadmuch wyłączany jest natychmiast gdy kocioł dojdzie do temperatury zadanej. Takie gwałtowne odcinanie dopływu powietrza może skutkować "czkawką" (wybuchami gazów w kotle) a na pewno skończy się dymieniem, bo gazy nie przestaną się wydzielać ot tak na zawołanie.

Po dojściu żaru do rusztu, gdy cały zasyp został skoksowany, można dużo swobodniej regulować dopływ powietrza a także odcinać go całkowicie (to nadal straty, ale nie będzie już dymu/smoły, a inaczej się nie da).

Nie traktuj temperatury zadanej jak świętości. Czasem lepiej przebić ją o 5-10 stopni przez godzinę, a potem obniżyć po skoksowaniu zasypu, ale za to spalić substancje lotne czysto niż trzymać się jej kurczowo za cenę kiszenia zasypu i zarastania kotła sadzą.

W instalacji z pompą moment załączenia pompy nie wymaga specjalnej zmiany. Niezależnie od metody palenia powinna ona startować co najmniej przy 40st.C a nic się nie stanie jeśli temperatura startu pompy będzie wyższa. Mocniejsze nagrzanie wody w kotle przed startem pompy pozwala na rozpalenie w lepszych warunkach, bez kondensacji wilgoci na ściankach kotła, co może łatwo nastąpić jeśli pompa rusza za wcześnie i studzi kocioł gdy ogień jest jeszcze wątły.

Ile sypać na raz?

Przede wszystkim ilość zasypanego paliwa należy dobrać do warunków pogodowych i potrzeb domu. Nie ma sensu pakować kotła do pełna gdy na zewnątrz jest +10 stopni. Znowuż pozostaje odwołać się do wprawy - po kilku tygodniach wyczujesz, ile trzeba spalić przy jakich temperaturach na zewnątrz. Pamiętaj tylko, że dom stygnie według temperatury odczuwalnej, a nie tej, którą widać na termometrze. Czasami przy temperaturze około zera odczuwalna wynosi -5 do -10 stopni i zużycie opału będzie wtedy właściwe dla tych temperatur.

Jak palić bez wygaszania

Choć palenie od góry z natury jest cykliczne, to jednak małym wysiłkiem można palić w ten sposób bez wygaszania. Jedną z opcji jest ponowne rozpalenie z użyciem resztki żaru z poprzedniego zasypu. Jest to o wiele łatwiejsze i wygodniejsze niż zimny start.

Trzeba jednak działać ostrożnie i z zachowaniem zdrowego rozsądku. Żar może nie tylko poparzyć lub wywołać pożar, ale także wydziela tlenek węgla (czad), dlatego nie może pozostać na otwartym powietrzu - na czas załadunku nowego zasypu należy przechować go w popielniku.

Jeśli ta procedura z jakichś względów nie przypadnie ci do gustu, wypróbuj palenie kroczące.

Doświadczenia i wnioski

Licz się z tym, że nie wszystko za pierwszym razem się uda. Być może będziesz potrzebować kilku prób, by w ogóle udało ci się rozpalić. Nie zrażaj się tym i próbuj dalej, bo warto. Wiele zależy od konkretnego kotła, paliwa oraz twoich umiejętności, przez co ogólną receptą nie da się pokryć wszystkich możliwych problemów. Poniżej krótka rada na niektóre początkowe problemy.

Rozpałka natychmiast gaśnie

Jeśli masz węgiel groszek lub grubszy, podłączyłeś kocioł do komina, który nie jest niczym zatkany oraz otworzyłeś choć nieznacznie klapkę powietrza głównego albo włączyłeś dmuchawę, to nie ma możliwości, by nie udało ci się rozpalić od góry, jeśli z paleniem tradycyjnym nie było problemów. Droga płomienia - od góry w dół - wydaje się tu mniej naturalna, ale dla ognia to nie przeszkoda. Spróbuj z większą ilością suchej podpałki i z większym dopływem powietrza. Rozpalanie bardzo ułatwia dopływ powietrza wtórnego przez drzwiczki zasypowe (nie w każdym kotle jest). Jeśli nie masz tam żadnych otworów, a wiertarka nie jest ci obca, to wykonanie tam dopływu powietrza wraz z tzw. kierownicą powietrza wtórnego byłoby bardzo wskazane - tylko pod warunkiem że nie kocioł nie ma dmuchawy. Nie jest to jednak warunek konieczny dla udanego palenia od góry, choć czyni je znacznie czystszym.

Nadal mocno się dymi

Początkowy dym powinien stopniowo zanikać i 15-30 minut po rozpaleniu spalanie staje się właściwie bezdymne (obserwować należy koniec własnego komina a nie palenisko przez otwarte drzwiczki, bo to nie daje prawdziwego obrazu!). Przy czym nie należy brać absolutnego braku dymu za dogmat. Niektóre paliwa spalają się idealnie czysto (grubsze drewno liściaste, węgiel typu 31), inne prawie zawsze dają lekki czarny dym (węgiel typ 32, drewno iglaste). Nie mówiąc o węglach typu 33 i wyższych, które nawet rozpalone od góry mogą kopcić srogo. Na taki węgiel można się nadziać zwłaszcza na Śląsku, ale i węgiel rosyjski bywa sprzedawany jako krajowy, a jego właściwa natura wychodzi dopiero w praniu.

Po czym poznać, że dym przy paleniu od góry mieści się w normie? Powinien być rzadki i raczej czarny niż siwy. Czarny dym świadczy o tym, że w kotle hulają płomienie. Siwy dym oznaczałby, że temperatura spadła i zamiast spalania trwa wędzenie. Ale taka sytuacja przy paleniu od góry jest możliwa w zasadzie tylko wtedy, gdy kocioł dostaje o wiele za mało powietrza i gasną płomienie na wierzchu zasypu.

Kocioł bardzo wolno nagrzewa instalację

Przy rozpaleniu od góry na pewno nie nagrzejesz instalacji w pięć minut. W ekonomicznym ogrzewaniu chodzi o utrzymanie możliwie stałej temperatury w domu, a nie o rekordy szybkości grzania kaloryferów. Dojście do temperatury ok. 50st.C na grzejnikach będzie trwało bardzo różnie, zależnie od danego kotła, paliwa i budynku, ale ok. 30 minut jest tu rozsądną granicą.
Na szybkość nagrzewania kotła masz duży wpływ - wystarczy podać mu więcej powietrza pierwotnego (pod ruszt). Ale ten kij ma drugi koniec: szybsze rozpalenie oznacza, że za chwilę kocioł dobije do wyższych temperatur, być może niepotrzebnie, jeśli pogoda tego nie wymaga.

Zaskakująco często powtarza się teoria jakoby ich kotły odbierały ciepło niemal wyłącznie przez ruszt i to z racji braku kontaktu żaru z rusztem kocioł grzeje z początku tak słabo. To nie tak, a przyczyna jest inna.
Przy paleniu od dołu następuje gwałtowny zapłon całego załadunku kotła, stąd też grzejniki szybko robią się gorące. Z kolei przy rozpaleniu od góry najpierw pali się bardzo mała część paliwa a zapłon reszty następuje stopniowo. Temperatura wody wychodzącej z kotła wzrasta wraz z powiększaniem się objętości rozżarzonego paliwa.

Kocioł zbytnio się rozgrzewa

Zwłaszcza w momencie, gdy rozżarzy się już cały wrzucony węgiel i jest go dużo, temperatura na kotle może zacząć rosnąć. Należy wtedy ograniczyć dopływ powietrza głównego. Gdy kocioł jest szczelny, to przy minimalnym, ale stałym dopływie powietrza temperatura powinna być stała.

Jeśli sumiennie wykonałeś przygotowania, jesteś zabezpieczony przed przegrzaniem kotła. Niezależnie bowiem od siły ciągu w kominie, mocy paliwa itp. możesz zawsze zamknąć dopływ powietrza i kocioł jeśli nie zgaśnie całkowicie, to przynajmniej nieco przestygnie. Dlatego tak ważna jest (względna) szczelność kotła. Ograniczenie dopływu powietrza to jedyna poprawna metoda kontroli intensywności spalania. Dlatego nie powinieneś w ogóle używać przepustnicy w rurze prowadzącej do komina. Powinna ona być zawsze w pozycji otwartej. Sytuacja podobna jak w samochodzie - by jechać wolniej, puszczasz pedał gazu, a nie zatykasz rurę wydechową.

Oczywiście nawet mając w pełni sprawny, szczelny kocioł, musisz posiadać dobrze wykonaną, bezpieczną instalację, która nawet w razie awarii kotła i zagotowania wody zapewni ci bezpieczeństwo. To jednak jest obowiązkiem niezależnie od sposobu palenia.

Z czasem znikają płomienie

Początkowo rozpalanie przebiega prawidłowo - na wierzchu zasypu jest żar i płomienie - ale z czasem żar przygasa, a na wierzchu pojawia się mnóstwo siwego dymu. Temperatura spada i wygląda, jakby miało wygasnąć. Zwykle nie wygasa, tylko tli się tak do momentu, aż żar obejmie cały zasyp. Potem węgiel (teraz już koks) pali się normalnie.

Jeśli tak się dzieje, znaczy że podajesz za mało powietrza pod ruszt albo jego dopływ jest przerywany. Wystarczy nieco szerzej uchylić dolną klapkę (jeśli regulujesz ją tylko za pomocą śrubki) lub podnieść temperaturę zadaną do czasu skoksowania całego zasypu. Nie warto w tym czasie kisić kotła na ~50st.C czy niżej, lepiej niech godzinę popracuje na wyższej temperaturze i spali substancje lotne zamiast brudzić nimi kocioł i powietrze. To niezbyt wygodne, wymaga dodatkowej wizyty w kotłowni, ale alternatywą jest przydymianie.

Szansa na wystąpienie w/w problemu jest tym większa im grubsza warstwa i drobniejsze paliwo. Jeśli nawet mimo podania większej ilości powietrza sytuacja się powtarza, znaczy to, że warstwa nie przepuszcza dość powietrza - trzeba sypać mniej lub przejść na grubsze uziarnienie paliwa.

Czy muszę rozpalać dwa-trzy razy dziennie od nowa?

Wszystko zależy od pogody, mocy kotła i kaloryczności paliwa. Jeśli kocioł jest prawidłowo dobrany do potrzeb budynku (ani za "duży" ani za "mały"), to w skrajnym przypadku długotrwałego mrozu poniżej -20st. nie powinno być potrzeby rozpalania więcej niż dwa razy dziennie z pełnym zasypem przeciętnego polskiego węgla (tj. o kaloryczności ok. 26MJ/kg).

Ilość paliwa trzeba dostosować do potrzeb. Jeśli przy temperaturze około zera, zasypując kocioł w 1/3 czas palenia wyniósł 6h, a konieczne jest grzać przez 12h, należy zasypać kocioł w 2/3. Ale gdy temperatura na zewnątrz spadnie, aby uzyskać taki sam czas palenia (i niezmienioną temperaturę w domu), zasyp trzeba dalej zwiększyć. To wydaje się skomplikowane, ale po paru tygodniach praktyki wyczujesz, jak budynek reaguje na zmiany pogody i ile węgla sypać, by utrzymać stałą temperaturę w domu.

Trzeba dołożyć? Dołóż od boku

Nieraz zdarzy się, że kocioł rozpalony od góry zacznie gasnąć nieco za wcześnie. Co teraz? Nie dokładać i palić od nowa? Szkoda zachodu, potrzeba góra dwóch szufelek dodatkowo. Nic prostszego: przerusztuj pozostały żar i dołóż od boku.

Tak właśnie działa palenie kroczące. Jest to całkiem niezłe rozwiązanie pośrednie między rozpalaniem od góry a tradycyjnym zasypywaniem żaru świeżym opałem. W naturalny sposób nadaje się na kontynuację grzania w sytuacji gdy nie ma sensu ponownie rozpalać od góry.

Palenie kroczące można zmodyfikować o przerzucenie żaru na wierzch zasypu.

Zbyt często muszę zaglądać do kotłowni

Jak w każdej dziedzinie, nauka może nie być łatwa i przyjemna, ale kiedy już złapiesz wprawę, obsługa kotłowni zajmie znacznie mniej czasu niż dotąd.

Rozpalenie w dowolnym kotle (wybranie popiołu, wyczyszczenie kotła, zasypanie węgla, rozpalenie, ustawienia) nie powinno łącznie zająć więcej jak pół godziny. Po rozpaleniu nie ma potrzeby więcej zaglądać do kotłowni, chyba że np. w celu wyregulowania miarkownika. Niebawem z uśmiechem politowania będziesz wspominać czasy, gdy trzeba było wstawać w nocy i dokładać.

Zostaw ten pogrzebacz

Raz odpalony od góry zasyp wypali się do zera bez potrzeby usuwania popiołu. Pogrzebacza czy też ruchomego rusztu użyj dopiero jeśli zamierzasz dalej palić, dokładając od boku.

Dalsze kroki

Po czym poznasz, że już palisz prawidłowo? Wystarczy, że wyjdziesz przed dom i spojrzysz na swój komin jakieś 10 minut po rozpaleniu. Jeśli robisz wszystko dobrze, nie ujrzysz tam kłębów szarobrunatnego, gryzącego dymu jak dawniej, a co najwyżej rzadki, szary lub biały dymek (ew. rzadki czarny, jeśli masz bardziej kaloryczny węgiel). Jeśli będziesz tak patrzyć dostatecznie często, sąsiedzi mogą zacząć się pytać, czego tam wypatrujesz. Wyjaśnij im wtedy, że też mogą spróbować palić lepiej

Co jeśli nadal mi nie wychodzi?

Każdy dom jest inny, różne kotły z różnymi paliwami zachowują się inaczej. Niekiedy droga do działającego rozwiązania bywa kręta, ale warto próbować, bo efekt może być tylko lepszy niż dotąd praktykowane kopcenie.

Czysteogrzewanie.pl

Materiały na licencji Creative Commons Uznanie Autorstwa (CC BY). Rozpowszechnianie wysoce wskazane!