O vytápění biomasou od A až do Z

2.10.2012

Zdroje obnovitelné a neobnovitelné

Každý z nás potřebuje ke svému životu energii. Ať již ve formě tepla, světla, elektrické energie pro napájení počítače nebo třeba pro pohon automobilu.

Zpravidla využíváme neobnovitelné zdroje energie získané ze země, tedy nejčastěji uhlí, ropu nebo zemní plyn. Vznikaly před mnoha tisíci lety dlouhými chemickými procesy ze zbytků rostlin a živočichů. Nyní je spotřebováváme, jejich zásoby jsou však omezené a jejich těžba často negativně ovlivňuje životní prostředí – povrchové doly nevratně mění charakter krajiny a ropné havárie znečišťují moře. Jejich zpracování je energeticky velmi náročné a vznikají při něm nebezpečné odpady. Vzhledem ke klesajícím zásobám navíc stále roste jejich cena.

Energii však můžeme získávat i z obnovitelných zdrojů – slunce, vody či větru. Zásoby jsou neomezené a jejich využíváním zatěžujeme přírodu jen velmi málo. Důležitým obnovitelným zdrojem energie, a to zejména v podmínkách České republiky, je i biomasa – organická hmota rostlinného a živočišného původu. Energie se většinou vyrábí z biomasy, která vzniká jako odpad v zemědělství, lesnictví nebo průmyslu, ale může být i cíleně pěstována.

Biomasa navíc patří ke zdrojům energie s velmi příznivým dopadem na životní prostředí. Jejím spalováním se uvolňuje jen tolik oxidu uhličitého, kolik předtím stromy a rostliny při svém růstu samy vytvořily – má nulovou bilanci CO2. K vytápění domů biomasou nejčastěji využíváme palivové dřevo anebo pelety a brikety, slisované malé části dřeva nebo rostlin.

Jaká paliva na bázi biomasy můžeme využívat?

PELETY

Co jsou pelety?

• Jsou ekologicky ušlechtilým palivem.
• Vyrábějí se především z dřevní a okrajově z rostlinné biomasy.
• Dodávají se v podobě malých slisovaných granulí kruhového průřezu.
• Spalují se ve speciálních automatických kotlích nebo kamnech na pelety.

Proč jsou výhodné?

• Jsou skladné a snadno se s nimi manipuluje.
• Spalují se v automatických kotlích bez obsluhy.
• Jsou maximálně ohleduplné k životnímu prostředí.
• Umožňují nezávislost na dodávkách fosilních paliv, jako je plyn nebo uhlí.

Víte, že…?

• Pelety se lisují pod tlakem za vysokých teplot.
• Neobsahují žádná chemická pojiva a jiné znečišťující látky.
• Vyrábějí se nejen ze dřeva, ale i ze slámy, sena, energetických rostlin a zemědělských zbytků.
• Většinou jsou vyráběny z místních zdrojů lokálními výrobci.
• Jejich popel lze využít jako ekologické zahradní hnojivo.
• Výhřevnost pelet se pohybuje okolo 18 MJ/kg, a předčí tak i některé druhy uhlí.
• K vytápění průměrného rodinného domu je ročně zapotřebí pouze 4 – 5 tun pelet, pro jejichž uskladnění stačí například stávající uhelný sklad nebo palivové silo.

BRIKETY Z BIOMASY

Co jsou brikety?

• Stejně jako pelety jsou ekologicky ušlechtilým palivem a vyrábějí se z dřevní nebo rostlinné biomasy.
• Vyrábějí se většinou ve tvaru větších, plných válců nebo válců s otvory.
• Vznikají lisováním biomasy pod tlakem a za vysokých teplot.
• Mají nízkou vlhkost a vysokou výhřevnost.

Proč jsou výhodné?

• Jednoduše se s nimi manipuluje, zpravidla jsou baleny po pěti a snadno se skladují.
• Díky moderním kotlům je topení briketami snadné a pohodlné.
• Lze je použít i jako doplňkový zdroj tepla například v krbových kamnech i při centrálním vytápění plynem či elektřinou.
• Nezatěžují životní prostředí, jsou ekologické.
• Popel lze použít jako přírodní hnojivo.

Víte, že…?

• Mohou být vyráběny z pilin, drtě, štěpky, hoblin, kůry, ale i rostlinných zbytků a dalších odpadních materiálů.
• Výhřevnost briket se pohybuje nad 18 MJ/kg (tedy vyšší než například u nejkvalitnějšího hnědého uhlí).
• Dají se v kotli kombinovat s kusovým dřevem a naopak.

KUSOVÉ DŘEVO

Jaké jsou vlastnosti dřeva?

• Dřevo je tradičním topivem, je to organický materiál přírodního původu.
• Výhřevnost dřeva záleží na jeho vlhkosti, při 20 % je to asi 15 MJ/kg. S rostoucím obsahem vody je při hoření dřeva potřeba více tepla na její přeměnu v páru, a tak se snižuje energetický zisk.
• Tvrdé dřevo z listnatých stromů nejlépe slouží k vytvoření stabilního a dlouhotrvajícího žáru v kotli, měkké dřevo z jehličnanů je naopak vhodné pro zapalování a také v případě, kdy chceme rychle vyhřát vytápěný prostor.

Proč je výhodné?

• Patří mezi nejlevnější paliva používaná k vytápění.
• Díky moderním kotlům s inteligentní regulací je topení dřevem snadné a pohodlné.
• Je to snadno dostupná a obnovitelná surovina, zdroje jsou při dobrém lesním hospodaření prakticky nevyčerpatelné.
• Popel lze použít jako přírodní hnojivo.

Jaké jsou nevýhody topení dřevem?

• Větší časová náročnost a více práce s přikládáním, štípáním apod.
• Větší nároky na uskladnění – dřevo je nutné nechat přirozeným způsobem vysychat přibližně dva roky.

Víte, že…?

• Dostatečné vysušení dřeva přírodním větráním může trvat až dva roky podle druhu dřeva, čerstvé nebo příliš vlhké dřevo by se ale rozhodně nemělo spalovat.
• Spalováním nevysušeného dřeva se snižuje jeho výhřevnost, roste tedy spotřeba i nepříznivé emise při hoření.
• Spalováním vlhkého dřeva může dojít ke zkrácení životnosti kotle.

V jakých zařízeních můžeme biomasu spalovat?

POKOJOVÁ KAMNA NA PELETY

Peletová kamna se používají pro vytápění jednotlivých místností, menších bytů nebo nízkoenergetických domů. Při spojení s teplovodním výměníkem je lze využít i pro vytápění více místností nebo ohřívání vody. Obsluha peletových kamen je jednoduchá a zákazníci je vyhledávají především kvůli estetickému efektu hořícího ohně v místnosti. Předávání tepla probíhá sáláním a v případě zapojení ventilátoru také prouděním vzduchu. Tepelný výkon peletových kamen se reguluje ručně nebo automaticky přes termostat, pohybuje se od 6 do 10 kW, což odpovídá vytápěné ploše do 60 m2. Účinnost spalování dosahuje 90 %.

KOTEL NA PELETY PRO ÚSTŘEDNÍ VYTÁPĚNÍ

Moderní peletové kotle jsou plně automatizované a nevyžadují nijak složitou obsluhu. Mají dobré spalovací vlastnosti a nízké emise, a tedy jsou ekologicky šetrné. Jsou určeny pro vytápění jednoho i více rodinných domů, kanceláří a dílen nebo i přípravu teplé užitkové vody. Obdobně jako u plynových nebo uhelných kotlů, i při spalování pelet se teplo předává topnému médiu, kterým bývá nejčastěji voda. Tepelný výkon peletového kotle pro rodinné domy se nejčastěji pohybuje v rozmezí 10 až 30 kW a lze jej zpravidla automaticky regulovat podle požadované teploty. Účinnost kotle dosahuje až 94 %. Otopnou plochu lze orientačně stanovit na 200 m2 při tepelných ztrátách objektu 50 W/m2 a 10 kW výkonu kotle.

ZPLYŇOVACÍ KOTEL NA DŘEVO 

Zplyňovací kotel na dřevo je vhodný pro ústřední vytápění rodinných domů nebo menších budov a pro přípravu teplé užitkové vody. Jedná se o úsporný, ekologický a komfortní kotel. Palivem mohou být polena nebo dřevěné brikety, některé kotle spalují i dřevní štěpku. Nižší pořizovací cena než u automatických kotlů na pelety je ovšem kompenzována nutností pravidelné obsluhy. Moderní zplyňovací kotle ale nabízejí funkci automatizovaného zapalování. Výkon se nejčastěji pohybuje v rozmezí 15–50 kW a je možno ho regulovat. Účinnost zplyňovacích kotlů na biomasu se pohybuje mezi 88 až 92 %. Otopnou plochu lze orientačně stanovit na 300 m2 při tepelných ztrátách objektu 50 W/m2 a 15 kW výkonu kotle.

Co bychom dále měli vědět o vytápění biomasou?

VÝROBA A DISTRIBUCE PELET

Pelety jsou vyráběny peletováním – silným stlačením dřevních nebo zemědělských surovin a zbytků. Kromě vysokého tlaku má na jejich soudržnost vliv také obsah ligninu ve dřevě. Žádné přídavné směsi, pojiva nebo lepidla se nepoužívají. Peletováním vzniká biopalivo s vysokou energetickou hustotou a tepelnou výhřevností, se kterým lze velmi jednoduše manipulovat. Díky tomu je možné ekonomické skladování, jednoduchá doprava, předzásobení a automatický přívod paliva k topeništi.

Víte, že…?

• Materiál pro granulaci by měl mít stabilizovanou vlhkost do 10 %.
• Velikost částic materiálu by neměla přesahovat 1/5 průměru finálních pelet.
• Pro vyšší soudržnost pelet se někdy při výrobě používá 2 – 3 % škrobu.

Distribuce pelet se provádí:

• v pytlích o hmotnosti kolem 15 kg;
• ve velkých textilních vacích (Big Bag) o hmotnosti kolem 1 tuny;
• komfortně cisternovým automobilem s pneumatickou dodávkou pelet flexibilními hadicemi.

VYBAVENÍ KOTELEN

Peletový kotel

Kotel se nejčastěji instaluje ve sklepě. Při dopravě paliva šnekovým dopravníkem by měl být sklad pelet co nejblíže ke kotli, při použití pneumatického (nasávacího) potrubního systému se doporučuje maximální dopravní vzdálenost až do 25 m.

Skladovací prostor paliva

Variant pro uskladnění pelet v rodinných domech může být několik. V praxi se ukazují jako výhodné následující varianty: vybudování skladu pelet s pneumatickým dopravníkem ke kotli pro větší vzdálenosti například přes chodbu a více zdí; vybudování skladu pelet se šnekovým dopravníkem ke kotli pro kratší vzdálenosti například skrz jednu zeď; instalace speciálního textilního zásobníku nebo konstrukce pro zavěšení Big Bagu.

Komfort při topení peletami

Dodávka prostřednictvím cisterny dále rozšiřuje komfort vytápění peletami. Cisterna pomocí kompresoru a stlačeného vzduchu dopraví pelety hadicí přímo do skladovacího prostoru až do vzdálenosti 30 metrů. Součástí systému je certifikovaná váha, která měří hmotnost pelet. Z pohledu zákazníka se jedná o nejpohodlnější způsob zásobování. Pro bezobslužné plnění zásobníku je ovšem nutný kvalitně stavebně připravený objekt – suché silo či sklep, nejlépe s podavačem do kotle. Spojení cisternového zásobení peletami a podávacího systému přímo do kotle poskytuje ten nejlepší komfort.

NÁKLADY NA VYTÁPĚNÍ

Následující graf zobrazuje výši nákladů vznikajících při použití různých typů paliva. Je patrné, že nejekonomičtějším palivem pro domácnosti je v současné době palivové dřevo. Dřevěné pelety jsou společně s hnědým uhlím hned na druhém místě, následované pak dřevěnými briketami. Vyšší náklady vyžaduje použití černého uhlí, zemního plynu a koksu. Vytápění pomocí topného oleje a elektřiny je nejméně ekonomické.

Výpočet nákladů na vytápění vychází ze statistik cen paliv pro domácnosti Ministerstva průmyslu a obchodu, Českého statistického úřadu, údajů CZ Biom a vlastního šetření. V případě cen elektřiny a zemního plynu se počítá s nejvyužívanějšími tarify a českými dodavateli (RWE a ČEZ). Ve výpočtu je uvažován modelový případ spotřeby tepla 70 GJ za rok a nejběžnější typy a účinnosti používaných kotlů. Náklady na paliva jsou zprůměrovány z měsíčních cen paliv pro domácnosti v průběhu celého roku.

Kolik stojí vytápění vašeho domu biomasou, si můžete pohodlně spočítat na kalkulačce na webu www.ceska-peleta.cz. Zde najdete i přehled cen paliv a možnosti, jakým kotlem vytápět vaše obydlí.