V posledných rokoch sa na trhu objavili lisované piliny vo forme brikiet a peliet, ktoré si získavajú čoraz väčšiu popularitu. Tieto moderné palivá ponúkajú alternatívu k tradičným zdrojom tepla, ako sú drevo a uhlie. V našom článku sa zameriame na princíp fungovania lisovaných valcov (brikiet), ich výhody a nevýhody v porovnaní s klasickými palivami a poskytneme praktické rady na ich využitie.
Tvar a výroba lisovaného paliva
Chemické zloženie drevných pilín a hoblín je identické s drevinami, z ktorých pochádzajú. Najčastejšie sa pri výrobe lisovaných palív využíva drevo z brezy a ihličnatých stromov, ako sú borovica, smrek, smrekovec, jedľa a céder. Zriedkavejšie sa používajú zvyšky z jaseňa, duba a iných druhov dreva.
Voľne sypaný drevný odpad má niekoľko nevýhod, ktoré obmedzujú jeho využitie ako paliva. Medzi ne patrí najmä neporiadok, ktorý spôsobujú rozptýlené piliny a drobné drevené úlomky, a tiež prach, ktorý môže byť škodlivý pre zdravie. Okrem toho je sypký materiál náchylný na rýchle a nerovnomerné spaľovanie, čo sťažuje reguláciu prenosu tepla.
Všetky tieto problémy sa dajú efektívne vyriešiť lisovaním drevného odpadu do kompaktnej formy brikiet. Tvar a veľkosť lisovaných brikiet sa môže líšiť v závislosti od výrobcu, čo umožňuje jednoduchý výber vhodného typu pre konkrétne kúrenisko.
Drevené brikety sú tvorené zhruba z 20-30% lignínu, prírodného polyméru, ktorý drží drevné vlákna pohromade. Pri lisovaní pod vysokým tlakom sa lignín uvoľňuje a pôsobí ako prirodzené spojivo, ktoré pevne viaže drevené častice. Priemyselné zariadenia na výrobu brikiet vytvárajú pomocou vysokého tlaku potrebnú hustotu a tvrdosť štruktúry.
Chemické zloženie drevného paliva a lisovaného drevného odpadu je síce rovnaké, ale ich fyzikálna štruktúra je odlišná. Táto odlišnosť významne ovplyvňuje proces ich spaľovania. Pórovitosť brikiet uľahčuje ich zapálenie a umožňuje regulovať intenzitu prenosu tepla. Lisované brikety, podobne ako zhnité drevo, môžu pomaly tlieť bez rizika úplného vyhasnutia. Lisovaná štruktúra tiež uľahčuje proces zapaľovania.
Na zníženie intenzity horenia brikiet je potrebné obmedziť prívod kyslíka (uzavrieť prívod vzduchu). V prípade potreby zvýšenia intenzity spaľovania stačí otvoriť prívod vzduchu. Lisovaný odpad na tieto zmeny reaguje oveľa rýchlejšie ako klasické palivové drevo.
Porovnanie lisovaných brikiet s klasickým tuhým palivom
Náklady na uhlie, drevo alebo lisované piliny použité na vykurovanie sa líšia v závislosti od regiónu, preto neexistuje jednoznačná odpoveď na otázku, ktorý typ paliva je najvýhodnejší. Pri výbere je potrebné zohľadniť aktuálne ceny a vykonať analýzu porovnávacích charakteristík.
Špecifická výhrevnosť paliva
Jedným z kľúčových ukazovateľov účinnosti paliva je jeho špecifická výhrevnosť, ktorá udáva, koľko energie sa uvoľní pri spálení určitého množstva paliva.
| Typ paliva | Špecifická výhrevnosť (MJ/kg) |
|---|---|
| Drevo (breza, suché) | okolo 15-17 |
| Drevo (ihličnany, suché) | okolo 17-19 |
| Uhoľné brikety | okolo 20-24 |
| Lisované drevené brikety | okolo 18-20 |
| Pelety | okolo 18-19 |
Je dôležité poznamenať, že výhrevnosť závisí od hmotnosti. Brikety a drevené piliny sa často merajú v kubických metroch. Hoci sa uvádza, že energetický výnos z brikiet je takmer dvojnásobný oproti drevu, tento údaj nezohľadňuje vyššiu hmotnosť suchých brikiet v jednom kubickom metri.
Napríklad, ak predpokladáme výhrevnosť čerstvo narezanej brezy okolo 2 kcal/kg a brikiet 4 kcal/kg, potom meter kubický surového dreva vyprodukuje približne 1,14 mCal, zatiaľ čo meter kubický brikiet až 3,2 mCal, čo je takmer trojnásobok. Tepelná účinnosť priemyselne vyrábaných brikiet sa dá porovnať s dreveným uhlím, ktoré je však často lacnejšie.
Skladovanie a jednoduchosť použitia
Jednou z nevýhod lisovaných surovín je ich vysoká hygroskopickosť, teda schopnosť absorbovať vlhkosť. To môže viesť k strate pevnosti medzi časticami a možnému rozpadu brikiet. Preto je dôležité skladovať ich na suchom mieste, chránené pred vlhkosťou. V zimnom období, kedy je vzdušná vlhkosť nízka, je možné brikety skladovať aj pod prístreškom, je však potrebné zabrániť priamemu kontaktu so snehom.
Lisované brikety sa dajú skladovať aj vo vnútri obytných priestorov. Na rozdiel od dreva a uhlia produkujú minimálne množstvo odpadu a nečistôt, takže ich skladovanie je oveľa čistejšie a pohodlnejšie. Na zapálenie lisovaného dreva je potrebné len malé množstvo zápalného materiálu.
Použitie v kotloch s dlhodobým spaľovaním
V súčasnosti sú veľmi populárne kotly s dlhodobým spaľovaním, ktoré sú ekonomické, vysoko účinné a ľahko ovládateľné. Mnohé moderné modely sú vybavené automatickým systémom nakladania paliva, ktorý vyžaduje jednotný tvar paliva. Na tento účel sú ideálne pelety, ktoré sa vyrábajú z pilín a hoblín lisovaním do formy granúl.
Použitie peliet a brikiet v moderných kotloch umožňuje udržiavať požadovanú teplotu bez nutnosti častého prikladania. Medzi hlavné výhody tohto typu paliva patria:
- Jednoduché použitie a rýchle zapálenie.
- Jednoduchosť skladovania a minimálne množstvo odpadu.
- Možnosť použitia v kotloch s dlhodobým spaľovaním.
- Pomerne priaznivá cena, najmä v oblastiach s rozvinutým drevárskym priemyslom.
Medzi nevýhody lisovaných pilín patria:
- Potreba dostatočného priestoru na skladovanie.
- Nutnosť ochrany pred vlhkosťou.
- Vyššie náklady na automatické kotly na pelety.
- Potreba presného výpočtu potrebného množstva paliva.
Princíp fungovania peletového kotla Fröling P4
Príklad výpočtu potrebného objemu paliva
Na výpočet potrebného množstva paliva je potrebné poznať špecifickú výhrevnosť paliva, účinnosť kotla a požadovanú tepelnú energiu. Ak sa brikety predávajú podľa objemu, je potrebné určiť ich hmotnosť na meter kubický.
Nasledujúci postup pomôže vypočítať potrebné množstvo:
- Zistite hustotu lisovaných surovín (q v g/cm³).
- Vypočítajte faktor plnenia (k) lisovaného materiálu v objeme kocky.
- Hmotnosť jedného kubického metra (m v kg) vypočítate podľa vzorca: m = k * q * 1000.
Príklad: Predpokladajme, že na vykurovanie domu je potrebných 6 kcal/h. Brikety majú štvorcový prierez 10 cm a priemer otvoru 5 cm. Hustota lisovaného odpadu je 0,95 g/cm³, výhrevnosť 4 kcal/kg a účinnosť kotla 80%.
- Plocha prierezu brikety (vrátane otvoru): 10 cm * 10 cm = 100 cm².
- Plocha prierezu otvoru: π * (5 cm)² / 4 ≈ 19,6 cm².
- Plocha prierezu pilín: 100 cm² - 19,6 cm² = 80,4 cm².
- Faktor plnenia (k): 80,4 cm² / 100 cm² = 0,8.
- Hmotnosť jedného kubického metra (m): 0,8 * 0,95 g/cm³ * 1000 = 760 kg.
- Výhrevnosť jedného kubického metra (s účinnosťou kotla): 760 kg * 4 kcal/kg * 0,8 = 2432 kcal.
- Potrebná energia na vykurovanie počas 6 mesiacov: 6 mesiacov * 24 hodín/deň * 30 dní/mesiac * 6 kcal/h = 25920 kcal.
- Potrebný objem briketovaného paliva: 25920 kcal / 2432 kcal/m³ ≈ 10,7 m³.
Ak sa brikety predávajú na váhu, výpočet je jednoduchší. Je dôležité rozlišovať medzi priemyselne vyrábanými briketami a domácimi produktmi. Priemyselné brikety sa vyznačujú čistými tvarmi a homogénnou štruktúrou. Domáce brikety môžu obsahovať spojivá ako hlina alebo tapetové lepidlo, čo zvyšuje obsah popola.
Lisované drevené materiály majú vlastnosti, ktoré im umožňujú konkurovať drevu a uhliu, najmä pri použití v moderných úsporných kotloch. Výber konkrétneho typu paliva závisí od aktuálnej ceny na trhu a individuálnych preferencií.