Topíme suchým dřevem

Tisk
PDF

Používání dřeva jako zdroje tepla je lidstvu známo od pradávna, kdy v jeskyních udržovali oheň a navíc nahřívali okolní kameny, zprvu nevědomky, později záměrně. Do tohoto období spadají počátky rozvoje kamnářského řemesla, které díky potřebě topit a tepelně upravovat pokrmy provází lidstvo během jeho historie.


A jak se vyvíjela kultura, vznikaly jednotlivé stupně vývoje společnosti, zároveň rostly požadavky na kamnářské řemeslo.


Od ohniště k litině

Protože historie je dostatečně popsána v jiné literatuře, zaměřím se na technickou stránku věci a budeme vycházet ze současného stupně poznání, abychom se mohli spíše zabývat přírodními zákonitostmi s obecnou platností, aplikacemi poznatků vědy do praxe a také upozornit na nedostatky, jak je přináší každodenní život.
Donedávna velmi oblíbené otevřené krby se těšily, díky vytvářené příjemné atmosféře, značné oblibě. Teprve v nedávné době se začala otevřená ohniště nahrazovat dokonalejším spalovacím zařízením, a to krbovou nebo pokojovou vložkou z litiny, popřípadě plechu.
Ohromnou výhodou těchto moderních topenišť je především jejich vysoká účinnost, která dosahuje v průměru 7x vyšší účinnost oproti otevřeným krbům a tedy i 7x menší spotřebu dřeva.


Kvalita hoření

Položme si otázku, co je příčinou tohoto jevu, co rozhoduje o kvalitě hoření, jaké technické úpravy mohou zlepšit regulaci a předávání tepla do okolních prostor a naopak, co je špatně.

a) Začneme u topiva:
Zásadně budeme vždy hovořit o dřevě nebo dřevní hmotě, protože ostatní topná média (např. uhlí, plyn, elektřina apod.) představují v kamnařině jen malý zlomek procenta a některé zásady a pravidla bychom nemohli zevšeobecnit.
Většina z nás si myslí, že topit např. bukem je mnohem lepší než olší, protože buk nám vydá více tepla. Přitom ovšem platí, že výhřevnost všech druhů dřeva je téměř totožná. Rozdíl je v hmotnosti jednotlivých druhů dřevin, proto obdobný špalek ze smrku vydá jen asi polovinu množství energie než bukový.

b) Proces hoření
Neméně zajímavým okamžikem při procesu topení je proces hoření, který lze obecně rozdělit na následující části:

1. fáze: Ohřívání přiloženého paliva a postupné odpařování vázané vody v něm.
2. fáze: Doba, po kterou se uvolňujíce dřeva hořlavé plyny při cca 200 až 400 °C, tyto plyny představují u dřeva asi 85  jeho spalitelného objemu.
3. fáze: Nastává a probíhá postupné hoření těchto uvolněných hořlavých plynů, toto je nejdůležitější část hoření, kterou lze nejvýrazněji ovlivnit celkovou účinnost spalovacího procesu.

Platí zásada č. 1 – Vysušené dřevo
Pokud má být topení dřevem příjemné pro okolí a užitečné pro mě, musí být spalované dřevo vysušené na 20  obsahu vody a méně.

Do prostoru topeniště o dostatečné teplotě musíme přivést potřebné množství kyslíku ve spalovacím vzduchu a optimálně jej promíchat s horkými plyny. Tady nastává ta správná alchymie výrobců topenišť, kteří se snaží kouzlit nejen s primárním, ale i sekundárním přísunem vzduchu – jeho předehříváním. Vymýšlejí stále nové konstrukce a vylepšení prostoru spalování pomocí izolačních vyzdívek, deflektorů, přepážek apod. Tady je někdy kámen úrazu a jindy naopak tajemství úspěchu.

Platí zásada č. 2 – Regulace vzduchu
Pokud má být proces hoření co nejúčinnější, musí být zajištěn optimální přísun kyslíku do prostoru spalování a smíchání s hořlavými plyny.


Výhřevnost dřeva je dána stupněm jeho vysušení a platí přímá úměra: Čím je dřevo sušší, tím má větší výhřevnost. Spalování mokrého dřeva vede navíc k produkci škodlivin ve spalinách, zejména oxidu uhelnatého, dehtových par a sazí.


Obecně platí
- Čím větší je objem topeniště, tím delší je doba hoření a dokonalejší spálení hořlavých plynů. Významnou roli zde hraje také tvar topeniště, tzv. jeho štíhlost.
- Úzké a vysoké je lepší než nízké a široké stejného objemu.
- Primární vzduch se většinou přivádí do míst, kde je naloženo dřevo v topeništi. Mělo by ho být poměrně málo, protože dřevo zde hoří málo a kyslíku mnoho nepotřebuje.
- Naopak – velké množství přiváděného vzduchu palivo ochlazuje a působí proti hoření.
- Sekundárním vzduchem se snažíme co nejlépe promíchat hořlavé plyny a tím docílit co nejúčinnějšího spalování. Tudy vede cesta k úsporám a posouzení kvality každého topidla. Věřím, že není daleko doba, kdy po vzoru vyspělejších okolních ekonomik i u nás budeme měřit obsah kouřových zplodit a stanovovat  zastoupení nespalných částic v nich.
Zmíněné zásady mají obecnou platnost při všech procesech hoření. Toto platí pro krby s vložkou, kachlová kamna, sporáky, pece apod.

>