2023-04-19 14:42:31 
Zróżnicowana kaloryczność węgla
Węgiel opałowy jest paliwem o różnym pochodzenia i własnościach energetycznych, które zawierają się w bardzo szerokich granicach. Dlatego bardzo istotny wpływ na koszty ogrzewania będzie miała relacja ceny jednostkowej zakupionego paliwa do jego faktycznej wartości opałowej określanej popularnie jako kaloryczność węgla. Parametr ten podawany jest najczęściej w postaci "widełek" od najniższej do najwyższej kaloryczności w standardowych jednostkach megadżule/ kilogram (MJ/kg) lub gigadżulach/kg (GJ/kg).
Dla węgla o wysokiej kaloryczności wartości te osiągają poziom 29 MJ/kg czyli ok. 8,0 kWh/kg, a gorsze gatunki sortowanego węgla kamiennego uzyskują poziom 23 MJ/kg (ok. 6,4 kWh/kg). Dostępne są też paliwa węglowe przetworzone np. w postaci kominkowych brykietów z uszlachetnionego węgla brunatnego o wartości opałowej sięgającej nawet 19MJ/kg (5,3 kWh/kg).
Jednak na rzeczywistą efektywność pozyskiwania ciepła ma wpływ nie tylko wartość opałowa paliwa, ale również jego wilgotność i struktura dostosowana do rodzaju paleniska. W tradycyjnych kotłach zasypowych wykorzystywany jest z reguły gruby węgiel, a w podajnikowych ekogroszek bądź pelet węglowy, natomiast optymalnej wilgotności możemy spodziewać się przy zakupie węgla workowanego, gdzie producent podaje deklarowana zawartość wody, która nie powinna przekraczać 10% - najczęściej jest to 5-8%.
W przypadku węgla dostarczanego luzem ocenę wilgotności możemy przeprowadzić jedynie pobieżnie oglądając jego powierzchnię lub posłużyć się elektronicznym miernikiem wilgotności. Oczywiście mokry węgiel można poddać suszeniu pod zadaszeniem, a efekt ubytku wody można sprawdzać okresowo ważąc reprezentatywną próbkę.
Znajomość deklarowanej wartości opałowej paliwa w porównaniu z jego ceną pozwala na optymalny wybór zapewniający dużo ciepła za niską cenę, dzięki wyliczeniu kosztu 1kWh energii zawartej w paliwie.
Przykładowo mając do wyboru węgiel wysokokaloryczny o wartości opałowej 8 kWh/kg w cenie np. 2000 zł/tonę lub gorszy o kaloryczności 6,4 kWh/kg w cenie 1800 zł/tonę, łatwo policzymy który zakup będzie korzystniejszy.
Przy zakupie węgla droższego zapłacimy za zawartą w nim energię cieplną 0,25 zł/kWh (2,0 zł/kg : 8 kWh/kg =0,25 zł/kWh) a przy gorszym koszt jednostkowy wyniesie 0,28 zł/kWh (1,8 złkg : 6,4 kWh/kg = 0,28 zł/kWh) czyli o ponad 10 % więcej.
Trzeba jednak pamiętać, że ustalona energetyczność paliwa tylko w pewnym stopniu zostanie przekształcona w ciepło użytkowe, zależy to bowiem od sprawności kotła i optymalnej jego regulacji.
Jakie wybrać drewno do kominka czy kotła?
W przypadku paliw pochodzenia roślinnego, a takim jest drewno opałowe oraz pelet czy brykiety drzewne, niezależnie od gatunku surowca drzewnego wartość opałowa suchego paliwa jest bardzo podobna i utrzymuje się na poziomie 4,0-4,5 kWh/kg.
Jednak w wyniku znacznych różnic ciężaru właściwego czyli gęstości poszczególnych gatunków drewna, przy powszechnie stosowanym w handlu rozliczeniu oferowanego materiału w jednostkach jego objętości, znacznie zróżnicowana też będzie zakupiona efektywność energetyczna.
Przykładowo przy względnie stałej ciężarowej wartości opałowej dla wszystkich gatunków na poziomie 4 kWh/kg np. topola o gęstości 450kg/m3 może dostarczy energię cieplną na poziomie 1800 kWh/m3, a spalany grab o gęstości 830 kg/m3 aż 3320kWh/m3.
W rzeczywistości drewno opałowe sprzedawane jest nie na metry sześcienne (m3), a na metry przestrzenne (mp), co odpowiada objętości szczap drzewnych ułożonych w skrzyni o pojemności 1 m3. W efekcie ilość tego drewna będzie znacznie mniejsza o geometrycznej objętości i przyjmuje się umownie, że po zastosowaniu umownego przelicznika objętości 1mp odpowiadać będzie 0,65 m3 objętości mierzonego materiału, choć rzeczywista ilość materiału może dość znacznie odbiegać od tak ustalonej wartości ze względu np. na kształt czy wielkość szczap.
W efekcie ilość "kupionego ciepła" będzie odpowiednio mniejsza, a określenie rzeczywistej ilości zakupionej energii wymagało by zważenia materiału i zbadania jego wilgotności , która nie powinna przekraczać wartości 20%.
Wtedy też można będzie dokładnie określić opłacalność zakupu określonej ilości drewna, porównując cenę jednostki ciepła w sposób identyczny jak przy wyborze rodzaju węgła. Jednak w praktyce również inne własności spalanego drewna będą miały wpływ na efektywności pozyskania energii cieplnej zależnie od rodzaju urządzenia grzewczego.
Decyduje o tym przede wszystkim wielkość polan, co wpływa na szybkość, spalania a także zawartość w drewnie iglastym żywicy, która choć podnosi wartość opałową paliwa, to jednak podczas spalania wytwarza trudne do usunięcia osadu szczególnie kłopotliwe na szybie kominka.
Pellet i brykiety
Oprócz naturalnego, nieprzetworzonego drewna jako opał wykorzystywane są paliwa drewnopochodne w postaci peletu lub brykietów. Producenci roślinnych paliw przetworzonych podają deklarowane wartości opalowe oferowanych produktów, które z reguły nie przekraczają 5 kWh/kg.
W przypadku peletów jest on przeznaczony głównie do spalania w kotłach wyposażonych w odpowiedni podajnik, który pozwala na przemieszczania drobnoziarnistego materiału. W kotłach, w których zastosowano uniwersalny podajnik i palnik, a w zależności od potrzeb można korzystać ze spalania ekogroszku, peletu węglowego lub peletu drzewnego czy innych granulowanych paliw roślinnych.
Autor: Redakcja BudownicwaB2B
Opracowanie: Aleksander Rembisz
Zdjęcie: Biomasa Partner Group
Komentarze