Co wybrać? Kocioł na drewno czy kocioł na pellet?

Kocioł zgazowujący drewno - zasada działania kotłów zgazowujących drewno

Zgazowanie drewna to proces chemicznej konwersji drewna lub innej biomasy w gaz w wyniku podgrzania bez dostępu powietrza lub w obecności ograniczonej ilości tlenu. Proces ten można przeprowadzić za pomocą różnych metod, a do zgazowania można wykorzystać różne materiały. Jednak nas interesuje łatwo dostępne drewno i ekologiczny kocioł objęty dotacją.

Wszystkie kotły zgazowujące to urządzenia wymagające ręcznego załadunku. Chociaż niektórzy producenci nie wykluczają możliwości spalania drewna iglastego, to zdecydowanie paliwem najlepszym jest sezonowane drewno liściaste. Konieczne jest, aby wilgotność opału nie przekraczała 20%. Ważne jest, aby materiał używany do zgazowania był odpowiednio przygotowany, zazwyczaj przez rozdrobnienie na mniejsze kawałki, co zwiększa powierzchnię dostępną do reakcji chemicznych podczas procesu zgazowania. Dobra jakość surowca wpływa na efektywność procesu i jakość otrzymanego syngazu.

Nie każdy kocioł na drewno jest kotłem zgazowującym. Do procesu zgazowania drewna potrzebny jest specjalny kocioł, który wykorzystuje zjawisko pirolizy. Wsad w postaci drewna kawałkowego zostaje umieszczony w zbiorniku paliwa znajdującym się w górnej komorze spalania. Proces zgazowania zachodzi w warunkach ubogich w tlen, aby uniknąć pełnego spalania drewna. Temperatura w komorze zgazowania jest kontrolowana, by zapewnić optymalne warunki reakcji chemicznych. W warunkach ubogich w tlen drewno ulega procesowi pirolizy, czyli termicznemu rozkładowi w wysokich temperaturach. W wyniku tego procesu powstaje gaz drzewny (syngaz), składający się z różnych składników gazowych. Gaz ten kierowany jest do dyszy palnika, gdzie zmieszany z powietrzem wtórnym tworzy płomień gazowy w dolnej części kotła. Dzięki takiemu spalaniu urządzenia do zgazowania drewna w pełni wykorzystują zamkniętą w paliwie energię, co pozwala uzyskać najwyższe parametry emisyjne.

Urządzenia grzewcze przeznaczone do zgazowania drewna służą także do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Wyposażone są w wentylator wyciągowy i przepustnice do regulacji powietrza pierwotnego i wtórnego. Dostarczanie powietrza może się odbywać poprzez regulację ręczną lub automatyczną, sterowaną sondą Lambda. Standardowa lub dodatkowa automatyka w takim kotle, w zależności od potrzeb i wyposażenia, może obsługiwać od jednego nawet do kilku obiegów grzewczych, zarówno grzejnikowych, jak i podłogowych, sterowanych stało-temperaturowo lub pogodowo.

Należy pamiętać, że rozsądek, jak i polskie przepisy wymagają, aby przy montażu kotłów na paliwa stałe z ręcznym załadunkiem, do których należą kotły zgazowujące drewno, zamontować także zbiorniki akumulacyjne, tzw. bufory. Są to urządzenia o odpowiedniej pojemności, służące do magazynowania nadmiaru ciepła wytwarzanego przez urządzenie grzewcze, w celu wykorzystania go w późniejszym czasie. Bufor cieplny pełni funkcję gromadzenia nadmiaru energii cieplnej, która może być generowana, a następnie uwalniana, gdy jest to potrzebne. 

Kotły do spalania drewna uzyskują najwyższą sprawność i najniższą emisję zanieczyszczeń przy spalaniu ciągłym. W trakcie całego sezonu mamy zróżnicowany odbiór ciepła, dlatego bufor magazynuje jego nadmiar, a po wygaśnięciu kotła możemy jeszcze przez dłuższy czas korzystać ze zmagazynowanego ciepła, ogrzewając dom. Do niewątpliwych i wartych podkreślenia zalet kotłów do zgazowania drewna należy wysoka sprawność, sięgająca nawet 90%. Ponadto, w przeciwieństwie do spalania drewna, proces ten minimalizuje emisję zanieczyszczeń, co przyczynia się do ochrony środowiska. Urządzenia na gaz drzewny, spełniające restrykcyjne normy wynikające z dyrektywy Ecodesign oraz 5 klasy, podlegają dofinansowaniu w programie „Czyste Powietrze”.
 

Kocioł na pellet - czym charakteryzują się kotły pelletowe 

Nowoczesne kotły na pellet charakteryzują się dwiema kluczowymi cechami – wysoką efektywnością energetyczną oraz niskim poziomem emisji spalin. Użytkowanie tych urządzeń ułatwiają także ich wysoka sprawność, zaawansowana automatyzacja oraz intuicyjna obsługa. Dodatkowo kompaktowa budowa i prosty design sprawiają, że estetyka tych kotłów jest równie istotna. 

Kotły na pellet to najczęściej stalowe urządzenia o konstrukcji kompaktowej. Palniki stosowane w kotłach pelletowych są wymienne, wyposażone w wentylatory z płynną regulacją mocy z uwagi na konieczność wprowadzania do komory spalania powietrza w zakresie od 0 do 100%, a także w żarnik, który pozwala na automatyczne i bezobsługowe inicjowanie pracy kotła. Kolejnym elementem budowy palnika jest ruszt, który w trakcie czyszczenia można ustawić w inne położenie, umożliwiające usunięcie resztek popiołu. Warto również zaznaczyć, że kotły pelletowe są w pełni zautomatyzowane, co przyczynia się do wygodnego i efektywnego użytkowania. Zmienne zapotrzebowanie na czynnik grzewczy wymusza stosowanie zmiennego i regulowanego strumienia objętości paliwa, które jest wprowadzane do komory spalania. 

Niemal bezobsługowa praca kotła jest możliwa dzięki stosowaniu paliwa w postaci pelletu. Warto jednak pamiętać, aby przy zakupie zwrócić szczególną uwagę na jego jakość, ponieważ w znaczący sposób wpływa ona na proces spalania w kotle. Zgodnie z zaleceniami producenta zawartymi w dokumentacji techniczno-ruchowej, należy stosować paliwo dedykowane do danego modelu kotła i z odpowiednim certyfikatem. 

Stosowanie kotłów na pellet niesie ze sobą wiele zalet:

• łatwość obsługi i instalacji – dzięki zastosowaniu pełnej automatyki (zapalarka, system podawania paliwa, ruchomy samoczyszczący ruszt, modulacja pracy) obsługa kotła sprowadza się do uzupełniania zasobnika pelletem raz na 5-7 dni;
•  wartość opałowa pelletu jest wyższa, więc ilość wykorzystanego paliwa w sezonie będzie niższa w stosunku do drewna, przy założeniu takich samych warunków komfortu termicznego;
• ekologiczne rozwiązanie – ograniczające emisję pyłów i prowadzące w bilansie ogólnym do niemal zerowej emisji CO₂;
• mała ilość popiołu, który może być wykorzystywany jako nawóz do roślin kwasolubnych;
• wygoda i czystość w eksploatacji – paliwo pakowane jest w worki o wadze 15 kg, które łatwo przechowywać w trakcie sezonu grzewczego. Gdy dysponujemy większymi możliwościami składowania, istnieje możliwość składowania pelletu w big-bagach lub luzem (dostarczany jest wtedy specjalistycznymi cysternami).

Kocioł na pellet czy kocioł zgazowujący drewno które urządzenie wybrać?

Jeśli dysponujemy własnym drewnem (w ilości około 10 m³ rocznie, bo w przybliżeniu tyle spali kocioł) lub mamy zapewniony na wiele lat dostęp do niedrogiego drewna, możemy poważnie rozważyć zakup kotła zgazowującego. Należy mieć odpowiednie miejsce (drewutnia), gdzie drewno będzie składowane. Jest jeszcze jeden, ale istotny warunek do spełnienia – ręczny załadunek, na który nie każdy ma czas i siły. 

Kocioł pelletowy to z kolei urządzenie funkcjonujące automatycznie, wymagające niewielkiego, znacznie mniejszego niż w przypadku kotła na drewno, zaangażowania. Wiele funkcji można kontrolować nie tylko pilotem, ale też zdalnie przez wi-fi. Jednak musimy zaopatrywać się w odpowiednią ilość paliwa, które jest wprawdzie – jak drewno – odnawialne i ekologiczne, ale niemniej wytwarzane w specjalistycznych zakładach. Na szczęście po anomaliach cenowych z roku 2022 sytuacja na rynku pelletów wraca do normalności i ceny są w miarę stabilne oraz na poziomie akceptowalnym, a także konkurencyjnym do innych paliw.

Dla niezdecydowanych oraz zapobiegliwych niektórzy producenci przygotowali kotły hybrydowe, które łączą zalety automatycznego spalania pelletu oraz – w razie potrzeby – palenia drewnem, a oferta tych „kombinowanych” kotłów stale się zwiększa. Decyzja dotycząca wyboru i zakupu urządzenia grzewczego nie jest łatwa i wymaga dogłębnego przemyślenia. Warto rozważyć wszystkie uwarunkowania, które sprzyjają lub nie sprzyjają pewnym rozwiązaniom.  

Zakup i montaż urządzeń grzewczych, które wykorzystują OZE (drewno kawałkowe, pellet) do ogrzania naszych domów, daje nam gwarancję dostępności paliwa, zapewnia bezpieczeństwo energetyczne naszym domownikom, likwidację ubóstwa energetycznego i – co najważniejsze – wpływa na ekologię. 

dr Marta Jach-Nocoń