Pytania o dobrą energię: Jak i czym grzać aby mieć ciepło?

Węgiel - to pierwszy z materiałów wykorzystywanych w ogrzewaniu domów, którego wpływ na środowisko i skomplikowanie w użytkowaniu będzie omawiane z ekspertem – Andrzejem Sikora z Instytutu Studiów Energetycznych. Wywiad powstał w ramach cyklu artykułów dotyczących różnorodnych technik ogrzewania domów, ich wpływu na środowisko oraz prostotę użytkowania.

Jakiego rodzaju i jakiej klasy węgiel jest dostępny na rynku? Który z nich jest najczęściej wykorzystywany do ogrzewania domów? 

W Polsce dostępny jest każdy rodzaj węgla. Najczęściej stosowana klasyfikacja to podział ze względu na wielkość ziaren oraz „kaloryczność”. Koszty ogrzewania domu węglem mogą różnić się diametralnie. Im lepszy jakościowo (bardziej kaloryczny, mniej zanieczyszczony), tym więcej ciepła można uzyskać w wyniku jego spalania, ale i więcej trzeba zapłacić. Węgiel to skała pochodzenia organicznego, która powstała ze szczątków organizmów żywych. Oczywiście z tego powodu zawiera wiele dodatków, w tym siarkę, która spalana wraz z węglem w połączeniu z wodą daje kwaśne deszcze – stąd próby usuwania siarki z węgla. Im więcej zanieczyszczeń w masie węgla, tym mniejsza jego kaloryczność – tak można uogólnić. Generalnie w Polsce najczęściej wykorzystuje się węgiel, za który najmniej się płaci. 

Jakie są zalety ogrzewania domów węglem? 

Dobra dostępność i stosunkowo niska cena. W porównaniu do innych metod ogrzewanie za pomocą węgla wypada dużo bardziej korzystnie. 

A jakie są wady tej techniki? 

Konieczność zapewnienia odpowiedniego miejsca do składowania węgla i odpadu, jakim jest popiół, problematyczny transport. Dodatkowo bardzo kłopotliwa jest obsługa kotła – stały dozór, częste dokładanie węgla, rozpalanie rano i po pracy. To dość brudna robota. Natomiast zakup nowoczesnego kotła o wysokiej sprawności – ze sterowaniem i automatycznym zasypem rusztu – jest dużym wydatkiem. Minusem ogrzewania domów węglem jest także zanieczyszczenie środowiska.  

Jaki więc ma on wpływ na środowisko? 

Zarówno jakość węgla, jak i technika spalania mają wpływ na ilość i jakość produktów spalania. Ciągle jeszcze statystyczny Polak nie płaci w swoim domu za użytkowanie środowiska i aby mieć „spokój”, czyli jak najcieplej, jak najdłużej, woli nałożyć węgla, odłączyć dopływ powietrza i tak ogrzewać. Nawet nie mając świadomości, że taką metodą wprowadza do środowiska dużo więcej substancji szkodliwych niż przy spalaniu z dopływem powietrza. Węgiel spalany jest do tlenków węgla, węglowodorów, tlenków siarki, tlenków azotu, pary wodnej, cząstek stałych (popiół, sadza, pierwiastki śladowe). Proces spalania węgla jest uważany za główny element wzmocnienia efektu cieplarnianego. Dodatkowo środowisko niszczone jest już na etapie pozyskania węgla ponieważ budowa kopalni bardzo często zaburza stosunki wodne. 

Czyli, który węgiel lepiej kupić i jak go spalać?

Im lepszy jakościowo w swoich parametrach kupujemy węgiel, tym mniejsze emisje związane z jego spalaniem. Jednakże należy mieć na względzie, iż nawet najlepszy węgiel spalany w nieodpowiednich warunkach wprowadzi do atmosfery więcej toksycznych związków, w tym głównie węglowodorów niż węgiel kiepskiej jakości spalany w poprawnie prowadzonej instalacji.

Nowe technologie – czy obecnie na rynku jest zauważalne zainteresowanie producentów kotłów węglowych wdrażaniem nowych technologii, umożliwiających sprawniejsze i bardziej przyjazne środowisku wykorzystanie tego paliwa?

Oczywiście widać – w każdym aspekcie, począwszy od jakości wykonania,  sprawności przez jakość elementów rusztu, podajnika na elementach wytrzymałościowych kończąc. 

Zanim wybierzemy kocioł musimy rozważyć kilka kwestii:

Rodzaj paliwa, który będziemy wykorzystywać?

Sprawność. W praktyce ważniejsza jest sprawność eksploatacyjna, a nie nominalna (teoretyczna), która jest podawana przez producenta.

Sterowanie: ręczne,  półautomatyczne, automatyczne.

Wybór kotła: z podajnikiem czy bez. 

Jaki zapas węgla należy zgromadzić, by zapewnić ciepło zimą w domu o powierzchni ok. 150 m²?

To oczywiście zależy od wielu czynników – jaką temperaturę utrzymujemy w domu, jaka jest na zewnątrz, czy dom jest energooszczędny, w jakim terenie zbudowany itp. Przeciętnie liczy się od 2 do 4 ton „ekogroszku” na sezon grzewczy. Nowo budowane budynki mają średnioroczne zapotrzebowanie na ciepło ok. 100 kWh/m². Takie dane można przyjąć dla tradycyjnego, dobrze ocieplonego budynku. Jeżeli eksploatacyjna sprawność kotła wynosi 80%, to w roku potrzeba ok. 2 540 kg ekogroszku, przy mniejszej sprawności kotła należy zużyć odpowiednio więcej .

Jakie czynniki wpływają na szybkość spalania węgla?

Przeciętny człowiek może efektywnie korzystać z urządzeń i aby jak najkorzystniej spalić węgiel, musi po pierwsze postępować zgodnie z instrukcją użytkowania pieca. Starać się stosować taki węgiel jaki został przeznaczony danemu urządzeniu i nie starać się samodzielnie tego zmieniać czy „ulepszać”. To trochę jak w przypadku wlewania oleju rzepakowego do silnika naszego diesla – też pojedzie, ale czy tak długo, jak zapisano i czy na pewno osiągnie 100km/h w 7,3 sekundy…  

Czy sposób przechowywania węgla ma wpływ na jego późniejsze spalanie? 

Węgiel kamienny jest niewrażliwy na mróz i wilgoć. W związku z tym może być przechowywany pod gołym niebem. Jeżeli jest składowany w oddzielnych pomieszczeniach, to pomieszczenia te powinny mieć wysokość co najmniej 2,2 m oraz zapewniać przynajmniej trzykrotną wymianę powietrza na godzinę – ze względu na możliwość samozapłonu węgla. Jeśli pomieszczenie ma podłoże gliniaste, to powinno być dokładnie ubite bądź należy wylać betonową wylewkę. Węgiel nie powinien mieszać się ze śmieciami i nie należy składować go przy lub w ogródkach, koło roślin. Ponieważ pojawiają się zanieczyszczenia, śmieci, następuję powolny proces utleniania, a kamień lub większy patyk może uszkodzić urządzenie podawcze, którego późniejsza naprawa wiąże się z dużym wydatkiem.

Najlepiej aby teren był suchy i dobrze odwodniony. Węgiel musi znajdować się w odpowiedniej odległości od pieca aby nie stwarzać niebezpieczeństwa pożaru. Należy zapobiec wypadaniu żaru i popiołu z pieca wprost na węgiel czy inne materiały łatwopalne. 

Jaka jest różnica pomiędzy ekogroszkiem, a „tradycyjnym” węglem?

Ekogroszek to jest tak naprawdę nazwa handlowa produkowanego z węgla kamiennego surowca energetycznego do spalania w kotłach retortowych.

Wytwarzany jest z wysokokalorycznego (≥24 MJ/kg) węgla o niskiej zawartości siarki (≤1%) i małej zawartości wody. Po jego spaleniu powstaje stosunkowo niewiele popiołów. Eko, ponieważ w porównaniu z „tradycyjnym” węglem, przyczynia się do mniejszej emisji tlenków siarki i tlenków węgla – niestety większej emisji tlenków azotu.  Ekogroszek produkowany jest w tzw. ziarnach [5-25 mm] i można stosować go w automatycznych dozownikach węgla. 

W Polsce wciąż wiele domów jest ogrzewanych za pomocą węgla. Wynika to między innymi z łatwego dostępu do materiału i łatwości przechowywania go, oraz dość wysokiej wydajności cieplnej w porównaniu z innymi metodami. Jakkolwiek spalanie węgla niesie ze sobą wiele niekorzystnych efektów dla środowiska naturalnego jak i ludzi, dlatego warto inwestować w zakup węgla lepszego jakościowo. Po pierwsze jest to ekonomicznie uzasadnione, po drugie mniej zanieczyszczony węgiel jest korzystniejszy dla środowiska.

Cykl wywiadów z ekspertami powstaje przy wsparciu firmy Kronospan

[email protected]