Na biomasu, tuhé palivá

Biomasa je akýkoľvek nefosílny organický zdroj obsahujúci viazanú chemickú energiu, t.j. všetka vodná a suchozemská vegetácia, biomasa v odpade komunálnom, poľnohospodárskom a priemyselnom.

Prakticky je to drevo v akýchkoľvek podobách (kusové drevo, štiepka, pelety, brikety), olejnaté rastliny a rastliny s obsahom cukru a škrobu, slama a organický odpad.

  • Pri vykurovaní rodinných domov sa využívajú v poslednom čase drevné pelety, či brikety, kusové drevo, rýchlorastúce energetické rastliny. 
  • Pri centrálnych rozvodoch (veľkovýrobniach) tepla sa v poslednom čase budujú zariadenia na spaľovanie komunálneho, priemyselného, živočíšneho, poľnohospodárskeho odpadu, slamy ap. 

Takýto spôsob vykurovania má na Slovensku veľký potenciál, vzhľadom ku 42 % zalesnenosti krajiny. Veľkú tradíciu má aj drevospracujúci priemysel, rozvinutý v mnohých lokalitách Slovenska, ktorého odpad sa môže použiť na výrobu peliet, brikiet a štiepok.

Medzi tuhé palívá patrí okrem biomasy aj uhlie, či koks.

Výhrevnosť

Výhrevnosť tuhých palív sa pohybuje v rozmedzí 16000 až 17000 kJ/kg pre drevené štiepky, 17000 až 19000 kJ/kg pre drevené brikety, 17500 kJ/kg pre drevené pelety, 19000 až 20000 kJ/kg pre rašelinové brikety, 10500 až 17200 kJ/kg pre hnedé uhlie a 20900 až 31400 kJ/kg pre čierne uhlie. Na rozdiel od uhlia, ktorého spaľovanie zaťažuje životné prostredie sírnymi splodinami, drevo, ani rašelinové brikety ako palivo ich neobsahuje. Ďalšou výhodou dreva oproti ostatným druhom fosílnych palív je jeho nulová produkcia CO2.

Predpokladá sa, že CO2 vyprodukované pri spaľovaní bolo absorbované drevom za celú dobu jeho života t.j. jeho energetické využitie nemá negatívny vplyv na životné prostredie produkciou skleníkových plynov.

Vykurovacie zariadenia

K bežne používaným vykurovacím zariadeniam pre rodinné domy na tuhé palivá patria

  • centrálne - kotly
  • lokálne - kachle, krb, pec, ohrievače vody

Centrálny kotol

Kotle na tuhé palivo sa používajú aj na ústredné vykurovanie domov. Klasickým spôsobom regulácie kotlov ústredného vykurovania na tuhé palivá bolo obmedzenie prísunu spaľovacieho vzduchu do spaľovacej komory. Vykurovacie sústavy boli vybavené otvorenými expanznými nádobami a akumulačnými nádržami. V súčasnosti sú obľubené tzv "splyňovacie" kotle, v ktorých spaľovanie prebieha v dvoch komorách. V prvej sa oddelia horľavé plynné zložky paliva, kým v druhej sa horľavý plyn spaľuje. Táto technológia umožňuje využiť výhody ľahkej regulovateľnosti (ako pri kotloch na zemný plyn), uzavretie vykurovacej sústavy inštaláciou uzavretej expanznej nádoby (zníženie korózie rozvodov a vykurovacích telies) a nútený obeh média (menšie dimenzie rozvodov). Účinnosť týchto zariadení je vysoká a dosahuje 80 až 90 %

Splyňovací kotol

Na kúrenie drevnými štiepkami a peletami sa používajú kotly na splyňovanie dreva.
V zásade fungujú na nasledujúcom princípe: najprv  dochádza v palivovom priestore k primárnemu spaľovaniu. Drevné plyny sa následne nasávajú otvorom (horákom) do spaľocacej komory, kde môýu optimálne vyhorieť pri veľmi vysokej teplote s primiešaným kyslíkom (sekundárnym vzduchom, podľa možnosti predhriatym). Tým sa dosahuje vysoká účinnosť spašovania s nízkou emisiou spalín.

Pri kúrení štiepkami, pilinami a petetami možno inštalovať automatický podávač paliva zo skladovacieho priestoru (napríklad pomocou závitovkového dopravníka) priamo ku kotlu.

Lokálne zariadenia

Ide najčastejšie o lokálne vykurovacie zariadenia, ktoré vykurujú jednu, prípadne niekoľko miestností. Vzduch potrebný na horenie je absorbovaný z miestnosti a spaliny sú odvádzané komínom. Takýto spôsob vykurovania je vhodný pre rodinné domy a chaty s menším počtom izieb.

Veľmi obľúbené sú kachle a to najmä kvôli príjemnému sálaniu tepla; treba ich však pravidelne obsluhovať.

Lokálne vykurovanie by sa malo kombinovať s akumulačným zásobníkom. Tým sa zmenšia náklady na obsluhu a dosiahne sa lepšie využitie a presnejšie riadenie odovzdávania tepla.

Efektívne možno tieto lokálne zariadenia použiť v kombinácii s tepelno-akumulačnými nádržami, alebo tepelnými rozvodmi. 

Rozvody tepla sú pritom 

  • teplovzdušné - vzduch z miestnosti sa vedie výmenníkom tepla inštalovanom vo vykurovacom zariadení (krb, pec...), tu sa ohreje a 'prieduchmi' prúdi späť do miestnosti, resp. iných miestností budovy,
  • teplovodné - vo vykurovacom zariadení je inštalovaná nádrž s vodou; voda ktorá je ohriata je následne distribuovaná do teplovodného rozvodu, alebo s jej pomocou je vyhrievaná iná miestnosť.  

Takýto spôsob vykurovania sa spravidla používa na prikurovanie v medzisezóne, resp. v kombinácii s iným druhom vykurovania - nízkoteplotné ústredné vykurovanie, solárny systém ap.