Kłody, zrębki, ścinki szczotek i trawy służą jako biomasa drzewna - paliwa odnawialne odpowiednie do wytwarzania ciepła i energii. Palenie materiałów drzewnych jest oryginalnym systemem ogrzewania domu, ponieważ istnieją dowody na to, że ludy prehistoryczne spalały materiały drzewne w jaskiniach, aby zapewnić ogrzewanie - tysiąclecia, zanim ktokolwiek zauważył, że węgiel lub inne materiały mogą zostać spalone w celu wytworzenia ciepła. I nawet w nie tak odległej przeszłości, jak na przykład w kolonialnej Ameryce, palenie kłód drewna w kominku lub piecu opalanym drewnem było głównym sposobem ogrzewania domu.
Obecnie kominki i piece opalane drewnem pozostają realnym sposobem dostarczania ciepła, chociaż stosowanie tradycyjnych wzorów jest obecnie bardziej kwestią nostalgii i atmosfery niż praktycznej funkcji.
Ostrzeżenie
Podczas spalania drewno uwalnia niebezpieczne gazy (tlenek azotu i tlenek węgla) i sadzę (cząstki stałe). Aby uniknąć problemów związanych z zanieczyszczeniem, kominki, piece opalane drewnem oraz urządzenia i urządzenia do pozyskiwania energii z drewna muszą być odpowiednio zaprojektowane i otrzymać zezwolenia spełniające przepisy i normy dotyczące jakości powietrza.
Od XIX-wiecznych kominków po kotły instytucjonalne
Tam, gdzie nadal istnieją w dzisiejszych domach, te staromodne otwarte kominki są bardziej przeznaczone do atmosfery niż do ogrzewania, ponieważ konstrukcja jest z natury nieefektywna pod względem zużycia energii. Podczas gdy otwarty kominek jest przytulny i ciepły w bezpośredniej okolicy wokół kominka, naturalne prądy konwekcyjne w rzeczywistości powodują, że otwarty kominek zasysa powietrze z domu przez komin. Więcej niż jeden właściciel domu zauważył, że podczas gdy trzaskający kominek płonie w pokoju lub pokoju rodzinnym, zasysa również zimne powietrze wokół okien i drzwi w innych częściach domu. Ponadto tradycyjny drewniany kominek lub piec opalany drewnem wykorzystuje jedynie około 15 procent potencjalnej energii zmagazynowanej w drewnie, więc te starsze konstrukcje coraz częściej ustępują miejsca bardziej energooszczędnym metodom.
Pożary drewna mają również bardzo poważną wadę powodującą zanieczyszczenie powietrza. W niektórych częściach kraju obowiązują prawne ograniczenia dotyczące korzystania z kominków i pieców opalanych drewnem. Na przykład w Kolorado - miejsce, w którym można by pomyśleć, że kominek opalany drewnem jest prawie obowiązkowy - dym drzewny stanowi takie zagrożenie zanieczyszczenia, że niecertyfikowane kominki i piece opalane drewnem w nowej konstrukcji nie są dozwolone na wysokości poniżej 7000 stóp, a jeżeli są używane, muszą to być specjalnie zaprojektowane jednostki zaprojektowane jako główne źródła ciepła, a nie do użytku dekoracyjnego. W niektórych porach roku, uważanych za „dni o wysokim stopniu zanieczyszczenia”, spalanie drewna w niecertyfikowanych kominkach może być całkowicie zabronione.
Z tego powodu, gdy pożądane jest spalanie drewna jako rzeczywista strategia ogrzewania domu, systemy zwykle obejmują teraz szczelne piece lub piece na pelety, które spalają sprasowane pelety z biomasy. Istnieją również konstrukcje kominków i pieców, które wykorzystują zamknięte komory spalania i funkcje mechanicznej cyrkulacji powietrza. Istnieje prężnie rozwijający się przemysł do przekształcania starszych urządzeń kominkowych w bardziej energooszczędne „certyfikowane” projekty. Projekt ma na celu spalanie drewna w wyższych temperaturach, które minimalizują cząstki stałe, które wydostają się jako dym i wyciskają jak najwięcej energii z drewna spalanego jako paliwo. EPA ma program certyfikacji pieców na drewno i wkładów kominkowych. Spośród zatwierdzonych stylów piece na drewno katalityczne palą się bardziej czysto (emitując nie więcej niż 4, 1 grama cząstek stałych na godzinę).
Na większą skalę biomasa drzewna może obsługiwać kotły ogrzewające szkoły, biura, instytucje i zakłady produkcyjne. Największe urządzenia zasilane drewnem zazwyczaj wytwarzają jednocześnie ciepło i energię elektryczną. Takie systemy „kogeneracji” cieplnej i elektrycznej są w rzeczywistości najbardziej energooszczędne.
Jak każde źródło energii biomasa drzewna ma swoje zalety i wyzwania jako źródło paliwa.
Plusy
Koszt paliwa netto jest tańszy niż olej opałowy, gaz ziemny lub węgiel.
Drzewną biomasę można uprawiać i kupować lokalnie, co jest korzystne dla lokalnych gospodarek.
Paliwo (w postaci kłód, zrębków, ścinek szczotek, traw i odpadów z składów drewna) jest powszechnie dostępne, odnawialne i zrównoważone.
Ceny paliw są stosunkowo stabilne.
Piece na pelety, które spalają pelety wykonane ze sprasowanej biomasy drzewnej, są stosunkowo niezanieczyszczające i są zatwierdzone przez EPA.
Przy odpowiedniej inżynierii systemy spalania drewna emitują do powietrza mniej zanieczyszczeń niż węgiel i ropa naftowa.
W całym cyklu życia biomasa jest źródłem paliwa neutralnym pod względem emisji dwutlenku węgla.
Wykorzystywanie odpadów leśnych poprawia zdrowie lasu. Dzięki usuwaniu martwych opadów z lasu praktyka ta może zmniejszyć ryzyko pożaru lasu.
Cons
Ciągłe stosowanie wymaga ciągłego dostarczania kłód, zrębków lub innej biomasy.
Systemy drewniane wymagają więcej miejsca do przechowywania nieporęcznego paliwa.
Odpady popiołu, które pozostają po spaleniu, wymagają odpowiedniego, bezpiecznego usuwania.
Większość pieców na pelety i uszczelnionych kominków wymaga nieco prądu do działania wentylatorów obiegowych.
ile słońca potrzebują arbuzyPoczątkowy koszt kapitałowy budowy pokaźnego zakładu energetycznego na drewno może być wysoki; zrealizowanie oszczędności może zająć lata.
W porównaniu z konwencjonalnymi systemami kotłów gazowych lub olejowych systemy drewniane wymagają większego kotła do obsługi paliwa.
Zautomatyzowane systemy transportu wiórów drzewnych i urządzenia do transportu paliwa muszą być ściśle monitorowane, aby uniknąć zacięć i awarii systemu.
Paliwo na zrębki drzewne różni się w zależności od wielkości, zawartości wilgoci i zawartości energii. Standardowe niesuszone lub „zielone” paliwo zawiera od 30 do 55% wody, co spowalnia spalanie.
Sprzęt do suszenia wiórów i poprawy wydajności jest bardzo drogi. Uwaga: suche drewno jest wysoce łatwopalne i wymaga skomplikowanego systemu kotłowego.