Ogrevanje z lesom in energetska kriza

Kakovosten les je vsestransko uporaben material za gradbeništvo in pohištveno industrijo. Lesna biomasa slabše kakovosti pa je idealna za različne energetske potrebe in vsak tip stavbe. Največkrat jo uporabljamo za ogrevanje prostorov in sanitarne vode, lahko pa tudi za proizvodnjo elektrike in toplote, ogrevanje rastlinjakov ali sušilnic. Polena dosežejo največje izkoristke in najmanjše obremenjevanje okolja v sodobnih piroliznih kotlih. Novejša oblika biomase so peleti in sekanci, ki omogočajo avtomatizirano ogrevanje. Najcenejši energent so sekanci, ki so primerni predvsem za večje objekte.

Lesna biomasa bo v Sloveniji še dolgo dober energent za ogrevanje starejših družinskih hiš, kmetij ter večstanovanjskih in poslovnih stavb. Za nove in obnovljene družinske hiše pa bodo zaradi majhnih toplotnih izgub na ovoju stavbe primernejši drugi energenti.

Les je domač energent

Slovenija je gozdnata dežela, okrog 60 odstotkov površine pokriva gozd, zato je velik tudi prirast. Vsako leto zrastejo za vsakega prebivalca štirje kubični metri, kar skupno pomeni osem milijonov kubičnih metrov lesa. Razsežnost energetskega potenciala slovenskih gozdov najbolje predstavijo oprijemljive številke. Letni prirast znaša 18 milijard kWh (18 teravatnih ur) ali milijardo in 800 milijonov litrov kurilnega olja. Za lažjo predstavo: če bi lahko to energijo pretvorili v elektriko, bi samo letni prirast zadostoval za triletno proizvodnjo elektrike iz Jedrske elektrarne Krško ali petletno iz TEŠ 6.

Kaj je lesna biomasa

V energetiki je biomasa organska snov, uporabna kot obnovljiv in ogljično nevtralen vir energije. V praksi prevladuje les iz gozda, povečuje se delež energetske izrabe lesnih ostankov iz proizvodnje, pridelave ali predelave. Čas rastlinske biomase šele prihaja. Za Slovenijo je lesna biomasa domač in zato najbolj zanesljiv, cenen in dolgoročno stabilen vir energije.

Komercialno je dostopna v treh oblikah. Polena so najbolj poznana, dostopna in uporabna. Sekanci so proizvod sekalnikov (drobilnikov), ki lesne ostanke iz gozda, industrije ali obrti pretvori v iveri podobnih dimenzij. Ker drva ne omogočajo optimalne avtomatizacije, pa je industrija »izumila« pelete. Ti »makarončki« so pod visokim tlakom stisnjeno žaganje. Skupaj jih drži do največ 10 odstotkov vlage in nič drugega.

Kurilna vrednost

Pri vseh oblikah lesne biomase je kurilna vrednost odvisna od stopnje vlažnosti. Pri optimalni 15-odstotni vlažnosti je to okrog 4,5 kWh/kg, gozdno vlažen les ima okrog 2,5 kWh/kg. Za preprost izračun velja, da je potencialna energija 2 kg suhe lesne ali rast­linske biomase enaka litru kurilnega olja, ki ima 10 kWh potencialne energije.

Polena so še vedno najbolj množično uporabljan, preprost in cenen energent. Prostorninski meter povprečnih polen ima energijsko vrednost 2400 kWh (240 litrov kurilnega olja).

Peleti so narejeni iz žaganja, stisnjenega pod visokim tlakom, brez dodatnih lepil. Njihova kurilnost je 4,9 kWh/kg (0,5 litra kurilnega olja).

Sekanci se naredijo strojno v gozdu, doma ali na deponiji, kjer se les pred mletjem ustrezno posuši. Običajno gre za ostanek sečnje ali lesne predelave. Kurilnost sekancev je 800 kWh/nm³ (80 litrov kurilnega olja).

Tipi kurilnih naprav

Poleg kaminov, kaminskih ali krušnih peči in štedilnikov, ki so namenjeni lokalnemu toplozračnemu ogrevanju, poznamo tudi toplovodne ogrevalne naprave za centralno ogrevanje. Za praktično uporabo ločimo tri.

Toplovodni kamin je nadvse primeren za etažno ogrevanje stanovanja ali manjše hiše. Običajno je postavljen v dnevni sobi, vsi drugi elementi (hranilnik tople vode, bojler, tlačna posoda in obtočne črpalke) pa so skriti v drugem prostoru ali kleti. Bolj kot polena so primerni peleti, saj manj smetijo dnevno sobo, ki s tem postane kurilnica.

V drugi sklop sodijo tradicionalni kotli centralne kurjave, ki jih postavljamo v kurilnici. Stare kotle na polena zamenjujejo sodobni, ki imajo drugačen režim nalaganja in gorenja. Poznani so kot ventilatorski, pirolizni ali kotli z uplinjanjem. Njihovi izkoristki so okrog 92 odstotkov, pepela je zelo malo. Za optimalno delovanje se vedno vgradi hranilnik tople vode (HTV), ki naj ima vsaj 55 litrov na 1 kW moči kotla.

Tretji tip kotlov je avtomatiziran na pelete ali sekance. Dovodni polž (prilagojen energentu) potiska lesno maso v kurišče, kjer posebno tipalo žerjavice neprekinjeno preverja količino goriva. Uplinjanje lesa poteka na zgorevalnem krožniku za pelete ali pomični rešetki za sekance. Plinaste komponente so dobro premešane s sekundarnim predgretim zrakom. Tako dosežemo optimalno zgorevanje in nizke emisije, neodvis­no od obremenitve kotla.

Stroški

Pri stroških ogrevalnega sistema vedno izpostavljam, da jih je več. Za dobro odločanje moramo sešteti vse, nikakor ni pomembna le cena energenta. Troji stroški sestavljajo ceno našega ogrevanja za prihodnja desetletja.

Prva je cena investicije. Pri biomasi so to kotel, dimnik, kurilnica in drvarnica. Investicija v sodobno kurilnico na polena, sekance ali pelete znaša od 10.000 do 15.000 evrov. Druga je cena obratovanja. Tu lahko vračunamo tudi ceno svojega dela. Če ga ne, so trenutne cene za kWh takšne: najcenejši so sekanci, sledijo polena, najdražji so peleti. Cena vzdrževanja pri biomasi pomeni redno čiščenje kotla, odnašanje pepela in čiščenje dimnika. Nekaj lahko naredimo sami, za drugo poskrbi dimnikar.

Pri biomasi sta ceni investicije in vzdrževanja relativno primerljivi za vse tri tipe biomase. Pomembno pa se razlikuje cena energenta. Cena za prostorninski meter polen je oktobra 2022 okrog 95 evrov, sekanci stanejo okrog 25 evrov za nasuti kubični meter in peleti 620 evrov za tono. Zaradi različnih merskih enot se za vse te energente uvede skupni imenovalec. To je kilovatna ura, pri kateri se pokaže, katera oblika lesne biomase je prava za nas. Najcenejši so sekanci s ceno 3,5 centa za kilovatno uro koristne energije (to je tiste, ki jo res plačamo). Kilovatna ura iz polen stane 4,5 centa, iz peletov pa kar 14,5 centa. Trenutno so peleti dražji od kurilnega olja.

Biomasa in okolje

Lesu se pripisuje kar nekaj krivde za ones­naževanje zraka. Upravičeno glede na stanje, neupravičeno pa za to krivimo samo les. Izboljšave moramo iskati v trikotniku lesna biomasa, kurilna naprava in kurjač. Največje onesnaženje zraka, poškodbe kurilne naprave in dimnika ter majhne izkoristke povzroča prevlažna biomasa. Del teh težav izhaja tudi iz tradicije, da se v kotel zmečejo vsi odpadki iz hiše in okrog nje. Drugi krivec je tehnološko zastarela, pomanjkljiva in neustrezno dimenzionirana kurilna naprava. V kurilnicah slovenskih družinskih hiš je še vedno veliko starih kombiniranih kotlov, praviloma so vsi premočni. Generacijska menjava z novimi piroliznimi kotli poteka, verjetno jo bo trenutna energetska kriza še pospešila. Tretja izboljšava pa je najtežja, čeprav zanjo ne potrebujemo nobene inves­ticije. Ljudi (kurjače) je treba izobraziti o pravilnem načinu kurjenja. Zveni nepotrebno, saj »kurit pa ja zna vsak«, a ni tako. Nekoč se je znanje kurjenja prenašalo iz roda v rod mimogrede. Potem je v družinske hiše prišla avtomatizacija s kurilnim oljem, plinom in toplotnimi črpalkami. Zato bo treba novo generacijo kurjačev usposobiti.

Sodobno ogrevanje na lesno biomaso

V sodobnih kurilnicah lahko pelete in sekance primerjamo s plinom ali kurilnim oljem v vseh pogledih, razen seveda pri ceni in zanesljivosti oskrbe, kjer je biomasa ne­dvomno favorit. Avtomatiziran sistem skrbi, da so ogrevala vedno topla po nastavljenih parametrih. Na lesno biomaso imamo lahko toplovodno nizkotemperaturno ali visoko temperaturno ogrevanje. Bivalne prostore lahko ogrevamo z radiatorji ali talnim gretjem ali celo toplozračno z lokalno pečjo na polena ali pelete.

Sestavni del sodobne kurilnice je tudi hranilnik tople vode (HTV). Pri kotlih na polena je obvezen, velikost pa znaša 55 litrov na kW moči kotla. Torej: kotel z močjo 20 kW naj bi imel najmanj 1100-litrski HTV. Tu opozarjam na dve popolnoma različni vodi. V bojlerju je čista voda, ki jo uporabljamo v kopalnici in kuhinji. Običajna velikost tega bojlerja je med 100 in 300 litri, odvisno od števila družinskih članov. Popolnoma drugačna posoda je HTV. V njem je umazana voda, to je tista, ki prenaša toploto od kurišča do ogrevala.

Napoved

Realno gledano bodo drva še naprej najpomembnejša oblika biomase za ogrevanje družinskih hiš. Lesni sekanci so idealni za večje porabnike energije, kot so kmetije, večstanovanjske stavbe ter javne in proizvod­ne stavbe. Peleti so ta trenutek (pre)dragi, zato se bodo verjetno naložbe v nove kotle centralnega ogrevanja ustavile vsaj začasno. Bodo pa peleti še naprej privlačna možnost za kamine povsod tam, kjer se s poleni težko ogreva, recimo v stanovan­jih v blokih ali pri starejših ljudeh.