Peletky po česku

Prvotní impuls k napsání tohoto článku byla návštěva pana Ing. Bechyně v malé vesničce na jihu Moravy. Sám se o ní zmínil v nedělním editorialu z 10.2.2002. Pozval jsem ho tehdy na návštěvu, protože jsem již delší dobu sledoval jeho snahy na portálu TZB-info, které měly přispět k popularizaci dřevěných peletek. Toto velmi perspektivní palivo si jistě zaslouží více pozornosti a každá informace, která se dostane do povědomí široké veřejnosti je cenná. Čest jeho práci na portálu TZB-info. Definitivní rozhodnutí napsat tento článek padlo v okamžiku, kdy jsem si uvědomil, že je na tuto práci sám a co jiného by mělo napomoci rozšíření povědomí o dřevěných peletkách, než zapojení dalších a dalších lidí, kteří s peletkami v Čechách již nějaké zkušenosti mají - výrobců peletek, výrobců zařízení na jejich spalování i nás obyčejných lidí.

Ale jak to vlastně začalo. Při stavbě mého rodinného domu jsem pečlivě zvažoval, jak ho v budoucnosti budu rozumně vytápět. Po pečlivé úvaze jsem se rozhodl pro důslednou orientaci prosklených ploch domu na jih s maximalizací efektu pasivního vytápění, pro teplovodní kolektory s velkým zásobníkem na ohřev TUV a přitápění, pro podlahové topení s plynovým kotlem a nakonec pro lokální zdroj sálavého tepla - krb s krbovou vložkou umístěnou v největší místnosti pro pokrytí spotřeby tepla mimo hlavní topnou sezónu.

První rok stavby
Byly dokončeny suterénní místnosti a zakoupena krbová vložka. A aby přes zimu nezahálela, dal jsem si ji do sklepa a topil jsem si k zimní práci. A přišlo první zmoudření - manipulace se dřevem a popelem produkovala tolik nepořádku, že jsem se rozhodl, že v obývacím pokoji, narozdíl od sklepních místností, je tento způsob pravidelného topení naprosto nevhodný.

Druhý rok stavby
Plynofikace obce neprobíhala podle plánu, bylo jasné, že s kotlem na plyn nemohu počítat. Co dál? Jakže se to dříve topilo na starých hradech? Položil jsem si tehdy otázku. No přece teplovzdušně - ze sklepních prostor. Krbovou vložku na kusové dřevo jsem již měl, stačilo tedy udělat patřičně dimenzované vzduchové kanály pro uzavřenou cirkulaci vzduchu, jeho filtraci a distribuci do vytápěných místností. Dal jsem se do díla. A aby to nebylo tak jednoduché, snažil jsem se vytvořit funkční prototyp teplovzdušného topení, které by zároveň umožňovalo nesoučasné vytápění jednotlivých místností s možností definování teplotních režimů pro každou z nich a plně automatický provoz celého systému. Použil jsem vzduchotechnické klapky, servoovládání a jiné důmyslné vynálezy. Dokonce i dvouplášťový vodní duplikátor se servoventily se mi do sestavy podařilo umístit - ohřívá TUV a přebytečné teplo se pouští do podlahy. A abych okolo toho všeho neustále nemusel pobíhat, připojil jsem na hlídání jeden starý počítač. Zbývalo dostavit dům a vyzkoušet vše v provozu.

Třetí rok
Do první zimy jsem stačil už jen zoptimalizovat spalovací proces - nucený a řízený přívod primárního a sekundárního vzduchu pro spalování a rozumně vyřešit množství dopravovaného ohřátého vzduchu v závislosti na jeho teplotě (aby nebyl zbytečný průvan). A začala topná sezóna. Nastavil jsem základní křivku - venkovní teplota vs. topný výkon (s jemnou korekcí výkonu podle aktuální teploty v referenční místnosti), nastavil teplotní režimy jednotlivých místností (o víkendu jsem trochu přidal), nastavil požadavky na množství a teplotu TUV v čase. A ono to fungovalo.

Další roky
Do systému přibyly sezónní solární kolektory a ještě několik dalších zařízení a celý systém začal žít svým pravidelným životem. Stačilo jen pozorovat. A samozřejmě s dvouletým předstihem obstarávat dostatečné množství palivového dřeva, aby stačilo dobře proschnout.

Po třech letech pozorování přišlo další zmoudření. Je sice pěkné topit dřevem, ale velice těžké zajistit jeho efektivní a z hlediska přírody přijatelné spalování, pokud kotel má pružně reagovat na měnící se potřebu tepla v čase. Například když na konci února vyleze sluníčko a začne topit přes okna. Jaká je situace v topném systému na spalování kusového dřeva? Jde o nekontinuální, vsádkový proces. Obsluha přiloží zpravidla co nejvíce paliva, aby perioda do dalšího přiložení byla co nejdelší. Co se stane se dřevem v kotli nebo kamnech po přiložení? Samozřejmě se snaží hořet, pokud je zabezpečen dostatečný přísun vzduchu. Hlavním efektem hoření je produkce tepla. Co ale dělat, pokud je tepla již dostatek? V zásobníku kotle nebo kamen je stále ještě dostatečná zásoba dřeva. V tomto okamžiku máme dvě alternativy. Tou první je nechat zásobník dohořet s dostatečným přísunem spalovacího vzduchu a smířit se s nadbytečnou produkcí tepla (přetopené místnosti, zbytečné větrání), nebo částečně zamezit přístupu spalovacího vzduchu a tím zpomalit rychlost hoření a tedy i omezit produkci nadbytečného tepla. Ovšem s vědomím, že hoření za nedostatečného přístupu vzduchu produkuje škodlivé emise (oxid uhelnatý, oxidy dusíku, saze, dehet ...) Účinnost spalovacího procesu v obou těchto případech se samozřejmě nedá srovnávat.

Nedostatky první varianty - nadbytečnou produkci tepla při dokonalém spalování paliva, řeší topné systémy s akumulací tepla. Jde v zásadě o kotle, které přebytečné teplo, vznikající při optimálním režimu hoření paliva, odvádějí do akumulačního zásobníku, z něhož se teplo následně bere v okamžiku, kdy již kotel dohořel nebo již nemá dostatečný výkon. Nedostatek druhé varianty spalování kusového dřeva částečně řeší tzv. zplyňovací kotle, které škodlivé emise při omezení výkonu kotle zmenšují na přijatelnou mez.

Existuje ale i třetí varianta řešení problému spalování dřeva. Spalovat vždy jen takové množství, které je v daném okamžiku nutné pro zajištění tepelné pohody. Jak toho dosáhnout? Sedět u kamen a neustále přikládat malá polénka, aby to nebylo ani moc, ale ani málo? I to je řešení. Ale nešikovné.

Peletky Chytří lidé, a není to tak dávno, vynalezli peletky. Jsou to malé kousky slisovaného dřevního odpadu (nebo v blízké budoucnosti cíleně pěstované biomasy), které umožňují zapojit do spalovacího procesu místo topiče automatický podavač. Vypadají jako tyčinka s průměrem 6 mm, 8 mm nebo i více a délkou do 50 mm. Do topeniště takovéhoto zařízení je automaticky dávkováno pouze tolik peletek, aby se pokryla aktuální potřeba tepla. Ne více, ne méně. O tom to celé je. Když vysvitne slunce a zatopí nám přes okna zadarmo, automatický podavač kotle prostě jen zpomalí přísun paliva. Spalovací proces probíhá dál za optimálních podmínek. Peletky mají i jinou velkou výhodu. Jsou malé a tedy mají oproti polenovému dřevu velmi velký povrch (vztaženo na jednotku hmotnosti). Hoření takového paliva probíhá s velkou účinností a nízkou produkcí škodlivých emisí. Další velkou předností je jejich konstantní vlhkost. Při výrobě je vstupní materiál sušen. Povrch dobře vyrobených peletek je hladký, tvořený lesklou vrstvou zchladlého přírodního pojiva - Ligninu, který se za vysokých tlaků a teplot při výrobě uvolňuje ze dřevní hmoty. Tento tvrdý, průsvitný povlak zabraňuje vnikání vlhkosti do peletek při jejich skladování a zabraňuje jejich mechanickému rozdrolení při manipulaci s nimi. A co spalovací zařízení? Jedna z podstatných výhod kotlů a kamen na peletky je ta, že mají malou tepelnou setrvačnost. Při výpadku elektrického proudu dochází prakticky okamžitě k dohoření zbytečku paliva v kotli a nehrozí poškození spalovacího zařízení. Klasické kotle na kusové dřevo, obzvláště v systémech s nuceným oběhem topné vody, mají velké problémy s dohoříváním velkého množství paliva v zásobníku při výpadcích el. proudu. Tento problém musí řešit např. zálohováním chodu oběhového čerpadla nebo různými chladícími smyčkami apod.

Po technické stránce jsou peletky skutečně vyspělým palivem, které dovoluje vyrábět teplo ekologicky (obnovitelný energetický zdroj, z hlediska produkce CO₂ neutrální), s velkým komfortem (automatické bezobslužné kotle s plynulou regulací výkonu a s automatickou dopravou paliva ze zásobníku do ohniště) a velkou účinností (možnost optimalizace spalovacího procesu). Důvod, proč začít vážně uvažovat o peletkách, je však i jiný. Zamyslete se nad tím, komu platíte za dodávky plynu pro Váš domácí kotel? Cizí vládě v cizí zemi a distribučním společnostem, které vlastní přenosové trasy mnohdy tisíce kilometrů dlouhé. Pokud se rozhodnete pro peletky, můžete si být jisti, že peníze zůstanou lidem, kteří se podíleli na jejich výrobě - ve Vašem regionu. Palivo vzniká přímo v místě spotřeby. Zkuste se zamyslet nad možným cenovým vývojem alternativních paliv pro výrobu tepla ve Vašem domě. Cena neobnovitelných fosilních paliv jako je uhlí, ropa, plyn zřejmě s časem a postupným ubýváním jejich zásob bude stoupat. Proč na nich být závislý? Pelety nabízejí relativní cenovou stabilitu a dostupnost, protože jsou vyráběny z biomasy, které okolo nás bude vždy dostatek. Dále si můžete být jistí, že na úrovni dnešního poznání se při spalování peletek budete chovat k okolní přírodě velmi šetrně. Jde přece o biomasu - obnovitelný zdroj čisté energie. Plyn, uhlí a ropa za pár desetiletí zřejmě již nebudou běžnými nositeli energie pro širokou veřejnost. Jak se budeme zodpovídat dalším generacím za šílené tempo jejich dnešní spotřeby? Buďme jedni z prvních, kteří svá nově budovaná obydlí nepřipojí na přípojku plynu. Ukažme, že to jde i jinak, a především to ukažme našim dětem.

Byl jsem tedy v situaci, kdy jsem si uvědomil, že zdroj tepla na kusové dřevo v mém domě není ideální. Spaluje sice dřevo, bez problémů funguje, topí skutečně jen tam, kde je to potřeba, ale nedokáže pružně reagovat na rychlé změny potřeb tepla (zvláště v přechodném období topné sezóny - na podzim a na jaře). Má velkou setrvačnost a proto nedokáže kusové dřevo spalovat efektivně. Začal jsem se tedy zajímat o jiné technické řešení. A našel jsem peletky.

Jaké jsou tedy možnosti dnešních stavitelů při rozhodování o tepelném zdroji v jejich nově stavěných rodinných domcích? Peletky jsou již na světě. To je dobře. Mnohé argumenty hovoří pro toto nové a perspektivní palivo. Ale jak je to se zařízeními na jejich spalování? A dostupností těchto zařízení a peletek samotných? V mnoha okolních zemích podstatně lépe než u nás, dalo by se říci.

Zařízení na spalování peletek
A uplynul další rok. Zjistil jsem, že na našem trhu lze v zásadě koupit dva druhy zařízení na spalování peletek.
Prvním typem jsou teplovodní kotle ústředního topení. Vlastně náhrada běžných teplovodních kotlů na spalování kusového dřeva s tím, že u kotle je velký zásobník na peletky a nebo je možné palivo podávat automatickým podavačem z přilehlé místnosti. Jde o klasický centrální zdroj tepla s klasickými rozvody vody. Automatika kotle obstarává přísun peletek ze zásobníku a regulaci výkonu. Proti běžným kotlům na kusové dřevo je obsluha těchto zařízení jednodušší. Perioda doplňování paliva je delší, stejně jako perioda odstraňování popela. Tato zařízení jsou nabízena i tuzemskými výrobci.
Druhým typem těchto zařízení jsou lokální tepelné zdroje. Jsou to vlastně náhrady běžných pokojových topidel jako jsou např. krbová kamna. Proti klasickým kamnům mají však několik podstatných výhod. Předně, manipulace s palivem nenadělá v interiéru tolik nepořádku a špíny. Odpadá otvírání topeniště a přikládání, což může být u klasických kamen při nedostatečném tahu komína problém - vždy trochu kouře unikne do interiéru. Do topidel na peletky se palivo doplňuje jednou za dva až tři dny dosypáním peletek do objemného zásobníku z čistých pytlů o hmotnosti 15 nebo 25 kg. Výkon topidla lze plynule regulovat jedním otočným knoflíkem a tak přizpůsobovat aktuální potřebě tepla. U klasických kamen na spalování kusového dřeva lze při přebytku tepla pouze přivřít přívod spalovacího vzduchu a zbytek paliva v ohništi spálit s malou účinností doprovázenou produkcí škodlivých emisí, nebo vytápěný prostor přetopit. Některá kamna na peletky jsou vybavena automatickým zapalováním a fungují ve spolupráci s pokojovým termostatem. Pokud je potřeba topit - sami se zapálí a hoří, zasvítí slunce a ohřeje interiér - sami se vypnou. Další velkou předností těchto nových topidel je fakt, že není potřeba komín. Odtah spalin je možné realizovat i malou dírou v obvodové zdi místnosti - topidla jsou vybavena spalinovým ventilátorem, který zabezpečuje umělý tah. Vzduch pro spalování - přibližně 15 m³ na každý kilogram dřeva, se do těchto topidel přivádí z venkovního prostředí a tedy není spotřebováván vnitřní vzduch, který dýcháme. Teplo, které vzniká hořením peletek je odváděno sáláním z povrchu kamen, pomocí vzduchového tepelného výměníku s nucenou ventilací a nebo také pomocí teplovodního výměníku a oběhového čerpadla. Variant s různou úrovní vybavení a různým způsobem odvodu tepla je mnoho. Bohužel, tady domácí výrobci zatím nejsou. Lze koupit pouze zahraniční výrobky za vysoké ceny.

A uplynul další rok. Rozhodl jsem se - pořídím si lokální topidlo na spalování dřevěných peletek. Koupi ústředního kotle na peletky jsem zavrhl proto, že mi již jeden centrální zdroj tepla na dřevo ve sklepě funguje. Navíc existují i další důvody, proč centrální zdroj ústředního topení ve srovnání s lokálním zdrojem tepla zaostává - viz. článek Moderní spalovací technologie na dřevěné peletky.

Nastalo shánění a třídění. Nevybral jsem si. Příliš vysoká cena na straně jedné a nevhodné technické řešení na straně druhé - potřeboval jsem kamna s teplovzdušným tepelným výměníkem pro připojení na stávající vzduchotechnické rozvody, abych teplo z centrální místnosti dostal do celého domu. Stále si totiž myslím, že teplovzdušné topení má oproti teplovodnímu mnohé výhody. Ať se jedná o možnost filtrace a zvlhčování vzduchu nebo o to, že teplovzdušné vytápění netrpí setrvačností soustavy jako radiátorové nebo podlahové topení. A to je důležité, když zrovna začne do oken na jaře svítit slunce.

Uplynul opět zhruba rok. A jak to vše dopadlo? Právě sháním 6 mm peletky. Stále to u nás v Česku totiž není jednoduché. Takový velký začarovaný kruh, zdá se. Protože u nás mnoho kotlů na peletky zatím nefunguje, není ani mnoho výrobců peletek. A ti, kteří přeci jen již peletky vyrábějí, většinu své produkce vyvážejí do zahraničí. Doma není poptávka. Ale proč? Vždyť 1 kWh vyrobená spálením peletek přijde na cca. 80 haléřů. Vždyť plyn je dražší, uhlí smradlavější. Podrobněji - viz. tabulka Porovnání nákladu na vytápění podle druhu paliva.

Asi by to chtělo více informací a osvěty.
Připojme se tedy k realizačnímu týmu TZB-info, my všichni, kteří k tomu máme co říci.
Já začnu. A jestlipak víte proč sháním ty peletky?

Taková malá krbová kamna. Po roce práce se mi to konečně podařilo. Ale byla to dřina.