Měření vlhkosti palivového dřeva – běžným vlhkoměrem surové dřevo nezměříte

Pokud máme v úmyslu říci o dřevě, že obsahuje vodu, zpravidla hovoříme o tom, že je vlhké. Ovšem z technického a normativního hlediska jsou pojmy vlhkost a obsah vody dvě odlišné veličiny, které sice kvantitativně popisují množství vody v dřevní hmotě, ovšem každá v jiných číslech. Velice důležité je tyto dva pojmy rozlišovat v případě používání tradičních hrotových vlhkoměrů, jak se dozvíte dále.

V redakčním testu jsme s kolegou Josefem Hodboděm vyzkoušeli měření vlhkosti palivového dřeva běžnými hrotovými vlhkoměry. Záměrně jsme k měření přistoupili tak, jak by jej provedla drtivá většina normálních uživatelů. Prostě jsme „píchli a odečetli“. U staršího, mokrého a již značně nahnilého dřeva, se oba testované vlhkoměry shodly na vlhkosti 38 %. U čerstvě pokáceného akátu však oba vlhkoměry ukazovaly po každém vpichu jiné a extrémně rozdílné hodnoty. Jak je to možné?

Opět jsme u toho: není vlhkost jako vlhkost

Pokaždé, když píši o palivovém dřevu, zdůrazňuji fakt, že existují dva druhy vlhkosti dřeva. Tou první je dřevařská vlhkost, která se dle normy zjišťuje u dřeva určeného pro zpracovatelský průmysl (stavebnictví, nábytkářství). Pro dřevo jako palivo je ovšem důležitý jeho obsah vody, což je normativní název, někdy nazývaný také jako energetická vlhkost. Jak jsem již zmínil v úvodu, oba pojmy vyjadřují množství vody ve dřevě, každý ovšem v jiném významu a v jiných velikostech. Je důležité si uvědomit, že:

Pokud výrobci kotlů a kamen na dřevo hovoří o tom, že v jejich zdroji tepla lze spalovat pouze dřevo o předepsané vlhkosti, ve skutečnosti mají na mysli obsah vody!

Pro definici rozdílu mezi zmíněnými „vlhkostmi“ si uveďme jednoduchý příklad. Máme polínko o hmotnosti 10 kg z čerstvě pokáceného smrku. Pokud se jednalo o zdravý strom, mělo by polínko obsahovat řádově 6 kg vody a 4 kg suché dřevní hmoty (sušiny). Z toho můžeme definovat

Jak je patrno, zvláště u čerstvého dřeva je rozdíl mezi jeho vlhkostí a obsahem vody značný. O tom, jaký je vzájemný vztah mezi oběma vlhkostmi a jak se dají navzájem přepočítat, jsme psali podrobně v článku Pohledem znalce: Dřevo jako garanční palivo – i vlhkost 25 % je v pořádku!

Výpočetní pomůcka

Pokud přepočet z naměřené „dřevařské“ vlhkosti na „energetickou“ vlhkost provádíte častěji, můžete si stáhnout jednoduchou pomůcku v excelu, která potřebný vzorec obsahuje a urychlí Vaši práci.

K přepočtu mezi vlhkostí U a obsahem vody M lze použít vtah:

U = (M/100 − M) · 100

Vlhkoměr měří vlhkost, obsah vody se musí přepočíst. A jakou vlhkost jsme to tedy měřili s kolegou v redakčním testu?

Komerční hrotové vlhkoměry zobrazují v drtivé většině pouze dřevařskou vlhkost

Jak poznáme, kterou vlhkost vlhkoměr měří? U většiny cenově více dostupných vlhkoměrů zpravidla nijak. Bohužel, drtivá většina prodejců o rozdílných vlhkostech nic neví a zákazníkům tvrdí, že jejich přístroj stačí jednoduše „zabodnout a odečíst“ těsně před tím, než polínko vhodíte do krbu. Jen u některých vlhkoměrů se při podrobném studování návodu lze dočíst, že „vlhkost materiálů je zobrazována v hmotnostních procentech vztažených na sušinu (hmotnost sušiny).“ Což je deklarace toho, že vlhkoměr měří dřevařskou vlhkost.

Německé vlhkoměry mají v originále návodu často uvedenu poznámku, že metodika měření vlhkoměru je v souladu s VDI 4206 část 4, což je oficiální německá metodika zjišťování vlhkosti palivového dřeva. Tato „německá“ vlhkost je vztažena k sušině, jedná se tedy opět o dřevařskou vlhkost, nikoliv energetickou (tedy přesněji obsah vody).

V některých případech lze na trhu nalézt vlhkoměry, u kterých je uvedena tabulka s přepočtem změřené vlhkosti na obsah vody. Bohužel u vlhkoměrů americké výroby přepočty často neodpovídají evropským standardům a výsledná čísla jsou matoucí.

Pouze některé profesionální vlhkoměry dávají možnost změřenou vlhkost, která je vztažena k sušině, rovnou přepočíst na obsah vody vztažený k vlhkému vzorku. To jsou přístroje v jiné cenové hladině, než do které patří vlhkoměry přístupné většině provozovatelů malých spalovacích zdrojů a pro které by byl nákup takového vlhkoměru nepřiměřenou investicí.

Redakční test – rozbor příčin neúspěchu

Ale zpět k našemu redakčnímu testu. Měli jsme k dispozici vlhkoměr HF firmy Wöhler, který má v návodu má uvedeno, že pracuje dle metodiky VDI 4206-4) s rozsahem měřené vlhkosti 0 až 40 %. A vlhkoměr TESTO 602-2 firmy TESTO, v jehož návodu je uvedeno, že zobrazovaná vlhkost je vztažena k sušině s rozsahem měřené vlhkosti 0 až 50 %.

Při úvodním měření jsme jako vzorek zvolili starší polínko, které sice „ztratilo“ svoji původní přirozenou vlhkost, ale leželo několik let volně na dešti a začalo již pomalu „degradovat“ a plesnivět. Na omak bylo evidentně nasáklé vodou z vnějšího prostředí, což potvrdily oba vlhkoměry. Při opakovaném měření ukázaly shodně vždy 38 % vlhkosti, což představuje 27 % obsahu vody a odpovídá to stavu a způsobu „skladování“ polínka.

Poté přišlo na řadu polínko z právě poraženého surového akátu. Zde vlhkoměry měřily pokaždé něco jiného. Hodnoty na vlhkoměru Wöhler HF se pohybovaly na horní hranici jeho rozsahu měřitelnosti, tedy 40 %, TESTO skákalo od 15 % po 45 % a hodnota se nemínila nijak ustálit. V úvodním článku jsme tento stav vlhkoměru TESTO záměrně nijak nekomentovali. Tak trochu jsem tajně doufal, že se pod článkem rozvine následná diskuze, která by osvětlila příčinu tohoto chování vlhkoměrů. Tedy že nám někdo napíše, že jsme amatéři a nevíme, co měříme. Ovšem diskuze, přes velmi četnou čtenost článku, nenastala žádná. To potvrdilo moji obavu, že je něco špatně, a proto nyní následuje vysvětlení, jak je to tedy doopravdy.

Reálná vlhkost surového polínka akátu byla zcela zjevně několikanásobně vyšší, než byla horní hranice měřeného rozsahu obou vlhkoměrů.

Z tohoto důvodu nebylo možné zvolenými vlhkoměry zjistit reálnou vlhkost polínka. Můžeme to demonstrovat na jiném příkladu, zachyceném na přiložených fotografiích. Na té první je měřeno téměř dva roky staré modřínové polínko. Po zapíchnutí oba vlhkoměry shodně ukázaly hodnotu 12 % a doslova se „ani nehnuly“. Na druhé fotografii je výsledek měření polínka ze smrku pokáceného před třemi týdny. Jeho reálná vlhkost byla tedy určitě vyšší jak 100 %. Vlhkoměr HF se „zasekl“ na své horní hranici 40 %, TESTO „poskakovalo“ mezi 20 až 50 % a nemínilo se ustálit.

Obr. 1 Měření na vyschlém modřínu. Údaj v procentech zobrazený menším písmem na vlhkoměru testo je relativní vlhkost okolního vzduchu, vpravo od něj teplota vzduchu.

Obr. 2 Měření na vlhkém smrku (provedeno měsíc po měření zobrazeném na prvním obrázku)

Kdy lze tedy měřit?

Důležitý je deklarovaný měřící rozsah daného vlhkoměru. U běžných vlhkoměrů bývá zpravidla horní hranice měřitelnosti 40 až 50 % dřevařské vlhkosti. Na tuto vlhkost surové dřevo přirozeně vyschne až po několika týdnech. Naštípaný smrk přibližně po 4 až 6 týdnech, štípané tvrdé dřevo za dvojnásobek času, tedy minimálně po 10 týdnech.

Německá odborná literatura uvádí, že běžné hrotové multifunkční vlhkoměry vykazují velkou přesnost měření až při vlhkosti vzorku mezi 10 až 30 %, takže doporučuji počkat ještě o něco déle.

Pro zjištění správného výsledku je ovšem důležité také kde a jak se na konkrétním vzorku měří, roli hraje také teplota prostředí. Důležitá je zkrátka správná metodika měření. S cílem objasnit problematiku a naučit lidi vlhkost dřeva správně měřit vzniklo vzdělávací video v celkové délce 44 minut, které doporučujeme ke shlédnutí.