A fa

A fa tüzelése az egyik leggazdaságosabb megoldás. Itt persze több variáció is rendelkezésünkre áll. A hasított tűzifa, a brikett, a fapellet és a faapríték. Ezek mind különböznek egymástól jelentős mértékben, mind fűtőérték, tároló kapacitás, alapanyagszükséget, ár, stb.

Tisztáznunk kell. A fa ugyan megújuló energiaforrás, de évtizedekben mérhető az újratermelődés. (Nem idetartoznak a fás szárú energiaültetvények!) Ilyen formán érdekes átgondolnunk a fatüzelésről alkotott képünket és újraértékelni azt!

Alap esetben, az embernek a fatüzelésről a hasábfa, vagyis a hasított tűzifa jut eszébe. Emiatt én is ezzel kezdeném. Könnyen beszerezhető, főleg vidéken. Mivel relatíve nagy a térfogata a daraboknak, így a köztük lévő levegő térfogata is nagynak számít, ami a tárolás és a szállítás költségeit növeli. Másik nagy hátránya, hogy nem igazán automatizálható a tüzelése, így elég sok manuális beavatkozást igényel. Mindazonáltal a második legolcsóbb fa-tüzelőanyag.

Néhány fafajta fűtőértéke:

(Forrás: carborobot.com)

A tűzifa elégetésére rendkívül sokféle kazán kapható. Ezekről majd később szólnék.

A fűtőértéket leginkább befolyásoló tényező a fajtán kívül,  a nedvességtartalom. Itt talán legegyszerűbben a fa égésének elméletével lehet magyarázni ezt. Mindenek előtt:

A fa összetevőinek 80%-a fagázként ég el! Ez adja a fűtőérték 70%-át. A maradék faszénként izzik el.

Ez egy öt lépcsős folyamat:

1. A fa felhevül, a víz elpárolog. (100 Celsius fok)
2. Elkezdődik a fagáz képződés. (100-200 Celsius fok)
3. A fagázok égése 225 Celsius fok környékén folyamatossá válnak. Ez már a pirolízis folyamata. Itt kezdődik meg a tényleges hőtermelés, mivel az első lépésben a fa hőt vett fel a víz elpárologtatásához, ill. a gázok felszabadításához.
4. A hőmérséklet tovább emelkedik, 1000 Celsius fok környékén a fagáz reakcióképes elemeire (C-szénre és H-hidrogénre) tökéletesen szétesik és elég. Itt történik a legnagyobb hőleadás.
5. Végül a fa maradék 20%-a, a faszén izzik el, kb. 700-800 Celsius fokon. Ez már szinte lángtalan égés.

Ezen folyamat első lépése a legkritikusabb. Ha a tüzelőanyag víztartalma magas, rengeteg energia veszik el az első fázisban. Mivel a víz elvonja az energiát a párolgáshoz.

Ez a táblázat érzékelteti a veszteséget a nedvességtartalom növekedésével:

(Forrás: carborobot.com)