Древесина представляет собой продукт фотосинтеза и при сжигании не нарушает баланс СО2, таким образом является привлекательным альтернативным источником энергии, особенно если учесть постоянный рост цен на традиционные виды топлива.
Одним из основных достоинств большинства твердотопливных котлов является то, что с их помощью можно создать полностью автономную систему отопления. Поэтому чаще такие котлы используются в районах, где есть проблемы с подачей природного газа или же для отопления загородного дома. В качестве преимущества твердотопливных котлов выступает также доступность и невысокая стоимость топлива. Недостаток большей части представителей котлов этого класса тоже очевиден – они не могут работать в полностью автоматическом режиме, так как требуют регулярной загрузки топлива.
В лесной и деревообрабатывающей промышленности распространенными единицами измерения для древесины, используемой в качестве топлива, являются плотный кубометр (пл. м3) и складочный кубометр (скл. м3). Плотный кубометр представляет собой 1 м3сплошной древесной массы. Складочный кубометр – единица измерения для уложенной в штабель или насыпной древесины, которая с учетом воздушных промежутков дает суммарный объем 1 м3. Один плотный кубометр поленьев соответствует в среднем 1,4 складочным кубометрам.
При сжигании древесины выделяется энергия, в среднем равная 4,0 кВт·ч/кг (при влагосодержании 20%). С учетом КПД котла, 1 литр котельного топлива может быть заменен 3 кг древесины. Один складочный кубометр бука по количеству энергии соответствует приблизительно 200 литрам котельного топлива или 200 м3 природного газа. Таким образом, сжигание древесины вносит вклад в сбережение невозобновляемых запасов нефти и газа.
Древесина обладает в целом нейтральным балансом CO2, поскольку образующийся при сжигании древесины CO2 снова непосредственно возвращается в замкнутый процесс фотосинтеза и принимает участие в образовании новой биомассы. Другим, интересным с точки зрения экологии моментом, представляется тот факт, что древесина практически не содержит серы и поэтому при сгорании двуокись серы практически не выделяется.
Теплота сгорания древесины в значительной степени зависит от влагосодержания. Чем больше влаги содержит древесина, тем ниже ее теплота сгорания, так как в процессе сгорания влага испаряется, при этом потребляя теплоту.
Для указания значения влагосодержания древесины используются две величины:
- Влагосодержание. Влагосодержание древесины равно выраженной в процентах массе воды по отношению к общей массе древесины.
- Влажность древесины. Влажность древесины равна выраженной в процентах массе воды по отношению к массе древесины без учета воды.
Свежесрубленная древесина имеет влажность 100%. При хранении в течение одного лета влажность снижается примерно до 40%. После хранения в течение нескольких лет влажность составляет примерно 25%.
Так, например, теплота сгорания пихты при влагосодержании 20% (влажность 25%) составляет 4,0 кВт·ч/кг. Таким образом, теплота сгорания древесины, подвергнутой сушке в течение нескольких лет, примерно в два раза выше, чем у свежесрубленной древесины. Следовательно, котлы следует топить сухой древесиной, тогда работа котла будет наиболее эффективной и срок его службы станет более продолжительным. Ведь сырая древесинаплохо горит, а значит, плохо греет. Она сильно дымит, что создает проблемы с выводящими каналами. Мощность котла падает в этом случае до 50%, расход же топлива значительно увеличивается.
