Czy biokominkiem da się skutecznie ogrzewać pokój?

Do napisania niniejszego wpisu skłonił mnie komentarz pozostawiony pod materiałem, który opublikowałem na innym blogu. W materiale o turystycznej kuchence na benzynę, gaz i spirytus, wspomniałem, że do awaryjnego ogrzewania w mieszkaniu w bloku świetnie nadają się biokominki. Oto, jaki komentarz otrzymałem:

Kompletna bzdura. Równie skuteczne byłoby ogrzewanie pokoju – boć nie mieszkania przecież! – kilkoma świeczkami. Nie ta wydajność, nie ta kubatura. Poza tym, nawet jeśli autor byłby w stanie skutecznie podnieść temperaturę choćby o stopień, to równie skutecznie ten rezultat zniweluje konieczność dostarczenia dodatkowego powietrza z zewnątrz. I tak całe to – nikłe – ciepełko uleci do wentylacji.
Nawet pełnoprawny kominek na drewno, ale otwarty, słabo nadaje się do ogrzewania, bo brak porządnej kontroli nad przepływem powietrza i akumulacji ciepła skutkuje tym, że większość ciepła ucieka z dymem.
Dlatego kominki otwarte – a już tym bardziej biokominki – mają wartość WYŁĄcznie dekoracyjną.

Po przeczytaniu komentarza postanowiłem usiąść i policzyć, jak dokładnie sprawa wygląda, by móc się merytorycznie do niego odnieść. Mimo, że byłem głęboko przekonany o słuszności tego, co napisałem…

Oczywiście jednym biokominkiem nie da się ogrzewać całego mieszkania. Ale pojedyncze pomieszczenie powinno się dać sensownie ogrzać w awaryjnej sytuacji. Dla sprawdzenia tego przyjmijmy, że interesuje nas ogrzanie pokoju o powierzchni 10 m², do czego potrzebujemy źródła ciepła o mocy 1 kW. Czyli w ciągu godziny musimy tam dostarczyć 1 kWh ciepła.

Aby w każdej godzinie wytworzyć 1 kWh ciepła, musimy spalić odpowiednią ilość paliwa do biokominka. Przyjmijmy, że będzie to alkohol etylowy (etanol), którego wartość opałowa wynosi 26,8 MJ/kg, czyli ok. 7,4 kWh/kg. W ciągu godziny musimy zatem spalić jedynie 135 g etanolu.

Oczywiście spalanie tej ilości paliwa w pomieszczeniu wymaga odpowiedniej wentylacji, żeby usunąć wytworzony dwutlenek węgla i zastąpić go tlenem. Ile tego powietrza będziemy potrzebować?

Dla paliw składających się z wodoru, węgla i tlenu (niezawierających siarki), jak alkohole, ilość tlenu potrzebną do spalenia paliwa oblicza się następującym wzorem [źródło]:

Ot = 8/3 C + 8 (H2 – 1/8 O2) [kg/kg], gdzie:

Ot — teoretyczna ilość (masa) tlenu potrzebna do spalenia 1 kg paliwa [kg]
C — zawartość węgla w paliwie (udział masowy)
H2 — zawartość wodoru w paliwie (j.w.)
O2 — zawartość tlenu w paliwie (j.w.)

Jeśli chodzi o alkohol etylowy, to poszczególne pierwiastki w tej substancji mają następujące udziały masowe [źródło]:

C — 0,522
H2 — 0,13
O2 — 0,348.

A zatem Ot = 2,084 [kg/kg]. Do spalenia każdego kg etanolu potrzebujemy ponad 2 kg tlenu. Z tego wynika, że chcąc dostarczać do pomieszczenia 1 kW ciepła (i spalając na godzinę 135 g etanolu) musimy dostarczać jednocześnie 0,281 kg tlenu na godzinę.

A jak to przeliczyć na metry sześcienne świeżego powietrza?

1m³ powietrza przy temperaturze -10 °C waży 1,342 kg [źródło] i zawiera 23,2% (masowo [źródło]), czyli 0,311 kg tlenu. Musimy zatem dostarczyć ok. 0,9 m³ świeżego powietrza na godzinę.

Czy to ilość znacząca? W mojej ocenie można ją pominąć, skoro według normy określającej warunki wentylacji dla pomieszczeń w budynkach zamieszkania zbiorowego, z łazienki powinno się usuwać 50 m³/h a z kuchni 30-70 m³ powietrza na godzinę (zależnie od tego, jaka jest w niej zainstalowana kuchenka).

Skoro tak, możemy przyjąć, że i tak w pomieszczeniu, w którym stoi biokominek musi być napływ powietrza rzędu 20 m³/h (jeśli w domu są 3 pokoje i kuchnia z oknem, a z całego mieszkania musimy usuwać 80 m³/h). W odniesieniu do tej wielkości 0,9 m³/h jest wartością pomijalną.

I dlatego nie jest prawdą, że konieczność zapewnienia odpowiedniej ilości powietrza do podtrzymania spalania w biokominku oznacza, że zniwelujemy efekt jego działania.

Drugi wniosek: biokominek jest źródłem ciepła, które można sensownie wykorzystywać do awaryjnego ogrzewania pomieszczeń.

Wpis przypisany do kategorii: Eksploatacja kominków. Hasła tematyczne: .

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*