Elda rätt i vedpanna

Ved är ett förnyelsebart bränsle och ofta prisvärt för användaren. Men ved är ett svårt bränsle som ställer krav både på anläggningen och på eldaren för att verkningsgraden ska bli hög och utsläppen låga.

Hur brinner ett vedträ?

Torkning

När vedträet värms upp kommer först vattnet att förångas och vedträet torkar. Torkningen sker vid ca 100-150 °C. Torkning kräver värmetillförsel och värmen tas från förbränningen. Därför sjunker värmevärdet när fukthalten ökar. Vid höga fukthalter blir även förbränningstemperaturen låg med ökade utsläpp som följd.

Avgasning

När temperaturen stiger ytterligare påbörjas den så kallade avgasningen (kallas pyrolys vid frånvaro av syre). Det flyktiga materialet i veden bryts ned av värme och lämnar vedträet i gasform. Gaserna består huvudsakligen av kolmonoxid och olika kolväten. När gaserna strömmar ut ur vedträet och möter syrerik luft börjar de brinna. Gasförbränningen kan man se i form av en flamma runt själva vedträet. En hel del gas följer med luftflödet och slutförbränns i gasfasen efter själva bränslebädden. För att få en god utbränning av gaserna måste de blandas väl med luften och de får inte kylas för snabbt. För att t ex kolmonoxid ska brinna ut ordentligt får temperaturen inte sjunka under ca 650 °C. Avgasningen är en relativt snabb process.

Koksförbränning

När det flyktiga materialet har lämnat vedträet återstår koks (träkol). Koksen utgör bara ca 20 % av torrsubstansvikten men ger nästan 50 % av värmet. Koksen brinner med en röd glöd när syre väl kommer åt koksytan. Temperaturen måste vara minst 900 °C för att koksen ska brinna ut ordentligt. Koksförbränningen är en relativt långsam process.

Hur ska en panna byggas för att passa vedeldning?

I en modern, miljögodkänd panna kontrollerar man avgasningen genom att låta veden övertändas i riktning mot luftflödet. Detta kallas omvänd förbränning. På så vis håller man tillbaka den häftiga effektutveckling som sker om övertändning och luftflöde sker i samma riktning (överförbränning). Många äldre pannor är anpassade för olje- eller kokseldning och har därför överförbränning.

För att gaserna som lämnar vedträet ska brinna ut ordentligt måste de få tillräcklig tid på sig att blandas och reagera innan de kyls. Därför är en miljögodkänd panna byggd så att gasvägarna blir så långa som möjligt. Man kan t ex låta gaserna gå nedåt, genom rosten, för att sedan gå först framåt och sedan vika av bakåt och uppåt innan de kyls av vattenslingorna. Tillförseln av luft är ofta uppdelad i minst två steg, primärluft (tillsätts direkt till veden) och sekundärluft (tillsätts i eller efter rosten). Tillsättningen av sekundärluft är viktig för omblandningen av gaserna.

För att koksförbränningen ska kunna slutföras ordentligt måste koksbädden hållas vid hög temperatur. I moderna pannor är därför själva utrymmet för bränslebädden inte kylt.

Varför är det bra att ha en ackumulator?

Om pannan inte är kopplad till en ackumulator måste effektutvecklingen hållas nere för att huset inte ska bli för varmt. Om man gör detta genom att strypa lufttillförseln blir resultatet pyreldning (ofullständig förbränning). Gaserna får för lite luft för att kunna brinna ut ordentligt, verkningsgraden blir låg och utsläppen av oförbränt hög.

Varifrån kommer utsläppen?

Fullständig förbränning av ved ger koldioxid, vattenånga och aska. Om du har en bra förbränning är röken vit och luktar inte. Askan ligger kvar som ett grått mjöl i pannan. De utsläpp man talar om i samband med vedpannor härrör i huvudsak från ofullständig förbränning. Ofullständig förbränning av gaserna ger kolmonoxid (CO), tunga kolväten (tjära), och flyktiga kolväten (VOC). Stoft (flygaska) härrör både från ofullständig förbränning (sot) och från obrännbara ämnen i askan.

Kväveoxider (NOx) bildas när kvävet i bränslet oxideras. Bildningen kan minimeras genom styrning av lufttillförseln och beror på pannans konstruktion.

Tänk på att allt som kommer in i panna också kommer ut. Endast rent bränsle får eldas, inte sopor eller avfall. Impregnerat och målat virke får absolut inte eldas i en vedpanna utan ska lämnas till insamling.

Hälso- och miljöeffekter

År 2003 avslutades ramprojektet Biobränsle Hälsa Miljö (BHM) som finansierats av Energimyndigheten. Flera rapporter om småskalig biobränsleförbränning, och dess påverkan på utomhusluft och hälsa finns tillgängliga på BHMs hemsida.

Problemen med utsläpp från vedeldning är mer relaterad till omodern och felaktig teknik, än till själva bränslet. Om alla omoderna och felaktiga anläggningar byttes mot moderna miljögodkända med ackumulatorteknik skulle de hälsofarliga utsläppen från vedeldning minska till en mycket liten del av dagens utsläpp.

Vissa kolväten är kända hälsorisker och utsläpp från småskalig vedeldning uppskattas vara det tredje största miljörelaterade cancerhotet, efter radon i bostäder och luftföroreningar från trafik. Farliga ämnen är butadien, eten, propen, bensen och formaldehyd, vilka räknas som flyktiga kolväten, och polyaromatiska kolväten (PAH) som räknas som tjära.

Flyktiga kolväten kan tillsammans med solljus bilda ozon och fotokemiska oxidanter. Dessa kan ha hälsoeffekter men framför allt effekter på grödor, med skördebortfall som följd. Eftersom vedeldning sker på vintern då tillgången på solljus är liten, är vedeldningens bidrag ganska begränsat. Man har uppskattat vedeldningens bidrag till flyktiga kolväten i omgivningen till ca 5 % sommartid.

Normalt räknar man biobränslen som koldioxidneutrala, dvs. de bidrar inte till växthuseffekten. Men vid dålig förbränning släpps metan ut, och metan är en växthusgas vars effekt per kg är 20 gånger större än effekten av koldioxid. Därför kan en gammal panna ha lika stor klimatpåverkande effekt som en oljepanna. Därför är det viktigt att elda rätt och få en så fullständig förbränning som möjligt.

Idag uppskattas småskalig vedeldning vara den största enskilda källan till partikelutsläpp, följd av tung dieseltrafik och arbetsmaskiner. Det har observerats samband mellan förhöjda halter av partiklar i utomhusluften och effekter i form av luftrörsproblem, hjärt- och kärlsjukdomar och cancer. Aktuell forskning tyder på att hälsoeffekterna av förbränningspartiklar t ex kan bero på vissa metaller som finns i partiklarna eller på höga koncentrationer av mycket små partiklar.

Kväveoxider (NOx) bidrar till övergödning och försurning. Vedeldningens bidrag till totala utsläppen av kväveoxider är dock låg.

Svavelutsläppen från vedeldning är låga. När man ersätter fossila bränslen med ved minskas mängden svavelutsläpp totalt.

Vad påverkar verkningsgraden?

För att verkningsgraden ska bli hög måste veden vara torr och energin i veden komma pannan tillgodo. Utbränningen av både gasfasen och koksfasen måste vara hög

Torr ved och bra teknik ger en totalverkningsgraden vid vedeldning på ca 85 %.

En äldre panna med överförbränning utan ackumulatorteknik kan ge så lite som 50 % i verkningsgrad. Det betyder att hälften av den ved du bär in faktiskt flyger ut genom skorstenen utan att bli till nytta!

Vad säger lagen om vedeldning?

Vid nyinstallation av pannor och kaminer måste dessa uppfylla kraven i Boverkets Byggregler. Från byggnader med fastbränsleanordningar med en effekt upp till 300 kW får utsläppet av organiskt bundet kol (OGC) uppgå till högst de värden som anges i tabell 6:741.

 

Tabell 6:741 Högsta tillåtna värden för utsläpp av organiskt bundet kol (OGC).

Nominell effekt, kW

mg OGC per Nm3 torr gas vid 10 % O2

Manuell bränsletillförsel

 

≤ 50

150

> 50 ≤ 300

100

Automatisk bränsletillförsel

 

≤ 50

100

> 50 ≤ 300

80

 

6:7411 Sekundära fastbränsleanordningar

Från kaminer, spisinsatser och dylikt i byggnader som huvudsakligen uppvärms med någon annan anordning, får utsläppet av koloxid (CO) uppgå till högst 0,3 volymprocent vid 13 % O2. Från pelletskaminer får utsläppet av koloxid (CO) uppgå till högst 0,04 volymprocent vid 13 % O2. Kravet på utsläpp av koloxid (CO) gäller inte för öppna spisar och kakelugnar som främst är avsedda för trivseleldning och inte heller för utsläpp från vedspisar som främst är avsedda för matlagning.

 

Via länken "Miljöprovade pannor etc" till höger (under "Övriga märkningssytem") finner du vedpannor, kaminer, kakelugnar, spisinsatser m fl produkter som är provade vid SP och uppfyller utsläppskraven i Boverkets Byggrelger. En produkt som uppfyller kraven kallas ofta "miljögodkänd".

Forskning och utveckling - behövs det?

Teknikutvecklingen för förbränning av ved har tagit stora steg de senaste 15 åren. Om alla omoderna och felaktiga anläggningar byttes mot moderna miljögodkända med ackumulatorteknik skulle de hälsofarliga utsläppen från vedeldning minska med minst 90 %. Men ändå är utsläppen från en väl fungerande pelletbrännare lägre än från en vedpanna, och från en väl fungerande oljebrännare ändå lägre (bortsett från att fossilt bränsle inte är koldioxidneutralt). Om vedeldningen ska kunna möta morgondagens miljökrav och krav på tekniska prestanda krävs ytterligare forsknings- och utvecklingsarbete.

Relaterad information

Tjänster

Visa A-Ö ...

Se även

BHMs hemsidaDokumentet öppnas i ett nytt fönsterBoverkets ByggreglerDokumentet öppnas i ett nytt fönsterMiljöprovade pannor etcDokumentet öppnas i ett nytt fönster

Kontaktpersoner

Lennart Gustavsson

Tel: 010-516 55 23

Marie Rönnbäck

Tel: 010-516 55 05

Henrik Persson

Tel: 010-516 55 21

RISE Research Institutes of Sweden, Tel 010-516 50 00, E-post info@ri.se

SP, Innventia och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer sp.se att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.

Dela den här sidan: