Топливные пеллеты: что это, виды, преимущества перед дровами

Описание сырья

Лучшим сырьем для изготовления пеллет являются опилки, отрезки, стружка, горбыль, древесная мука и прочие отходы. В зависимости от породы дерева гранулы могут быть белыми, черными, серыми. Фермеры могут создавать пеллеты из сена, лузги подсолнечника, камыша, рисовой шелухи и других сельскохозяйственных отходов. Их переработка не вызывает сложностей и не требует специального оборудования. Также производить пеллеты можно из торфа. Это более затратный процесс, так как требует наличия специального оборудования и хороших ресурсов.

К основным параметрам относятся:

• Зольность. Чем она ниже, тем лучше для котла – он не требует частой очистки.
• Влажность. Количество воды в пеллетах составляет около 60.
• Общая длина гранул.
• Плотность.
• Насыпная масса.
• Класс истираемости.

Свойства также зависят от породы, из которой выполнено топливо.

Что собой представляют топливные пеллеты?

Одной из характеристик топливных гранул является количество выделяемой тепловой энергии

Топливные пеллеты начали выпускать еще с 1947 года. Это были гранулы определенного размера, обычно их диаметр составляет от четырех до десяти миллиметров, а длина от одного до пяти сантиметров. Состоят они из отходов древесного производства, сельского хозяйства и как переработка самостоятельного растительного сырья. Котлы промышленного назначения и домашние обогревающие системы – это основные потребители топливных гранул.

Сырьем для их производства служат экологически чистые продукты, а именно отходы производства сельского хозяйства и деревообработки. В связи с хорошими горючими свойствами этих материалов, и постоянной необходимостью их утилизации, отрасль получила свой главный толчок к развитию.

Технология изготовления

Для производства необходимо следующее оборудование:

• Дробилки. Позволяют измельчить сырье до определенной фракции.
• Сушилка. Снижает уровень влаги до заданного уровня.
• Молотковые мельницы, стружечные станки или дезинтеграторы. Позволяют получить фракции размером до 4 мм.
• Шнековые смесители.
• Прессы.

Этапы производства:

1. Высушивание породы до определенного процента влаги. Значение задается заранее. Высококачественное топливо содержит минимум жидкости, благодаря чему обогрев жилья становится более эффективным.
2. Измельчение. Сырье отправляется в дробилку, где его измельчают до заданной фракции.
3. Прессование. Пеллеты отправляются в пресс гранулятор, который собирает их в гранулы. Также этот процесс называется пеллетизацией. Для прессовки используются специальные штампов и формы.
4. Охлаждение.
5. Фасовка и отправка потребителю.

Также перед прессовкой может осуществляться доизмельчение и водоподготовка. Это зависит от типа и качества сырья.

Когда закончен процесс охлаждения, производится просеивание мелких частиц и отправка их на повторную переработку. Это позволяет сделать производство практически безотходным.

В среднем на производство одной тонны пеллет требуется около трех-пяти кубов древесины. Уплотнение происходит три раза. На подготовку одной тонны топлива потребуется около 30-50кВт/ч энергии.

Преимущества пеллет

К положительным качествам сырья относят:

• Экологичность. Пеллеты изготавливаются из природных материалов, поэтому они безопасны для окружающей среды и здоровья людей.
• Стоимость. Пеллеты дороже дров, но их цена ниже, чем у других видов топлива.
• Невысокая зольность. За сезон среднее образование золы составляет 20 кг.
• Возможность вторичного использования золы.
• Простота и удобство хранения.
• Высокий КПД установки, работающей от пеллет. Высокая теплопроводность.
• Не требуется контроль горения.
• В зависимости от модели печи запаса топлива может хватить на весь сезон.

Из недостатков выделяют только более высокую цену, чем у дров. Техника, работающая от данного вида сырья, требует более сложного обслуживания, из-за чего возрастает стоимость использования.

Некачественные пеллеты

Очень редко когда бывает дешево, качественно и безопасно одновременно. Использование пеллет, которые были приобретены по невысокой, по сравнению с конкурентами цене, низкого качества, может привести к печальным последствиям.

Расход древесных гранул плохого качества намного выше из-за их низкой теплоотдачи и твердости. Продукт с высокой зольностью, после сгорания, образует в котле множество отходов в виде песка и земли. Следовательно, котел нужно будет чистить чаще обычного, и не исключено, что недорогое топливо способно быстро вывести аппарат из строя.

Отличие от дров

Плотность гранул пеллет выше, чем у дров. По этой причине их требуется меньше по количеству для отопления. При сгорании 1600 кг дров выделяется столько же тепла, как при использовании 1000 кг пеллет.

Прессовые линии для производства пеллет

На рынке существует великое множество предложений разнообразных линий и установок, используемых для производства пеллет. От огромных многотонных линий до установок для личного использования, в пару десятков килограммов. Многие из них настолько просты, что используя заложенное в конструкции техническое решение, можно изготовить гранулятор для производства пеллет своими руками с неплохими характеристиками.

Стандартное устройство мощной установки представляет собой конструкцию из двух толстостенных стальных барабанов, смонтированных на мощной стальной раме. Барабаны имеют общую линию соприкосновения и вращаются в разных направлениях. На поверхности рабочих барабанов находятся отверстия, через которые выдавливаются и формируются сами гранулы.

В более простых и доступных версиях гранулятора допускается использование двух роликовых бегунов, катающихся по поверхности перфорированного диска. Бегуны вращаются с помощью мотор-редуктора, и, используя свой вес и прижимное усилие, выдавливают сырье через отверстия в диске, подобно производству макарон.

Небольшая конструкция позволит получать от 30 до 100 кг пеллет в день, что позволит при использовании подручного дешевого сырья заготовить гранулы топливных пеллет своими руками на зиму в достаточном количестве. Характеристики такого топлива несколько хуже, чем пеллет промышленного изготовления, но только в прочности гранулы. Горят они не хуже.

Расход топлива

Сырье продается в мешках с конкретным объемом. Это позволяет упростить расчеты необходимого количества пеллет на 1 кв.м. и 1 кВт энергии. Корректно рассчитать пеллетное отопление можно в несколько шагов, в результате чего пользователь получит ежемесячные растраты топлива для отопления и сможет узнать среднюю стоимость.

Сначала необходимо узнать, какое количество тепла дает 1 кг гранул. Часть энергии отправляется в трубу дымохода. В результате теплоту сгорания частиц умножают на КПД генератора.

Для выработки 1 кВт энергии необходимо определенное количество топлива. Для этого нужно разделить 1 кВт на полученное значение количества тепла.

В среднем для обогрева дома площадью 100 кв.м. требуется около 5 кВт энергии в час. За сутки теплорасход составляет 5 кВт *24 ч = 120 кВт. За месяц получится 120 кВт * 30 дней = 3600 кВт. Это значение умножается на теплоту сгорания и получается вес пеллет, которые будут использованы за месяц.

Из этих значений можно узнать суточный расход и другие значения для любых площадей.

Характеристика затрат отопления гранулами

Среднесуточная норма расхода составит до 60 кг, в течение 6 месяцев вы потратите около 10 тонн пеллет, что при среднепотолочной цене в 3600 руб за тонну составит не менее 36тыс. Для сравнения: отопление угольным брикетом или углем обойдется примерно в 20-22тыс.руб, при использовании газа отопление возрастет в цене на 15%. Теплотворные характеристики пеллет явно проигрывают.

Кроме того, для продуктивного сжигания и использования тепла необходим специальный пеллетный котел, с арматурой и системами контроля он будет стоить не менее 1300-1400 долларов. Фактически это цена двухлетнего запаса пеллет.

На волне популярности многие западные производители сообразили занять нишу котлов с использованием топливных пеллет и более совершенными характеристиками. Наиболее популярными сейчас становятся котлы-камины, допускающие установку даже в квартирах высоток.

Особенности пеллетных котлов

• Отсек. В него укладываются гранулы для отопления. Бывает встраиваемый и внешний.
• Механизм, подающий пеллеты. Применяются шнековые и пневматические системы.
• Модуль автоматического розжига. Выделяют лямбда-зонды, системы управления по локальной линии, GSM, мониторинг через интернет.
• Горелка. Бывают разных видов – факельные, каминные, объемного сгорания. Отличаются по принципу действия, форме и температурному режиму.
• Модуль управления датчиками. Сенсоры отвечают за поддержку температурного режима.

Благодаря наличию продуманной и качественной автоматики пеллетные котлы и популярны. Это позволяет их удобно эксплуатировать без необходимости постоянного контроля.

Особенности работы устройства напрямую зависят от качества гранул. При покупке дешевого топлива есть риск ухудшения функционирования котла. Техника зависит от электрической энергии, сбои которой также приводят к сложностям в работе. Срок эксплуатации в среднем составляет 20 и более лет.

Основным недостатком пеллетных котлов является высокая стоимость оборудования и обслуживания.

Рекомендации специалистов

Основные советы:

• Котел требует периодической чистки, иначе его эффективность снижается. Также важно вовремя досыпать в бункер гранулы и проверять тягу в дымоходной трубе.
• Пеллеты хранятся в сухом помещении в доме или надводной постройке.
• При выборе топлива нужно обращать внимание на размеры. Средняя длина не превышает 50 мм, диаметр около 6 мм. Элементы должны быть гладкими.
• При самостоятельном изготовлении топлива следует заранее узнать, на каком оборудовании его можно сделать. Рисовая шелуха требует серьезных затрат и усилий из-за наличия в составе кремния, который приводит к быстрому износу техники.
• Качественный пеллетный котел требует финансовых затрат. Его цена не может быть низкой из-за материалов и технологии изготовления. Важно покупать оборудование в специализированном магазине и выбирать технику известных проверенных брендов.

Существуют пеллетные камины. В таком устройстве используется огнестойкое защитное стекло, которое не дает огню выходить в комнату. Критерии подбора такие же, как и для котла, плюс стиль самого прибора.

Требования к качеству

Основными требованиями к качеству топливных пеллетов являются:

1. Гранула должна быть ровной и гладкой.
2. Отсутствие трещин в гранулах, их коробления и осыпания.
3. Гранула должна быть плотно спрессована.
4. Готовый продукт должен иметь правильный процент влажности (она не должна превышать 15%).
5. Желательно чтобы гранулы были одного размера (в основном производители изготавливают топливные гранулы длинной от 5 мм до 70 мм, а в диаметре от 6 мм до 10 мм) независимо от вида топливного пеллета.
6. Отсутствие или наименьшее содержание примесей (пыль, песок) в готовой продукции, которые ухудшают качество пеллетов.
7. Цвет. У древесных топливных гранул он должен быть светлым (более светлый – более качественный), так как чем меньше темных или коричневых вкраплений в пеллете, тем меньше в нем содержится коры и примесей. У торфяных и растительных гранул он темно-серый либо черный.
8. На пеллетах не должно быть грибка либо плесени.
9. Не должно быть никаких химикатов.