Пеллеты что это
Это твердые гранулы цилиндрической формы 6—10 мм в диаметре, получаемые методом прессования (грануляции) отходов различных производств — деревообрабатывающих и сельскохозяйственных. Их применение в сфере теплоснабжения разительно отличается от сжигания прочих разновидностей биомассы — дров, угля, опилок и соломы в чистом виде.
Достоинства топливных гранул сделали их одним из широко применяемых энергоносителей в странах Западной Европы:
- высокая насыпная плотность — 550—600 кг/м3, позволяющая экономить место для складирования топлива;
- низкая относительная влажность, допустимый максимум — 12%;
- благодаря высокой степени уплотнения и небольшой влажности пеллеты отличаются повышенной теплотворной способностью — от 5 до 5,4 кВт/кг;
- малая зольность — от 0,5 до 3% в зависимости от сырья.
Гранулы обладают размерами и твердой структурой, позволяющей автоматизировать процесс горения, а низкая зольность делает его более длительным без вмешательства для технического обслуживания.
Тепловое оборудование, сжигающее пеллеты, останавливается для очистки от сажи в среднем 1 раз в неделю.
Топливо отлично переносит транспортировку и насыпное складирование, не разрушаясь и не превращаясь в труху. Это позволяет устраивать подачу горючего в промышленные котлы большой мощности из специальных хранилищ — силосов, куда помещается месячный запас гранул.
Топливные пеллеты — удобный и экологичный энергоноситель, не образующий при отоплении частного дома грязь и пыль, поэтому постепенно он завоевывает рынок Украины и РФ.
Виды отходов для производства гранул
Сырьем для изготовления пеллет служат такие виды отходов различных производств:
- древесные стружки, опилки, горбыли, щепа и прочий некондиционный лес;
- шелуха, остающаяся от переработки семян подсолнечника или гречихи;
- стебли разных сельскохозяйственных культур в виде соломы;
- торф.
4 Требования к сырью
Практически любой вид биомассы можно рассматривать как потенциальное сырьё для изготовления топливных гранул. Однако большинство установок для производства пеллет, работающих по всему миру, используют древесные отходы (опилки, стружка, щепа). Подобная биомасса состоит из пяти основных компонентов:
- целлюлоза;
- гемицеллюлоза;
- лигнин;
- смолы;
- минералы.
Наиболее важный компонент для гранулирования — лигнин. Его можно рассматривать как природный связывающий агент, который удерживает древесные частицы вместе после придания топливному элементу необходимой формы. Чем больше в сырье лигнина, тем прочнее пеллеты. Для переработки используют древесину как хвойных, так и лиственных пород. Как правило, эти два вида сырья отличаются по теплотворной способности, зольности и содержанию лигнина.
Производство качественных гранул из только одного вида древесины затруднительно, поэтому чаще используют различные смеси из пород. Обычно хвойные составляют приблизительно 70% от общего количества сырья из-за высокого содержания лигнина, которого немного в твёрдых лиственных породах, но зато они обладают большой теплотворной способностью.
Особенности отопления пеллетами
- Теплота сгорания пеллет: 18 МДж/кг.
- КПД пеллетного котла: 93-95%.
- Возможность автоматизации: есть.
- Зольность пеллет: 0,5-3%.
- Влажность пеллет: 5-8%.
Также, как и дрова, это биотопливо имеет свои плюсы и минусы.
Достоинства пеллет
- Экологическая чистота.
- Низкая стоимость, но выше, чем у дров.
- Безопасность эксплуатации (абсолютно невзрывоопасны).
- Низкая зольность.
- Вторичное использование золы.
- Удобство хранения.
- Высокая теплотворность.
- Высокий КПД котла.
- Удобство эксплуатации пеллетных котлов.
- Нет необходимости в большом складе.
Недостатки пеллет
Дороже, чем дрова.
Топить пеллетами намного более приятно, чем дровами. Большинство современных котлов имеют емкость, в которую гранулы засыпаются с запасом. В зависимости от модели, этого запаса может хватать на сутки, неделю, месяц или даже весь сезон. При этом нет необходимости в контроле горения.
Так как зольность у пеллет низкая, за весь сезон нагорает не более 20 кг золы. Очистка котла производится редко (раз в неделю или даже в месяц), проблем с применением такого количества золы не будет, можно просто удобрять приусадебный участок, цветник, огород.
Владельцу пеллетного котла не нужно заботиться о подготовке топлива, пеллеты полностью готовы к подаче в котел.
Оборудование для изготовления пеллетов
Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.
Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:
На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.
Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:
Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:
Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.
Самодельная дробилка
Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.
Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.
Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:
Сушилка для опилок
Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:
Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.
Изготовление своими руками
Для того чтобы изготовить печь своими руками, нужно некоторые узлы конструкции купить. Они довольно сложные и самостоятельно их сделать невозможно.
Простые элементы можно смастерить самостоятельно. Затем провести сборку и монтаж агрегата.
Горелка
Такой узел только покупается. Он сложный, потому что здесь встроен регулирующий элемент. Кроме того, горелка снабжена датчиками. Программа регулирует расход топлива.
Корпус
Эту деталь реально изготовить самостоятельно. В качестве материала используется шамотный кирпич. Внешне — это короб без крышки. Внутрь будет помещаться теплообменник. Шамотный кирпич считается оптимальным материалом, удерживающим тепло.
Теплообменник
Самодельная печь снабжается теплообменником. Он представляется собой сварную конструкцию труб, подсоединенную к системе отопления.
Изготавливается он следующим образом:
- Сваривается из труб квадратного сечения прямоугольная конструкция.
- В вертикальных стойках делаются отверстия для круглых труб.
- Ввариваются круглые патрубки, через которые идет подключение к отоплению.
Топливник
Сюда засыпаются пеллеты, которые попадают в горелку.
Порядок работы:
Необходимо приобрести шнек диаметром от 7,5 до 10 см, металлическую емкость и электродвигатель. Двигатель подключается к блоку управления горелки. В качестве металлической емкости можно взять любой толстостенный кожух. К одной части шнека подключается входящий патрубок, а ко второй гофрированная трубка. Через нее будет проходить подача топлива.
Изготовление пеллетов своими руками
Процесс может вызвать затруднения, необходимо наличие специального оборудования.
Мастеру пригодится:
- дробилка, но не при использовании опилок, лузги – это сырье продается измельченным;
- гранулятор с цилиндрической или плоской матрицей;
- аэродинамическая или барабанная сушилка (можно сделать самому из железной бочки);
- дробилка вторичного типа.
Как сделать гранулятор своими руками показано здесь.
Все начинается с заготовки сырья и тут нужно соблюдать правила:
- Сырье должно быть чистым без примесей. Всю массу следует просеять.
- Влажность не более 12%. До начала работ сырье просушивается до нужного показателя.
- Отсутствие лигнины и смол – плохой показатель. Чем больше компонентов, тем быстрее будет грануляция, фракции не развалятся после изготовления.
- Для сушки применяется специальный барабан.
А теперь несколько способов изготовления гранул в зависимости от исходного сырья.
Пеллеты из опилок
Алгоритм действий следующий:
- просушить массу до нужного показателя влажности 12%;
- просеять опилки через сито для устранения механических включений;
- запустить массу в молотковую мельницу;
- если влажность материала ниже 8%, обработать сырье влажным паром;
- спрессовать гранулы и дать охладиться;
- упаковать в бумажные мешки.
Осталось уложить топливо на хранение в сухой и проветриваемый сарай.
Пеллеты из соломы
Высокая зольность сырья – минус, но повышенная энергоэффективность и дешевизна – плюсы, поэтому часто солома идет на приготовление пеллетов. Однако тут возникает сложность с оборудованием – для соломы требуется дробилка больших размеров, которую следует предварительно приобрести или сделать самому. В дробилку загружаются как отходы от переработки зерна, так и сырье из нарезанного камыша.
Оборудование используется то же, что и в прошлом примере, а топливо применяется для каминов, печей. Отличие в необходимости частой чистки зольника, однако высокий КПД и очень большое количество жара искупают недостаток.
Пеллеты из торфа
Как сделать:
- просушить сырье в естественных условиях;
- очистить массу от камней, примесей, растений;
- измельчить всю субстанцию;
- просушить массу до нужного показателя в 12%;
- повторно запустить смесь в измельчитель;
- пропустить массу через пресс и обработать конечный продукт горячим сухим паром;
- охладить гранулы для набора прочности и можно использовать.
Применение гранул из торфа широкое – их используют для усиления эффекта при внесении минеральных удобрений и очищают воду от нефти, если та попала в цистерну.
Что такое пеллеты
Итак, пеллеты – это специальные топливные гранулы, которые изготавливаются в основном из отходов промышленности и сельского хозяйства, имеют органическое происхождение, и при сжигании в печах не выделяют столько дыма, как уголь и даже дрова. Кроме того, они дешевле этих двух видов топлива, однако разные виды пеллет имеют и разные размеры, поэтому тот или иной размер подходит не для каждого типа котла. Есть печи, в которых можно сжигать крупные пеллеты, а есть такие, которые могут эффективно работать только с небольшими размерами, и если приобретать это топливо не по инструкции производителя котла, то снизится не только его КПД, но и продолжительность эксплуатации оборудования.
Самый распространенный вид пеллет – 5-7 мм в диаметре и около 2-х сантиметров длиной. Крупные пеллеты в длину могут достигать 10 мм, а диаметр самых мелких – 3 мм. Однако слишком мелкие пеллеты больше используется в промышленных печах, для котлов бытовых они подходят мало.
Пеллеты изготавливаются в основном из древесных отходов — стружки, опилок, мелкой щепы, но достаточно распространены пеллеты из соломы, из растительной шелухи, из торфа и даже из куриного помета. Параметр теплоотдачи у разных видов пеллет разный, но он в любом случае очень высокий, зольность относительно невысокая, и работать с ними легко – они не пылят, как уголь, и их легко загружать в топливник, в отличие от тех же дров.
Помещение для организации бизнеса
Производство пеллет – это бизнес, полностью завязанный на сырье. Поэтому следует организовать бесперебойную доставку материалов для переработки. При организации бизнеса не стоит строить новый цех, достаточно взять в аренду помещение на лесопилке. Такое соседство даст огромное преимущество и экономию по транспортным расходам.
Помещение для производства должно быть просторным, иметь хорошую вентиляцию и иметь площадь от 80 м2., соответствовать всем противопожарным нормам. Из коммуникаций для производства необходимо электричество и вода.
Если у вас не получилось поставить свое производство в непосредственной близости от лесопилки, следует внимательно отнестись к транспортным развязкам и наличия необходимой базы сырья.
Классификация и область применения
Торфяные брикеты для отопления классифицируются по типу механизмов, с помощью которых они производятся. От этого зависит вид готовых изделий, включающий в себя несколько различных форм:
- Прямоугольники или кирпичи с закруглёнными уголками. Впервые их произвели в Германии. Производятся ударно-механическими или гидравлическими прессами.
- Цилиндры бывают разной длины и диаметра, могут быть снабжены круглым отверстием. Они имеют доступную стоимость, но отличаются невысокой устойчивостью к влаге.
- Шестигранники с радиальным отверстием в центральной части. Технология их производства предусматривает применение термического обжига. Благодаря этому изделия не повреждаются при транспортировке и устойчивы к влажной среде. Выпускаются с помощью экструдерных технологий.
Учитывая простоту в применении, удобство хранения и безопасность, брикеты идеально подходят для отопления помещений в загородных домах, саунах и банях. Они незаменимы в туристических походах и для приготовления пищи в мангалах и грилях. При использовании в котельных следует учитывать, что брикеты применяются только в твердотопливных котлах.
Что такое топливные пеллеты?
Пеллеты — это вид биотоплива в виде цилиндрических гранул диаметром 4-8 мм и длиной от 0,5 до 7 см. Пеллеты были изобретены в середине 20 века немецким иммигрантом Рудольфом Гуннерманом. Гуннерман придумал прессовать древесные опилки, чтобы их удобнее было вывозить с деревообрабатывающей фабрики для утилизации. Позже возникла идея применять прессованные гранулы для отопления. Пеллеты производились не только из древесных опилок, но и из торфа и лузги. Качество пеллет и их характеристики зависят от исходного материала и технологии производства.
Среди европейских стран первой активно использовать пеллеты стала Швеция в 1984 году, затем технология получила распространение в Дании, Австрии, Финляндии, Норвегии, Голландии и Германии.
1 История гранулированного топлива
Сжигание дров для отопления и приготовления пищи старо как человеческая цивилизация. И даже сегодня в этих целях потребляется более половины древесины, заготовленной в мире. Но лесные ресурсы на планете не безграничны, дровяное отопление имеет немало недостатков, главный из которых — неудобства, связанные с управлением сжиганием.
Как только цены на нефть восстановились, интерес к гранулам пропал, но ненадолго. На рубеже XX—XXI вв. некоторые страны политическими решениями стимулировали изготовление пеллет из древесных гранул как контрмеру против глобального потепления и изменений в климате. Понимание того, что альтернативные источники необходимы для уменьшения зависимости от ископаемого топлива и снижения количества выделяемых в атмосферу парниковых газов привело снова к повышению интереса к технологиям брикетирования и гранулирования биомассы.
Изготовление гранул более требовательно к качеству биомассы в сравнении с брикетированием, но пеллеты обладают рядом очень важных преимуществ. Главное из них — стандартизированный небольшой размер, благодаря которому гранулы можно транспортировать даже вакуумными насосами и без труда организовывать автоматическую подачу в топки котельных установок. Удобство использования их в промышленных целях и обусловило взрывной рост пеллетного производства в XXI веке.
Где используют древесные гранулы
Основным направлением применения пеллет остаётся получение тепловой энергии при их сгорании. КПД при этом у данного материала больше чем у каменного угля и природного газа и составляет 95%. Даже остающаяся зола идёт для снижения кислотности почвы в сельском хозяйстве. Это свойство применяется для отопления помещений и нагрева воды в твёрдотопливных бойлерах.
Гранулы из древесной муки используются не только для тепла. Они обладают высокой способностью к абсорбции жидких сред. Поэтому их применяют в других отраслях:
- В животноводстве, как экологически чистый подстилочный материал.
- В производстве топлива как абсорбент.
- Для ликвидации ЧС для сбора загрязняющих веществ.
- Для наполнителя фильтров очистки газа от серы.
- Для топлива мангалов.
- Как наполнитель кошачьих туалетов.
Основные виды
Древесные пеллеты
Изготавливаются в виде гранул цилиндрической формы из отходов древесины (опилок, щепок, коры, горбылей, некачественной древесины). Делятся на бытовые и промышленные. Бытовые пеллеты изготавливают из свежих опилок и щепок. В промышленных гранулах присутствуют другие примеси. Они бывают светлыми, коричневатыми, либо серыми.
Более светлый цвет свидетельствует о высоком качестве гранул (светлый – признак применения исключительно хорошей древесины без коры и чистых опилок). Они являются самыми популярными для отопления частных домов, так как у этого вида пеллетов самая низкая зольность, так как они не содержат пыль и кору дерева, (до 0,5 %) и хорошая теплоотдача.
Растительные пеллеты
Также производятся в гранулированном виде из отходов сельскохозяйственной деятельности (солома, шелуха подсолнуха, кукурузные и гречишные отходы). В основном конечный продукт получается темного цвета. По теплоотдаче, данные гранулы ничем не уступают, если говорить о пеллетах из шелухи подсолнечника, кукурузы и гречки, так как пеллеты из соломы уступают в этом показателе древесным пеллетам.
Но в то же время у соломенных гранул есть свои преимущества: большое количество сырья и низкая стоимость. У растительных пеллетов зольность выше (до 3%), чем у древесных, поэтому котел нужно будет чистить чаще.Данный вид предназначен для использования в промышленных целях, так как при сгорании выделяется большее количество золы.
Торфяные пеллеты
Их выполняют в виде гранул из торфа, цвет темный. Они также пользуются популярностью среди промышленных предприятий, так как обладают хорошими калорийными, экономическими и экологическими качествами. Среди частных потребителей они не получили распространения ввиду своей повышенной зольности, так как котел после использования торфяных гранул нужно будет очень часто чистить.
Брикеты своими руками
Самостоятельное изготовление позволяет не только отопить дом, но также существенно сэкономить и устранить давно залежавшийся мусор.
Этапы самостоятельно производства
Этап 1. Материалы для производства.
Прекрасно подойдет несколько вариантов сырья, например:
- отходы от деревообработки;
- бумага;
- солома;
- древесный уголь;
- разнотипная шелуха;
- торф.
Как связующие составляющие могут быть использованы:
- глина;
- клей для обоев или любой другой недорогой;
- бумагу;
- гофрокартон.
Этап 2. Подготовка сырья. Понадобится сам материал, а также добавочные составляющие: вода и глина.
Этап 3. Необходимые инструменты и оборудование.
Существуют предприятия, которые занимаются производством, а также продажей необходимого для изготовления евродров оборудования. Они за дополнительную плату делают доставку прямо на дом, монтируют, также проверяют работоспособность. Существуют компании, которые обучают, как правильно эксплуатировать устройства.
Для домашнего производства понадобится:
- Устройство для измельчения материала.
- Комплекс для сушки.
- Пресс. Он бывает шнековый, гидравлический или механический.
Сушильную установку можно не применять, поскольку просушить их можно на открытом воздухе. Если для производства используются опилки, то и измельчительное устройство не потребуется.
Кроме этого, не забудьте о коробке с одинаковыми по форме ячейками. Ее можно соорудить самостоятельно из любого ящика, разделив его с помощью планок на нужные секторы.
Этап 4. Производство. В зависимости от используемого материала рассмотрим несколько вариантов изготовления евродров.
Инструкция по изготовлению из опилок
- Шаг 1. Соедините глину с опилками в соотношении 1:10. Расчет глины составляет 100 грамм на 1 кг сырья. Добавьте немного воды и тщательно перемешайте, чтобы глина максимально покрыла опилки. Консистенция должна легко лепиться. Чтобы улучшить процесс горения можно добавить хорошо измельченную бумагу.
- Шаг 2. Полученную смесь распределите по формам и хорошо спрессуйте. Чем больше жидкости удастся выжать, тем лучше.
- Шаг 3. Оставьте сырье под прессом на некоторое время.
- Шаг 4. Достаньте готовые изделия из формы и просушите их в топке или на солнце.
- Шаг 5. Полностью просушенные изделия сложите в месте хранения для дальнейшего использования.
Инструкция по изготовлению из бумаги
- Шаг 1. Заготовьте большое количество бумаги и измельчите ее на кусочки размером 2х2 см.
- Шаг 2. Залейте бумагу теплой водой, и подождите, пока она не превратится в жижицу. Специалисты советуют добавлять в воду небольшое количество крахмала
- Шаг 3. Устраните лишнюю воду, и разлить смесь по формам.
- Шаг 4. Достать изделие из формы и просушить.
Кроме опилок и бумаги, используются и другие материалы для создания брикетов, например, хвоя или же лузга от семечек. Они не самый лучший вариант, но вполне возможный в качестве альтернативы. Недостаток хвои – трудоемкий процесс, большие иголки требуют измельчения вручную с помощью ножниц.
Лузга от семечек очень сильно привлекает мышей, поэтому вполне вероятно, что заготовленные брикеты, будут испорчены еще до наступления зимы.
