Твердое биотопливо в гранулах - пеллеты. Что такое пеллеты, описание, база знаний

Достойным конкурентом солярке, углю и дровам являются пеллеты. Это небольшие цилиндрической формы гранулы, которые используются для сжигания в специализированных отопительных котлах. В Европе давно и успешно применяют этот вид топлива. Способствует этому экологичность (это спрессованные отходы деревообработки и растениеводства) и возможность автоматизировать процесс отопления: гранулы сыпучи, что дает возможность хранить их в резервуарах и, автоматически по мере необходимости, подавать в котел. Диаметр пеллет, используемых для бытовых котлов, - 6–8 мм, в промышленных котлах сжигаются более крупные гранулы диаметром до 10 мм. Длина вообще может быть от 5 до 70 мм.

Как производят гранулы пеллеты из древесины

Для производства пеллет берут самую недорогую древесину, которую невозможно использовать больше ни в каких целях. Это обрезки, щепа, опилки. Эти отходы сортируют, очищают от примесей, отсеивают песок и т.п. Далее, мощный магнит, используемый на сортировочной ленте, притягивает железо (например, гвозди). После удаления посторонних предметов древесные отходы отправляются в молотковую дробилку, где их измельчают до фрагментов размером в 4 мм. Это этап называется предварительным измельчением. Необходим он для равномерного просушивания сырья на следующем этапе.

Полученные опилки высушивают в специальном бункере до требуемой влажности (8–12%). После чего их отправляют на повторное измельчение. В результате получаются мелкие фрагменты древесины, которые после доведения до идеальной влажности (10%) отправляют в пресс-гранулятор. Здесь под воздействием давления (в некоторых прессах высокой температуры) древесные опилки превращаются в гранулы. Для этого состав пропускают через матрицу, в которой вырезаны круглые отверстия. Конструкция пресса - гранулятора напоминает обычную мясорубку: тесто продавливается через отверстия, и получаются гранулы. В охладительной колонке их остужают. Так получается конечный продукт - топливные пеллеты.

Виды и используемое сырье

Если классифицировать пеллеты по сорту, то их существует три вида:

Из чего делают

Любое сырье с содержанием лигнина подойдет для изготовления пеллет. Самым распространенным в России является древесное сырье, причем чаще используют хвойные породы, несмотря на то, что из лиственных получается более качественное топливо. Популярность хвойных пород объясняется тем, что переработка древесины лиственных пород требует более сложного и дорогого оборудования: почти все лиственные породы не очень хорошо прессуются, потому требуется более мощное оборудование, часто приходится экспериментальным путем подбирать режим переработки/увлажнения/прессования, а это время и средства. Причем стоимость пеллет при реализации на внутреннем рынке от материала зависит незначительно.

Чем отличаются березовые пеллеты от хвойных? Березовые пеллеты имеют незначительно большую выделяемую теплоту при сгорании, чем хвойные, но разница невелика. Зато в при горении березовых нет смол, которые при длительном использовании сосновых оседают в дымоходе, из-за чего требуется его чистка.

Агропеллеты чаще изготавливают из соломы. Хотя теплоотдача таких гранул меньше, чем у древесных, но стоят они значительно дешевле. Большей теплоотдачей среди агропеллет отличаются гранулы из рапсовой соломы. Пелеты из шелухи (лузги) подсолнечника являются отличными конкурентами гранулам из . Преимуществ у них много: гранулы из лузги дешевле, у них меньше зольность во много раз, да и тепла выделяют они больше и зола лузги экологически чистая, являющаяся отличным удобрением для агрокультур.

Торфяные гранулы - это безотходный, экономический и экологический вид топлива. Но их используют, в основном, в промышленности из-за высокой зольности. Также широко распространено применение торфяных гранул для усиления действия минеральных удобрений.

Пеллеты из макулатуры изготовляют по иной технологии. Вместо просушки, их увлажняют, а затем помещают в пресс-гранулятор. Из-за особенностей сырья для гранулирования бумаги требуется больше затрат.

Особенности отопления пеллетами

Для того чтобы использовать пеллеты в качестве топлива эффективней, необходимо приобрести специальный котел. работают в автоматизированном режиме: топливные гранулы хранятся в специальных емкостях - , из которых подаются при помощи шнека в котел.

Если вы хотите сэкономить и купить серые, а не белые пеллеты, советуем вам не покупать сразу большую партию топлива: далеко не все горелки могут справляться с ними. Сначала приобретите мешок, протестируйте. Если котел работает нормально, можете закупать более солидную партию. Аналогично поступайте с агропеллетами: сначала протестируйте работу котла небольшим количеством. Но кроме зольности могут быть еще проблемы: эти гранулы плохо переносят транспортировку, так что уже на этом этапе получите много отходов. Вот и получается, что топить этим топливом, даже если справляется котел, целесообразно, если производство где-то недалеко.

Идеальные пеллеты для котлов - белые. Состав их обычно однороден, а зольность мала, из-за особенностей сырья поверхность таких гранул плотная, они меньше трескаются и рассыпаются, лучше переносят транспортировку.

Планируя систему отопления в частном доме, первым и самым важным вопросом, который необходимо решить – это выбор источника питания. Если основная газовая магистраль проходит далеко от дома, и тянуть ее из-за сложности и стоимости нет возможности, а электрокотел также, может в значительной степени ударить по бюджету, остается вариант с альтернативным топливом. Одним из таких являются – пеллеты.

Этот вид топлива в России признан экологическим, и он с успехом заменяет традиционные дрова, которые необходимо заготовить или уголь, доставка последнего тоже может обойтись в копеечку. Здоровую конкуренцию им может составить только природный газ, но как было сказано – здесь все дело в стоимости.

Пеллетам свойственны несколько названий: пелетс, пилеты и просто прессованные гранулы, изготовленные из отходов древесно-стружечного материала. Имеют небольшую цилиндрическую форму. За рубежом, этот вид топлива, уже давно и удачно используется в бытовых и промышленных котельных.

И нужно сказать, что они востребованы, благодаря следующим качествам:

1. Экологичность, благодаря исходному в производстве материалу.
2. Экономичность, за счет высокой степени горения.
3. Теплопроводность.

В целом – это современный вид топлива, способный при необходимости заменить любой из существующих на сегодня материалов.

Применение

Являясь, по сути, средством розжига и поддержания горения в домашних и производственных печах, они нашли применение еще в нескольких областях, о чем и нужно подробнее рассказать.

Домашние печи и камины

В этом нового ничего нет – это их основное назначение. Используются они в твердотопливных котлах. Отлично поддерживают горение не хуже классического угля или дров. Но в последние годы, пеллеты стали пользоваться большим спросом у счастливых обладателей домашних каминов. Согласитесь неудобно хранить в комнате вязанку дров, чтобы по необходимости подбросить несколько головешек.

А сколько времени и сил занимает заготовка? А если вы пользуетесь загородным домом только в выходные, то нужно обеспечить их хранение. В таком случае мешок с пеллетами, удобно помещающийся в любой кладовке, будет как нельзя кстати.

Но здесь есть некоторые рекомендации к применению. Решив использовать их в качестве топлива для камина, нужно будет заменить стандартный колосник, на вариант с меньшими отверстиями, чтобы пеллеты не проваливались через них. Также рекомендуется отрегулировать подающийся для поддержки огня воздух, убавив его немного. В таком случае они будут дольше гореть, и быстрее согреют помещение.

Применение в походных условиях

В этой области они также стали часто использоваться. Легкое и удобное топливо для пикников. Чтобы не искать сухие палки в лесу для розжига костра, перед приготовлением ужина, можно использовать пеллеты. Одна закладка, будет гореть в течение полутора часов, чего вполне хватит, чтобы сварить суп или пожарить барбекю.

Чистота домашних питомцев

Когда пеллеты только появились на рынке, никто и не думал, что они найдут широкое применение в этой области. Предприимчивые люди, почувствовав возможность заработка, стали фасовать их в мешки, с названием «Наполнитель для туалета». Его стали использовать как адсорбент в кошачьих лотках, клетках грызунов и других животных. Нужно сказать, что друзья человека на «ура» приняли такое новшество. И В сети можно найти массу положительных откликов на эту тему.

Чем он заинтересовал владельцев домашних питомцев?

1. Пористость, позволяет впитывать в себя не только влагу, но и надежно «запирать» на замок запахи.
2. При использовании нет грязи и пыли, все просто и легко убрать, смыв их в унитаз.
3. Экологическая составляющая и материалы производства, придают пеллетам ненавязчивый запах хвои.
4. Безопасность как по отношению к человеку, так и к домашним животным. Не вызывает аллергии и не прилипает к лапкам, благодаря чему, не разносится по дому.
5. Не разлагается, и лоток просто почистить перед сменой.

Можно добавить, что пеллеты составили хорошую конкуренцию основным видам наполнителей для туалета, потеснив их с высокой строчки в рейтинге потребления.

Хороший абсорбент

Многие дилерские центры и просто большие автомастерские, приобретают его для своих нужд. Но не в качестве топлива, а в профилактических целях. Не имея большой разницы с опилками, пеллеты позволяют отлично справляться с масляными, пятнами убирая их до малейшей капли.

Классификация пеллет и их характеристики

По началу в продаже можно было найти один их сорт, и каких-то разграничений не было.

Но как говорится, время не стоит на месте, и даже такой простой материал, обзавелся несколькими видами, классифицирующийся по типу применения:

Пеллет белый

Высший сорт (премиум). В производстве используются чистые древесно-стружечные отходы без коры и смолянистых выделений, что позволяет оставлять после горения минимум золы. Теплотворность этого продукта равна – 17,2 Мдж/кг. В производстве и продаже на рынке, они составляют 95% всей продукции, используются в любых печах для отопления и в хозяйственных нуждах.

Менее качественный продукт, о чем и говорит его назначение. Применяются они только в печах котельных, без возможности использования в домашних условиях. Присутствие в составе несгораемых остатков и коры дерева, сказывается на зольности. А если говорить о теплоспособности, то она практически одинаковая с белыми пеллетами.

Это стандартный вид топлива, изготавливаемый из отходов производства и семян подсолнечника, гречки и других продуктов горения. Используются в больших котельных, работающих над отоплением небольших поселков, или частных домах, чему способствует высокая степень теплотворности 15 МДж/кг. Зольность, составляющая 3%,и остатки могут забить воздуховоды, поэтому при их использовании рекомендуется периодическая чистка, а лучше использование специального котла исключительно для отопления агропеллетами.

Характеристики

Пеллеты представлены в виде небольших прессованных цилиндров округлой формы, с различным диаметром максимум 25 мм. Особым спросом пользуются 6-10 мм гранулы. Такая форма обеспечивает сыпучесть топлива, позволяя использовать их с любыми существующими сегодня автоматизированными устройствами подачи в котельных.

Преимущества и недостатки

Говоря о качественных характеристиках, начать нужно с положительной стороны, благо таких качеств у материала, больше чем отрицательных:

1. Экологичность. Об этом уже было достаточно сказано, добавить можно то, что в процессе сгорания, из них выделяется углекислый газ, в количестве равном естественному разложению древесины. Это позволяет снизить парниковый эффект, являющийся сегодня глобальной проблемой.
2. Низкая зольность делает его практически безотходным материалом, а оставшиеся огарки можно использовать как удобрение.
3. Пеллеты не подвержены самовоспламенению , поэтому риски возгорания при транспортировке и хранении минимальны.
4. Они удобны в складировании и хранении , а высокая насыпная плотность, позволяет перевозить их большими партиями.
5. Высокая теплотворность характеризуется тем, что одна тонна этого горючего, вырабатывает до 3,5 тысяч кВт*ч тепла.
6. Безотходное производство , обосновывается тем, что для их изготовления используются остатки деревообрабатывающего производства.

Есть у них и недостатки, которые не слишком выделяются на фоне положительных качеств:

1. Для их использования, требуется специализированный – пеллетный котел. Не запрещается работа и с обычными источниками, просто, таким образом, повышается эффективность горения.
2. Несмотря на широкое применение за рубежом, в России это дорогостоящий вид топлива , а приобретение специализированного котла обойдется дороже покупки обычного дровяного.
3. Организовав отопление пеллетами, вы конечно сможете в дальнейшем экономить на отоплении, но для их хранения, необходимо сухое складское помещение.

Производство пеллет

Технологический процесс – это несколько этапов, на которых исходный материал, проходя различную обработку, подается в формовочные машины:

1. Вначале производится дробление стружки или других отходов , в зависимости от сорта производимых пеллет. Измельчается материал, до такой степени, что, в структуре не будет частиц превышающих в объеме 1,25 куб. см. Такое сырье быстрее просохнет и будет допущено, для дальнейших действий.
2. На втором этапе, происходит сушка полуфабриката. Технологические параметры не позволяют использовать в изготовлении крошку с превышением нормы влажности выше 8-12%. Сушилки – это барабанные и ленточные машины, используемые по типу изготавливаемого сырья.
3. После просушки, исходный материал подвергается еще одному этапу дробления , для получения меньших гранул, лучше поддающихся прессованию.
4. В пресс, материал поступает после сортировки: 4 мм, гранулы для изготовления промышленных пеллет, и не более 1,5-2 мм для сырья первого класса.
5. Водоподготовка. Этот этап технологического производства позволяет довести стружку до «кондиции». По сути это еще один этап сушки, при котором исходному продукту придается номинальный процент влажности, идеальный для склеивания.
6. Прессование производится в различных аппаратах, с плоской или цилиндрической матрицей. По окончании процесса, заготовки охлаждаются, после нагрева в автоматах до 70°-90°С.
7. Последний этап – это просеивание , сортировка и упаковка готового продукта. Это необходимо для отделения поломанных гранул от хороших.

Безотходность производства, заключается в том, что некондиционные гранулы, подвергаются повторной обработке.

Нормы и качество

На российском рынке принято использовать Европейские стандарты качества, которые получают зарубежные производители. Наш бизнес по производству пеллет, принято равнять на эти уже принятые нормы. Отсутствие, разрешительных документов может отпугнуть оптовых покупателей, в то время сертифицированный продукт, стоит на порядок выше.

Европейские стандарты, «EN plus и EN» требуют наличия в документах к продукции, следующих данных:

• длина и диаметр гранул;
• вес насыпной массы;
• максимальные показатели теплоты сгорания;
• влажность продукта;
• процент шлака на удельный вес;
• твердость;
• зольность;
• максимальная температура горения;
• содержание летучих примесей и шлаков производства;

Если производитель, хочет наладить производство пелеет, он должен подтвердить наличие и помещения, сертифицированного по классу EN plus.

Этапы горения

Любое топливо при горении выдает определенный процент тепла. Тоже происходит и с пеллетами, при их поступлении в камеру сгорания.

Условно процесс теплоотдачи можно разделить на три этапа:

1. Этап первый – выпаривание жидкости. Это скоротечный процесс. Благодаря низкому содержанию влаги(8-10%), к примеру, в сухих дровах он составляет 30%, обеспечивается высокий КПД горения.
2. Этап второй – пиролиз. При котором из пеллет выделяется порядка 80% тепловой энергии. Самый важный момент здесь – необходимо обеспечить максимальный приток кислорода в камеру горения.
3. Этап третий – горение древесного угля. В остатках продукта, после выделения пиролизного газа, остается порядка 20% тепловой энергии. Чтобы по максимуму выработать тепло от пеллет, подачу кислорода в это время, нужно также поддерживать на необходимом уровне.

На всем этапе важно поддерживать оптимальный уровень горения, регулируемый содержанием кислорода в печи. Переизбыток, тоже не рекомендуем, в этом случае, большая часть энергии «вылетит в трубу», недостаток нежелателен тем, что пеллеты не полностью выгорят, обеспечив минимальный приток тепла.

Сравнение с другими видами топлива

Использование этого топлива выгодно с различной точки зрения. И безвредно для окружающей среды.

Для сравнения можно провести устный анализ:

1. Как и другие виды топлива, использование древесных гранул, может производиться в полностью автоматизированном режиме.
2. Большая теплотворность, выделяет их на фоне обычной щепы и кусковой древесины.
3. Сгорают они практически полностью в отличие от дерева и угля, не оставляя золы, способной забить воздуховоды и горелку котла.
4. Высокая насыпная способность, и удобная фасовка позволяет транспортировать их в любой таре.
5. Для складирования нужно меньше места, чем для тех же дров.
6. Они не взрывоопасны и не воспламенятся при любом обращении, это выделяет их на фоне мазута и жидкого топлива.

Экономические составляющие:

1. Стабильность цен, не привязанная к скачку доллара.
2. Также экономическая составляющая выделяется тем, что за длительное применение, пеллеты не забьют систему котла и не потребуется тратиться на приобретение новых горелок или проводить дорогостоящую чистку системы, как при использовании мазутного топлива.

Экологические преимущества:

1. В отличие от других видов топлива, их можно хранить в непосредственной близости с жильем, никаких запахов и вреда для здоровья.
2. Гранулы не содержат аллергические споры, только натуральный продукт.
3. Полная безвредность для окружающей среды.

Говоря о количестве вы выдаваемого тепла, то по отношению к другим видам топлива, получаются такие цифры: тонна гранулированного топлива, выделяет при сгорании 5000 кВт энергии.

Такое же количество выделяют другие материалы в следующем количестве:

• дизельное топливо – 500 литров.;
• мазут – 685 литров.;
• древесина – 1600 кг.;
• газ – 475 куб/м.;

Хранение

Транспортируется и хранится материал в специальных пластиковых пакетах. Не запрещается в этих целях использовать и другие емкости: короба, баки и др. Главное, чтобы место было сухое и чистое. Можно фасовать его небольшими порциями и хранить в домашней кладовой, добавляя в камин по мере необходимости.

Его производят из древесных отходов, отходов сельского хозяйства, а также торфа. Топливные гранулы представляют собой небольшие цилиндры определенных размеров.

История возникновения

Производство пеллет началось в 1947 году в США. Рудольф Гуннерман впервые прибегнул к прессованию древесных отходов для экономии расходов их транспортировке. Идея их сжигания появилась несколько позже и сразу же стала популярной в Европе для использования при отоплении помещений.

Первооткрывательницей стала Швеция, где в середине 80-х годов начали активно использовать и производить топливные гранулы, откуда данное производство быстро распространилось по всей Европе. На сегодняшний день предприятия по производству пеллет располагают в непосредственной близости с деревообрабатывающими и лесозаготовительными производствами и работают они круглосуточно и круглогодично.

Сырьем для производства топливных гранул являются отходы лесозаготовки, такие как щепа, опилки или кора, а также отходы крупяного производства и сельского хозяйства, такие как солома, отходы кукурузы и лузга подсолнечника.

Процесс производства

Для производства древесных гранул сырье изначально измельчается в специализированной дробилке. Сначала происходит крупное дробление до размеров не более 25х25х2 мм. Оно позволяет подготовить сырье для сушки и дальнейшего более мелкого дробления. Для того чтобы избежать смешивания с камнями или песком влажные отходы деревообрабатывающего производства хранят на бетонном полу площадок, откуда оно при помощи скребкового устройства оператором подается для сушки в специализированную систему.

Древесные отходы влажности более 15% плохо поддаются прессовке, особенно прессами, которые оснащены круглыми матрицами. Помимо всего прочего, котлами не могут быть использованы гранулы с повышенной влажностью. Влажность сырья перед прессованием должна составлять менее 12%, а для качественного сырья этот параметр должен составлять 10%. Сушилки, которые применяются для сушки, бывают ленточного и барабанного типа. Тип сушилки зависит от требований к качеству производимого продукта, а также от вида первоначального сырья.

Затем происходит мелкое дробление. Размер частиц на выходе не более 1,5 мм. Для измельчения опилок, щепы или волокнистой древесной стружки используются молотковые мельницы.

Сырье, влажность которого ниже 8% также не пригодно, так как оно плохо склеивается во время прессования. Для этого в смесительной емкости устанавливается специализированное устройство дозирования воды. Лучшим вариантом являются шнековые смесители, которые могу добавлять как воду, так и пар. Добавление горячего пара используется в случае прессования твердых сортов древесины, а также в случае, если сырье некачественное и залежалое. В других случаях достаточно добавлять воду.

Следующим этапом является прессование, которое происходит на прессах оснащенных цилиндрической или плоской матрицей, после которого для получения конечного продукта высокого качества осуществляется охлаждение. После чего пеллеты просеиваются и упаковываются.

Преимущества

По сравнению со щепой или дровами, пелетты имеют значительно большую теплотворную способность. Это экологически чистое топливо, содержание золы в котором не превышает 3%. При сжигании топливных гранул в атмосферу поступает такое количество углекислого газа, которое было поглощено растением в то время, пока оно росло, а это практически в 15 раз меньше, чем при сжигании древесного угля.

Топливная гранула выделяет значительно больше тепла при сгорании, чем щепа или опилки. Коэффициент полезного действия котельных за счет этого значительно выше. Этому топливу не свойственно самовоспламенение, а также оно не содержит спор и различной пыли, которые могут вызвать у человека аллергическую реакцию.

Качество

Вид и качество пеллет зависят от технологии производства, а также вида сырья, из которого они изготовлены. Пеллеты темного цвета содержат в составе большое количество древесной коры, светлых цветов – окоренную древесину. Если при сушке гранулы немного подгорают в процессе производства, то их цвет изменяется на серый. Однако это практически не сказывается на потребительских качествах пеллет, а может только привести к пониженной прочности и как следствия истираемости , которая проявляется образованием мелкой пыли при перевозке из-за трения гранул между собой.

Существуют различные стандарты производства пеллет, в зависимости от страны – изготовителя. Вообще пеллеты бывают двух сортов. Сорт «Премиум» не допускает содержания в составе более 1% золы, а «Стандарт» — более 3%. Подавляющее большинство производств в США выпускают пеллеты класса «Премиум». Их можно использовать для отопления любых видов зданий. В сорте «Стандарт» больший объем сельскохозяйственных отходов или коры деревьев в составе.

Международными стандартами закреплены размеры пеллеты, а также плотность, влажность и содержание пыли в гранулах.

Диаметр и длина гранулы, закрепленная стандартами, в каждой из стран может значительно отличатся. В Германии приняты такие стандарты, при которых диаметр пеллеты не должен превышать 10мм, а длина 5 см. В России нет установленных стандартов, поэтому производители чаще всего опираются на немецкие.

Применение

Белые и серые пеллеты применяются для отопления жилых домов. Их можно сжигать не только в гранульных котлах, но также печах и каминах. Гранулы темного цвета, в состав которых входит значительно большее количество коры, обычно используют в котлах большей мощности для получения тепла для промышленных предприятий и населенных пунктов . Такие пеллеты большего диаметра продаются партиями по две – три тонны.

Спрос на это биотопливо растет с каждым годом пропорционально увеличению цены на нефть и газ. В странах Европы в которых рынок альтернативной энергетики значительно развит, 2\3 жилых домов отапливаются при помощи пеллетных гранул. Помимо всех прочих достоинств, такое широкое распространение обусловлено высокой экологичностью этого топлива. Благодаря использованию новейших технологий сжигания, количество выбросов органических компонентов и вредных веществ значительно ниже, чем при использовании других видов топлива.

Пеллетные котлы

Камера сгорания пеллетных котлов достаточно небольших размеров, так как теплосъем происходит в конвективной многоходовой части. В результате особенностей конструкции таких котлов, температура газов которые выходят составляет менее 200 градусов. По сравнению с другими твердотопливными котлами в таких котлах более высокий КПД при сгорании пеллет.

Пеллетные котлы очень популярны в Европе благодаря неоспоримым преимуществам. Использование таких котлов позволяет быть независимыми от тарифных ставок. Экономичность, экологичность и максимальная автоматизация при работе тоже являются немаловажными преимуществами этого оборудования и топлива. Также немаловажным фактором является то, что срок эксплуатации данных котлов более 20 лет.

Пеллетные котлы программируются на определенный режим работы и поддержание необходимой температуры. Высокий уровень автоматизации позволяет работать котлу более 7 суток без участия человека – топливо из бункера подается автоматически, по мере необходимости. Котлы на пеллетах не нуждаются в специализированном обслуживании. Чистка пеллетного котла от золы необходима не чаще, чем 1 раз в месяц.

Гранульные котлы, которые устанавливаются в коттеджах, обычно имеют мощность от 15 до 500 кВт. Некоторые из модификаций пеллетных котлов могут иметь дополнительный контур горячего водоснабжения.

Такая система отопления полностью взрыво- и пожаробезопасна. Благодаря высокому КПД, низкой стоимостью топлива, отсутствию необходимости затрат на обслуживание, данный вид отопления очень экономичен и затраты на него намного меньше, чем при использовании другого вида отопления помещений, что соизмеримо по экономии с .

Частая проблема: частный дом, нет возможности провести газ, но планируется постоянное проживание. Это значит, что вопрос отопления нужно решать за счет выбора в пользу использования электричества или подходящего топлива: дров, угля, соляры, топливных пеллет. Топливных пеллет? Это относительно новый вид топлива, который активно продвигается на рынке благодаря открывающимся возможностям автоматизации котельного оборудования и невысокой стоимости такого топлива. Но обо всем по порядку.

Что такое топливные пеллеты

Представьте себе гранулы цилиндрической формы, диаметр которых варьируется в пределах 5-10 мм, а длина – 10-60 мм. Размеры зависят от производителя и того, какая матрица выбрана для производства. Вот это и есть топливные гранулы или пеллеты. Отличительной особенностью такого топлива является то, что сырьем для него служат отходы производств:

• деревообрабатывающих предприятий, специализирующихся на изготовлении древесных строительных материалов или мебели. В этом случае в качестве сырья применяют опилки и стружку;
• сельскохозяйственных комплексов, перерабатывающих сырье растительного происхождения (соломы и т.д.) на топливо. Тогда на гранулы в ход идет солома и прочие отходы, полученные при переработке фруктов, ягод, овощей и зерновых;
• предприятий, специализирующихся на производстве угольных и торфяных брикетов. Из крошки угля и торфа тоже получаются неплохие гранулы

В большинстве случаев производство пеллет является вспомогательным придатком, позволяющим грамотно утилизировать отходы, превратив убытки от потерь сырья в неплохой доход. Популяризация пеллетных котлов вкупе с отсутствием существенного роста объема производства топливных гранул сказываются на повышении стоимости последних. Этого вопроса мы еще коснемся чуть позже. А пока поговорим о том, чем применение «инновационного топлива» отличается от использования дров или любого другого твердого топлива.

* - ориентировочные данные для сравнения. За 1 принята относительная стоимость тонны дров

Если говорить о том, какое топливо является наиболее удобным в экономическом плане, то выбор будет сделан в пользу угля. Однако самым важным преимуществом пеллет является максимальная автоматизация процесса подачи горючего в котел – среди твердотопливных котлов пеллетному оборудованию в этом нет равных. Да и зольность гранул почти в 20 раз меньше, чем при использовании традиционного твердого топлива.

Разновидности топливных гранул

Свойства пеллет во многом определяются сырьем, используемым для их производства. В продаже часто можно встретить светлые и темные гранулы. Наиболее предпочтительным в плане энергоэффективности является использование светлых пеллет. Дело в том, что для их изготовления используется чистое сырье – опилки и мелкая стружка, обеспечивающие однородность состава топливных гранул. Что касается более темной разновидности, то ее производство подразумевает использование неотсортированных отходов деревообработки. В такие пеллеты вместе с опилками попадает измельченная кора, ветки, трава и даже грунт. Как примерно происходит процесс производства, можно посмотреть на технологической схеме ниже.

К вопросу о стоимости такого топлива

На момент написания статьи средняя стоимость 1 т. пеллетов находилась в пределах от 6 до 10 тыс. руб. за тонну. Цена во многом зависит от вида исходного сырья для топлива: светлые гранулы стоят дороже темных. По расходу на весь отопительный сезон для дома площадь 100-150 кв. метров хватает в среднем 6-10 тонн пеллет. Несложно посчитать, во сколько обойдется использование такого топлива, если, конечно, закрыть глаза на стоимость самих пеллетных котлов.

Обращаем ваше внимание, что расход при отоплении 100, 150 кв. м. или дома с любой другой площадью зависит сразу от нескольких факторов: конструктивных особенностей здания, проведенных мероприятий по утеплению, климатическими условиями, моделью котла, наличием контура ГВС и т.д. Поэтому говорить о точных значениях не приходится.

Хорошо, получается, что топливные гранулы являются одним из самых экономичных вариантов для самостоятельного отопления. А можно ли сделать еще дешевле? Так сказать, сэкономить, самостоятельно занявшись их производством у себя во дворе. Можно! Но прежде хорошо бы подумать, стоит ли овчинка выделки.

Пеллеты своими руками: от теории к практике

С тех пор как пеллеты появились на рынке, оптимизаторы-любители начали ломать голову над тем, как самостоятельно решить вопрос с производством такого топлива хотя бы для собственных нужд. Очевидно, что производители не просто так перерабатывают дармовое сырье в столь ценный продукт. Но весь секрет в том, что очевидная прибыль возможна лишь при условии, что производство будет поставлено на поток, а объемы будут переваливать не десятки, сотни тонн в сезон. Предлагаем вам посмотреть занимательный ролик на эту тему. Автор данной статьи согласен не со всеми утверждениями, но большая часть из них выглядит очень убедительно.

Оборудование для производства пеллет

Формующим элементом в любом грануляторе является матрица. Она выполняется из твердых сортов стали и представляет собой узел с множеством отверстий, через которые продавливается масса, служащая сырьем для производства гранул. Наиболее популярной разновидностью таких матриц является плоская пластина, с одной стороны которой плотно прилегают катки, вращение которых обеспечивает выпрессовку сырья и его последующее формование. Нет смысла подробно расписывать инструкции по конструированию таких устройств - при желании вы легко найдете их по запросам типа «гранулятор с плоской матрицей» или подобным. Ниже под заунывную музыку демонстрируется один из вариантов оборудования для производства пеллет.

А еще чуть ниже представлено наглядное устройство гранулятора с плоской матрицей.

Послесловие

Резюмируя все вышесказанное, поневоле приходишь к единственному логичному заключению: либо ты начинаешь производство в промышленных масштабах (а заодно и для себя), либо покупаешь пеллеты у сторонних производителей. Третьего не дано!

Пеллеты - это топливные гранулы, современная разновидность биотоплива, получаемая из отходов сельского хозяйства, деревообрабатывающей промышленности, торфа. Внешне пеллеты выглядят как цилиндрические гранулы. Обычно они имеют 6-8 мм в диаметре и 1-5 см в длину.

Хотя на территории России и бывших стран СНГ это топливо начинает только входить в обиход, во многих странах оно используется достаточно давно. Производство таких гранул началось в 1947 году. В США и странах Европы пеллеты получили признание за свою экологическую чистоту и дешевизну.

Разновидности пеллет

Для обывателя, который никогда раньше не сталкивался с подобным видом биологического топлива, цилиндрические гранулы отличаются лишь цветом и размером. На самом же деле пеллеты могут выполняться из разных материалов, иметь определенное содержание коры, изготавливаться разными способами.

Материалы, из которых изготавливают пеллеты

• торф;
• уголь;
• кора;
• опилки;
• балансовая древесина;
• щепа;
• отходы лесозаготовки;
• солома;
• кукурузные отходы;
• подсолнечниковая лузга;
• крупяные отходы;
• твердые бытовые отходы;
• куриный помет.

С течением времени исследователи находят все новые и новые материалы, которые являются отходами определенного производства, но обладают хорошей горючестью, что делает их отличным сырьем для создания биологического топлива.

Сорта пеллет

• белые - премиум-сорт;
• индустриальные;
• агропеллеты - стандарт.

Пеллеты премиум-сорта на самом деле не абсолютно белые, они имеют оттенок светлого дерева. Такой цвет сохраняется во время производства благодаря гранулированию и дроблению древесины, немаловажную роль в процессе играет правильная сушка.

Важным достоинством белых пеллет является низкая зольность, которая редко превышает 0,5%. При этом теплотворная способность очень высока - 17-20 МДж/кг. Для изготовления белых пеллет используются твердые сорта древесины, опилки, при этом содержание коры должно быть минимальным. 95% всего пеллетного производства приходится именно на такую продукцию.

Хотя премиум-сорт дороже, такое топливо максимально эффективно, а мусора остается настолько мало, что печь необходимо чистить не чаще раза в месяц. К тому же белые пеллеты можно сжигать в печах любого класса.

Индустриальные пеллеты имеют более темный оттенок, так как в состав включается кора, попадает пыль и земля. Здесь показатель зольности немного ухудшается - 0,7% и более, зато теплотворность так же высока. Заплатив меньшую цену, придется чаще чистить печь.

Самыми недорогими являются агропеллеты, изготавливаемые из лузги подсолнечника или гречишной шелухи. Они отличаются наиболее темным цветом. Зольность составляет 3% и выше. Теплотворность также падает - 15 МДж/кг.

Причина популярности агропеллет в их дешевизне. Такое топливо задействуется на тепловых станциях, в крупных котлах. При этом печи должны быть предназначены под конкретный вид топлива.

Производство пеллет

Возникает вполне естественный вопрос: почему нельзя использовать биологические материалы, описанные выше, в качестве самостоятельного топлива? Можно, но в необработанном варианте прогорание получается не столь хорошим, зольность высока, а теплоотдача, наоборот, падает. Это связано с физико-механическими параметрами материалов. Чтобы топливо сгорало практически полностью, необходима его предварительная подготовка. Именно для этого и необходимо производство пеллет.

Сырье проходит через несколько этапов:

1. дробление;
2. сушка;
3. повторное дробление;
4. водоподготовка;
5. прессовка;
6. охлаждение;
7. упаковка.

Торф, опилки, солома или другое сырье измельчается до состояния муки, из него удаляется лишняя влага. Древесный лигнин в процессе нагревания и прессовки, склеивает измельченные частицы, благодаря чему гранулы держат форму.

Горение пеллет

Пеллеты сгорают несколько иначе, чем необработанное биологическое топливо. Благодаря предварительной подготовке обеспечивается максимальная теплоотдача, а объем золы сводится к минимуму.


Горение проходит в несколько этапов:

1. выпаривание воды;
2. пиролиз, сгорание пиролизного газа;
3. сгорание угля.

Так как в процессе производства сырье высушивается, в пеллетах содержится не более 10% влаги, а часто даже меньше (для сравнения, в дровах - 30%). Минимальная влажность обуславливает высокий КПД и скоротечность этапа выпаривания.

Затем при 270-300 градусах начинается процесс пиролиза - высвобождения пиролизного газа и его сгорания. Именно на этом этапе высвобождается около 80% тепловой энергии. Важно, чтобы в печи был обеспечен доступ кислорода в достаточном количестве, иначе весь пиролизный газ не прогорит, а будет выброшен в дымоход.

Образовавшийся древесный уголь в процессе горения высвобождает еще 20% тепловой энергии. Чтобы он прогорел полностью, также необходим достаточный приток кислорода.

Высокий КПД пеллетного отопления достигается исключительно в случае обеспечения нужного объема кислорода. В противном случае материал будет прогорать не полностью, то есть КПД упадет, а объем мусора значительно увеличится.