Топливные пеллеты для котла: что это и для чего нужны

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.

Из каких отходов производятся

Для производства пеллет используется несколько видов отходов:

• древесные опилки, стружка, щепа и лес неудовлетворительного качества;
• шелуха семян подсолнечника, гречихи, кожура орехов;
• торф;
• куриный помёт.

Древесные пеллеты бывают разных цветов, в зависимости от сорта древесины и состава примесей, добавленных при изготовлении.

Существует несколько видов древесных гранул.

Промышленные гранулы, используемые для сжигания в крупных индустриальных котлах, системах отопления городов, торговых центрах, удаленных промышленных объектов. Эти гранулы в основном темные.

Бытовые – светлые гранулы, используют в домашних обогревательных приборах.

Топливные пеллеты из древесных опилок

Гранулы из природного сырья – растительные гранулы, применяются для промышленного оборудования, в связи с повышенной зольностью. Теплоотдача гранул из отходов сельского хозяйства немного ниже.

Наиболее широк спектр применения у гранул из торфа. Помимо промышленных котлов, эти гранулы применяют:

• в качестве материала для хранения овощей;
• для подкормки растений;
• как абсорбирующий материал;
• вместо теплоизоляционного материала;
• в качестве искусственного грунта.

Гранулы из куриного помета больше всего используют для местных котельных установок, для обогрева птицеферм и фабрик. Сами гранулы являются замечательным естественным удобрением.

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.

Пеллеты делают и отходов деревообрабатывающей промышленности и агрокомплекса

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.

Категории гранул

Пеллеты топливные делят на 4 основных сорта, их можно определить на вид. Все сорта отличаются цветом.

Первый сорт – светло-бежевый цвет, почти белый, указывает на то, что топливные пеллеты изготовлен из древесных гранул, с высокой теплоотдачей. Светлые гранулы дают почти пять с половиной киловатт. Зольность древесных пеллет самая низкая и составляет полпроцента.

Второй сорт – цвет бежевый до темно-бежевого, в зависимости от примесей, добавленных в сырье. Кора деревьев, солома, шелуха злаковых не влияют на теплоотдачу, но увеличивают уровень зольности до полутора процентов.

Классификация пеллет

Третий сорт – серый до темно-серого, почти черного оттенка, делают из отходов сельского хозяйства, количество золы после использования растительных гранул составляет два-три процента. Это требует более частой очистки котлов, соответственно цена на такие пеллеты ниже и круг использования гораздо уже.

Четвертый сорт – имеет черный цвет. Топливные пеллеты этого класса изготавливаются из торфа. Меньше всего используют в качестве топлива, потому что есть большое количество альтернативных сфер применения. И показатели теплоотдачи составляют немного меньше пяти киловатт, а зольность дает наивысшие значения среди всех сортов. Сюда можно отнести и гранулы из куриного помета.

Преимущества и недостатки пеллетного топлива

• Высокая энергоэффективность. Пеллеты превосходят по удельной энергоемкости многие другие виды сухого топлива;
• Выгодная цена. Стоимость 1 кВт пеллетного топлива ниже стоимости другого твердого топлива.
• Низкая зольность. Благодаря низкой зольности топлива нет необходимости каждый день очищать котел;
• Возможность автоматической подачи. Пеллетные котлы оборудуются специальным бункером–накопителем с автоматической подачей пеллет;
• Эргономичное хранение. Фасованные пеллеты занимают гораздо меньше места, чем дрова. Небольшого помещения хватит, чтобы создать запас топлива на сезон.

К недостаткам топливных гранул можно отнести высокую стоимость пеллетных котлов. Однако с каждым годом цены на них постепенно снижаются.

Самодельное изготовление гранул

Сложные процессы получения топливных гранул могут навести на мысль о чрезвычайной дороговизне процесса самостоятельного изготовления гранул. Во сколько же обойдется примерно комплект? И возможно ли наладить производство своими руками?

Чтобы в домашних условиях изготавливать топливные пеллеты, понадобится:

• измельчитель;
• гранулятор;
• сушильная камера.

Сложно делать топливные гранулы в промышленных масштабах. Но обеспечить небольшие объемы вполне реально.

Назначение измельчителя

Для начала необходимо сделать выбор, какое сырье будет массой для изготовления пеллет. В случае использования растительного сырья, необходимо приобрести измельчитель. Его цена варьируется от 10 тысяч рублей до 15. На этом этапе можно делать хорошую сырьевую массу. Но если основой будут древесные отходы, то измельчитель в принципе не нужен.

Использование гранулятора

Существует множество разновидностей и типов этого электроприбора. Технология гранулирования в домашних условиях потребует аппаратов, которые способны выдавать от 100 до 150 килограмм готовых гранул в час. Их стоимость от 20 до 30 тысяч рублей. Изготовление самостоятельно такой машины несложно, особенно если дружите с металлообработкой и сварочным оборудованием, а также владеете необходимым инструментом для гибки и резки металла.

Изготовить шнеки и само металлическое сито, для создания гранул, по описанию нельзя. Нужны схемы и конкретные размеры, типы материалов, количества шестерен и передач. Проще, учитывая невысокую стоимость гранулятора, напрямую приобрести его у производителя. В случае использования в сельской местности окупаемость – это всего одна холодная зима.

Приобретение сушильной камеры

Для процесса сушки изготовителю понадобится сушильный барабан. Его тоже лучше приобрести. В итоге сумма всего комплекта по изготовлению пеллет в домашних условиях выйдет в районе 50 тысяч рублей. Довольно небольшая сумма. Главное, помнить, что выгодно производить гранулы, в случае имеющихся растительных отходов. В таком случае отопление помещений будет доставлять двойное удовольствие в связи его низкой себестоимостью.

Особенности отопления пеллетами

Для того чтобы использовать пеллеты в качестве топлива эффективней, необходимо приобрести специальный котел. Пеллетные котлы  работают в автоматизированном режиме: топливные гранулы хранятся в специальных емкостях — бункерах для пеллет, 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.

Области применения топливных пеллет

Как уже не раз отмечалось выше, основная сфера применения пеллет – отопительные котлы. Но на этом она не заканчивается. Помимо котлов, существуют гриль-печи с автоматической подачей пеллет. В них вы можете приготовить вкусный шашлык, барбекю и другие блюда.

Пеллетная гриль-печь

Древесные гранулы активно используют фермеры в качестве настила для коз, лошадей, коров и других животных. Пеллеты хорошо абсорбируют жидкость и неприятные запахи в загонах, конюшнях. Они – отличная альтернатива соломе, использующейся испокон веков для подстилки в коровниках и конюшнях. Но в соломе быстро заводятся грибки и прочие патогенные микроорганизмы, которые приводят к развитию аллергических болезней у животных. Она непрактична, занимает много места при хранении и транспортировке. Поэтому применение пеллет – лучший вариант: их проще перевозить и хранить, их не поедают животные, они теплые, мягкие и комфортные для скотины. Впрочем, не только фермеры отметили такие достоинства в пеллетах, как способность впитывать много влаги, нейтрализация запахов: древесные гранулы часто используют производители, предлагающие наполнители для кошачьих туалетов. Мягкие, не прилипающие к кошачьим лапкам, пеллеты, очень нравятся домашним питомцам.

Пеллеты для животных

Расход пеллет

При проектировании системы отопления в частном доме остро стоит вопрос выбора источника питания. Конечно, наиболее простым в плане обслуживания и экономичным в нашей стране остается газовый котел. Но такие системы небезопасны. К тому же, если вы проживаете в отдаленном негазифицированном регионе, и основная газовая магистраль проходит очень далеко от дома, тянуть ее нет возможности, остается не так уж и много вариантов:

1. электроприборы (теплый пол, электрокотел, инфракрасные обогреватели и т. д.);
2. солнечные коллекторы;
3. твердое топливо.

Использование электрических приборов нерационально с точки зрения затрат на отопление. С солнечными коллекторами также не все однозначно. Остается твердое топливо: уголь, дрова, брикеты, пеллеты.

Твердое топливо

Какой из этих видов топлива предпочесть? И тут нет однозначного ответа. Если говорить об удобстве применения, то лучшим выбором можно считать пеллеты, позволяющие автоматизировать отопительный процесс. Но отсюда вытекает и минус: нужно приобрести пеллетный котел (который стоит недешево). В нем предусмотрен бункер для засыпки гранул: из бункера с помощью шнека пеллеты подаются в топку.

Топливный котел

И пеллеты, и брикеты имеют минимальную влажность, что делает их в 1,5–2 раза экономичнее обычных дров. Пеллеты имеют практически такой же расход, как у угля. Но при этом пеллеты для котла (белые, высшего сорта) обладают невысокой зольностью.

Сколько пеллет потребуется на отопительный сезон

Расход пеллет

Чтобы посчитать расход топлива на отопительный сезон, нужно знать:

• мощность котла (Рк);
• длительность отопительного сезона (Д).

Расход = (Рк × Д × 24 ч × 30 дней × 0,7) / 3,5 кВт/ч.

Коэффициент 0,7 включен в формулу для более точного расчета, так как котел не все время будет работать на полную мощность. 3,5 кВт/ч – теплотворная способность 1 кг пеллет.

Рассмотрим пример расчета для частного дома, площадью в 200 м2, для обогрева которого нужен котел на 20 кВт, и длительностью отопительного сезона в 6 месяцев. Подставляя эти данные в формулу выше, получим.

Расход = (20× 6 × 24 × 30) / 3,5 = 17280 кг. Получается, чтобы обеспечить отопление дома в 200 м2 на зиму, потребуется 17 тонн пеллет. На момент написания статьи (декабрь 2019 года) одна тонна пеллет в среднем стоит 8,5 тысячи рублей. Значит, для покупки пеллет на весь отопительный сезон потребуется 144500 рублей. Выводы делайте сами. Стоит ли приобретать данный продукт или воспользоваться более дешевым – брикетами RUF.

Из чего состоят пеллеты

Для выпуска пеллет берут отходы, которые поставляет древесное производство: пыль, щепки, опилки, обрезки – любое сырье, содержащее лигнин, подойдет. В России чаще всего используют хвойную древесину, хотя лиственные породы существенно выигрывают по качеству.
Использование хвои объясняется просто:

• для переработки лиственных пород нужно другое, более сложное и дорогостоящее оборудование;
• береза не очень хорошо прессуется.

Но если вам повезет найти на рынке березовые пеллеты, предпочесть лучше их. В процессе сгорания они выделяют немного больше теплоты. Помимо этого, при горении березовые топливные гранулы не образуют (в отличие от хвойных пород) смол, оседающих впоследствии в дымоходной трубе.

Как выбрать топливные пеллеты

Качество пеллет может слишком отличаться у разных производителей. На него влияют такие факторы, как сырье, использующееся для производства, соблюдаются ли правила хранения и транспортировки. Не слишком качественные пеллеты имеют довольно большой расход. К тому же повышенная зольность приводит к нарушению работы котла или к его полной остановке.

Поэтому старайтесь покупать продукцию проверенных производителей, а также обращайте внимание при выборе на следующие критерии:

• Размер. Причем это не только диаметр в мм самих гранул, но и наличие в упаковке разломанных, раскрошенных частиц. Если в пакете много такой трухи, от покупки лучше отказаться.

Пеллеты труха

• Возьмите одну гранулу из упаковки и попробуйте разломить. Если вам легко удалось это сделать, пеллета буквально рассыпалась у вас в руках – продукт сомнительного качества, не берите.

Топливные пеллеты

• Поместите пеллету в емкость с водой. Если она всплыла, перед вами некачественный товар, если утонула – хорошо.

Проверка качества пеллет

Приобрести пеллеты для отопления вы можете у нас, в магазине «О. Камень».

Отгружаем любой объем, осуществляем доставку по Санкт-Петербургу и ЛО. Также вы можете забрать товар с одного из наших складов самостоятельно.

Сравнение гранул с другими видами топлива

Взяв за основу теплоотдачу, можно понять, что пеллеты при теплоотдаче в 5 киловатт с каждого килограмма, немного проигрывает углю. И, естественно, выигрывает у обычных дров, с теплоотдачей от двух до четырех киловатт с килограмма. Но все становится интересней, когда сравнения требует цена.

Обычные дрова при стоимости около трех рублей за килограмм являются абсолютным лидером, а пеллеты находится посредине списка. Что же касается угля, то его цена в десять рублей за килограмм становится самой невыгодной, учитывая средний коэффициент полезного действия установок по сжиганию этих типов топлива, и количество золы.

Ненужные деревянные щепки используют при изготовлении древесных гранул

Дрова оставляют два процента золы, пеллет полтора, а антрацитовый уголь до двадцати пяти процентов. При примерно одинаковой стоимости киловатта готовой энергии, при покупке топлива и использования его в качестве основного, пеллет значительно выигрывает в качестве и чистоте энергии.

Ведь процесс сгорания топливных элементов, выделяет столько углекислого газа, сколько потребляет дерево в процессе роста. Сажи пеллеты выделяют намного меньше, чем дрова или уголь. Транспортировка пеллет довольно несложная. Но если производить гранулы из отходов собственного производства или же сельскохозяйственных отходов, то себестоимость киловатта энергии резко уменьшается. Киловатт энергии может стоить в три раза меньше обычных дров.

Выводы

Так что такое пеллеты? Это новый вид биотоплива, с простотой изготовления, экономичностью и максимально широкой областью применения. В некоторых странах Европы уже две третьих всех домов используют в качестве основного топлива, для получения тепловой энергии, именно биотопливо.

В северной Америке, Финляндии, Австрии, Италии, Германии и Франции словосочетание пеллетный теплогенератор давно и прочно вошло в повседневный обиход. Электроэнергия теплоэлектростанций становится более экономичной. Россия в этом направлении имеет богатый потенциал. Огромные запасы леса, широкие площади полей, дают толчок развитию этой индустрии в ближайшие годы.

Каждый год выпуск биотоплива растет в геометрической прогрессии. Строятся огромные заводы по переработке отходов, их расчетные значения мощности больше миллиона тонн гранул в год. Какой сорт биотоплива не выбрался бы, потребители получают экологически чистую энергию.