Что такое топливные пеллеты, из чего состоят, расход пеллет на зиму

5 FACI Base 258 кВт

Очень мощный котел российского производства подойдет даже для отопления небольшого многоквартирного дома. В линейке производителя есть и другие модели разной мощности, так что каждый пользователь сможет подобрать для себя оптимальный по производительности вариант. Котел изготовлен из высококачественной стали, что обеспечивает продолжительный срок службы, а трехрядный барабанный теплообменник гарантирует высокую эффективность сгорания. При относительно небольших размерах оборудования его КПД достигает 93%. Использование цифровой системы означает удобное и простое электронное управление, а использование дополнительных опций позволяет сделать автономную работу максимально продолжительной.

Модель достойна внимания в первую очередь из-за надежности и очень высокой мощности, которой хватает на отопление больших помещений. Большой плюс – положительные отзывы от специалистов и пользователей. После установки и достаточно продолжительного срока эксплуатации нареканий к работе котлов FACI не возникает. Но стоит он дорого, за эту сумму можно рассматривать не менее качественные, но более функциональные европейские модели.

2 Froling P4 Pellet 25

Конкурентов по качеству у австрийских котлов Froling не много. Он изготовлен на редкость добротно, отличается функциональностью, высоким уровнем автоматизации. Система оптимизации позволяет добиться максимального КПД, эксплуатация упрощается благодаря системе управления Lambdatronic P 3200 с большим сенсорным дисплеем. Работа оборудования максимально автоматизирована, соблюдены все требования безопасности. Еще одно достоинство модели – более тихая, почти бесшумная работа по сравнению с другими аналогичными котлами. Снижение уровня громкости работы стало возможным благодаря использованию специальной циклонной конструкции с интегрированной звукоизоляцией и малошумного вытяжного вентилятора.

Высокая стоимость, несомненно, является недостатком этой модели. Но за эту сумму покупатель получает не примитивный котел, а современное устройство с защитой от холодной «обратки», системой подачи топлива, контроля пламени, количества кислорода, разряжения. Есть возможность обустройства склада пеллет с пневмошнековой системой подачи для автоматического отопления на протяжении всего холодного сезона.

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.

2 Froling P4 Pellet 25

Конкурентов по качеству у австрийских котлов Froling не много. Он изготовлен на редкость добротно, отличается функциональностью, высоким уровнем автоматизации. Система оптимизации позволяет добиться максимального КПД, эксплуатация упрощается благодаря системе управления Lambdatronic P 3200 с большим сенсорным дисплеем. Работа оборудования максимально автоматизирована, соблюдены все требования безопасности. Еще одно достоинство модели – более тихая, почти бесшумная работа по сравнению с другими аналогичными котлами. Снижение уровня громкости работы стало возможным благодаря использованию специальной циклонной конструкции с интегрированной звукоизоляцией и малошумного вытяжного вентилятора.

Высокая стоимость, несомненно, является недостатком этой модели. Но за эту сумму покупатель получает не примитивный котел, а современное устройство с защитой от холодной «обратки», системой подачи топлива, контроля пламени, количества кислорода, разряжения. Есть возможность обустройства склада пеллет с пневмошнековой системой подачи для автоматического отопления на протяжении всего холодного сезона.

9 ACV TKAN 1

Лучшая модель для дома площадью до 300 м2. Расход топлива экономичный – даже в режиме максимальной производительности восьми килограмм пеллет хватает на час работы. При выставлении средних параметров температуры топлива уходит вдвое меньше. Котел прост и безопасен в эксплуатации – камера сгорания герметична, воздух подается принудительно. Предусмотрен противопожарный клапан.

Автоматика котла работает от электричества, подключение к сети – обязательное условие работы. На корпусе агрегата расположен специальный пульт, с которого задаются настройки. Среди плюсов пользователи выделяют высокую номинальную мощность, относительно небольшой вес котла, экономичность потребления топлива. Из недостатков – только высокая цена.

Стадии производства гранул

Полный технологический процесс производства пеллет можно разделить на шесть этапов:

Приготовление исходного сырья и дробление. Древесное сырье распределяют на 2 категории — чистые элементы и кору. Это требуется для выпуска гранул разного качественного состава. Первоначально сырьевые материалы рубят до уровня щепы, а после молотковым измельчителем доводят гранулы до 4 мм.
Высушка измельченного материала. Его направляются в сушильный барабан, где снижается влажность от 50% до 15%. Процесс протекает под воздействием горячего воздуха с Т 400С

Эта стадия весьма критична, в случае превышении допустимой Т может произойти разрушение важного компонента дерева — лигнина, ответственного за прочностные параметры энергетических гранул.
Увлажнение. Ингредиенты спрессовываются в пеллеты посредством механической сцепки и полимеризации лигнина

Для этого необходимо наличие таких условий, как давление, температура, влага в виде пара.
Гранулирование. Устройство гранулятор — базовое в пеллетном комплексе и состоит из мотора, матриц плоской или барабанной модификации, валиков для выдавливания гранул, и ножей для их обрезания.
Охлаждение гранул. В результате трения гранулы в пеллетайзере нагреваются до 100 С , технологический процессе предусматривает их охлаждение, после чего они приобретают необходимую твердость.
Упаковка. Полученные пеллеты расфасовываются по огромным мешкам – “биг-бэги”, с емкостью от 500 до 1000 кг, и в потребительскую расфасовку — мешки по 25 кг. Оптовая закупка для промышленных целей предполагает отпуск гранул насыпью в специализированные приемники.

Технология изготовления пеллет

Производство пеллет заключается в прессовании предварительно высушенных до определенной влажности и измельченных до заданной фракции отходов под давлением порядка 300 атмосфер. При этом использование клея и других добавок запрещается (иногда нечистые на руку дельцы для повышения веса гранул добавляют в них песок и другие несгораемые примеси, а для обеспечения склеивающих способностей – синтетические полимеры).

Основные этапы производства пеллет:

• Измельчение. Сырье поступает в дробилку и измельчается до заданной фракции;
• Сушка. Полученное сырье высушивается до заданного технологией процента влажности (около 10% плюс-минус 2 %);
• Прессование. Высушенное сырье поступает в пресс-гранулятор, в котором прессуется в гранулы заданной длины и диаметра, в результате сжатия, трения, адиабатических процессов температура может достигать 100°С по Цельсию, в результате образуется тепловая энергия, размягчающая лигнин и частички склеиваются в гранулы. Этот процесс называется пеллетизацией;
• Охлаждение. Для обеспечения прочности топливных гранул пеллеты после выполненного прессования охлаждаются;
• Фасовка и отправка потребителю.

В ряде случаев перед прессованием выполняются водоподготовка и доизмельчение, все напрямую зависит от вида и качества сырья, из которого изготавливаются гранулы. Прессование выполняется в пресс-формах, штампах кольцевого типа при помощи роторных вальцов (катков), которые впрессовывают сырье в фильеры конусной формы, расположенные на матрице. С другой стороны полученные гранулы срезаются специальными ножами. После охлаждения пеллеты просеивают и отправляют мелкие частицы на повторную переработку. Технология замкнутого цикла фактически безотходна, удаляются только несгораемые примеси. Для того чтобы сделать одну тонну пеллет, необходимо три-пять кубов древесных отходов. Сырье уплотняется приблизительно в три раза. Для приготовления одной тонны пеллет необходимо от 30,00 до 50,00 кВт в час.

Автоматизация процесса подачи

Не стоит ориентироваться на одну только цену при выборе, среди пеллеты либо угля. Само собой разумеется, что себестоимость самой тепловой энергии должна стоять превыше всего, однако отопление частного дома это сложный и многогранный процесс. Одной из его элементов является обслуживание котла в его работе.

Для того чтобы система хорошо работала нужно соблюдать определённую температуру в топке котла на нужном уровне. Так как в большинстве угольных котлов не предусмотрена система автоматической подачи, это требует особого внимания за котлом, для того чтобы не пропустить подброску в него топлива. Подброска производится в самостоятельно. Это занимает много времени, а также силы, это очень ощущается в зимний период времени, когда для дома нужно больше тепла. В случае если большое помещение оснащено маленьким котлом, топку котла нужно будет загружать несколько раз за ночь.

У владельцев пеллетного котла такого рода заботы отсутствуют. Так как система такого котла оснащена автоматическим подбрасыванием топлива в котёл, в необходимых объемах, чтобы поддерживать заданную владельцем температуру.

Изготовление пеллет самостоятельно

Изготовление в домашних условиях пеллет — дело прибыльное. Некоторые детали и станки можно самим изготовить, некоторые придется приобрести. Домашнее изготовление пеллет потребует:

• Дробилка. Этот процесс можно пропустить, если продукт для переработки очень мелкий изначально.
• Сушилка в виде барабана. Изготавливается из бочек большого диаметра. Материал — железо.
• Затем сырье превращается в маленькие опилки, почти муку.
• Пресс для пеллет или гранулятор для изготовления гранул. Рекомендуется дома использовать плоскую матрицу.

Как сделать дробилку

Для изготовления этого станка понадобятся следующие материалы:

1. Дисковые пилы — 15-25 штук.
2. Мотор мощностью — от 5 л/с.
3. Шкив (подойдет от генератора ВАЗ), плотный ремень к нему.
4. Подшипники.
5. Для изготовления рамы трубы из металла. Достаточно нескольких штук.
6. Листы из металла под бункер.

Сушилка для опилок

Можно изготовить самодельную сушилку, используя большие металлические бочки вместимостью 200л. На них навариваются лопатки, продвигающие опилки.

Как сделать шнековый гранулятор самостоятельно

Как и в каждом станке такого типа здесь обязательный элемент матрица. Она по форме напоминает диск с отверстиями, как в мясорубке.

Следующий узел — шнековый вал. Последовательность такая: под готовый шнек делается матрица. Затем шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. После сборки этого узла устанавливается мотор с редуктором и бункер.

Изготовление гранулятора с плоской матрицей

Пресс-грануляторы для пеллет рекомендуется изготавливать с плоской матрицей. Сверху насыпаются на диск опилки. На нем делаются отверстия. В них попадают опилки и запрессовываются катками. Они двигаются по дискам. Вниз выпадают спрессованные пеллеты в заранее приготовленный контейнер. В готовом виде желательно купить двигатель и матрицу. Хотя изготавливаются они и самостоятельно. При этом конструкция предполагается такая, чтобы пеллеты получались нужного одинакового размера.

• Приводом для гранулятора служит электродвигатель, мощность которого должна быть не меньше 15 кВт.
• Частота вращения матрицы колеблется в пределах 60-100 оборотов в минуту. Окружность допускается 35-50 мм. В середине диска сверлится отверстие, равное диаметру вала редуктора.
• К вертикальному или горизонтальному валу прикрепляется матрица. Закрепляется он под прямым углом к редуктору.

Характеристики угля и пеллет

Уголь – это осадочная порода природного происхождения, которая состоит из углерода и прочих химических элементов. От количества таких составляющих в его составе зависит качество данного твердого топлива. Самыми лучшими характеристиками обладает антрацит, содержание углерода в котором достигает 95%, а количество влаги колеблется в пределах 5-7%. В свою очередь, каменный уголь имеет в своем составе 75-95% углерода и порядка 12% влаги. Самым низким качеством обладает бурый уголь, количество углерода в котором минимально — 65-70%, а содержание влаги достаточно существенное – 30-40%.

Помимо основных составляющих, на качество угля также влияют другие негорючие компоненты, образующие золу. Эти отходы, получаемые в процессе горения, являются достаточно неприятными. Помимо того, что зола способна спекаться в шлак, загрязняющий колосники, она также сильно загрязняет окружающую среду. Наличие большого количества негорючих компонентов в составе угля уменьшает и удельную теплоту его сгорания. Еще одной опасной составляющей этого топлива является сера. Образуемые в процессе ее горения окислы способны превращается в серную кислоту, соединившись с дождевой водой в атмосфере. В состав угля входят два вида горючих компонентов – летучие вещества и твердый или коксовый остаток. При сгорании топлива, сначала происходит выделение летучих составляющих, которые быстро выгорают при наличии большого количества кислорода, провоцируя появление длинного пламени и небольшого количества тепла. Далее начинает гореть коксовый остаток. В этом процессе интенсивность такого горения, температура воспламенения и теплота сгорания зависят от вида и характеристик угля.

Топливные гранулы или пеллеты – это современный вид твердого топлива, получаемого из различного природного сырья, которое спрессовывается под высоким давлением в цилиндрические мини-брикеты. Материалами для их изготовления становятся отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, стружка, кора, щепа и прочее) и сельского хозяйства (солома, лузга подсолнечника, кукурузные початки, некондиционный лен и прочее), а также торф. Качественные пеллеты производятся без использования химических клеев. Связывающим веществом для них становится натуральный полимер лигнин, содержащийся в клетках растений, который высвобождается под действием высокого давления и надежно скрепляет структуру топливных гранул.

Производство пеллет осуществляется в такой последовательности – приготовленное для них сырье измельчается до состояния мелкого порошка, потом тщательно просушивается и поступает в пресс-гранулятор. В этом оборудовании гранулы приобретают цилиндрическую форму стандартного размера, которая скрепляется и фиксируется благодаря свойствам лигнина. Результатом этих процессов становится получение экологичного, легкого, удобного в хранении, доступного и безопасного биотоплива, обладающего и другими полезными качествами. Помимо всего прочего, пеллеты несложно транспортировать и перегружать через специальные рукава, они не самовоспламеняются и оставляют минимальное количество золы после сгорания. Дополнительным их преимуществом также является возможность полностью автоматизировать процесс горения такого топлива в котлах соответствующего типа. Благодаря всему перечисленному, топливные гранулы способны стать хорошей альтернативой углю, торфу, дровам, и даже природному газу.

Процесс производства

Производство пеллет – это процесс многоэтапный, который требует как материальных, так и временных затрат. Но первым делом на завод завозят сырье. Сырьем могут быть:

1. Кора, опилки, щепа, иные отходы лесозаготовки.
2. Отходы с/х производства: кукуруза, солома, лузга подсолнечника и другие.

Пеллеты для отопительных котлов из лузги подсолнечника

Технологический процесс производства состоит из следующих этапов:

• Крупное дробление.
• Сушка.
• Мелкое дробление.
• Перемешивание и водоподготовка.
• Прессование.
• Охлаждение, сушка.
• Расфасовка.

Ненужные деревянные щепки используют при изготовлении древесных гранул

Первичное дробление

Его еще называют крупным дроблением. В процессе происходит измельчение до размеров 25 х 25 х 2 мм. Такой процесс обеспечивает быструю сушку сырья до необходимой влажности. Так как подобный материал хранится на бетонном полу для исключения смешивания с песком и камнями, подача в измельчитель происходит посредством скребкового устройства.

Измельчение отходов древесины – первый этап в производстве пеллет

Просушивание

Теперь сырье имеет влажность от 15%, что не подходит для следующих этапов, так как оно будет плохо прессоваться. А гранулы, которые содержат столько влаги, не подойдут для котлов. Оптимальная вилка влажности – от 8% до 12%, но правильные пеллеты имеют 10%. Для того чтобы просушить первично измельченное сырье, используются сушилки барабанного ленточного типа. Выбор того или иного способа просушки зависит от типа сырья, его качества и других факторов.

Сырье для изготовления пеллет с несоответствующей влажностью требует дополнительного увлажнения или сушки

Вторичное (мелкое) дробление

Для того чтобы мог работать пресс, размер частичек не должен быть больше 4 мм, поэтому применяется повторное измельчение. Для этого используются молотковые мельницы, которые отлично подходят для дробления волокнистой стружки, опилок.

Опилки, подготовленные для повторного дробления

Водоподгонка, прессование

Так как на предыдущих этапах сырье было высушено и на данный момент имеет только 8% влажности, склеить его будет сложно. Для этого материал увлажняют при помощи воды или пара. Последний необходим при прессовании твердых пород древесных отходов. Если сырье из мягкой древесины, то вполне достаточно дополнительной влаги.

Что касается прессования, то оборудование для пеллет имеет разные формы матрицы – плоскую и цилиндрическую. Диаметр самой матрицы порядка 1 метра, мощность же измеряется 500 кВт.

Прессы некоторых производителей не требуют дополнительного пара в силу своих конструктивных особенностей

Охлаждение, фасовка

Для того чтобы получить качественные пеллеты, необходимо их хорошо охладить. Этот процесс помогает осушить гранулы. После пресса они имеют температуру +70-90 ⁰С. После завершения такого процесса их просеивают и упаковывают.

Так как пеллеты – это рассыпное сырье, его часто хранят насыпом, но это может негативно сказаться на качестве материала, так как он наберет влажность. Поэтому производители пакуют и рекомендуют сохранять топливо в больших пакетах биг-бэг. Самые качественные пеллеты, которые можно купить, – расфасованные из завода в 20 кг мешки.

От системы хранения, существующей у потребителя, зависит фасовка гранул: насыпью, в мешках биг-бэг либо в мелкой расфасовке

Из чего «давят» гранулы пеллет

Еще одной замечательной характеристикой топливных пеллет является широченная сырьевая основа производства. Для изготовления пеллет с высокими характеристиками используют не менее 80% хвойных сортов опилок и щепы. Остаток может заполняться шелухой или кочерыжкой кукурузы, подсолнечника. Все подойдет, как наполнитель, но при условии наличия в составе пеллет хвойного компонента.

К сведению! Теоретически спрессовать в крохотную цилиндрическую пирамидку можно практически опилки и пыль любой древесины.

Только хвойные, благодаря большому содержанию в древесине гемицеллюлоз, под воздействием температуры и высокого давления начинают вести себя подобно твердому клею — растекаться по объему и спаивать все компоненты в прочную гранулу.

Характеристика теплотворной способности топливных пеллет относительно невысока – 18-19 мДж/кг. Это примерно треть от теплоты сгорания жидкого печного топлива или бытового газа. В значительной степени калорийность топлива зависит от использования сырья, чем плотнее и тяжелее древесина, тем выше теплопроизводительность и прочность гранул.

Характеристика и виды пеллетов

Пеллеты — спрессованные на специальных шнековых грануляторах бруски одинаковой цилиндрической формы. Опилки поставляют, в основном, деревообрабатывающие комбинаты. Преимущества пеллетов:

• Экологически чистые.
• Применяются для котелен в промышленности и котлов в быту.
• Дают много тепла.
• Не дорогие по себестоимости.
• Удобная транспортировка (при перевозке структура пеллетов не нарушается).

Кроме опилочных пеллетов, производятся следующие:

• Торфяные. Высокого качества, но применяются обычно на крупных производствах. Обладают большим процентом зольности. Бытовые котлы после них придется тщательно очищать.
• Угольные.
• Растительные (из шелухи гречки, кукурузы).
• Из соломы. Получается много пеллет и они дешевые. Процент золы высокий — до 3%, поэтому используются в промышленности. Требуют постоянной чистки котла.
• Из куриного помета.

Пеллеты также используются в пиролизных котлах. Влажность спрессованных гранул составляет 7-10%. Плотность — 1200-1400 кг/м3.

Характеристики других видов топлива:

Вид топлива	Теплота сгорания	Сера(%)	Зола(%)	Углекислый газ
Дизельное топливо	42,5 Мдж/кг	0.2	1	78 Кг/Гдж
Мазут	42 Мдж/кг	1.2	1.5	78 Кг/Гдж
Природный газ	35-38 Мдж/м3			57 Кг/Гдж
Каменный уголь	15 – 25 Мдж/кг	1-3	10-35	60 Кг/Гдж
Гранулы древесные	17,5 Мдж/кг	0.1	0,5-3,0
Гранулы из соломы	14,5 Мдж/кг	0.2	4
Гранулы торфяные	10 Мдж/кг		4-20	70 Кг/Гдж
Щепа древесная	10 Мдж/кг		1
Опилки древесные	10 Мдж/кг		1

Виды и классификация

По топливу

1. Пеллетный – используются только спрессованные гранулы.

2. Комбинированный – использование другого сырья в качестве резервного топлива (дрова, уголь).

По типу горелки

1. Ретортный – подача пеллетов в чашу «снизу вверх», куда нагнетается воздух и где происходит горение.

2. Факельный – дозированная подача в горизонтальный лоток, где огонь раздувается нагнетаемым воздухом с образованием мощного факела.

По материалу теплообменника

1. Чугунный – с долгим сроком службы и резистентностью к перегреву, но большим весом и слабой ударопрочностью.

2. Стальной – с меньшим сроком службы, но более прочный.

По загрузке

1. Автоматический – загрузка пеллетов регулируется путём программирования специалистами;
2. Полуавтоматический – с ручной настройкой;
3. Механический – ручная засыпка бункера.

По количеству контуров

1. Одноконтурный – только для работы в режиме отопления.

2. Двухконтурный – возможность дополнительной выработки горячей воды.

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.

Сырьем для производства пеллет являются любые горючие отходы

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 бурого угля. 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.

Удельная теплота сгорания, ккал/кг	Удельная теплота сгорания, КВт/кг	Стоимость 1 тонны, $
Пеллета древесная	4100	4.7	80-125
Пеллета из соломы	3465	4.0	75-80
Пеллета из лузги подсолнуха	4320	5.0	75-115

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.