Все о пеллетах: правила производства, стандарты и способы проверки качества

Пеллеты своими руками

Сразу оговоримся, что это достаточно сложная процедура, с которой можно справиться только при наличии всего необходимого оборудования.

Этап первый. Подготовка

Вот перечень требуемого оборудования:

1. дробилка (если сырьем послужит дерево, опилки или лузга); прибор необязателен, поскольку при желании можно приобрести уже готовое измельченное сырье;
2. гранулятор, матрица к нему (цилиндрическая или плоская);
3. сушилка аэродинамического или барабанного типа – ее можно сделать из железной бочки;
4. вторичная дробилка.

Обратите внимание! Желательно использовать именно плоский гранулятор, так как его достаточно просто изготовить своими руками, а никакие дорогостоящие элементы в данном случае не требуются. Помимо того, при плоском грануляторе и дробилки не нужны, поскольку процесс дробления будет происходить именно в нем

А потребность в сушилке зависит от того, каков процент влажности исходного сырья. К слову, гранулятор можно сделать и в домашних условиях – сейчас вы узнаете, как!

Помимо того, при плоском грануляторе и дробилки не нужны, поскольку процесс дробления будет происходить именно в нем. А потребность в сушилке зависит от того, каков процент влажности исходного сырья. К слову, гранулятор можно сделать и в домашних условиях – сейчас вы узнаете, как!

Видео – Как сделать гранулятор

Этап второй. Заготовка сырья

• В сырье не должны находиться никакие сторонние примеси, следовательно, до начала работ его необходимо просеять, иначе готовые пеллеты для отопления будут низкого качества.
• Максимальная влажность этого сырья – всего 12 процентов. По этой причине все материалы предварительно просушиваются.
• Желательно, чтобы в сырье было много клея, лигнины и смол. Это ускорит процесс грануляции, и конечный материал будет отлично держать форму.
• Для просушивания сырья должен использоваться специальный сушильный барабан.

Дальнейшие же действия могут разворачиваться по нескольким разным сценариям – все зависит от типа исходного сырья.

Вариант №1. Изготовление пеллет из опилок

Если гранулы будут производиться из опилок, то алгоритм действий должен быть следующим.

Этап 1. Опилки просушиваются до минимального показателя влажности – а это, напомним, 12 процентов.

Этап 2. Далее они просеиваются ситом, дабы в гранулятор не попадали никакие посторонние предметы.

Этап 3. Затем опилки дробятся молотковой мельницей.

Этап 4. Если после этого влажность материала ниже 8-ми процентов, то его обрабатывают горячим паром для повышения данного показателя.

Этап 5. Сырье прессуется, пеллетам придается необходимая форма.

Этап 6. После этого они просушиваются и охлаждаются.

Этап 7. В конце их упаковывают в бумажные мешки для хранения.

Вариант №2. Делаем пеллеты из соломы

Сразу оговоримся, что зольность у таких гранул достаточно высокая, но равно как и энергоэффективность. Для производства нужны специальные приборы. Своими руками с изготовлением справиться трудно, так как для дробления соломы нужна большая дробилка. По этой причине предварительно необходимо сделать или приобрести соответствующую технику.

Обратите внимание! Гранулы из камыша практически ничем не отличаются от соломенных. Оборудование в данном случае то же

С помощью таких пеллет можно отапливать камины и печи. Но чистку придется проводить достаточно часто по причине высокой зольности, зато количество жара выделяется очень большое, следовательно, у такого топлива отличный КПД.

Вариант №3. Пеллеты из торфа своими руками

Алгоритм действий в этом случае следующий.

Этап 1. Торф просушивается естественным путем.

Этап 2. Его очищают от примесей, камней и остатков растений.

Этап 3. Полученная масса измельчается.

Этап 4. Сырье просушивается и доводится до показателя влажности в 12 процентов.

Этап 5. Торф повторно измельчается.

Этап 6. Далее формируются цилиндрические гранулы, затем их обрабатывают сухим паром.

Этап 7. В конце гранулы охлаждаются, приобретают нужную прочность, после чего их можно уже использовать.

Стоит отметить, что такие пеллеты для отопления могут использоваться не только при обогреве, но и, к примеру, для усиления эффекта от мин. удобрений при изготовлении абсорбентов. Также с помощью торфяных гранул нейтрализуется нефть, пролитая в воду.

Видео – Цикл производства пеллет

В итоге отметим, что пеллетное отопление с каждым годом становится все более популярным. И неудивительно, ведь характеристики у пеллетов намного лучше, чем у дров или угля. На этом все, теплых зим!

Основные характеристики пеллет

По сути, пеллеты – это отходы деревообрабатывающей промышленности, а также торфа, угля, иных продуктов растительного происхождения. Технологию их производства, а также особенности определения качества мы рассмотрим несколько позже, а вот об общих параметрах можно поговорить и сейчас.

Если говорить кратко, то это капсулы, которые получают в процессе прессования органики при высоком давлении (порядка 300-т атмосфер) и температуре. Сам материал при этом, пропускаемый сквозь определенные формы, выдавливается капсулами или же гранулами, частички в которых склеены/спаяны между собой. Что характерно, никакие химические вещества или клеящие составы в данном случае не используются. Диаметр этих гранул колеблется в пределах 0,6-1 сантиметра, а длина – около 2-3 сантиметров.

Чем же особенны топливные пеллеты? Прежде всего, при горении они выделяют намного больше тепловой энергии, чем другие типы топлива. Использовав тонну пеллет, можно получить столько тепла, сколько выходит при сгорании 0,5 тонны дизельного топлива, 480 м3 газа либо же 1,6 тонны дров.

Обратите внимание! Благодаря этому пеллетное отопление вполне может конкурировать с дровяным. А стоимость при этом не такая большая, как у дизтоплива или газа

Именно поэтому количество домов, которые отапливаются с помощью гранул, ежегодно растет.

По виду сырья, используемого в процессе изготовления, гранулы могут быть следующих типов:

• из дерева, коры;
• из угля;
• из подсолнечных или гречневых семян;
• из торфа;
• из твердых отходов бытового характера.

Пеллетные котлы отопления

Ранее мы рассказывали о том как устроенные пеллетные котлы. Советуем вам в дополнение к этой статье ознакомится с этим руководством

4 Правила использования

Купленные пеллеты или гранулы самостоятельного производства будут эффективно работать только при соблюдении ряда правил. Основные рекомендации по их применению:

1. Перед началом использования гранул следует проверить их на совместимость с отопительным оборудованием.

2. Загружать пеллеты в котёл следует только при помощи специальной лопатки. В противном случае можно получить сильный ожог.

3. Разжигать сырьё следует, как и обыкновенное твёрдое топливо.

4. После того как пеллеты разгорелись, можно контролировать показатели температуры. Для этого достаточно увеличить или уменьшить подачу воздуха.

5
Особое внимание следует уделять процессу тушения топлива, так как исходящее от пеллет тепло может стать причиной ожога. Рекомендуется заливать тлеющие гранулы большим количеством воды
После завершения процедуры необходимо проверить топку на наличие непотухшего материала.

6. Независимо от вида пеллет камеру сгорания топлива нужно периодически чистить и удалять скопившуюся золу

При этом важно соблюдать меры безопасности и исключить вероятность получения ожога или какой-либо другой травмы.

7. Специалисты рекомендуют дополнить отопительную систему огнетушителем, который поможет при возникновении непредвиденной ситуации.

Достоинства и недостатки пеллетного отопления

К преимуществам относят:

• отсутствие регулярного обслуживания;
• в процессе горения нет неприятных запахов;
• 100% сгорание сырья;
• высокий КПД;
• простоту транспортировки, удобство складирования, хранения сырья;
• возможность подключить контур ГВС – это есть почти во всех котлах;
• простой монтаж.

Чтобы выяснить калорийность пеллет для отопления, нужно посмотреть в техническую документацию. У гранул из древесины теплоотдача считается самой высотой, у гранул из ТБО – самой низкой. Хранить пакеты или мешки с брикетами следует в проветриваемом и защищенном от воды помещении.

Минусы:

1. Высокая цена котлов. Оборудование стоит намного дороже, чем газовые или твердотопливные котлы.
2. Нужно чистить от золы, но все зависит от типа котла. Регулярность очистки – не чаще 2 раз в неделю.
3. Газовое оборудование стоит дешевле, также нужно учитывать возможные перебои с поставкой пеллет, особенно при отсутствии в регионе производителей сырья.

1 Светлобор

Под брендом «Светлобор» покупателям предлагаются современные котлы, работающие на пеллетах и щепе. Всего выпускается три линейки – ЭКО, АВТО и БИО. В каждой из них представлено по несколько моделей разной производительности. В зависимости от мощности котла стоимость варьирует в диапазоне от 230000 и до 1460000 рублей. Но все модели можно назвать уникальными, по уровню автоматизации они не уступают лучшим австрийским и немецким аналогам. Светлобор – это полностью автономное устройство, которое может работать до месяца в автоматическом режиме, без участия пользователя. Такой технологией могут похвастаться только некоторые австрийские котлы, которые стоят раза в два дороже.

Уровень автоматизации очень высокий, котел все делает сам – очищает теплообменник, горелки, выгружает золу, загружает пеллеты. А управлять работой устройства можно в удаленном режиме при помощи SMS

Еще одно важное преимущество всех моделей – они всеядны в отличие от австрийского и немецкого оборудования, то есть совершенно неприхотливы к виду и качеству пеллет. Недостатком можно назвать только высокую стоимость котла и его монтажа

2 Kostrzewa Pellets Fuzzy Logic 2 25 кВт

Самая высокая производительность Страна: Польша Средняя цена: 315 000 руб. Рейтинг (2019): 4.9

Одноконтурный котел из стали, КПД которого достигает 92%. Работает в основном на пеллетах, но в случае необходимости можно использовать мелкий уголь, а при наличии специально установленных сегментов колосниковой решетки – дрова. Работает в двух режимах: летнем и зимнем. В летнем режиме котел подключается к бойлеру для обеспечения горячего водоснабжения. В зимнем – работает на обогрев дома. Мощность изменяется на усмотрение хозяина. Бункер большой, вмещает до 220 кг пеллет, которых при максимальной мощности хватает на 38 часов работы.

В отзывах владельцы котла пишут о простоте эксплуатации. Золу вычищать приходится очень редко, при условии использования пеллет с низкой зольностью это нужно делать не чаще одного раза в месяц. Удобно, что топливный резервуар можно установить с любой стороны, приспосабливая конфигурацию агрегата под особенности котельной. Из минусов – многие не сразу могут подобрать оптимальные настройки, на это уходит некоторое время.

Самостоятельное изготовление отопления пеллетами

Можно ли сделать отопление дома пелетами так, чтобы минимизировать материальные расходы? В некоторых случаях выполняют модернизацию стандартного твердотопливного котла.

Для этого нужно приобрести пеллетную горелку и шнек для подачи гранул. При использовании мешков бигбег можно сделать систему их подвески, которая заменит бункер. Гибкий шланг из ПВХ должен быть диаметром от 75 до 100 мм. При этом учитывается, что шнек будет монтироваться внутри него. Последний лучше всего приобретать заводской, так как в нем уже будет установлен электродвигатель для вращения.

Горелка также нужна заводская, так как при самостоятельном изготовлении возможны проблемы с надежностью и регулированием мощности. Средняя стоимость 30 кВт модели составит от 45 до 50 тыс. руб. Основная проблема возникнет при эксплуатации старого котла. В нем не предусмотрена система очистки, как в специальных моделях. Поэтому нужно будет 1 раз в 2-3 месяца очищать теплообменник от сажи.

Выгодно ли использовать котел отопления, работающий на пеллетах? Да, но лучше всего выбирать модели котлов, которые могут работать не только на паллетах, но и на любом другом твердом топливе. Некоторые из них рассчитаны даже на установку газовой или дизельной горелки. Это даст возможность изменять вид топлива без модернизации всей системы.

В качестве примера сложности самостоятельного изготовления пеллетной горелки можно посмотреть видеоматериал:

Пеллеты среднего качества

В приведенных вычислениях был использован показатель теплотворной способности, присущей гранулам высокого качества белого цвета, так называемым элитным. Они производятся из отходов хорошей древесины и практически не имеют посторонних включений, например, древесной коры. Между тем различные примеси повышают зольность топлива и снижают его теплоту сгорания, зато цена за тонну таких древесных пеллет значительно меньше, чем элитных. За счет уменьшения стоимости многие домовладельцы стараются сделать свое пеллетное отопление более экономичным.

Кроме элитных топливных пеллет, производятся более дешевые гранулы из отходов агропроизводства (как правило, из соломы), чей цвет несколько темнее. Зольность у них невысокая, а вот теплотворная способность снижена до 4 кВт/кг, что в конечном счете скажется на потребляемом количестве. В данном случае расход в сутки на дом 100 м2 составит 35 кг, а в месяц – целых 1050 кг. Исключением являются гранулы, изготавливаемые из рапсовой соломы, их теплота сгорания не хуже чем у березовых или хвойных пеллет.

Существуют и другие гранулы, что производятся из самых разных отходов деревообрабатывающих предприятий. В них присутствуют всяческие примеси, в том числе и кора, от которых в современных котлах на пеллетах возникают неисправности и даже сбои в работе. Естественно, нестабильная работа оборудования всегда вызывает повышенный расход топлива. Особенно часто капризничают от некачественных гранул теплогенераторы с ретортными горелками в виде чаши, обращенной вверх. Там шнек подает топливо в нижнюю часть «чаши», а вокруг располагаются отверстия для прохода воздуха. В них попадает сажа, из-за чего интенсивность горения снижается.

Чтобы не возникало подобных ситуаций и КПД котла не снижался, желательно выбирать горючее с малой зольностью и ни в коем случае не влажное. Иначе начнутся проблемы со шнековой подачей оттого, что влажные гранулы рассыпаются и превращаются в труху, засоряющую механизм. Можно для отопления дома пеллетами использовать более дешевое топливо, когда котел оборудован горелкой факельного типа. Тогда зола покрывает стенки топки и падает вниз, не попадая обратно в горелку. Единственное условие – обслуживать и чистить камеру сжигания и элементы горелки придется чаще, по мере загрязнения.

Расход топлива

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

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

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

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

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

Сорта пеллетов (топливных гранул)

• ВысшийЭто топливо относится к премиум-классу. Такие гранулы получили дополнительное название – «белые».Т.к. как при их производстве используется высококачественное сырье, стоимость горючего выше других сортов.Обычно они выпускаются нескольких цветов: светло-коричневые, белые, бежевые.Такие гранулы изготавливаются из дубовых или буковых опилок. Сырьем может служить любая твердая древесина.
• ПромышленныеТ.к. в состав гранул входит кора дерева, они отличаются от других своим темным цветом. Пеллеты имеют высокую теплотворность, однако их зольность превышает 0,7%.Цена промышленных гранул немного ниже стоимости горючих веществ премиум-класса. 
• Агропеллеты (стандарт)Они являются одним из видов промышленных гранул. Для производства используется шелуха гречки или стебель подсолнуха. Пеллеты имеют темный оттенок, их зольность составляет более 3%. Они отличаются низкой теплотворностью, не превышающей 15 МДж/кг.Эти гранулы стоят недорого и применяются в качестве горючего для промышленных котлов.

Технологический процесс

Условно процесс получения пеллет можно разделить на следующие стадии.

Измельчение сырья

Для получения требуемых для производства размеров материала применяются дробилки, или их еще называют рубительные машины. Необходимая ширина сырья составляет 25 мм при толщине 2 мм.

После этого требуется произвести сушку полученного материала. С уменьшением его размера затраты энергии возрастают.

Оборудование для изготовления

Сушка и дополнительное измельчение

Влажность при осуществлении технологического процесса играет важную роль, она должна быть 10+/- 2 %. При ее повышении требуется проведение дополнительной сушки. В случае чрезмерно сухого сырья его придется увлажнять до требуемой величины.

Для сушки используется оборудование, которое по своим конструктивным особенностям может быть барабанным или ленточным. Использование ленточной сушилки более предпочтительно в плане безопасности эксплуатации, несмотря на то, что дороже.

Оборудование

Нормальный технологический процесс прессования может быть осуществлен при условии, что величина частиц сырья составляет не более 4 мм. После подсушивания сырье поступает на дополнительное измельчение на дезинтеграторе.

Водоподготовка

При снижении показателя влажности до 8% и менее крайне затрудняется прессование древесины. С целью достижения требуемого уровня этого показателя материал загружается для увлажнения в специальные агрегаты. Для этой цели хорошо подходят смесители шнекового типа, в которых используются пар или вода.

Если сырье для производства пеллет получено из древесины твердых пород, то применение пара позволит уменьшить прочностные характеристики и повысить пластичность. Конструкция некоторых прессов такова, что отпадает необходимость в использовании пара.

Прессование

Этот процесс производится на прессах различной конструкции, которые отличаются формой матрицы. Они могут быть оборудованы матрицей:

• круглой. Такие прессы изначально применялись в пищевой и химической промышленностях, а также для производства комбикормов;
• плоской. Они проектировались для переработки ТБО.

При наличии конструктивных различий, принцип их действия одинаков. Под воздействием усилия происходит смятие материала на матрице. В ходе этого процесса происходит продавливание сырья через ее отверстия, а получающиеся гранулы срезаются при помощи специальных ножей. В ходе такой обработки происходит троекратное уплотнение материала.

Прессование

Процесс, происходящий в рабочей зоне пресса, является адиабатическим. Сжатие в этом случае сопровождается ростом температуры до 100 градусов Цельсия. Значительные нагрузки, воздействующие на оборудование, требуют использования материалов с высокой прочностью.

Охлаждение и очистка

Формирование и качество гранул зависят от приложенного усилия и температуры, образующейся в ходе процесса. При этом максимально допустимой температурой является значение в 120 градусов Цельсия. Превышение его отрицательно отражается на качестве изделия.

Полученные пеллеты должны быть охлаждены. В результате чего происходит их сушка и упрочнение. Затем следует процедура очистки готовой продукции для придания ей товарного вида.

Завершающим этапом производственного процесса получения пеллет является фасовка и упаковка в тару, объем которой соответствует потребностям заказчика.

Этапы производства пеллет

Сорта пеллетов (топливных гранул)

• ВысшийЭто топливо относится к премиум-классу. Такие гранулы получили дополнительное название – «белые».Т.к. как при их производстве используется высококачественное сырье, стоимость горючего выше других сортов.Обычно они выпускаются нескольких цветов: светло-коричневые, белые, бежевые.Такие гранулы изготавливаются из дубовых или буковых опилок. Сырьем может служить любая твердая древесина.
• ПромышленныеТ.к. в состав гранул входит кора дерева, они отличаются от других своим темным цветом. Пеллеты имеют высокую теплотворность, однако их зольность превышает 0,7%.Цена промышленных гранул немного ниже стоимости горючих веществ премиум-класса. 
• Агропеллеты (стандарт)Они являются одним из видов промышленных гранул. Для производства используется шелуха гречки или стебель подсолнуха. Пеллеты имеют темный оттенок, их зольность составляет более 3%. Они отличаются низкой теплотворностью, не превышающей 15 МДж/кг.Эти гранулы стоят недорого и применяются в качестве горючего для промышленных котлов.

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.