Экономичные пеллеты для отопления: стоит ли переходить на систему с твердым топливом?

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.

Принцип работы

Как отмечалось выше, котлы пеллетного типа состоят из трех специальных механизмов:

• котла с горелкой;
• транспортирующей установки, чтобы подавать гранулы;
• бункера для топлива.

Если говорить о работе подобного котла, то это осуществляется по следующей методике:

• пеллеты кладут в бункер для топлива;
• их подача в котел делается при помощи транспортера шнекового типа;
• в котельной топке пеллеты начинают гореть и нагревают тепловой носитель.

В отопительных решениях подобного типа применяется вариант топливного сжигания «сверху вниз». В этом случае горение будет осуществляться существенно медленнее, чем в простой топке, где пеллеты горят «снизу вверх», а нагретые газовые потоки циркулируют и вовлекают в это все топливные слои, расположенные выше. Реализовано это таким образом, если говорить о конструкции, что в топке располагается горелка с форсункой, которая подает нагретый воздух сразу в зону горения.

Это дает возможность осуществлять контроль скорости сжигания топлива, благодаря чему огненная область постепенно уходит вниз. Подача нагретого воздуха позволяет сжигать топливо существенно эффективнее. Кроме того, в таком случае золы и сажи формируется существенно меньше, а КПД таких котлов возрастает с 93 до 96 процентов.

Кроме того, механизм работы пеллетного котла дает возможность работать на одной закладке чуть больше 24 часов, что делает подобную технику отличным решением, чтобы использовать его в быту. К тому же, наличие бункера для топлива дает возможность сделать работу оборудования такого типа полностью автоматической.

Определение качества пеллетов (топливных гранул)

• визуальный осмотр гранул. Поверхность пеллет должна быть гладкой и блестящей, без явных трещин и сколов. Эти показатели являются подтверждением соблюдения технологического процесса в момент изготовления и спрессовывания, а в роли связки использовалась натуральная древесина
• тест на ломкость. Качественный топливный материал не должен крошиться при пальпации, поэтому лучше всего применять твердые гранулы. Пеллеты с нарушением процесса изготовления начнут крошиться уже в момент передачи шнековым оборудованием в топку.
• выбирать пеллеты, упакованные в мешки. Топливные гранулы при таких условиях хранения и транспортировки не будет соединяться с пылью, которая негативно влияет на работу всей системы отопления. Покупать топливный материал следует соответственно параметрам, размерам и типам, указанным в паспорте самой котельной установки. 
• изучить оттенок гранул. Пеллеты светлых тонов свидетельствуют об использовании в производстве древесных материалов без коры и лишних примесей, они считаются самыми эффективными при отапливании. Гранулы темного цвета говорят о том, что производитель использовал кору и древесные отходы в качестве сырья, поэтому эффективность их будет значительно ниже.

Виды пеллет

Для производства пеллет, как уже было сказано выше, используются различные отходы:

• древесные опилки и стружка;
• кора, ветки деревьев, сухие листья и хвоя;
• солома;
• пшеничная, рисовая и гречишная шелуха;
• лузга подсолнечника;
• мелкие фракции торфа и угля;
• бумага и картон.

Пеллеты производятся из отходов деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленностей

Если сравнивать пеллеты, изготовленные из разных материалов, по степени их энергоэффективности и уровню зольности, то наиболее качественными являются те, которые сделаны из отходов переработки древесины – опилок и стружки. Следует иметь в виду, что наличие в опилочной массе посторонних примесей (таких, например, как древесная кора и листья) снижает качественные характеристики пеллет.

Предлагаемые на отечественном рынке топливные брикеты делятся на два основных сорта, каждый из которых отличается определенными качественными характеристиками. Частные потребители используют пеллеты преимущественно первого сорта, представляющие собой гранулы диаметром 4–8 мм, изготавливаемые из очищенных от посторонних примесей древесных отходов. При сгорании топливных брикетов, в результате которого они выделяют 4,7 кВт тепловой энергии в час, остается не более 1,5 % золы. Использоваться такие пеллеты могут как по своему прямому назначению – для обогрева жилых помещений, так и в качестве наполнителя для кошачьих туалетов.

Пеллеты высшего сорта отличаются светло-желтым или даже абсолютно белым цветом

Пеллеты промышленного сорта, имеющие диаметр до 12 мм, изготавливаются из сырья, которое может содержать в своем составе старую и низкосортную древесину, кору, листья и др. Тепловая производительность гранул данного сорта, зольность которых находится в интервале 1,5–5 %, не превышает 4 кВт. С учетом невысокой энергоэффективности использовать пеллеты данного сорта целесообразно только в котлах промышленного назначения.

Индустриальные пеллеты серо-коричневого цвета из-за большого содержания коры и других примесей

Качество сырья (в частности, его плотность и уровень влажности) оказывают влияние и на выход готовой продукции – топливных гранул. Так, если для пеллет используются опилки и стружка, влажность которых находится в интервале 6–13 %, то для изготовления одной тонны брикетов потребуется порядка 2,3 плотных кубических метра сырьевой массы, что составляет примерно 1,15 тонны в массовом выражении. Соответственно, если плотность исходного материала будет меньше, а влажность выше, то для производства пеллет его потребуется больше.

Пеллеты для отопления: виды и особенности использования

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.

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.

Виды и используемое сырье

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

Индустриальные — имеют серо-коричневый цвет, их процент зольности выше 0,7. Это объясняется тем, что древесина, из которой они изготовлены, не прошла окорку. То есть в гранулы попадает большое количество коры, дающей повышенный процент зольности. Стоит учесть, что применение индустриальных пеллет в бытовом котле может привести к его поломке: не все горелки могут работать с топливом большой зольности. Но стоить они могут на 50% меньше, а это приличная экономия. Если ваш котел без особых проблем пережигает такой вид пеллет — можно использовать и их, но чистить его придется чаще.

Индустриальные пеллеты не всегда можно использовать в бытовых котлах

Агропеллеты чаще используют в промышленных котельных

Белые пеллеты — идеальное топливо для бытовых пеллетных котлов

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.

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

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообрабатывающей промышленности, некоторых остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.) и даже из куриного помета. Технология их производства такова, что никаких добавок и связующих не требуется. То есть, это абсолютно безопасное и стопроцентно натуральное топливо, которое к тому же сделано из отходов.

Пеллеты — хорошее топливо

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и характеристики топлива различны. Делят пеллеты на три категории:

• Белые. Это топливо премиум класса с наивысшими характеристиками (и ценой). Названо так за характерный цвет — светло-желтый, почти белый. Но цвет вторичен, первичны характеристики и главная — очень низкая зольность. После сгорания белых пеллет золы остается не более 0,5% от объема топлива. Чистить котел надо будет очень редко. Белые топливные гранулы получают из стружки без коры и других посторонниз включений. Как правило, это столярное или мебельное производство.
• Серые. Сырье для этого типа пеллет может содержать некоторый процент коры, хвои и некоторых других посторонних примесей. Но зольность при этом не должна быть более 1,5%.
• Промышленные или темные пеллеты. Этот вид топливных гранул делают из соломы или жмыха в чистом виде или с добавлением древесных отходов. Зольность этого типа топлива намного выше, чем описанных выше, тем не менее, она не может быть выше 5%.

Белые и серые пеллеты используются для индивидуального отопления. Их еще называют «первого класса» или первокассными. Они имеют диаметр 6-8 мм, плотность примерно 600 кг/м3, количество выделяемого тепла — около 4,7 кВт/ч. Сжигаются они в специальных котлах, которые так и называются — пеллетные. Обычно это оборудование очень требовательно к качеству топлива. Кроме малой зольности предъявляются требования и по целостности гранул, и по отсутствию пылевидной фракции. В противном случае горелка пеллетного котла забивается, котел отключается. Промышленные пеллеты сжигаются тоже в специальных печах, но они имеют абсолютно другое строение и намного большие объемы.

Характеристики пеллет из разного сыроья

В принципе, любые пеллеты можно засыпать в твердотопливные котлы, только их обычно используют на стадии тления. Когда печь уже разогрета, засыпают некоторое количество 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:

Обзор моделей и производителей

На рынке можно найти устройства как российского производства, так и от зарубежных производителей. Сначала расскажем немного об отечественных моделях.

Первой категорией будут модели «Апельсин» от «НКЦ Бийскэнергопроект». Такое название они получили благодаря своему яркому цвету. Их главными особенностями является отличное соотношение качества и цены, а также высокий КПД. Кроме того, они просты в использовании и очень надежны. Такие модели имеют электронное управление, принудительную вентиляцию, а также систему автоматизированной загрузки топлива. Стоимость моделей этой линейки составляет около 150 тысяч рублей.

Еще одна линейка моделей, о которой хочется сказать – «Старт». Они собираются в Челябинске, но в их составе есть объемные польские горелки. Это дает возможность добиться высокого КПД и полного прогорания топливных элементов. Это линейка котлов комбинированного типа, которые имеют возможность работать не лишь на пеллетах, но и на дровах, а также мелкой щепе. Для этого с моделью в комплекте поставляется специальная решетка из чугуна, монтирующаяся вместо горелки. Стоимость такой модели от 130 до 250 тысяч.

Еще один вариант – Zota Pellet из Красноярска. Он потребляет различные категории топлива. Отличительной его чертой будет наличие возможности управления процессом обогрева с помощью СМС. В линейке присутствует пять моделей с мощностью от 15 до 100 киловатт, которые используются в закрытых отопительных системах. Если говорить об отзывах, то они так же хороши, как и финские Auterm Biomatic, но дешевле где-то в два раза.

Также довольно интересны котлы «Куппер», которые выпускает новосибирская компания «Теплодар». Мощность выпускаемых устройств составляет от десяти до сорока киловатт. Они являются собой котлы твердотопливного типа с пеллетной горелкой. Цена такой модели составляет около 80 тысяч рублей. Кроме того, в отзывах отмечается, что настраивать такой прибор непросто, необходимо подбирать качественные пеллеты и так далее. Также следует отметить, что это неполный ряд моделей отечественного производства, представленный на рынке. Довольно интересными решениями в этом сегменте будет продукция компаний «Пеллетрон» и «Общемаш».

Теперь поговорим о продукции зарубежных производителей. Одной из наиболее популярных марок зарубежных пеллетных котлов является южнокорейская Kiturami. Они используются, как для подогрева жидкости, так и для отопления. К тому же, в моделях этого производителя есть механизмы автоматической очистки горелки, теплового обменника и ее колосника. Здесь есть кран автоматического механизма пожарной безопасности. Цена таких устройств этого производителя составляет где-то до 200 тысяч. Котлы «Китурами» считаются одними из наиболее надежных. Отзывы о них хорошие, хотя пользователи отмечают довольно серьезное потребление пеллет.

Также внимания заслуживает продукция бренда Faci. Пользователи отмечают, что эти котлы имеют экономичный расход топлива, безопасность с экологической точки зрения, приятный дизайн, простое управление, а также настройку. Также отмечается, что котлам этого бренда требуется постоянное обслуживание.

Еще одним иностранным брендом, который заслуживают внимание – польская фирма «Кострэва». Модели этой компании отличаются использованием новейших технических решений

Но, это закладывается в стоимость этих устройств. Пользователи также пишут, что расход пеллет здесь бывает выше, чем указано в технической документации. Кроме котлов, этот бренд еще осуществляет выпуск высококачественных пеллетных горелок.

Заслуживают внимания и пеллетные котлы, которые выпускает латвийская компания «Грандег». Она выпускает четыре серии котлов, каждая из которых имеет свои характеристики с различной мощностью от 5 до 100 киловатт. Все модели, представленные производителем, могут монтироваться в систему, где присутствует водяная естественная циркуляция. Владельцы устройств от этого бренда отмечают простоту в управлении такими моделями, а также качественную работу с пеллетами разного качества.

Конечно, продукции иностранных брендов существенно больше представлено на рынке. Также заслуживают внимания различные модели от таких брендов, как Roteks и Termal.

В целом следует отметить, что на рынке сегодня представлено большое количество продукции, как отечественных, так и зарубежных брендов, что дает возможность покупателю выбрать наиболее подходящее решение для себя, которые максимально удовлетворит его потребности.

Итог

Простое арифметическое сложение и калькуляция не отражают действительного положения вещей. Популярность использования столь необычного топлива объясняется целым рядом обстоятельств.

Во-первых, гранулы находят повышенное использование и применение в странах с огромными запасами леса — Финляндии, Австрии, Германии. Там не только стоимость ниже, но и характеристики выше за счет более высокоэнергетических пород древесины.

Во-вторых, применение пеллет в странах Евросоюза все равно обходится дешевле газа, ископаемого твердого топлива или нефтепродуктов из-за высоких потребительских цен;

В-третьих, практически все производство пеллет датируется и субсидируется, как инновационная, природоохранная деятельность. Мало того, финансово стимулируется использование топлива с высокими экологическими характеристиками.

• Песок для детской песочницы
• Как убрать высолы на кирпиче
• Как выбрать поликарбонат для навеса
• Как сделать стеллаж для книг