Пеллеты

Мар 9, 2020 Ремонт

Пеллеты

Пеллеты: что это такое

Как правило, топливная единица обладает следующими параметрами:

  • Длина – от 0,5 до 5 см.
  • Диаметр – от 6 до 8 мм.

Эти гранулы являются продуктом переработки различных деревообрабатывающих отходов.

Это могут быть опилки, кора, всевозможные обрезки, стружка или щепа.

Разновидности пеллетной системы отопления и состав гранул

Отопление с применением гранул твёрдого топлива обладает множеством преимуществ, но есть одно обстоятельство, которое можно назвать существенным недостатком – это необходимость в постоянном контроле со стороны человека. Он должен подбрасывать топливо, чистить топку, а также регулировать заслонки на дымоходе.

Но в последнее время стали особенно популярны котлы отопления с использованием пеллетов, которые отличаются одним важным моментом – это способность долгое время работать без участия человека. Это особенный вид топлива, который представляет собой спрессованную массу, состоящую из измельчённых горючих отходов.

В качестве дополнительных материалов в пеллетах могут использоваться следующие составляющие:

  • Торф.
  • Шелуха.
  • Высушенный помет.
  • Солома.
  • Жмых и т. д.

Подобная практика применения пеллетов позволяет решить сразу две проблемы – это избавление от отходов деревообрабатывающего производства, а также получение достаточно экономичного топлива в виде гранул.

Фото 1. Пеллеты для отопления, в состав которых входит шелуха подсолнечника в качестве дополнительного материала.

Помимо этого, пеллеты изготавливаются из древесины вторичного типа. ДСП, МДФ, фанера – все это может являться основой для этого «твёрдого биотоплива». Однако, применение этих гранул достаточно ограничено, что объясняется высоким содержанием вяжущих веществ в составе.

Важно! Цвет и консистенция гранул отличается, в зависимости от того, какой именно материал применялся в качестве основы.

Виды пеллетов

Существует несколько сортов гранул:

  • Индустриальные. Гранулы обладают серо-коричневым оттенком. Зольность – более 0,7%. Данный показатель говорит о том, что в составе гранул присутствует большое содержание коры. Такой материал отличается достаточно доступной ценой, но подобная экономия может привести к определённым проблемам. Дело в том, что некоторые бытовые котлы не рассчитаны на работу с пеллетами, что и приводит к поломке. К тому же, использование индустриальных гранул ведёт к частым чисткам котла от золы.
  • Агропеллеты. Этот материал также характеризуется высоким процентом зольности. Именно поэтому такое топливо чаще всего используются в крупных тепловых станциях, а не в обычных домашних котлах. Ещё одним недостатком является низкая прочность гранул, поэтому часть из них элементарно рассыпается во время транспортировки.
  • Белые пеллеты. Этот материал считается самым качественным из всех присутствующих. Гранулы могут быть белого цвета, либо иметь небольшие серые или жёлтые вкрапления. Помимо приятного запаха настоящего дерева, белые пеллеты отличаются низким показателем зольности – 0,5 %. Чистка котла требуется один раз в два месяца, что хорошо не только для самого пользователя, но и для оборудования, ведь оно практически не изнашивается.

Фото 2. Белые пеллетные гранулы с низким показателем зольности издают приятный запах дерева.

Какие пеллеты лучше для печки?

Пеллетные котлы достаточно надёжны в своей эксплуатации, но и они могут выходить из строя. Как правило, причиной этому является некачественное твёрдое топливо, поэтому нужно знать основные моменты, на которые стоит обращать своё внимание при выборе пеллетов для печки.

В России отсутствуют нормы качества этого материала, поэтом нужно опираться на информацию западных производителей подобного топлива. Они придерживаются достаточно строгих правил изготовления гранул, хранения и транспортировки, поэтому их опыт будет весьма полезен.

Самыми важными характеристиками пеллетов является не только длина и диаметр, но и следующие параметры:

  • Зольность.
  • Номинальная влажность.
  • Удельная тепловая производительность.
  • Плотность.
  • Процентное содержание вредных примесей и металлов.

Лучшими пеллетами являются те гранулы, которые изготовлены из первичной древесины.

Они производят больше тепловой энергии, что и является основным критерием качества. Помимо этого, в них практически отсутствуют вредные примеси.

Цвет гранул бывает достаточно обманчив. Тёмный оттенок может говорить о том, что в составе топлива присутствует большое содержание коры, которая довольно плохо разгорается. В то же время тёмный цвет может свидетельствовать о том, что они немного подгорели при производстве, но это никак не влияет на их качественные характеристики.

Справка! Показатель влажности не должен превышать 10 %. Кроме того, нужно проверить гранулы на прочность – если они легко рассыпаются в руках, то это будет говорить о низком качестве пеллет. Процентное содержание пыли в гранулах не должно составлять более 2,3.

Расчет расхода материала для частного дома: сколько тонн нужно на зиму

В качестве примера для расчёта количества топлива возьмём частный дом, площадь которого составляет 100 квадратных метров.

Необходимо знать мощность котла. Если нет точной цифры, то для расчёта возьмём средний показатель – 10 кВт. Сколько же тонн гранул нужно на зиму?

Понятно, что котёл не работает круглыми стуками, поэтому введём уравнивающий коэффициент – 0,7. Итак: 50 400 * 0,7 = 35 300 кВт в час.

Известно, что 1 кг пеллет эквивалентен 3,5 кВт в час. Получается: 35 300/3,5 = 10 тонн на 7 месяцев, либо 1,5 тонны топлива за один месяц.

Как устроен котёл?

Стандартный котёл для пеллетов устанавливается на полу. Включает в себя следующие элементы:

  • Корпус, внутри которого расположены все основные устройства. Кроме того, может включать в себя бак, вентилятор и циркуляционный насос.
  • Пеллетная горелка. Напоминает обычный металлический поддон с отверстиями на дне. Рядом с горелкой располагается нагнетающий вентилятор, а в качестве средства розжига используются ТЭНы.
  • Камера сгорания. Она существенно меньше, чем камера в обычном котле, что объясняется дозированной подачей гранул.
  • Теплообменник – полая конструкция, изготовленная из чугуна или стали.
  • Топливный бункер. В резервуар засыпаются гранулы. Выбирать лучше более объёмный вариант, что позволит добиться определённой автономности работы.
  • Винтовой шнек, подающий гранулы в горелку.
  • Электронный контролёр, фиксирующий информацию с датчиков, а также позволяющий управлять агрегатом дистанционно.

Фото 3. Стандартный котел с пеллетной системой отопления установлен на кафельном полу в помещении.

Плюсы и минусы

Пеллетные котлы являются выгодным решением, если отсутствует возможность подключения к газовой магистральной сети. Его основные преимущества заключаются в следующем:

  • Частичная автономность работы, что позволяет человеку не участвовать в процессе несколько дней.
  • Простота в эксплуатации. Плановая чистка проводится всего раз в месяц.
  • КПД 95%.
  • Экономичность, если сравнивать пеллеты с электроэнергией или газом.
  • Эксплуатационный срок достигает 20 лет.

Есть и ряд недостатков:

  • Стоимость гранул может значительно отличаться, в зависимости от региона.
  • Котлы уязвимы перед некачественным топливом.
  • Необходимость в специальном месте хранения гранул.
  • Агрегат обладает довольно большими размерами.

Сортовые разновидности пеллет

По существующей классификации топливные гранулы подразделяются на три группы:

  • белые пеллеты, которые принято называть топливом премиум-класса, подходящим для высокотехнологичных котлов отопления;
  • темные или индустриальные пеллеты, немного уступающие первой группе по качеству, так как в ход идет не только древесина, но и кора (подходят для сжигания в пеллетных котлах, но с более частым удалением золы);
  • агропеллеты, считающиеся дешевым топливом стандартного качества, сжигаются в больших котлах, выпущенных производителями именно для этого вида твердого топлива.

Теплотворная способность белых и темных пеллет одинакова: 17,2 Мдж/кг, а у агропеллет ниже — 15 МДж/кг. Зольность пеллет премиум-класса составляет 0,5%, темных — 0,7% и выше, агропеллет — 3% и более.

Сыпучесть сухих топливных гранул обеспечивается их цилиндрической формой и физико-геометрическими характеристиками (плотность, истираемость, насыпная масса). Благодаря этим качествам топливо может автоматически подаваться через специальные устройства, используемые в котельных. Автоматизация подачи пеллет в котел отопления позволяет обеспечить его длительную работу без активного участия человека. В этом и кроется секрет успеха пеллет на топливном рынке многих европейских стран.

Основные этапы процесса производства

Пеллетное производство можно условно представить в виде нескольких этапов:

  • измельчение сырья;
  • сушка измельченных компонентов;
  • доизмельчение высушенных частиц;
  • водоподготовка с целью увлажнения древесной муки;
  • прессование измельченного и увлажненного сырья в гранулы;
  • охлаждение пеллет и очищение их от пыли;
  • фасовка топливных гранул и упаковка.

Давайте рассмотрим каждый этап подробнее.

Этап #1 — измельчение древесного сырья

С помощью рубительных машин, называемых дробилками, обеспечивают измельчение древесного сырья до фракций, длина и ширина которых составляет 25 мм, а толщина – 2 мм. Затем измельченное сырье подвергается сушке. Чем меньше размер фракций, тем меньше потребуется энергозатрат для их сушки.

С помощью рубительных машин, называемых дробилками, обеспечивают измельчение древесного сырья до фракций, длина и ширина которых составляет 25 мм

Этап #2 — сушка и доизмельчение

К уровню влажности древесного сырья, отправляемого под пресс, предъявляются конкретные требования. Процент влажности должен составлять 10% с отклонением на 2% в меньшую или большую сторону. Если сырье будет слишком влажным, потребуется проведение дополнительной сушки. Если же фрагменты древесины будут слишком сухими, то их придется дополнительно увлажнять, добиваясь 10-процентного значения уровня влажности.

Сушильное оборудование бывает барабанного и ленточного типа, причем последний вариант предпочтительнее, хоть и дороже. Использование сушилок ленточного типа более безопасно. Сушилки могут эксплуатироваться на газе или на древесных отходах. Существует еще разделение оборудования по виду применяемого сушильного агента, в качестве которого может выступать водяной пар, горячий воздух или топочные газы.

Устойчивая работа пресса возможна лишь в том случае, если размер входной фракции сырья не будет превышать 4 мм. Подсушенное сырье дополнительно подвергается измельчению в молотковых мельницах, стружечных станках, дезинтеграторах.

Этап #3 — водоподготовка

Сырье, уровень влажности которого не дотягивает до 8%, сложно поддается прессованию. Чтобы получить нужную степень влажности, необходимо пропустить пересушенное сырье через устройство дополнительного увлажнения. Лучшим вариантом считаются шнековые смесители, в которые подается пар или же вода. Пар приходится применять при обработке древесного сырья, полученного из твердых пород. Под воздействием пара снижается прочность древесины и увеличивается ее пластичность.

Прессы ряда производителей устроены таким образом, что им не требуется предварительного парового воздействия на сырье. Некоторые недобросовестные производители применяют пар для обработки старого и уже слежавшегося сырья. Однако получить пеллеты хорошего качества из «оживленного» таким способом сырья все равно не удастся.

Этап #4 — прессование

Протекание процесса гранулирования осуществляется с помощью прессов, выпуском которых занимаются известные в мире производители: CPM, Salmatec, Andritz, Amandus Kahl, Munch, Buhler и др. Данный вид оборудования имеет конструктивные различия, основным их которых является вид матрицы. Бывают прессы:

  • с круглой матрицей (создавались для применения в пищевой и химической промышленности, а также для производства комбикормов);
  • с плоской матрицей (создавались для утилизации ТБО).

Несмотря на конструктивные различия, прессы обеих модификаций работают по одному и тому же принципу. Бегущие катки сминают сырье на матрице, обеспечивая его продавливание сквозь предусмотренные отверстия на ее поверхности. Выдавившиеся гранулы обрезаются специальными ножами. В ходе процесса прессования оборудованию удается уплотнить сырье в три раза.

Процесс формирования пеллет с помощью цилиндрического матричного пресса. Одинаковые по диаметру гранулы выдавливаются через отверстия матрицы и срезаются

Силы трения в условиях течения адиабатического процесса, вызываемого резким сжатием сырья, способствуют подъему температуры в рабочей зоне пресса до 100 градусов по Цельсию. На переработку тонны сырья расходуется в течение часа 30-50 кВт электроэнергии.

При гранулировании древесины оборудование испытывает большие нагрузки, поэтому его производят из особо прочных материалов. Отдельные детали типа матрицы выпускают из закаленных износостойких сплавов.

Этап #5 — охлаждение пеллет и очищение их от пыли

От степени усилий, приложенных к прессованию сырья, и величины температуры, при которой происходит формирование гранул, зависит качество получаемых пеллет. Однако существует верхний «потолок» температурных значений (120°С), при превышении которого в гранулируемом сырье начинают протекать необратимые процессы, негативно сказывающиеся на качестве пеллет.

Спрессованные гранулы нуждаются в охлаждении, действующем на них с кондиционирующим эффектом. Оборудование известных производителей оснащено системами очистки готовых гранул от пыли и мелких крошек. Очищению пеллеты подвергаются сразу же после процедуры охлаждения. Это положительным образом сказывается на качестве пеллетного топлива.

Этап #6 — фасовка топливных гранул и упаковка

Гранулированное топливо фасуется и упаковывается разными способами, что позволяет удовлетворить разносторонние запросы потребителей. Пеллеты могут реализовываться насыпью в свободном виде или в объемных мешках — так называемых «биг-бэгах», вмещающих от 500 до 1200 кг гранул.

Составные элементы огромного полимерного мешка (биг-бэга), используемого для хранения пеллет на складах производителя и последующей транспортировки до коечного потребителя

Насыпью обычно отгружаются топливные гранулы, отправляемые на ТЭЦ. Хотя возможна отгрузка насыпью и пеллет высокого качества, которые закупаются для отопительных котлов, а также с целью дальнейшей реализации в более мелкой расфасовке.

«Биг-беги» – это полимерные мешки, снабженные стропами для механизации погрузо-разгрузочных работ. Пеллеты, хранимые и перевозимые в мешках, не теряют своих сыпучих качеств и сохраняют требуемый уровень влажности. Однако покупка уже расфасованных топливных гранул обычно обходится дороже рядовому потребителю.

Специальные автоприцепы для перевозки биг-бэгов с пеллетами. Для разгрузки тяжелых мешков применяются автопогрузчики

Пеллеты, расфасованные в упаковки по 10-20 кг, также пользуются популярностью среди потребителей. Владельцы пеллетных котлов и каминов, не имеющие бункеров для хранения больших запасов пеллет, покупают их в мелкой расфасовке. Конечно, данный способ покупки топливных гранул считается самым затратным. Однако в мелкой таре реализуются только отборные пеллеты.

Многим покупателям удобнее приобретать отборные пеллеты, расфасованные в небольшие полиэтиленовые мешки, которые легко перевозить в личном транспорте

По каким нормам определяют качество пеллет?

Российские производители пеллет пользуются стандартами качества, принятыми в европейских странах. Зарубежные производители топлива для пеллетных котлов получают сертификаты соответствия выпускаемой продукции действующим в Европе стандартам качества. Отсутствие документа, подтверждающего качество пеллет, отпугивает покупателей. При этом стоимость сертифицированной продукции того же качества выше, чем не сертифицированной.

В стандартах качества EN plus и EN-B зафиксированы требования к бытовым и промышленным пеллетам по ряду критериев, а именно:

  • диаметру;
  • длине;
  • насыпной массе;
  • теплоте сгорания;
  • влажности;
  • истиранию (проценту пыли);
  • твердости;
  • зольности;
  • температуре плавления золы;
  • содержанию металлов и других химических элементов, указываемых в мг на кг.

Производители, желающие выиграть тендер на госзакупки пеллетного топлива, должны предоставить в пакете документов сертификат EN plus.

Как не дать обмануть себя при покупке?

При покупке пеллет рядовому гражданину также надо обращать внимание на наличие сертификата качества. Помимо этого важного документа, который недобросовестные продавцы могут и подделать, необходимо выяснять место изготовления топливных гранул. Крупные производители имеют постоянных поставщиков сырья, под особенности которого настроено все технологическое оборудование компаний. С этой точки зрения у крупных производителей пеллеты будут качественнее.

Визуальный осмотр топливных гранул также помогает оценить пригодность продукции для работы пеллетных котлов. При таком контроле обращается внимание на цвет гранул, сохранность их формы, количестве пыли, целостности поверхности пеллет, отсутствии ярко выраженных запахов и др. Можно заказать и лабораторные исследования топливных гранул на предмет их соответствия европейским нормам качества. Только за оказанную услугу придется заплатить.

  • Марина

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.

Качество пеллет


Качественное биотопливо можно определить по внешнему виду. Желательно, обратить внимание на несколько параметров:

  • Поверхность. Она должна быть блестящей, гладкой, ровной, без вздутий, трещин.
  • Размер. Оптимальный размер гранул, который прогорает полностью, давно стандартизован: длина — не более 5 см, диаметр — 6-8 мм.
  • Запах. Качественные пеллеты слегка пахнут клеем, но не древесиной.
  • Цвет. Он должен быть равномерным, без признака грибка и плесени.
  • Пыль. Ее количество должно быть минимальным.

Изобретение пеллет решило сразу две проблемы: появился недорогой, экологически чистый и эффективный источник энергии, а также идеальный способ практически полного уничтожения разнообразных биологических отходов.

Производство пеллет своими руками: из чего и как их делают

Весь процесс изготовления топлива своими руками можно разделить на несколько этапов:

  • Переработка сырья путём дробления. В продаже есть бытовые дробилки, на выходе из которых получается щепа небольшой толщины и размера.
  • Далее, щепу нужно тщательно просушить. Для этих целей может использоваться обычная барабанная сушилка. Следите за тем, что влажность не была менее 8%, иначе придётся увлажнять пеллеты.
  • Прессование с помощью гранулятора. В его камере довольно высокая температура, что и позволяет формировать гранулы.
  • Конечным этапом является охлаждение. Гранулы рассыпаются на ровной поверхности, после чего они остывают до нормальной температуры.

Важно! Дробление не делают, если в качестве основы пеллет выступают опилки.

Для самостоятельного производства гранул понадобится определённое оборудование – сушилка, дробилка и гранулятор. Их можно приобрести, или изготовить самостоятельно на основании чертежей из интернета.

Полезное видео

В видео можно посмотреть, насколько быстро сгорают пеллеты в небольшом котле.

Существенным моментом является вопрос хранения пеллет. Мешки с топливом размещаются в сухом, хорошо проветриваемом помещении с деревянным полом. Важно наблюдать за тем, чтобы мешки не намокали, иначе гранулы размякнут и, как следствие этого, разрушатся.

Стоимость популярных древесных пеллет

Таблица цен на наиболее распространённые сорта пеллет.

Сорт «серые» 1 сорт
Размеры Ø8мм Ø8мм
Фасовка мешок 30кг

мешок 25кг

Состав ель/сосна ель
Кол-во мешков на поддоне 33 мешка + 10кг 40 мешков
Влажность 8% 7,8%
Зольность 0,7% 0,5%
Калорийность 4605 ккал/кг 4854 ккал/кг
Теплотворность 4,4 кВт*ч/кг 4,4 кВт*ч/кг
Плотность 1,2 г/см3 1,2 г/см3
Стоимость 7700 руб 8500 руб

Что лучше — дрова или пеллеты?

Увидеть отличия между дровами и пеллетами поможет сравнение стоимости одной единицы тепла. К примеру, 1 куб дров весит около 600 кг и стоит около 1500 рублей, а 1 куб брикетов — 1000 кг и 3000 рублей. Но древесина содержит на 40−50% реального топлива меньше.

При этом древесина выделяет количество тепла в 2900 ккал в час, а брикеты — 5200 Вт в час. Цена за 1 Вт этих двух топливных материалов будет незначительно различаться, а эффект практически одинаковый.

Но при выборе учитывают и качество. Чаще продается свежеспиленная древесина с влажностью около 50%, что уменьшает их теплотворность. Дополнительно, они требуют много места для хранения, а их перевозка обходится еще дороже.

Технические требования для пеллет:

Наименование показателя Фактические Соответствует
Общая влага на рабочую основу 6,89% ISO 589, DIN 52183
Зола на сухую базу 0,58% ISO 1171, DIN 51719
Зола на сухую базу 0,54%
Летучие вещества на сухую базу 84,33% ISO 562, DIN 51720
Летучие вещества на рабочую основу 78,52%
Теплотворная способность на сухую базу 4874 Ккал/кг ISO 1928, DIN 51900
Теплотворная способность на рабочую основу 4538 Ккал/кг ISO 1928, DIN 51900
Рабочая теплотворная способность на рабочую основу 4205 Ккал/кг ISO 1928, DIN 51900
Сера на сухую базу меньше, чем 0,01% ISO 19579, DIN 51724
Сера на рабочую основу меньше, чем 0,01%
Водород на сухую базу 6,44% ISO 12902, DIN CEN/ TS 1510
Водород на рабочую основу 6,00%
Прочность 97,2% EN 15210-1
Истираемость 2,8%
+3,15 мм: 98,4%

-3,15 мм: 1,6%

CEN/TS 15149-1

Классифицирование по сорту

«светлые» (лучшего сорта) «серые» (среднего качества) «темные» (низшего качества)

admin

Поadmin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *