Как сделать пеллеты для котла в домашних условиях

Особенности пеллетных котлов

Как упоминалось ранее, пеллетные котлы отличаются высоким КПД, однако стоят довольно дорого. Такие агрегаты имеют в своей конструкции следующие составляющие:

• отсек, предназначенный для пеллетных гранул;
• механизм, ответственный за подачу пеллет;
• модуль авторозжига;
• горелку;
• модуль управления с датчиками, ответственными за температурный режим.

Указанные отопительные агрегаты могут оснащаться горелками разных типов.

• Факельная. Сжигание топлива в горелке такого типа осуществляется в воздушном потоке, который поступает из нагнетателя, формируя своеобразный факел, состоящий из горячих углей. Температура при использовании такой горелки может доходить до 1200 градусов.
• Каминная. Иначе такую деталь называют колосниковой. В этом случае гранулы сами ссыпаются в чашу горелки из отсека с дозатором. Воздух в такой конструкции поступает из бокового воздуховода либо дырок в самой чаше.
• Объемного сгорания. Такие горелки называют роторными. Они представляют собой чашу из чугуна или стали, в которую гранулы попадают через центральную часть реторты – снизу, а горение при этом происходит по всей поверхности.

Что касается механизма подачи топлива, то он может быть:

• шнековым;
• пневматическим.

Автоматические системы в пеллетных отопительных агрегатах также бывают различными. Например, такими:

• лямбда-зонды;
• системы управления по локальной линии;
• системы GSM-управления;
• управление через интернет.

Однако нельзя забывать о том, что сегодня очень часто встречаются пеллетные гранулы не самого высокого качества. Низкосортное топливо может негативно сказаться на работе котла. Также стоит учесть, что в большинстве случаев такая техника находится в зависимости от электрической энергии. Если дом построен в районе, где частые перебои в работе электричества – обычное дело, то прогрев жилища может оказаться под угрозой.

Главным недостатком таких агрегатов является дороговизна самих горелок пеллетного типа. На современном рынке в большинстве своем встречаются модели, произведенные в Германии, Италии и Испании. Стоимость на некоторые товары от известных и зарекомендовавших себя брендов достигает 3000-6000 тысяч евро. Конечно, в магазинах можно найти и горелки отечественного изготовления, которые по многим параметрам сходны с зарубежными вариантами, но стоят гораздо дешевле.

Из какого сырья производят пеллеты

Нет особых ограничений в использовании сырьевого материала для изготовления пеллет. Главное – они должны быть природного происхождения, плюс – горючими.

Но к сырьевому материалу есть свои требования:

1. Зольность. Это несгораемые остатки, которые остаются после сжигания топлива. У пеллет этот показатель не должен превышать 3%.
2. Влажность – 8-15%.
3. Минимальное количество химических компонентов, таких как сера, хлор, азот и прочее.
4. Свежесть материала, потому что старое сырье теряет свою энергетическую ценность.
5. Возможность его гранулировать. Не все природные горючие материалы имеют невысокую прочность. А чем прочнее сырье, тем слабее пеллеты в плане твердости. Потому что их сложнее прессовать.

Переработка опилок, жмыха, шелухи, кожуры семян

К сожалению, отходы агропромышленного комплекса соответствуют не всем параметрам. У них высокая зольность, невысокая энергетическая ценность, плюс – большое содержание химических элементов. Единственный плюс, который перебивает недостатки, минимальная цена. Это снижает себестоимость пеллет.

Гранулированное топливо из сельскохозяйственных растительных отходов обладают достаточно неплохой энергетической ценностью – до 5 кВт/кг. Но у них по сравнению с древесиной повышенная зольность – 1,5-3%. Поэтому пеллеты из такого сырья относятся к третьему сорту. Отсюда и невысокая цена.

Изготовление пеллет из древесины, сены и соломы

Пеллеты из древесины без коры – первый сорт. Зольность такого топлива не превышает 0,5%, тепловая мощность – 5,4 кВт/кг. Это самый дорогой вариант.

Древесина с корой относится ко второму сорту. Сюда же можно причислить пеллеты из соломы и сена. Здесь зольность – 1-1,5%, мощность сгорания 5,2 кВт/кг.

Технология изготовления пеллет из древесины

Способ изготовления прост. Включает несколько технологических операций:

1. Сортировка древесины по размерам: на опилки и стружку, а также на щепу, ветки и горбыль.
2. Дробление крупных элементов.
3. Дробление мелких элементов до получения размеров длины до 4 мм, толщины до 1,5 мм.
4. Сушка. На выходе влажность не должна превышать 12%.
5. Грануляция. Здесь и используется гранулятор опилок.
6. Вторичная сушка готового материала.

В процессе прессования из древесины выделяется лигнин. Это природное полимерное соединение, которое содержится в клетках растений. Именно он и связывает между собой частички древесины, то есть склеивает их.

Запуск и уход за котлом

Сравнение затрат на отопление

Запуск

Запуск оборудования можно производить только после установки пеллетного котла и подсоединения к нему соответствующих труб отопительной системы. После того как упомянутые задачи будут выполнены, включите подачу холодной воды в систему обогрева.

Понаблюдайте за работой котла. При наличии любого рода нехарактерных признаков выключите оборудование и откажитесь от его использования до устранения неполадок.

Понаблюдайте за работой котла

Уход

Самодельные пеллетные котлы, равно как и любые другие отопительные агрегаты, нуждаются в соответствующем уходе.

Каждые 2-3 недели очищайте зольник от отходов. Каждые 2-4 недели прочищайте дымоотводящий канал. На это у вас не уйдет много времени, зато игнорирование такого простого обслуживания приведет к существенному уменьшению эффективности котла и сделает оборудование потенциально небезопасным.

При желании к пеллетному котлу можно подключить дополнительные средства автоматизации. Это сделает эксплуатацию оборудования более удобной – вы попросту сможете забыть о необходимости дозагрузки топлива и прочих сопутствующих мероприятиях на какое-то время.

Современные средства автоматизации позволяют даже налаживать удаленное управление отопительным агрегатом, что также очень удобно.

И это не единственные возможные дополнения. Как вам, к примеру, системы самоочистки для котлов? Обязательно изучите доступные модификации и при желании купите такие дополнения для своего котла.

Котел с бункером для пеллет

Собрать же простой пеллетный котел можно своими руками, следуя полученной ранее инструкции.

Удачной работы!

Устранение неисправностей

Чтобы организовать нормальную работу пеллетного котла отопления, нужно для начала правильно подобрать месторасположение и сделать грамотный монтаж отопительной системы. Основание при установке котла обязано быть прочным, способным выдерживать как вес непосредственно котла, так и массу бункера с пеллетами.

Пол и стены необходимо изолировать негорючими материалами. Из таких же материалов монтируется вентиляция и дымоход. Существует несколько довольно распространенных нарушений работы котла, которые вполне можно исправить своими руками:

1. Появление искр из дымоходной трубы, как правило, провоцируется загрязнением зольников продуктами горения.
2. Высокий уровень расхода горючего может вызываться пеллетами плохого качества либо значительным снижением температуры на улице.
3. Слабый обогрев помещения может быть при неверном расчете мощности котельного оборудования, при наличии в отопительной системе воздушной пробки либо недостаточном количестве батарей.
4. Появление хлопков и дыма во время открывания дверки котла отопления чаще всего обусловлено следствием загрязнения дымоходных и жаровых труб.

Пеллетная горелка, которая изготовлена своими руками — это один из доступных способов оптимизации автономной отопительной системы, тем более если в роли источника тепла применяется твердотопливный котел. Это устройство даст возможность обогревать жилище почти всеми разновидностями твердого топлива.

Виды

Факельные

Такие горелки для твердотопливных котлов характерны в основном для российской продукции. Огонь устремляется в боковую плоскость. Подача пеллет происходит по горизонтальному шнеку либо с использованием вакуумной трубки. Тяга в котел должна обеспечиваться принудительно. Давление воздуха, создаваемое вентилятором, вполне соответствует потребностям отопительного оборудования; в зависимости от формирующихся завихрений, горение происходит более или менее стабильно.

Факельные горелки обеспечивают превосходную эффективность рабочего процесса. Закладывать внутрь можно практически любое горючее. Помимо пеллет самых разных типов, допускается использовать даже обычную сухую щепу, подходящую по размеру. Устройство использует эффект наддува. Плавность регулировки обеспечивается прямой связкой между вентилятором и автоматической системой управления.

Солома как топливо: теплотворная способность

Удельную теплотворную способность любого топлива измеряют в различных единицах, но проще всего это делать в киловаттах (кВт) на 1 кг веса, однако можно использовать мегаджоули (МДж) или килокалории (кКал).

Мы составили таблицу, в которую включили теплотворную способность различных видов соломы и тех материалов, которые чаще других используют для отопления дома или дачи:

Материал	Теплотворная способность
кКал	кВт	МДж
Солома пшеничная свежая	3400	3,95	14,2
Солома пшеничная сухая	3750	4,4	15,7
Солома льняная свежая	3400	3,95	14,2
Солома льняная сухая	3805	4,4	16
Пеллеты/брикеты из свежей соломы (влажность 30–40%)	3500	4	14,65
Пеллеты/брикеты из соломы после высыхания (влажность 10–15 %)	4000	4,65	16,7
Дрова свежие (влажность 50–60%)	1940	2,2	8,1
Дрова сухие (влажность 20%)	3400	3,95	14,2
Уголь бурый	3100	3,6	13
Уголь черный (каменный)	6450	7,5	27
Щепа сухая (влажность 20–30%)	2610	3	11
Опилки (влажность 20–40%)	2100	2,4	8,8
Пеллеты/брикеты из опилок или щепы	4100	4,8	17,1

По своей теплотворной способности солома находится на одном уровне с высушенной древесиной, поэтому хорошо подходит для отопления.

Поэтому для превращения этого материала в полноценное топливо необходимо каким-то способом повысить его плотность. Однако существуют отопительные печи, способные работать на не спрессованной соломе, но все они отличаются очень большими размерами и невысокой эффективностью.

Из чего делают топливные гранулы

Сырьём для производства пеллет, как правило, выступают отходы деревообрабатывающего производства – щепка, стружка, опилки, кора, обрезки. Также в гранулы спрессовывают сельскохозяйственные отходы и прочие природные материалы: солому, жмых, сухой помёт, ветки, шелуху, торф. Получается, что вместо проблем с утилизацией имеем недорогое экологичное отопление. За рубежом есть специальный термин для пеллет и схожих по составу топливных брикетов – «твёрдое биотопливо».

Заметим, что пеллеты можно изготавливать из вторичной древесины. Например, перерабатывается фанера, МДФ, ДСП, ДВП, ОСП. Однако из-за большого содержания вяжущих веществ применение таких гранул несколько ограничено, поэтому обычно вторичную древесину домешивают к натуральным волокнам.

В зависимости от сырья внешний вид пеллет будет отличаться

Самодельные грануляторы

Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:

• Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор.

Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей

Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.

Изготовление матрицы под готовый шнек.

Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.

После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.

Как сделать гранулятор с плоской матрицей

Сначала надо разобраться с тем, как он устроен. Все отлично продемонстрировано в видео.

Устройство пеллетайзера с плоской матрицей

В следующем ролике довольно подробные пояснения по процессу изготовления матрицы и роликов.

Стоимость традиционных энергоносителей повышается, и все чаще владельцы частных домов решают использовать для отопления различные виды биомассы. Один из таких видов топлива — пеллетное. Оно представляет собой прессованные гранулы, а в качестве материалов можно использовать мелкие древесные опилки, торф, солому и т.д. Так как производство этого вида топлива в странах СНГ развито слабо, многие люди решают делать пеллеты своими руками.

Как рассчитать мощность котла

Чтобы установить требуемую мощность котла, нужно знать размеры помещения, которое им будет обслуживаться, степень утеплённости дома и погодные особенности района.

Сложный теплотехнический расчёт можно заказать специалистам, а можно самостоятельно сделать примерные расчёты.

Для этого понадобится знать площадь дома.

• Для тёплых регионов берётся 0,8 кВт мощности на 10 м2.
• В средней полосе – 1,2–1,4 кВт на 10 м2.
• А в районах с морозными зимами – 1,5 – 2 кВт.

Если дом плохо утеплён, добавляют от 20 до 40 % мощности.

Например, для дома в 90 м2 принято устанавливать котёл мощностью 9 кВт, но если жильё расположено в северном районе, лучше выбрать котёл 13 – 18 кВт (90 х 1,5 или 90 х 2).

Оборудование для изготовления

Все станки, пущенные на изготовление пеллет, должны быть качественными и высокопроизводительными. В домашних условиях не рекомендуется заниматься производством древесных гранул.

Сушилка для опилок

Механизм для понижения влажности сырья. Без сушилки нельзя приступать к производству продукции, иначе большой риск обанкротиться из-за плохой продукции. В производстве часто используют аэродинамичные сушилки АС-3. Они отличаются мощностью и высокой теплоёмкостью.

Гранулятор

Грануляторы с плоской и цилиндрической матрицей отличаются производительностью. У первого будет низкая производительность и маленькие гранулы. Хорошим выбором будет шнековый пресс Pini-Kay со средним барабаном.

Охладитель

Охлаждение сразу после производства понижает (незначительно) влажность и увеличивает сроки хранения продукта. В среднем охлаждение пеллет занимает 10-15 минут. В станке должно быть высокое давление, чтобы не прерывалось производство.

Что такое топливные пеллеты

Прежде чем выяснять, как делают пеллеты в домашних условиях или в условиях производственного предприятия, следует разобраться с тем, что собой представляет такой вид твердого топлива. Пеллеты для отопления – это цилиндрические гранулы, спрессованные из горючего сырья, диаметр которых может составлять от 4 до 10 мм, а длина находится в интервале 15–50 мм.

Процесс выдавливания пеллет через матрицу цилиндрического пресса

Из чего делают пеллеты? Для производства топливных гранул может использоваться различное сырье природного происхождения. Так, наиболее распространенными видами сырья, из которого изготавливают топливные гранулы, являются:

• отходы производственной деятельности деревообрабатывающих предприятий – древесные опилки и мелкая стружка (пеллеты из опилок и древесной стружки считаются самым качественным видом топлива подобного типа);
• отходы лесозаготовки и первичной обработки древесины, к которым, в частности, относятся ветки, древесная кора, сухая листва и даже хвоя;
• отходы деятельности предприятий, занимающихся переработкой сельскохозяйственной продукции (в качестве сырья для производства пеллет в данном случае используют лузгу подсолнечника, а также пшеничную, рисовую или гречишную шелуху);
• торф (гранулирование или брикетирование позволяют сделать торф, добываемый в рассыпчатом состоянии, более удобным в качестве топливного материала; более того, торфяной брикет, если сравнивать его с торфом в виде рассыпчатой массы, отличается более высокой теплоотдачей);
• птичий помет, в больших количествах образующийся на птицеводческих комплексах и пригодный для топки;
• отдельные виды твердых бытовых отходов, которые при использовании специальных технологий переработки превращают в недорогие и достаточно энергоэффективные топливные брикеты.

В начале процесса древесные материалы дробятся на более мелкие фракции

Качественные характеристики топливных брикетов (в частности, степень тепловой отдачи) в значительной степени зависят от того, пеллеты из чего делают.

Гранулированное топливо может отгружаться насыпью для крупных котельных или поставляться в мешках различного объема

Пеллеты из опилок, стружек и другого природного сырья используются не только для растопки отопительных котлов в жилых домах и производственных строениях: с их помощью удобряют и мульчируют почву. Такие гранулы применяют также в качестве адсорбирующих элементов, хорошо впитывающих влагу.

Оборудование

Существует множество вариантов комплектации линий по производству пеллет: поставщики оборудования предлагают предпринимателям на выбор как небольшие автономные установки мощностью 50–150 кг/ч, так и полноценные мини-заводы, выпускающие десятки тонн древесных гранул за смену.

Главным элементом любого комплекса является гранулятор: на рынке представлены модели с дизельным двигателем, электроприводом либо приводимые в действие при помощи вала отбора мощности. Последний вариант считается самым экономичным, однако он требует наличия самого трактора. Кроме того, остальное производственное оборудование требует подключения к электрическим сетям — соответственно, при прочих равных условиях начинающему предпринимателю целесообразнее отказаться от покупки дополнительного оснащения и отдать предпочтение второму варианту.

Перечень оборудования, необходимого для изготовления пеллет, не ограничивается технологической линией. Предпринимателю придется дополнительно купить погрузчик для перевозки сырья, грузовой автомобиль для доставки готовой продукции, а также оснастить оргтехникой рабочие места директора и бухгалтера.

Оснащение цеха производительностью 500 кг/ч

Наименование	Цена, руб.	Кол-во	Сумма, руб.
Цех (3001000 руб.)
Бункер для сырья	15000	1	15000
Измельчитель	140000	1	140000
Шнековый транспортер	58000	2	116000
Сушилка барабанная	550000	1	550000
Мельница молотковая	132000	1	132000
Бункер для опилок	39000	1	39000
Смеситель	80000	1	80000
Гранулятор	1212000	1	1212000
Скребковый транспортер	57000	2	114000
Охладитель	365000	1	365000
Бункер для пеллет	15000	1	15000
Система взвешивания	98000	1	98000
Трубопроводы	–	–	15000
Осветительные приборы	1000	10	10000
Монтаж оборудования	–	–	100000
Офис (65800 руб.)
Стол	2500	2	5000
Кресло	2000	2	4000
Стул	1200	4	4800
Компьютер	18000	2	36000
Телефонный аппарат	1000	2	2000
МФУ	9000	1	9000
Светильник	1000	4	4000
Маршрутизатор	1000	1	1000
Прочее оборудование (616000 руб.)
Автопогрузчик	285000	1	285000
Тележка гидравлическая	9000	1	9000
Поддоны	120	50	6000
Измеритель влажности сырья	26000	1	26000
Грузовой автомобиль	290000	1	290000
Итого:	3682800

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.

Подведение итогов

Отопление дома пеллетами – вполне экономичный и эффективный способ обогрева жилья, особенно в случае отсутствия централизованной подачи газа. По всем параметрам этот вид топлива превосходит обычные дрова, лишь немного уступая газовому отоплению.

Учитывая солидный список преимуществ и практически полное отсутствие недостатков, пеллеты можно считать отличным выбором для отопления загородного дома.

На видео наглядно показан процесс работы компактного камина на пеллетах.