Пеллеты это небольшие гранулы из отходов древесного производства, сельского хозяйства или заводов по изготовлению природного топлива. Используются они в качестве экологического чистого и безопасного топливного материала для домашних очагов. Сделать пеллеты своими руками не так сложно, если есть необходимое оборудование и материалы.
Преимущества пеллет
Пеллеты обладают рядом преимуществ перед другими видами отопительного материала:
- Большая теплоотдача,
- Удобное хранение,
- Экономичность использования,
- Пожаробезопасность,
- Экологичность,
- Возможность хранения рядом с жилыми помещениями,
- Не вызывает аллергии при горении и хранении,
- Доступность,
- Экономическая выгода: использование пеллет снижает стоимость отопления дома и хозяйственных построек в несколько раз,
- Высокая теплопроводность.
В России данный вид топлива только набирает популярность, но в европейских странах и США он широко используется.
Отопительные гранулы не только выгоднее, чем щепа с торфом, брикеты или же уголь, но и намного удобнее во время транспортировки, разгрузки и погрузки.
Этапы производства древесных гранул
В домашних условиях для производства пеллет хорошо подходит любая древесина, щепа, стружка, опилки, торф, лузга, древесная кора и даже солома. Если топливный материал предназначается для отопления хозяйственных построек, можно использовать и куриный помет.
Измельчение и сушка
Для измельчения перерабатываемого сырья используют дробилку. На выходе материал должен иметь максимальные размеры: 2,5*2,5*2 см. Но для большей экономии электроэнергии в процессе сушки, рекомендуется измельчать древесину до максимально возможной мелкой фракции. Сушка необходима, если влажность используемого материала более 12%. Древесный материал с меньшей, чем 8%, влажностью нуждается в дополнительном увлажнении.
Сушильные аппараты бывают двух типов. Ленточные устройства для просушки опилок или щепы стоят дороже, но в работе более безопасны и надежны. Работать они могут на горячем воздухе, специальных топочных газах или же на пару. Барабанная сушилка имеет более простое устройство, и может быть изготовлена в домашних условиях. Опилки или щепа просушиваются во вращающемся барабане при помощи горячего воздуха, идущего от сгораемого топлива.
Водоподготовка
После сушки исходный материал подвергается, если это необходимо, повторному измельчению.
Оптимальные размеры сырья не более четырех миллиметров.
Водоподготовка очень важный этап процесса изготовления пеллет. Если древесина имеет влажность менее восьми процентов она будет плохо прессоваться, поэтому ее необходимо дополнительно увлажнить. Лучше всего использовать смеситель шнековый, в котором предусмотрена опция подачи водяного пара или же горячей воды. Более предпочтителен пар, так как он увеличивает пластичность щепы, опилок или стружки твердой древесины.
Гранулирование и охлаждение
Основа гранулирования прессование. Проводится прессование при помощи пресса или же гранулятора. Исходное сырье засыпается в принимающее устройство аппарата, поступает в рабочую камеру, где обрабатывается и нарезается на гранулы нужного размера. В рабочей камере гранулятора температура может достигать ста градусов из-за адиабатических процессов и сопутствующих сил трения.
Оптимальные температурные условия для образования гранул высшего качества от ста до ста двадцати градусов.
Если температура выше начнутся необратимые сложные физические процессы, которые приведут к значительному ухудшению качества гранул. Чтобы произвести кондиционирование готовых пеллет после прессования, нужно их охладить. Обычно для охлаждения древесные пеллеты рассыпают на плоской и ровной поверхности. После того как гранулы приобрели нормальную температуру, их можно расфасовать по мешкам или пакетам для хранения.
Оборудование для производства древесных гранул
Изготовление пеллет в домашних условиях предполагает наличия специального оборудования:
- Для первичного и повторного измельчения нужна дробилка,
- Для корректировки влажности сырья сушильная камера,
- Сито,
- Аппарат для гранулирования или пресс.
Получить древесные гранулы будет проще, если использовать гранулятор со стальной плоской матрицей.
Аппарат для дробления сырья можно купить, а можно смастерить собственноручно или даже заменить циркулярной пилой, предварительно установив на нее режущий диск с фрезами лепестковой формы. Если в качестве сырья используются опилки или некрупная стружка, то первичное дробление можно пропустить.
Важной частью является и сито. Оно нужно для просеивания измельченного сырья для выявления инородных материалов и крупных необработанных частиц. Собрать его просто: сбивается деревянный каркас, а на основание натягивается сетка с ячейкой не более 2 мм.
Еще один важный элемент сушилка. Ее также можно изготовить своим руками. Для этого две железные бочки свариваются между собой. У каждой из них удаляется дно. Полученная конструкция крепится на станине и приводится в движение электродвигателем. Горячий воздух подается в рабочую емкость тепловой пушкой.
Изготовление гранулятора
Чтобы сделать гранулятор для пеллет своими руками, нужны определенные технические навыки. Если в хозяйстве нет достаточного количества материалов и деталей для изготовления прибора, его стоимость может получиться даже выше, чем у уже готовой модели.
Матрица
Гранулятор опилок должен иметь хорошую матрицу от этого зависит продуктивность и эффективность аппарата. Матрица бывает цилиндрическая и плоска. Цилиндрическая представляет собой барабан с установленными внутри катками. Обрабатываемое сырье утрамбовывается и вдавливается в специальные каналы, где происходит формирование гранул. На выходе гранулы обрезаются ножами. Матрица плоская сделана в форме диска. Гранулы формируются схожим образом, но каналы, в которых происходит прессование, имеют форму цилиндра и длины в восемь десять миллиметров. Обычно матрицу покупают уже готовой, но можно и изготовить ее самостоятельно.
Для изготовления нужен лист металла не менее 2 см толщиной, несколько шестеренок, вал, а также двигатель с редуктором. Оптимальная мощность двигателя 15 кВт. Вал же может крепиться как горизонтально, так и вертикально.
Из листа металла вырезается ровный диск. Не рекомендуется использовать менее тонкий металл матрица будет часто деформироваться. Размеры матрицы зависят от предполагаемых объемов перерабатываемого сырья. Для 350 кг в час диаметр матрицы должен быть около 50 см. Для меньшего объема подойдет диск, диаметров 20- 25 см. В центре диска пропиливается отверстие для крепления на редукторном валу, а также паз. Фрезой пропиливаются конусообразные отверстия для прессования гранул. Шестеренки или ролики выступают в роли катков. Они должны быть равны ширине матрицы, а крепятся к валу при помощи муфты.
Сборка гранулятора
Основа для гранулятора древесных пеллет варится из отреза трубы или же листа железа. Каркас аппарата должен состоять из двух частей: в первой гранулы формируются, а во второй части происходит их обрезание. Матрица устанавливается в первой части так, чтобы между ней и стенками корпуса оставался небольшой зазор. К нижней части корпуса крепится несколькими подшипниками и муфтой выходной редукторный вал. Для более простой очистки основу корпуса делают разъемной. Место соединения скрепляют болтами, а сам гранулятор прочно крепят к раме из уголков. Рядом с корпусом устанавливают двигатель, к которому подключают вал.
После того как все соединения проверены, делают пробный запуск гранулятора. Сделанный по данной схеме аппарат способен не только обеспечить отопительным материалом дом, площадью около 150 кв.м, но и позволит изготовить пеллеты для продажи.
Виды древесных пеллет
Заводы по производству пеллет изготавливают топливные гранулы двух типов: белые или светлые, и серые.
Светлые пеллеты
Производители отопительного материала относят пеллеты светлые к более качественному и экологически чистому сырью, не содержащему примесь золы или древесной коры. Чаще всего гранулированию подвергаются чистые опилки или очищенная от коры щепа, а также стружка. Еще одна особенность производства светлых пеллет сушка сырья в специальных камерах, не имеющих контакта с твердым топливом. Объясняется это просто: во время работы сушильные аппараты, использующие обычные виды топлива, прогоняют опилки по рабочей камере вместе с продуктами горения, которые содержат и примеси золы. Это влияет на качество и зольность уже готовых гранул.
Пеллеты белые имеют высокую теплоотдачу и температуру сгорания, а цена на них значительно выше.
Серые пеллеты
Для пеллетного производства серых гранул подходит любое древесное сырье. Это может быть и горбыль, и кора, и бревна разных пород деревьев, и всевозможные отходы производства древесины. На цвет гранул влияет кора, а также процесс сушки. Некоторые производители добавляют к исходному материалу немного торфа или лузги подсолнечника, что удешевляет стоимость готового продукта. При сгорании гранул образуется немного кокса, а золоприемник котла приходится чистить гораздо чаще. Зольность серых гранул может доходить до одного процента.