Как сделать пеллеты в домашних условиях

Устройство пеллетного котла

В подобных приборах стоит небольшая по объему камера сгорания, потому что большая часть процесса сжигания топлива проходит в конвекционной части оборудования. В пеллетных котлах установлены особые горелки с высоким КПД. Срок службы подобной техники может превышать 20 лет.

В автоматизированных устройствах можно задавать температурные параметры нагрева теплоносителя и автоматически подавать топливо без участия человека. Агрегат может автономно работать на протяжении недели. Для складирования гранул используют защищенный от влаги колодец, контейнер или отдельное сухое помещение.

Для отопления частного дома применяют пеллетные котлы с мощностью 15-100 кВт. Если нужна меньшая мощность оборудования, то целесообразно установить камин. При расчете требуемой мощности агрегата учитывают, что на обогрев 10 квадратов помещения прибор должен выработать 1 кВт тепловой энергии. К полученному значению прибавляют запас в 15%, потому что при расчете не учтены теплопотери постройки, ее особенности и климатический регион.

Как организовать изготовление пеллет своими руками

Достаточно высокая стоимость топливных гранул делает вопрос о том, как сделать пеллеты самостоятельно, очень актуальным для собственников частных домов и дач, желающих использовать данный вид топлива. Следует сразу сказать, что сделать самодельный гранулятор для изготовления пеллет можно. Однако прежде чем приступать к реализации такого проекта, необходимо очень взвешенно оценить свои возможности. Изготовление подобного оборудования, в процессе функционирования которого создаются значительные нагрузки, требует не только достаточно серьезной технической подготовки и наличия соответствующих навыков, но и применения токарного, фрезерного, сварочного оборудования, а также слесарных инструментов. Все это предполагает наличие высокой квалификации и достаточного опыта осуществления работ подобного характера.

Устройство самодельного гранулятора

Важнейшим условием целесообразности самостоятельного изготовления топливных пеллет является наличие доступного по стоимости сырья, которое должно соответствовать определенным требованиям по своим качественным характеристикам. Если приобретать для самостоятельного изготовления пеллет сырье, которое придется подвергать предварительной обработке, стоимость готовой продукции может оказаться такой, что ее просто невыгодно будет использовать для отопления жилья.

При изготовлении пеллет своими руками также следует учитывать тот факт, что для производства подходит не любое древесное сырье. Оптимальными в плане получения качественных топливных гранул, которые отличаются плотной и устойчивой структурой, являются отходы древесины хвойных пород.

Чертеж корпуса и привода матрицы

Что потребуется

Для того чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, как уже говорилось выше, потребуется станок для производства таких топливных гранул. Рассмотрим основные элементы его конструкции.

Плоская матрица круглой формы

Ее можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно, используя для этих целей лист металла. Толщина такого листа должна составлять не менее 20 мм. Отверстия в матрице, в которых будут формироваться топливные гранулы, должны иметь коническую форму. Приобретая или изготавливая самостоятельно матрицу для станка по производству топливных пеллет, следует иметь в виду: чем больше будет диаметр такого конструктивного элемента, тем выше будет производительность оборудования.

От диаметра отверстий в матрице зависит размер гранул

Принцип действия гранулятора с плоской матрицей

Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями

Данные элементы, взаимодействуя с поверхностью матрицы, продавливают через ее отверстия сыпучую древесную массу, формируя плотные гранулы. Такие катки, насаженные на горизонтальный вал через подшипники качения, приводятся в действие вращающимся вертикальным валом. Степень прижима зубчатых катков к поверхности матрицы регулируется при помощи винтового механизма.

Зубчатые катки и матрица

Корпус устройства

Он изготавливается из трубы соответствующего диаметра или из свернутого в цилиндр металлического листа. Внутренний диаметр корпуса должен обеспечивать свободное вращение устанавливаемой в него матрицы.

Матрица с роликами внутри корпуса

Электродвигатель

Вал электрического двигателя соединяется с вертикальным штоком, приводящим во вращение матрицу.

Клиноременная передача

Мощная несущая рама

Для изготовления рамы обычно используется профильный прокат.

Самодельная установка для изготовления топливных гранул

Из чего делают пеллеты

Производство топливных пеллет крайне выгодное занятие. В первую очередь тем, что позволяет существенно экономить на топливе, заботиться о природе и не бояться нехватки энергии.А удобство использования составляют полную группу плюсов, которые делают пеллеты одним из лучших альтернативных источников топлива.

Котлы для пеллет более автоматизированы в сравнении с обычными, а потому практически не требуют присутствия человека.

Пеллетный котел

К тому же пеллеты намного лучше проводят тепло из-за низкой влажности, достигаемой в процессе производства.

Интересный факт. Для того чтобы древесина высохла до 15 процентов влажности, она должна сохнуть два года и тогда, энергия, вырабатываемая при сгорании будет равна примерно 4 кВт/кг. А качественные пеллеты имеют влажность около 8 процентов и выдают 5 кВт/кг энергии при сгорании.

Чаще всего для их производства используется распространённое сырье, например:

• отходы древесины (щепки и опилки);
• солома различных культур;
• шелуха, получаемая при переработке подсолнухов и гречихи.

Чаще всего для производства топливных пеллет используются опилки и другие отходы деревообрабатывающей промышленности. Пеллеты, изготовленные из соломы, намного дешевле, но при этом их качество гораздо хуже, чем у их древесных собратьев. Поэтому, если собираетесь наладить собственное производство гранул, то использовать нужно именно опилки.

Пеллеты с опилок имеют большую теплопроводимость

Как определить качество топливных гранул

Стоимость сырья зависит от качества, класса пеллет, средние цены гранул из сосны стартуют от 90$ (6000 р) за тонну, а торфяное топливо оценивается от 83$ (5500 р) за тонну. Стоимость пеллет для отопления зависит от конкретного региона, поставщика, но в целом разброс не превышает 500 р за тонну.

Качество гранул определяет эффективность работы системы отопления. Определиться с показателями топливного сырья можно визуально.

На что обратить внимание:

1. Пыль. Если в мешке или пакете много пыли, это говорит о некачественной продукции.
2. Ровность поверхности гранул без трещин и вздутий указывает на соблюдение технологии обработки и подготовки продукции.
3. Цвет. Он должен быть ровным без очагов осветления, потемнения. Если оттенок гранул серый, то они уже давно лежат и качество будет низким.
4. Длина гранул. Европейский стандарт, которого придерживаются изготовители – 25 мм. Но топливные элементы могут быть длиннее или немного меньше, на общую эффективность горения размер не влияет.
5. Запах. Топливо хорошего качества должно иметь сладковатый аромат – он появляется в процессе обработки, сушки. Если есть запах гнили, жженого продукта, резкой химии – процесс изготовления нарушен, от гранул лучше отказаться.

Классификация пеллет

Пеллетное отопление бывает разной эффективности. Во многом это зависит от вида топлива.

Существуют следующие разновидности пеллет:

• Гранулы премиум класса имеют белый цвет. Для их производства используют древесину, высушенную с соблюдением технологии. В ней нет примесей и вкраплений коры. Зольность топлива достигает только 0,5%, поэтому материал подходит для разных котлов. При выработке тепла в пределах 172 МДж/кг нагревательное оборудование чистят раз в месяц.
• Индустриальные пеллеты в составе содержат пыль, кору, частицы грунта и различные довески. При такой же теплопроизводительности, как и у первой разновидности, зольность намного выше, поэтому чистку придется проводить чаще.
• Агропеллеты – это топливо для котлов стандартной разновидности. Гранулы изготавливают из отходов обработки ядер гречки и подсолнечных семян. Топливо темного цвета имеет низкую теплопроизводительность. Калорийность пеллет для отопления не выше 15 МДж/кг. При низкой стоимости зольность очень высокая. Этот вариант больше подходит для котлов с функцией автоматической очистки или для тепловых станций.

Характеристики пеллетного топлива

Не стоит путать паллеты деревянные для отопления и пеллеты. Последний вид топлива делают из отходов деревообрабатывающей промышленности, угля, торфа и отходов растительного происхождения. В процессе изготовления топлива не используют никакие клеящие составы и химические вещества. Длина гранул составляет 20-30 мм, а диаметр – 0,6-1 см.

При горении топливо вырабатывает много тепловой энергии. Тонна пеллет дает столько же тепла, сколько 0,5 т дизтоплива, 1,6 т дров или 480 кубометров газа. Именно поэтому пеллетные системы отопления могут конкурировать с дровяным обогревом дома.

В продаже есть гранулы из следующего сырья:

• торф;
• уголь;
• древесная кора;
• отходы гречневых ядер и семян подсолнечника;
• твердые бытовые отходы.

Самостоятельное изготовление дробилки

Если рядом находится завод по производству обработанной древесины, то считайте вам повезло, ведь в таком случае, не нужно обрабатывать отходы, а просто брать и начинать гранулированное производство. Но в ином случае, вы столкнетесь с тем, что для прессования отходов нужно избавиться от разнообразных веток и загрязнений, а чтобы это сделать требуется дробилка.

Дробилка валковая

В интернете есть множество чертежей при помощи которых можно самостоятельно изготовить дробилку, но большинство из них рубит отходы на слишком крупные части, которые не позволительно использовать для изготовления и производства пеллет.

Производство наиболее простой дробилки выполняется из нескольких десятков пил от циркулярного станка, оборудованными твердосплавными напайками. Эти пилы требуется закрепить на обычном валу таким образом, чтобы каждый диск был смещен относительно предыдущего на пару зубьев.

На вал устанавливается шкив и пара подшипников. Конструкцию требуется закрепить на раме, сделанной из прочного материала, подойдут обрезки труб. А также понадобится мощный двигатель, который сможет привести в действие всю систему и наладить производство.

Конечно же, нужно понимать, что мощность такого прибора будет довольно маленькая, но зато вы сможете получить аппарат, который будет перерабатывать опилки в пригодные для производства пеллет.

Что может работать на пеллетах

В продаже есть специальные виды каминов и котлов, которые могут работать на пеллетном топливе. Некоторые комбинированные модели нагревательного оборудования также способны сжигать гранулы.

Перечень отопительных агрегатов, которые работают на пеллетах:

1. Камины подходят только для обогрева одного помещения или небольшого одноэтажного домика. Средняя мощность прибора составляет 6-15 кВт. Есть три разновидности пеллетных каминов:

• конвекционные агрегаты нагревают только окружающий воздух;
• приборы с контуром горячего водоснабжения;
• камины комбинированного типа работаю на разных видах твердого топлива.

1. Мощность пеллетных котлов доходит до 100 кВт. Их устанавливают в котельной, отдельном здании или подвале. Такой котел может быть одно- и двухконтурным. Также есть нагревательное оборудование, которое работает только на пеллетах, и агрегаты комбинированного типа.

Виды топливных гранул

Свойства, которыми обладают топливные гранулы, во многом определяются характеристиками сырья. Достаточно точным показателем качественных характеристик древесных топливных гранул является их цвет. Так, более светлый цвет древесных гранул пеллет свидетельствует о том, что топливо изготовлено из древесных опилок и мелкой стружки, не содержащих в своем составе посторонних примесей. Использование чистого сырья позволяет создавать топливные гранулы, отличающиеся однородностью своего состава и, соответственно, более высокими качественными характеристиками.

Белые пеллеты производятся из дробленной древесины без использования примесей

Для производства топливных гранул темного цвета используется менее качественное сырье, в качестве которого могут выступать ветки, древесная кора, трава и даже кусочки грунта. Естественно, что такие виды брикетов, которые даже на фото выглядят менее презентабельными, чем пеллеты светлого цвета, при горении создают меньше тепловой энергии и, соответственно, являются менее качественными.

На современном рынке также представлены темные пеллеты, цвет которых обусловлен присутствием в их составе продуктов обжига угольных масс. Качественные характеристики таких топливных брикетов в плане тепловой энергии, выделяемой при их сгорании, даже превосходят аналогичные параметры пеллет, в составе которых содержатся только натуральные древесные опилки и стружка.

Чаще всего пеллеты темного цвета – это агропеллеты, выпускаемые из отходов сельскохозяйственного производства

Сравнительная характеристика топлива

Стоимость топлива представлена в таблице (цены средние):

Заметно, что при использовании гранулированного топлива расходы на содержание системы немного выше, чем применение газового оборудования, но намного ниже любых других устройств, работающих на стандартном виде топлива.

Самодельные пеллеты

Для самостоятельного изготовления пеллет нужно запастись следующим оборудованием:

• дробилка нужна, если сырье необходимо измельчать, но в случае использования уже измельченного материала можно обойтись без этого агрегата;
• гранулятор с плоской или цилиндрической матрицей (плоский прибор проще изготовить своими руками из подручных материалов);
• барабанная или аэродинамическая сушилка (можно самостоятельно сделать из металлической бочки);
• вторичная дробилка.

В случае использования плоского гранулятора дробилка не нужна, потому что измельчение сырья будет происходить в том же устройстве. Необходимость применения сушилки зависит от влажности исходного материала.

Подготовьте необходимое сырье. В нем не должно быть посторонних примесей. Для этого его просеивают. Оптимальная влажность – 12%. Для ускорения грануляции исходный материал должен содержать природный клей, смолы и лигнин.

Из опилок

При использовании опилок для производства гранул соблюдают следующую технологию:

1. Опилки предварительно просушивают до влажности 12%.
2. После этого сырье просеивают через сито для очищения от различных примесей.
3. Затем опилки подают в молотковую дробилку.
4. Если влажность сырья не превышает 8%, материал дополнительно обрабатывают горячим паром.
5. Влажную массу прессуют для придания ей необходимой формы гранул.
6. Затем пеллеты охлаждают и сушат, после чего упаковывают в бумажные пакеты.

Из соломы

Теплопроизводительность и зольность таких гранул высокая. Для их производства нужна специальная дробилка. Вместо соломы можно использовать сухой камыш. Процесс производства гранул проходит так же, как описано выше. Полученные пеллеты подходят для отопления дома с помощью печи и камина.

Из торфа

Торфяные пеллеты делают так:

1. Торф высушивают в естественных условиях.
2. Сухое сырье очищают от различных примесей, камней и посторонних растений.
3. Подготовленную массу измельчают.
4. В специальной сушилке сырье сушат до достижения влажности 12%.
5. Потом торф измельчают и формируют из него гранулы цилиндрической формы, которые впоследствии обрабатывают сухим паром.
6. После охлаждения пеллеты приобретают необходимую плотность и прочность.

https://youtube.com/watch?v=19zCuiHDWbo

Торфяные гранулы используют не только для обогрева дома, но и в процессе производства сорбентов для усиления эффекта от применения минеральных удобрений. Кроме этого, материал подходит для нейтрализации нефти, попавшей в водоем.

Преимущество и недостатки отопления пеллетами

К плюсам пеллетного отопления можно отнести следующее:

• На установку твердотопливного пеллетного котла не нужно получать разрешение, как для газового оборудования.
• Агрегат не нуждается в особом техническом обслуживании. Достаточно 1-2 раза в месяц очищать его от золы, если нет функции автоматической очистки.
• В ходе работы твердотопливный нагреватель не выделяет вредные соединения и не загрязняет атмосферу.
• КПД нагревательного оборудования, работающего на твердом топливе, составляет 75-95%.
• Топливо легко транспортировать и хранить. Единственное условие для места хранения состоит в том, что там должно быть сухо.
• Некоторые модели котлов могут не только отапливать дом, но и решать проблему горячего водоснабжения.
• Агрегат можно установить своими руками без привлечения специалистов.

Но недостатки у пеллетного отопления тоже есть:

1. В сравнении с газовыми и электрическими котлами пеллетные агрегаты стоят дороже.
2. Модели без системы автоочищения нужно регулярно чистить от золы. Обычно частота этой процедуры составляет 1 раз в неделю.
3. Если сравнивать стоимость газового и пеллетного отопления дома, то последняя разновидность обойдется дороже.
4. Импортные котлы на пеллетах не переносят перебои с подачей электроэнергии и суровые зимы, поэтому преждевременно выходят из строя.
5. В некоторых населенных пунктах не так легко купить гранулы.