Ювелирное обозрение

Из-за всеобщего подорожания традиционных видов энергоносителей, используемых для обогрева домов, все актуальнее становится сжигание различной биомассы, в частности, топливных гранул — пеллет. Они изготавливаются из мелких отходов деревообработки, лузги подсолнечника, соломы, торфа и даже куриного помета. В связи с тем, что производство данного вида топлива мало развито на постсоветском пространстве, многие домовладельцы заинтересованы в том, чтобы делать пеллеты своими руками прямо у себя дома. Рассмотрим, из чего и каким образом можно это реализовать в домашних условиях.

Что можно сделать из опилок

Для начала разберемся, по какой причине древесные гранулы столь быстро приобрели свою популярность. Итак:

• Среди всех видов твердого топлива они наиболее практичны и удобны в хранении, перемещении и загрузке в котельную установку.
• Пеллетные котлы не требуют вмешательства в работу чаще 1 раза в неделю и полностью автоматизированы. Длительность горения определяется только объемом бункера, куда засыпаются топливные гранулы.
• Опилки очень распространены как отходы различных деревообрабатывающих участков и целых предприятий, а после прессования в гранулы обладают отличной теплотворной способностью и малой зольностью.
• При изготовлении пеллет отсутствуют различные химические добавки, топливо абсолютно экологично.
• Древесные пеллеты можно производить самостоятельно, обеспечивая себя дешевым энергоносителем.

При хранении древесные гранулы занимают меньше пространства, нежели дрова или уголь, их можно расфасовать в мешки и уложить в аккуратные штабели.

Важно! Места, где хранятся пеллеты, должны быть оборудованы в соответствии с правилами пожарной безопасности.

Опилки и стружка как сырье для производства пеллет являются самыми удобными и доступными многим хозяевам частных усадеб. Тем не менее для получения качественных гранул к сырью предъявляются некоторые требования:

• Древесина мягких пород, из нее выходит самое лучшее топливо. При наличии дерева твердых пород либо большого количества коры их необходимо смешивать, чтобы добиться хорошей прочности гранул и малой зольности.
• В стружке не должны попадаться крупные щепки или обломки, пеллеты делают из опилок небольшого размера.
• Влажность. Ее показатель должен находиться в пределах 12%, иначе при изготовлении цилиндрики могут рассыпаться, а при сжигании влажная биомасса снизит КПД вашего котла.

Слишком влажные опилки, которые очень трудно просушить или потребуется больше тепла, чем они смогут выделить сами при последующем сжигании, пригодятся для другой цели. Например, производство брикетов с просушкой на открытом воздухе, как показано на видео.

То есть, прежде чем начинать технологический цикл, стружку и опилки следует подготовить надлежащим образом. Помните, что из некачественного сырья получатся такие же пеллеты, сделанные своими руками, которые вы будете загружать в домашний котел.

Технология производства пеллет

Так как технология производства пеллет заключается в механической обработке древесных отходов, то потребуется рассмотреть весь процесс с целью выяснения, какое нужно оборудование для производства пеллет из опилок. В самом начале происходит подготовительный этап и первая операция – дробление крупных частей древесины либо переработка на щепу горбылей и прочих отходов деревообработки. Операция происходит с помощью специальной машины – дробилки, дающей на выходе щепу размером не более 4 мм.

Дробилки небольших габаритов для пользования в домашних условиях есть возможность приобрести в торговой сети либо сделать своими силами. Пример работы машины для дробления веток на мелкую фракцию, подходящую по размерам и впоследствии идущую на производство пеллет, показан на видео.

Вторая операция подготовительного этапа – это просушивание влажного сырья. Как уже сказано выше, верхний порог влажности – 12%, такие отходы бывают только после обработки сухих досок или бревен, в остальных случаях возможны варианты (40—50% влажности). Иногда люди не обращают на это внимания, считая, что опилки сухие сами по себе. На самом деле бывает по-разному, о чем позже даст знать котельная установка, работая вполсилы и покрываясь изнутри сажей. Поэтому, прежде чем загружать сырье в станок для производства пеллет, его желательно просушить. Операция выполняется в сушилках различных конструкций, например:

• сушильный барабан;
• аэродинамическая сушилка;
• пневмосушилка;
• ленточного типа;
• диспергатор.

Не вдаваясь в подробности и принципы работы этих установок, отметим, что для испарения влаги из древесины потребуется подводить к ней тепловую энергию. Это теория, а на практике прессование опилок, подготовленных надлежащим образом, обойдется вам как минимум изготовлением самодельной сушилки плюс энергия для подогрева.

Следующий этап – основной, сжатие сырья и формование из него пеллет. Операцию выполняет специальный станок — пресс-гранулятор. Главный элемент агрегата – матрица, она бывает 2 типов: плоская и цилиндрическая. В обоих случаях для вращения вала либо шнека установка снабжена мощным электродвигателем с ременным либо редукторным приводом.

В промышленном производстве, где объемы продукции значительны, применяется, как правило, гранулятор для пеллет с цилиндрической матрицей. В нем сырье, подаваемое внутрь цилиндра с множеством отверстий, прессуется катками с насечкой, движущимися внутри него, как показано на схеме:

Под большим давлением опилки принимают форму отверстий, превращаясь в твердые гранулы, после чего выталкиваются наружу. Там находится отрезной нож, который срезает продукцию с вращающейся матрицы, обеспечивая одинаковый размер готовых пеллет. Подобная конструкция сложна в изготовлении и своими силами ее собирают нечасто, хотя производительность этой машины больше, чем у второго типа агрегатов.

Проще сделать в домашних условиях пресс для пеллет с плоской матрицей. Здесь сырье насыпается сверху на плоский диск с отверстиями, по которому движутся катки, запрессовывая опилки в отверстия таким же способом, как описано выше. Вниз выпадают готовые гранулы и по желобу ссыпаются в емкость.

Конструкция удобна для сборки своими руками, чем и пользуются многие мастера – умельцы. Покупают для этого 2 готовых изделия: электродвигатель и матрицу. И то, при наличии доступа к токарному и фрезерному оборудованию, можно сделать и детали матрицы. Далее, все элементы закрепляются на металлической раме, устанавливаются шкивы привода (или редуктор) и приемный бункер. Остается только осуществить подключение к электрической сети и можно начинать производить пеллеты из опилок.

Для справки. Самодельные установки по прессованию гранул обладают невысокой производительностью. Чтобы не стоять около них с ведром для наполнения бункера, некоторые умельцы дополнительно устанавливают шнековый конвейер, подающий сырье из большой емкости с заданной скоростью.

Заключение

Напрашивается вывод, что изготовление пеллет в домашних условиях – предприятие экономически выгодное при двух условиях: когда вам удается приобрести измельченное сухое сырье и если вы собственноручно собрали пресс – гранулятор, затратив минимум средств. В противном случае, покупая или изготавливая весь комплекс оборудования, вы понесете приличные затраты. Чтобы их окупить, придется производить большие объемы пеллет с целью их продажи. Простой экономический расчет в доступной форме показан на следующем видео:

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.

Основные преимущества

Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы диаметром 4−10 мм и длиной 15−50 мм. В качестве сырья для их изготовления можно использовать различные природные материалы. Чаще всего пеллеты своими руками в домашних условиях делают из следующего сырья:

1. Отходов деревообрабатывающих предприятий — наиболее качественными являются гранулы из опилок.
2. Коры, веток, а также сухой хвои и листвы.
3. Отходы агропромышленного комплекса.
4. Торфа — использование этого вида топлива позволяет добиться максимальной теплоотдачи.

В этом видео вы узнаете, как сделать пресс для брикетов:

Качество гранул во многом зависит от используемого сырья. Лучше всего использовать топливо, изготовленное из древесных опилок. Так как древесные отходы в топливе премиум-класса имеют высокую степень очистки, то изготовить их самостоятельно довольно сложно.

Также промышленные сорта могут содержать и определенное количество примесей — кору, хвою, листья. Они обладают более высокой зольностью, но при этом показатель энергоемкость остается высоким. Для производства пеллет в домашних условиях чаще всего используют различные виды отходов деревообработки и сельхозпроизводства.

Среди основных преимуществ этого вида топлива можно отметить:

1. Содержание вредных веществ минимально, и при его сгорании в основном выделяется углекислый газ с водяным паром.
2. Может использоваться в котлах длительного горения.
3. Не требуется много места для хранения.
4. Так как в процессе производства не нужно использовать химические ингредиенты, то риски развития аллергических реакций минимальны.
5. Обладает высоким показателем теплоотдачи.
6. Пеллетное топливо не подвержено процессам внутреннего гниения, что исключает самовозгорание.

У данного вида топлива множество преимуществ

Промышленная технология

Процесс производства пеллет можно разделить на несколько этапов. Сначала проводится подготовка и дробление сырья. В промышленных условиях материал также сортируется и после очистки от примесей поступает на линию предварительного дробления. После этого сырье в обязательном порядке сушится. Для этого применяются аэрационные или барабанные сушильные установки. Остаточная влажность древесных опилок должна быть ниже 14%.

Следующим этапом производства пеллетного топлива является тонкое дробление материала. Использование специального оборудования позволяет довести щепу до состояния муки. Максимальный размер фракции после этого процесса составляет 4 мм. Затем снова контролируется влажность материала, и при необходимости проводится вторичная сушка. В противном случае сырье не будет прессоваться.

На финальном этапе производства измельченный сухой материал поступает в специальные установки для прессования. Он продавливается через матрицу с конусообразными отверстиями определенных размеров. Благодаря особой форме каналов опилки уплотняются. Также под давлением увеличивается температура сырья и выделяется вещество лигнин. Оно содержится в составе любого вида древесины и способствует прочному склеиванию фракции. При выходе из прессовальной установки гранулы могут иметь температуру до +90°С, и их необходимо охладить.

Изготовление в домашних условиях

Технология производства пеллетного топлива кажется простой, но в домашних условиях его изготовление оказывается не всегда рентабельным и довольно трудным. Одной из главных проблем при создании производственной линии в частном хозяйстве является отсутствие специального оборудования — гранулятора. В продаже можно найти бытовые модели, но их стоимость довольно высока.

Безусловно, сделать пеллетайзер можно и самостоятельно, но это сложная задача. Недостаточно изготовить все необходимые для станка детали: во время сборки потребуется точная подгонка. Перед тем как начать делать пресс для пеллет своими руками, необходимо правильно оценить имеющиеся навыки.

Вторая проблема заключается в доступности материалов для изготовления пеллетного топлива. Думать о возможности производства гранул в домашних условиях стоит лишь в том случае, когда есть возможность регулярно получать сырье, причем оно должно быть бесплатным либо иметь минимальную стоимость. Только в такой ситуации появится возможность обеспечить себя качественным экологичным видом топлива.

Также следует сказать, что применение станков с плоскими матрицами позволяет избежать цикла вторичного дробления. В них установлены зубчатые ролики, благодаря которым щепа перетирается до требуемого состояния. Без сушки опилок обойтись не получится, и для решения поставленной задачи многие мастера собирают барабанные сушилки простой конструкции. Также следует помнить, что лучший материал для изготовления пеллетного топлива — хвойная древесина. Из тополя, липы или ивы сделать гранулы не получится.

Самодельный гранулятор

Чтобы сделать станок для производства пеллет своими руками, потребуется чертеж. Зачастую проблемы возникают уже на стадии его поиска, так как мастера редко делятся секретами своей работы. Некоторые из них предлагают приобрести у них готовый станок, но его стоимость будет высокой. Для создания самодельного гранулятора потребуется изготовить несколько основных узлов.

Одним из главных среди них является матрица. Следует предупредить, что самостоятельно сделать ее будет довольно сложно, так как потребуется профессиональное оборудование и хорошие навыки работы с ним. Похожая матрица используются для изготовления комбикорма, и стоит попробовать ее приобрести.

Если такой возможности нет, то из металла толщиной от 20 мм предстоит вырезать круглую заготовку. Затем на ней размечается и высверливается посадочное отверстие с пазом для фиксации на валу электродвигателя. Отверстия для прессовки должны иметь коническую форму. Без специальной фрезы их сделать невозможно. Также следует сказать, что наружный диаметр детали может быть любым, и чем он больше, тем выше окажется производительность оборудования.

Второй ответственный узел станка — мощные зубчатые катки. Они монтируются на вал с помощью подшипников качения. Кроме этого, на вале необходимо сделать осевое отверстие для крепления на вертикальном приводе. Сила прижима катков к матрице регулируется с помощью гайки.

Корпус можно изготовить из трубы либо сварить из листового металла. Его внутренний диаметр должен соответствовать размеру матрицы, обеспечивая ее вращение с минимальным зазором. Чтобы упростить обслуживание гранулятора, корпус стоит сделать разборным. Для изготовления пеллетного станка своими руками потребуется редуктор. Этот агрегат устанавливается в нижней части оборудования и предназначен для передачи вращения на рабочий вертикальный вал с частотой 70−100 об./мин.

Матрица и катки монтируются в верхней части гранулятора. Вся конструкция вместе с электромотором устанавливается на раму, выполненную из двутавра, швеллера либо уголка. Важно помнить, что нагрузки на станину будут высокими, и она должна их спокойно выдерживать.

Такая конструкция оборудования для изготовления топливных гранул — не единственно возможная. Обладая достаточными навыками и при доступе к профессиональному металлообрабатывающему оборудованию сделать самостоятельно гранулятор вполне реально. В такой ситуации главной проблемой станет поиск доступного и дешевого сырья.

Производство пеллет стало популярно совсем недавно– с тех пор, как резко выросли цены на обычные теплоносители. Этот альтернативный вид топлива дает немного меньше тепла, зато позволяет существенно экономить, ведь стоит дешевле угля или дров. Оказывается, можно еще больше сократить расходы на отопление, если производить пеллеты самостоятельно. Сделать это несложно, но понадобится специальное оборудование – обо всем по порядку в этой статье.

Что такое пеллеты, и в чем их преимущество

Пеллеты – это прессованные гранулы измельченного сырья. В качестве сырья может использоваться солома, древесные опилки, лузга подсолнечника, риса или гречихи. Все эти компоненты дают различный КПД, зато стоят совсем недорого, ведь, по сути, являются отходами деревообрабатывающей или сельскохозяйственной промышленности.

Топить пеллетами обычные котлы нельзя, для этих целей необходимо приобретать специальные пеллетные печи. Но практика показывает, что и в твердотопливных котлах прессованные отходы горят тоже неплохо.

По качеству различают три типа пеллет:

1. Белые – первоклассные гранулы, изготовленные из чистых древесных опилок без посторонних включений и коры. Топить такими пеллетами одно удовольствие, ведь они практически не оставляют золы (всего 0,5% от массы сожженных гранул) и дают большое количество тепла.
2. Серые пеллеты могут содержать небольшой процент хвои, коры или посторонних включений, но зольность их не должна превышать 1,5%.
3. Темные пеллеты используют только в промышленных котлах. Они отличаются не только зольностью (до 5%), но и размерами. В качестве сырья для этих пеллет, чаще всего, используют солому или лузгу.

Для отопления частных домовладений используют пеллеты белого или серого цвета. Такие гранулы имеют диаметр до 8 мм и выделяют около 4,7 кВтч тепла.

Использовать для обычных котлов промышленные пеллеты нельзя, так как эти гранулы после сгорания оставляют много золы, а так же, содержат мелкую фракцию (пыль), которая легко забьет сопла и горелки пеллетного котла.

Достоинства пеллет перед другими видами топлива очевидны:

• пеллеты абсолютно экологичны, так как состоят всего из одного компонента – опилок природного происхождения;
• низкий процент зольности позволяет редко обслуживать котлы, отопление практически полностью автоматизировано;
• компактные пеллеты удобно хранить и легко транспортировать;
• стоимость материала существенно ниже цены на уголь или дрова;
• хорошая теплоотдача при сгорании опилок;
• изготовить пеллеты из опилок можно в домашних условиях, тем самым сэкономив еще больше денег.

Как своими руками сделать пеллеты из опилок, соломы или лузги

В первую очередь, необходимо произвести тщательный расчет целесообразности этого мероприятия. Если сырье для гранул бесплатное или досталось хозяину за бесценок, то реализация идеи будет выгодной.

Для производства пеллет нужны две составляющих: сырье и оборудование. Опилки, лузга или солома тоже подойдут не всякие, их нужно предварительно подготовить:

1. Только древесина мягких пород позволит изготовить качественные пеллеты. Опилки твердых сортов дерева придется смешивать с более мягкими, иначе гранулы не будут формироваться – пеллеты рассыплются в порошок, а при горении дадут большое количество золы.
2. Влажность опилок играет далеко не последнюю роль в производстве пеллет – она должна быть на уровне 12%. Более влажные опилки придется предварительно высушивать (солома и лузга, как правило, изначально хорошо высушены), а пересушенное сырье необходимо смочить, иначе гранула не сформируется.
3. Опилки крупной фракции необходимо измельчить, так как в гранулятор подаются опилки или солома, предварительно порезанные на небольшие кусочки.

Исходя из этих требований, несложно определить количество единиц оборудования в технологической линии для изготовления пеллет своими руками:

• дробилка для первичного измельчения веток, щепы и коры;
• сушка или сушильная камера;
• еще одна дробилка для более мелкого и качественного измельчения опилок;
• увлажнитель для опилок;
• гранулятор;
• охладитель готовых пеллет.

О каждом из этих приборов нужно рассказать подробнее, но самого большого внимания заслуживает именно рабочий инструмент – гранулятор или пресс для выдавливания гранул.

Предварительная обработка опилок

Перед прессованием сырье для пеллет должно пройти несколько стадий подготовки:

• первичное измельчение, в ходе которого режутся ветки, ломается кора, сучки и другие твердые и крупные фрагменты, которые могут попасться в древесных опилках. Для этих целей необходимо использовать дробилку, способную измельчить опилки до размеров в 1,25 см³. Избежать этой стадии можно, если использовать качественные опилки мебельного или столярного производства, солому или лузгу.
• Сушить опилки необходимо в специальных камерах с высокой температурой. Влажность материала после этого этапа не должна превышать 8-12%.
• В мелких дробилках молоткового типа высушенные опилки измельчаются до фракции в 1,5 мм. Солому нарезают специальными ножницами.
• Для того чтобы порошок из опилок или сена мог скомковаться, его необходимо снова увлажнить. Опилки из мягких пород дерева орошаются водой, а опилки из дуба или бука необходимо обработать горячим паром.

Прессование сырья

Гранулятор – самая главная и самая дорогостоящая часть оборудования для производства топливных пеллет. Этот прибор можно купить, но народные умельцы, имеющие доступ к токарному станку и сварочному аппарату, могут изготовить пресс для пеллет своими руками.

Есть несколько типов грануляторов для пеллет:

1. Шнековый пресс напоминает обычную мясорубку – внутри него движется такой же вал, а масса из измельченных опилок продавливается сквозь матрицу с отверстиями. Сделать своими руками такой пресс несложно, но его мощности может не хватить для гранулирования опилок, шнековый гранулятор больше подходит для соломы и лузги.
   
2. Прессы с плоской матрицей – самый популярный тип оборудования в домашнем производстве пеллет. Опилки засыпаются в бункер, на дне которого установлена матрица с отверстиями, по этой плоской матрице катаются два зубчатых цилиндра, которые и прижимают опилки к отверстиям, продавливая их и формируя гранулы. Сделать такой гранулятор вполне можно и самостоятельно, только нужно уметь пользоваться фрезерным и токарным станком. Есть детали пресса и в продаже, что позволяет просто собрать прибор из готовых частей. Достаточно приобрести электродвигатель и металлическую матрицу, после чего нужно собрать из всех деталей прессовальную машину для пеллет.
   
3. Прессы с цилиндрической матрицей считаются самыми производительными, поэтому, чаще всего, используются в промышленных масштабах. Принцип их действия такой же, как и предыдущих грануляторов, только зубчатые валики находятся внутри большого цилиндра с отверстиями, и катаются по его стенкам, продавливая массу из измельченных опилок. Снаружи установлен нож, который срезает гранулы нужной длины.
   

Окончательный этап

В процессе прессования опилки нагреваются до 70-90 градусов, в таком виде гранулы очень ломкие, они легко могут раскрошиться и испортиться. Поэтому пеллеты сразу после выхода из гранулятора необходимо охладить. Для этого их укладывают на плоские поддоны и обдувают прохладным воздухом либо оставляют остывать в естественных условиях.

После охлаждения гранулы становятся твердыми, их уже не так легко разломать. Теперь пеллеты нужно просеять, чтобы отделить несформировавшиеся части, пыль и мелкий древесный порошок – все это становится причиной появления лишней золы на стенках котла.

Просеянные пеллеты из опилок можно сложить в полиэтиленовые мешки и хранить до следующего отопительного сезона.

Целесообразность производства пеллет

Самостоятельное изготовление пеллет может быть обоснованно только в нескольких случаях:

1. Когда у хозяина есть бесплатное сырье для гранул.
2. Если есть возможность изготовить оборудование для технологической линии самостоятельно, а не покупать дорогие детали.
3. В случае если производительность линии будет такой, которая позволит изготавливать пеллеты на продажу, то есть объемы производства будут выше собственных потребностей.

Остальные варианты не будут выгодными для хозяина частного дома, в таких случаях дешевле будет купить готовые пеллеты для своего котла. Но, если есть возможность бесплатно установить оборудование и получить опилки, обязательно нужно ею воспользоваться!