Прессованные опилки для отопления: преимущества с недостатками + сравнение с традиционным твердым топливом

Какие виды брикетов предлагаются потребителям

На отечественном рынке можно приобрести несколько разновидностей брикетированного топлива. Они отличаются между собой не только по форме, но и по плотности, и, соответственно, уровню теплоотдачи. Потребители выбирают по таким характеристикам, как цена, качество и практичность.

Разновидности топливных брикетов:

• топливные брикеты RUF;
• евробрикеты PINI KAY;
• обычные цилиндрические брикеты;
• топливные брикеты из угля, торфа.

У каждого вида брикетированного топлива есть свои плюсы и минусы, поэтому можно подобрать, какое удобнее использовать в данном случае. Прессованные опилки для печей, которые проходят более долгий путь изготовления, будут более прочными, теплотворными, но и более дорогими. Качество, естественно, складывается в цену продукта.

Технология производства

Материалом для изготовления этого вида топлива служат отходы обработки и переработки древесины, такие, как:

• горбыль;
• обрезки;
• неделовая древесина;
• ветки и сучья.

Некондиционную древесину загружают в рубительные машины и измельчители различных типов, о которых мы рассказывали в этих статьях:

1. Оборудование для переработки древесины.
2. Бизнес на щепе.

Фракция топлива зависит от настроек машины, а теплотворная способность — от породы древесины и процентного содержания коры. Поэтому лучшая щепа получается из окоренной древесины любого типа, а худшая — из неокоренных веток и сучьев.

Торфяные: расход

Традиционное в некоторых регионах России топливо – торф – понемногу вытесняется более эффективным продуктом для использования в печах и твердотопливных котлах. Торфяные брикеты для отопления производятся на основе новых технологий, включающих измельчение, рассеивание, сушку и прессование. Полученное биотопливо отличается длительностью тления (4-10 часов) с выделением большого количества тепла (до 4500 кКал/кг) и может быть использовано для ночного отопления в домах.

Топливо на основе торфа представляет собой довольно прочные куски одинаковой формы

Производство брикетов из торфа не требует высоких затрат – недорогое оборудование для их изготовления, включая сушильные агрегаты и прессы, окупает себя достаточно быстро. Прессованное торфяное топливо подлежит длительному хранению, его удобно транспортировать, а высокая калорийность делает прессованный торф незаменимым при использовании в централизованных котельных для отопления жилых, строительных и хозяйственных объектов.

Как правильно топить брикетами

Банную печь

Евробрикеты являются универсальным средством, подходящим для растопки стальной печки в бане. Здесь имеет значение не только количество выделяемого тепла, но и длительность горения топлива.

После розжига прессованное средство тлеет приблизительно 2 часа. Обычные дрова сгорают намного быстрее. Евробрикеты обладают высоким показателем плотности и незначительной влажностью, что объясняет их длительное сгорание.

Исходя из наблюдений, полное заполнение топки нежелательно. Это поможет избежать быстрого достижения максимальной теплоотдачи.

Поскольку плотность топливных брикетов высокая, происходит практически полное сгорание средства, а оставшуюся золу можно применять как удобрение.

При использовании евробрикетов выделение дыма минимально, благодаря чему приходится реже чистить отопительные приборы. Считается, что топливные бруски из липы содержат меньшее количество смол, поэтому дымоходы почти не загрязняются.

Евродровами можно растапливать баню по-черному. Поскольку топливо экологически чистое, а дыма почти нет, прогретый воздух не оказывает вредного воздействия на организм человека.

Нюансы изготовления и использования брикетов

Идея применения опилок и древесной стружки для обогрева не нова. Такой вид топлива наряду с дровами и углем часто используют для сжигания в печах.

Форма и тонкости изготовления прессованного топлива

Химическая структура опилок и стружки идентична древесной породе, из которой они были получены. Обычно в деревообработке используют березу и хвойные породы, такие как сосна, ель, лиственница, пихта и кедр. Реже можно найти отходы из ясеня, дуба и других “дорогих” видов.

У рассыпного горючего материала есть целый ряд недостатков:

• Грязь. Рассыпанные опилки и мелкий древесный мусор быстро засоряют территорию. Поэтому область их использования в качестве топлива часто ограничена нежилыми объектами, для которых чистота не важна: кочегарки, теплицы и разные бытовые помещения.
• Взвесь. При складировании опилок самые маленькие частицы поднимаются в воздух. Создаваемая ими пыль вредна для здоровья, так как провоцирует развитие легочных заболеваний. Кроме того, высокая концентрация горючего вещества взрывоопасна и поэтому использование мелких древесных отходов без соответствующей вентиляции (что приводит к дополнительным расходам) запрещено на промышленных объектах.
• Быстрота и неравномерность сгорания. При сжигании опилок или стружки достаточно сложно добиться запланированной теплоотдачи, так как она зависит от крупности материала, а также от его влажности и породы деревьев.

Все эти проблемы можно решить, если спрессовать древесные отходы в брикеты.

Форма и размеры прессованных отходов могут отличаться в зависимости от производителя. Поэтому легко можно подобрать удобные брикеты под конкретную топку

Древесина на 20-30% состоит из лигнина, который скрепляет клетчатку. При создании высокого давления с помощью пресса происходит выделение этого природного полимера, который достаточно прочно связывает размещенные в форме опилки.

При применении промышленного оборудования по изготовлению брикетов из опилок или стружки создание высокого давления в форме обеспечивает необходимую плотность и твердость структуры. При использовании менее мощных самодельных приспособлений для придания прочности изделиям к древесным отходам добавляют вяжущие вещества, такие как глину или дешевый обойный клей.

Особенности использования опилок в отоплении

Химический состав дров и прессованных древесных отходов одинаков, а физическая структура различна. Это во многом определяет специфику в их горении.

Пористость брикетов способствует легкому их воспламенению. Это позволяет регулировать интенсивность теплоотдачи. Прессованное, как и высушенное гнилое дерево (труха), способно медленно тлеть без риска полного затухания.

Прессованная структура облегчает процесс розжига. Иногда для этого специально приобретают небольшое количество топливных брикетов из опилок и стружки

Для уменьшения тепловыделения при использовании брикетов нужно уменьшить поступление кислорода – закрыть приточку.

При необходимости увеличить интенсивность горения – открыть доступ топке к свежему воздуху. Прессованные отходы гораздо быстрее дров реагируют на такие изменения.

Биотопливо

Из опилок получают метиловый спирт, который можно использовать для отопления и любых двигателей, настроенных для работы на бензине или газе.

Метиловый спирт очень ядовит, поэтому его нельзя пить.

Существуют промышленный и домашний способы получения спирта из этого продукта, разница между ними в способе получения глюкозы из опилок.

Для обоих способов необходимо максимально измельчать опилки – чем меньше их размер, тем выше выход готового продукта.

Более подробно об устройствах для измельчения читайте в статье «Оборудование для переработки древесных отходов».

Превратив опилки в глюкозу, их сбраживают с помощью дрожжей, и после окончания брожения нагревают до температуры 60–70 градусов, чтобы испарялись спирты. Затем этот пар охлаждают и получают смесь различных спиртов, которая после очистки и становится биотопливом.

На таком топливе могут работать любые бензиновые двигатели, хотя для максимальной эффективности мотор нужно немного доработать.

Более подробно о получении и применении биотоплива читайте тут.

Другие утеплители на основе опилок

Опилки как утеплитель используют не только в чистом рассыпчатом виде, из него делают, например «теплую» штукатурку для внутренних работ, для этого в них добавляют глину, цемент, воду и газеты. Полученную смесь утрамбовывают  в специальные заготовки-емкости, а после высыхания получаются теплоизоляционные листы.

На основе древесных опилок изготовляют и иные строительные материалы, используемые для теплосбережения, например:

1. Арболит – смесь бетона и опилок, изготовляют его в виде блоков, которые нельзя подвергать воздействию влаги.
2. Опилкобетон – материал, состоящий из опилок, бетона, песка и цемента, имеет высокие качественные показатели и пожаростойкость.
3. Гранулы из опилок – утеплитель, состоящий из спрессованных опилок с добавлением карбоксиметилцеллюлозного клея, антипирена и антисепика.
4. Блоки из опилок – не влагоустойчивые теплоизолирующие блоки, изготовленные на основе древесных опилок, цемента и медного купороса.

Плюсы и минусы системы обогрева опилками

Для получения максимально полного представления о стружке, которая может выступать в качестве топлива для современных отопительных систем, весьма полезно рассмотреть преимущества и недостатки, присущие рассматриваемому методу.

Достоинства

1. Среди всех плюсов, которые имеет обогрев с помощью древесных отходов, главным следует назвать низкие затраты на отопление. Максимальной экономии смогут добиться потребители при условии, что в районе их проживания функционируют предприятия, занятые деревообработкой. Ведь в этом случае они смогут купить опилки по очень низким ценам.
2. При использовании древесины в качестве топлива на нагрев воды будет уходить минимум времени. К тому же эти отходы позволяют получать максимальное количество тепловой энергии. Выбор в пользу брикетированной стружки является еще более предпочтительным, так как в этом случае можно обеспечить дом еще большим количеством тепла.
3. При эксплуатации котла, который использует натуральное сырье для работы, не наносится вред экологии, поскольку во время сжигания древесных отходов в атмосферу попадает совсем незначительное количество токсинов.
4. Дополнительным преимуществом является то, что котел, работающий на опилках, доступен всем желающим. Вдобавок к этому, чтобы установить этот аппарат, нет необходимости оформлять такое же большое количество разрешений, которое требуется при подключении котла к газовой магистрали.

Недостатки

При всех своих достоинствах установки, использующие опилки, обладают и рядом недостатков. К ним следует отнести трудности, возникающие с хранением топлива. Хотя прессованная щепа и стружка отличается компактными размерами, все же нужно позаботиться о наличии достаточно большого помещения, чтобы в нем можно было держать запас этого горючего.

Следует иметь в виду, что в процессе сжигания древесины возникает много золы и сажи. Многие знают, что зола может служить удобрением. Однако извлечь выгоду от сажи нельзя. По этой причине такая операция, как чистка дымоходов должна проводиться на регулярной основе.

Топливные брикеты или обычные дрова: что выбрать?

Чему отдать предпочтение: обычным дровам или топливным брикетам? Для ответа на этот вопрос надо изучить преимущества и недостатки тех и других.

Перечислим наиболее важные достоинства топливных брикетов:

1. Топливный брикет, если сравнивать его с обычными дровами, горит в 4 раза дольше последних, что способствует экономичному расходу такого топлива.
2. После сгорания пеллет остается очень мало золы – порядка 1 % от общей массы использованного топлива. При применении обычных дров данный показатель может доходить до 20 % от общей массы использованного топлива. Золу, оставшуюся после сгорания брикетов древесного или любого другого типа, можно применять как удобрение, содержащее большое количество калия.
3. Количество тепловой энергии, выделяемой при горении евродров, почти в два раза больше, чем при использовании обычных дров.
4. На протяжении сгорания топливные брикеты почти все время выделяют тепло, чего не скажешь об обычных дровах, теплоотдача которых интенсивно снижается по мере сгорания.
5. При сгорании топливные брикеты практически не искрят, выделяют минимальное количество дыма и запаха. Таким образом, данный вид топлива не создает дискомфорта и не наносит вреда окружающей среде. Кроме того, при сжигании дров, зараженных плесенью или грибком, образуется токсичный дым, что исключено при применении евродров, для производства которых используются тщательно просушенные древесные опилки или стружка.
6. На стенках дымоходов при использовании в качестве топлива древесных брикетов осаждается значительно меньше сажи, чем при применении обычных дров.
7. Компактные размеры, которыми отличаются евродрова, позволяют более экономично использовать площадь для хранения такого топлива. Более того, при хранении топливных брикетов, помещенных, как правило, в аккуратную упаковку, не образуется мусора и древесной пыли, которые обязательно присутствуют в местах складирования обычных дров.

Компактное хранение – бесспорное достоинство топливных брикетов

Естественно, что у этой разновидности топлива есть и определенные недостатки:

1. За счет высокой плотности внутренней структуры топливные брикеты достаточно долго разгораются, быстро прогреть помещение с помощью такого топлива не получится.
2. Низкая влагостойкость евродров может стать причиной того, что они просто испортятся, если не обеспечить требуемые условия хранения.
3. Топливные брикеты, представляющие собой спрессованные опилки, характеризуются достаточно низкой устойчивостью к механическим повреждениям.
4. При сжигании топливных брикетов отсутствует такое красивое пламя, как при использовании обычных дров, что несколько ограничивает использование пеллет в качестве топлива для каминов, где очень важна и эстетическая составляющая процесса горения.

Сравнение основных параметров различных типов твердого топлива

Чтобы определиться с выбором между топливными брикетами и обычными дровами, следует учесть и достоинства последних.

• При сжигании обычных дров, как уже говорилось выше, образуется больше жара, соответственно, при помощи такого топлива можно достаточно быстро прогреть отапливаемое помещение.
• Стоимость обычных дров в сравнении с топливными брикетами значительно ниже.
• Дрова более устойчивы к механическим повреждениям.
• При горении дров образуется красивое пламя, что является особенно важным качеством для каминного топлива. Кроме того, при горении дров в окружающий воздух выделяются эфирные масла, содержащиеся в древесине, что оказывает благотворное влияние на нервную и дыхательную системы человека, находящегося в отапливаемом помещении.
• Характерный треск, который издают дрова при горении, также благотворно действует на нервную систему.
• Зола, остающаяся после горения обычных дров, не имеет такого терпкого запаха, как продукт горения пеллет.

Сравнение с другими похожими видами топлива

Основные конкуренты щепы – это:

• опилки;
• стружка;
• пеллеты.

Опилки из-за своей структуры плохо подходят для автоматических систем подачи топлива, а также для отопительных приборов, в которых огонь движется не вниз, а вверх.

Стружка во многом сходна со щепой, но ее сложно получать в необходимых объемах самостоятельно, поэтому на ней не получится сэкономить.

Пеллеты, мало того, что заметно дороже щепы, так еще и их самостоятельное изготовление требует гораздо более серьезных затрат на оборудование.

Хотя, по теплотворной способности при одинаковой влажности они заметно превосходят щепу, но сэкономить на них не получится.

Изготовление брикетов собственноручно

При изготовлении брикетов из опилок в промышленных масштабах из них выделяется природный клеящий материал лигнин, который действует как клей и делает товар монолитом. В домашних условиях подручными средствами добиться такой плотности самодельными устройствами невозможно, а потому при прессовке нужно добавлять дополнительные компоненты. К таким пользующимся особой популярностью вяжущим элементам относятся:

• обойный клей;
• навоз;
• глина.

Влажность исходной древесины должна быть ниже 12%, а количество испорченных и негодных к использованию опилок — 5%.

Выбор сырья и его подготовка

Для создания подобного прессованного топлива собственными руками следует выбрать качественный материал. Базовыми выступают:

• древесные опилки;
• стружка после обработки сельхозкультур;
• макулатура;
• солома;
• вторичное сырье от угля и торфа.

Общая доля древесной стружки при выборе комбинированного состава сырья не должна быть ниже 60%. В этом случае обеспечивается высокое качество сгорания брикета.

Самодельные установки для прессования

Созданные кустарным способом станки для изготовления опилок можно условно разделить на такие виды:

• ручные;
• на основе домкратов;
• гидравлические.

Чтобы добиться выработки лигнина, можно использовать устройства на основе подъемного механизма (гидравлического типа или винтового). Их основной минус — низкая производительность.

Кроме домкрата, который выполняет функцию пресса в станке используются матрица и пуансон. Они придают готовым дровам определенную форму. Шнековый экструдер своими руками упрощает задачу производства прессованного топлива, но и сделать его гораздо труднее.

Стационарный пресс для создания топлива

Изготовить пресс для брикетов можно, имея в наличии такие запчасти:

• мотор;
• подшипники;
• редуктор;
• вал;
• шнек;
• нагревательные ТЭНы;
• реле для регулирования температуры.

Если напряжение состоит из трех фаз, то используется мотор на 9 кВт, а в случае, если предстоит работа от стандартной сети 220 В, то понадобится двигатель с мощностью 2,5 кВт. Его вместе с редуктором и прочими узлами закрепляют на сваренной раме.

В этой установке шнек – это особая конструкция из двух составляющих, одна из которых выполняет роль пуансона, а другая доставляет опилки в специализированную емкость для загрузки. Матрицу заменяет профильная труба.

Перед запуском самодельного станка следует прогреть трубу до 260 °C, а процесс нагрева ТЭНов регулируется с помощью реле. Недостатком подобной конструкции является большой коэффициент теплопотери в воздух.

Технология изготовления брикетов

Процедура изготовления брикетов своими руками делится на несколько поочередных процессов:

1. Подготовительные процессы для сырья и его очистка.
2. Измельчение опилок до калибра менее 0,6 см.
3. Прессование.
4. Сушка.
5. Складирование.

После того, как стружка прошла все подготовительные процессы, ее перемешивают с глиняным порошком в пропорции 10:1. Затем массу перемешивают, добавив небольшое количество воды. Смесь должна соответствовать средней густоте, чтобы держать форму.

Ее выгружают в бункер для дальнейшего формирования брикетов. После всего остается только просушить готовые дрова.

Искусственно увеличить горючесть прессованного топлива можно, если добавить к глине немного размоченного в жидкости картона.

Какие бывают топливные брикеты

Брикеты отличаются между собой формой и материалом изготовления.

Отличия по форме

Есть три главные формы топливных брикетов: пини-кей, руф и нестро. Их отличие только в максимальной плотности, которой можно достичь в каждой из форм. По химическому составу или массовой теплотворности никаких отличий между евродровами нет.

Топливные брикеты pini-kay

Самая высокая плотность от 1,08 до 1,40г/см3. Форма сечения — квадрат или шестигранник. По центру присутствует сквозное отверстие, которое обеспечивает лучшее движение воздуха и горение брикета. 

Топливные брикеты RUF

Топливные брикеты из опилок руф, в форме кирпича. Имеют небольшой размер и самую низкую плотность — 0,75-0,8 г/см3. 

Брикеты Nestro

У топливных брикетов нестро форма цилиндра и средняя плотность 1 — 1,15 г/см3. 

Торфянные брикеты

У топливных брикетов из торфа особая форма, не похожая на остальные. А из-за высокой зольности и наличия прочих вредных примесей в составе, их не рекомендуют использовать в домашних условиях. Такие брикеты подходят для промышленных печей или котлов, способных работать на низкокачественном топливе.

Топливный брикет из торфа

Отличия по материалу

Евродрова изготавливают из древесных опилок, шелухи семечки, риса и гречки, соломы, тырсы, торфа и других материалов. Материал влияет на калорийность топливного брикета, зольность, количество выделяемой сажи, качество и полноту сгорания.

Ниже в таблице сравнение характеристик брикетов из разных материалов – шелухи семечки, рисы, соломы, тырсы и древесных опилок. Такой анализ показывает не только, что брикеты из разных материалов отличаются между собой. Но и то, что даже брикеты из одного и того же материла, отличаются качеством и свойствами.

Все данные взяты из реальных протоколов испытаний топливных брикетов.

Калорийность, влажность, зольность и плотность топливных брикетов из разных материалов изготовления. 

Комментарии к таблице

Семечка. Самая высокая теплотворность у брикетов из шелухи семечки – 5151ккал/кг. Это связано с их низкой зольностью (2,9-3,6%) и наличием в составе брикета масла, которое горит и представляет энергетическую ценность. С другой стороны, за счет масла такие брикеты интенсивнее загрязняют дымоход сажей, и его приходится чистить чаще.

Дерево. На втором месте по калорийности древесные брикеты из опилок – 5043ккал/кг при 4% влажности и 4341ккал/кг при 10,3% влажности. Зольность древесных брикетов,  такая же, как и у целого дерева  – 0,5-2,5%.

Солома.  Брикеты из соломы не сильно уступают шелухе семечки или опилкам и имеют хороший потенциал использования. У них чуть меньшая калорийность – 4740ккал/кг и 4097ккал/кг, и относительно высокая зольность – 4,8-7,3%.

Тырса.  Тырса это многолетнее травяное растение. Такие брикеты имеют достаточно низкую зольность – 0,7% и хорошую теплоотдачу 4400ккал/кг.

Рис. У брикетов из шелухи риса самая высокая зольность — 20% и слабая теплотворность – 3458ккал/кг. Это даже меньше чем у древесины, при 20% влажности.

Как рассчитать необходимое количество?

Точно зная параметры теплоты сгорания, а также коэффициента полезного действия печи или котла, удастся беспроблемно правильно высчитать необходимую массу древесного топлива на конкретный период. Прессованные по специальной технологии древесные брикеты, как правило, реализуют или по весу, или по объему. Если речь идет о втором случае, то здесь нужно учитывать некоторые важные нюансы, которые связаны непосредственно со строением изделий.

Для таких целей можно воспользоваться одной простой формулой расчета. Она предусматривает такую последовательность действий:

• сначала потребуется точно узнать уровень плотности прессованного экологичного сырья (q);
• далее потребуется высчитать коэффициент заполнения (k) объема куба опилками;
• после этого масса (m) одного кубометра легко высчитывается по такой формуле: m = k*q*103.

Как вам статья?