Как сделать пеллеты в домашних условиях

Как сделать пеллеты в домашних условиях

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.

Оборудование для производства пеллет

Пеллеты делают из опила, щепы, коры деревьев, а также из отходов сельскохозяйственной деятельности – жмыха, лузги, соломы. Сырье предварительно измельчают до размера частиц 3-5 см, просушивают в сушилках до влажности 15%, после чего помещают в дробилку мелкого дробления. Полученную массу с величиной фракции не более 2 мм загружают в пресс, где сырье прессуется. На выходе из пресса получаются гранулы с влажностью не более 12%, размер гранул зависит от конструкции оборудования. Гранулы собирают в мешки, укупоривают и используют для розжига и топки печей и котлов.

Таким образом, для самостоятельного изготовления пеллет понадобится такое оборудование:

  1. Дробилка или измельчитель древесины. Если в качестве сырья вы планируете использовать опилки или лузгу, этот этап производства можно пропустить. Для использования обрезков пиломатериалов, веток, коры, некондиционной доски дробление является обязательным этапом.
  2. Сушилка для сырья барабанного или аэродинамического типа. Сушилку можно изготовить своими руками из металлической бочки.
  3. Дробилка мелкого дробления, в которой происходит измельчение крупного сырья до состояния опилок.
  4. Пресс для пеллет или гранулятор с плоской или цилиндрической матрицей. Применение гранулятора исключает необходимость мелкого дробления сырья, так как в нем происходит одновременное перемалывание и прессование гранул.

Наиболее рациональным выходом для домашнего производства пеллет можно считать использование гранулятора с матрицей плоского типа – этот вид оборудования можно сделать своими руками, не прибегая к покупке дорогостоящих комплектующих. Измельчитель и дробилка в этом случае вам не понадобятся, а необходимость в сушильной камере зависит от влажности сырья.

Технология производства пеллет

Изготовление пеллет в домашних условиях ведется по тем же принципам, что и в производственных условиях. Основная разница заключается в производительности оборудования.

Делают пеллеты следующим образом:

  1. Сырье дробят перед сушкой – это позволяет быстрее удалить из материала лишнюю влагу. Длина и ширина древесных частиц не должна превышать 25 мм, толщина – 2 мм.
  2. Дробленую щепу, стружку, опилки отправляют в сушилку, чтобы довести процент содержания влаги до 12-14%.
  3. Повторное дробление – высушенное сырье измельчают до фракции в 4 мм.
  4. Пересушенное (менее 8% влаги) или твердое сырье (старая древесина или твердые сорта дерева) обрабатывается паром, чтобы улучшить выработку лигнина.
  5. Прессование. Станок для производства пеллет позволяет изготовлять топливные гранулы диаметром от 6 до 25 мм. В ходе прессования сырье нагревается до 70-90 °С и выделяет лигнин. В результате получаются плотные пеллеты.
  6. Готовая продукция охлаждается и подсушивается.
  7. Пеллеты засыпают в бункер на хранение либо фасуют в полиэтиленовые пакеты, чтобы топливо сохранялось сухим.

Самостоятельное изготовление

Для изготовления пеллет используются как целые производственные линии, так и мини-грануляторы. Последние оснащаются самыми разными видами приводов: начиная от дизельных двигателей, заканчивая приводами вала трактора. Последний вид привода обеспечивает наиболее высокую производительность.

Полностью укомплектованная производственная линия выглядит так:

  1. Измельчитель (щепорез);
  2. Сушилка;
  3. Гранулятор;
  4. Вентилятор или другой охладитель для пеллет.

Выбирая гранулятор, стоит знать, что агрегат, оснащенный электродвигателем довольно большой в размерах, и может использоваться только стационарно. Что касается грануляторов с дизельными двигателями – они достаточно мобильны и могут применяться там, где древесное сырье всегда находится в больших количествах: лесопилки, мебельные фабрики и др.

Твердотопливный котел длительного горения, сделанный своими руками позволит значительно сэкономить средства и создать хорошую альтернативу топливным котлам. Читайте.

В нашей статье вы узнаете о преимуществах котлов на дровах и электричестве.

Охарактеризовать конструкцию гранулятора вкратце можно так: это емкость, в которой установлена матрица. Матрицы бывают двух видов:

  1. Цилиндрическая;
  2. Плоская.

Названия говорят сами за себя. Цилиндрическая матрица – это перфорированный барабан, внутри которого находятся вращающиеся катки. Дробленая биомасса вдавливается в круглые отверстия барабана, прессуется и срезается ножами.

Плоская матрица – это плоский диск, закрепленный на валу гранулятора. Принцип работы такой же, как у цилиндрической матрицы.

Аппарат работает от редуктора и двигателя мощностью не менее 15 кВт. Для крепления матрицы используется вертикальный или горизонтальный вал. Дополнительные составляющие гранулятора: емкость для биомассы и готовых пеллет.

Чтобы изготовить гранулятор своими руками понадобятся следующие материалы:

  • металлические уголки, листы, элементы крепления;
  • матрица;
  • вал вращения;
  • сварка, болгарка, набор электродов, сверл и других расходных материалов.

Начинать следует с создания станины. Для этого уголок разрезают и соединяют куски сваркой. Далее, с помощью сварки и металлического листа делается основание гранулятора – короб.

В верхней горизонтальной грани вырезается отверстие по диаметру матрицы. Оно используется также для загрузки сырья. По окружности отверстия необходимо сделать бортик из листа шириной 7–10 см. Крепится все с помощью сварки.

В нижней части сварки вырезается отверстие диаметром по размеру вала вращения матрицы. На боковой грани делается квадратное отверстие для выхода готовых пеллет. К нему крепится металлический лоток небольшого размера.

Вал вращения устанавливается и закрепляется в короб с помощью гаек. Матрица крепится на валу так, чтобы ее поверхность и верхняя грань короба находились на одном уровне. Короб устанавливается и крепится на станину с помощью болтов. Двигатель так же прикрепляется на станину. Вал мотора и матрицы соединяется ремнем.

На верхнем отверстии короба устанавливается раструб. Так, сырье будет засыпаться наиболее удобно. Раструб можно сделать из жестяного ведра без дна или металлического листа. В завершение устанавливается каток на матрицу. После этого агрегат полностью готов к работе.

Что касается требований к сырью, то они не такие уж и высокие. Главное, чтобы фракции были однородной массой сторонних без примесей (камней, железа, песка и т. д.) размером не более 5 см. Влажность не столь принципиальна, ведь для ее регулировки есть сушка.

Изготовление пеллет в заводских условиях

На предприятии производство пеллет из опилок потребует соблюдения пошагового выполнения всех процессов:

Технология производства

  1. Измельчение продукта до небольших размеров: длина до 25 мм, а диаметр 2-4 мм. Этот процесс упрощает работу пресс-гранулятора. Необходимо, чтобы опилки были как можно мельче. От этого напрямую зависит качество.
  2. Материал измельчается с помощью дробилки. Процесс может повторяться неоднократно.
  3. Опилки поступают в смеситель, а далее в сушильный барабан.
  4. Сушка опилок — очень важный этап, так как процент влажности в пеллетах не должен быть меньше 8% и больше 12%. Отклонение от нормы вызовет плохое склеивание компонентов и ухудшение качества горения в котле. Важно высушить опилки до определенного процента влажности.
  5. Отработанные фракции в процессе разделения древесных опилок и воздуха попадают в пеллетный котел.
  6. Измельчение сырья до состояния муки. Она затем направляется в циклоны, которые отделяют древесину от воздуха.
  7. Мука по транспортерам переправляется в бункер производственного гранулятора, а оттуда в смеситель.
  8. Смеситель с помощью воды и пара корректирует нужный процент влажности.
  9. Разделение на гранулы в промышленном грануляторе. При температуре (250-300 градусов выше 0) и через выбранную матрицу сырье превращается в пеллеты нужного размера. Разрезаются неподвижным ножом.
  10. Охлаждение пеллет посредством специального вентилятора и расфасовка.
Читайте также  Шлифовальная насадка на дрель

Производство пеллет из соломы

Сначала идет измельчение соломы до частей длиной 4 мм. Потом дробление до более мелкого состояния в мельничной дробилке. Затем сырье просушиваются в сушильном барабане. Далее обязательно продукт проходит контроль влажности (с помощью воды и пара). Мука из соломы после нескольких процедур измельчения перемещается в гранулятор. Там происходит прессовка и деление на гранулы нужной окружности и длины. В конце гранулы охлаждаются и фасуются.

Гранулятор с кольцевой матрицей

Такой тип матрицы используется на крупных фабриках по производству пеллет: конструкция позволяет перерабатывать 300-500 тонн сырья.

Принцип работы такой: мягкие опилки продавливаются через отверстие в металлической пластине. Так пеллеты формируются, а затем уже разрезаются ножом на нужную длину.

Технология изготовления пеллет

Технологическая цепочка производства топливных гранул очень короткая. Изготовление пеллет сводится к двум основным этапам: подготовительный и производственный.

  1. Сортировка сырья по видам
  2. Удаление из фракций инородных предметов
  3. Просеивание
  4. Сушка

Влажность массы должна быть в пределах 8-12 %. Этот показатель сохраняется для гранул, чтобы обеспечить им высокую теплотворность.

Готовую фракцию засыпают в приемный бункер, затем она попадает в пресс гранулятора. При спрессовывании, масса нагревается до температуры 70-90 °С. Лигнин становится мягким и склеивает опилки. Под давлением формируются гранулы. Затем их охлаждают и хранят.

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

Что такое топливные пеллеты

Представьте себе гранулы цилиндрической формы, диаметр которых варьируется в пределах 5-10 мм, а длина – 10-60 мм. Размеры зависят от производителя и того, какая матрица выбрана для производства. Вот это и есть топливные гранулы или пеллеты. Отличительной особенностью такого топлива является то, что сырьем для него служат отходы производств:

  • деревообрабатывающих предприятий, специализирующихся на изготовлении древесных строительных материалов или мебели. В этом случае в качестве сырья применяют опилки и стружку;
  • сельскохозяйственных комплексов, перерабатывающих сырье растительного происхождения (соломы и т.д.) на топливо. Тогда на гранулы в ход идет солома и прочие отходы, полученные при переработке фруктов, ягод, овощей и зерновых;
  • предприятий, специализирующихся на производстве угольных и торфяных брикетов. Из крошки угля и торфа тоже получаются неплохие гранулы

В большинстве случаев производство пеллет является вспомогательным придатком, позволяющим грамотно утилизировать отходы, превратив убытки от потерь сырья в неплохой доход. Популяризация пеллетных котлов вкупе с отсутствием существенного роста объема производства топливных гранул сказываются на повышении стоимости последних. Этого вопроса мы еще коснемся чуть позже. А пока поговорим о том, чем применение «инновационного топлива» отличается от использования дров или любого другого твердого топлива.

Пеллеты против дров и угля – сравнение популярных видов топлива для отопления

Критерий сравнения Вид топлива
Пеллеты Дрова Уголь
Влажность, % 5-10 20-40 5-15
Автоматизация +
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 17-23 10-13 30
Хранение занимают меньше места, но необходимо хранение в сухом помещении, иначе наберут влагу хранение под навесом, занимают много места
Доступность на рынке зависит от региона + +
Цена* за тонну 1,1-1,2 1 1

* — ориентировочные данные для сравнения. За 1 принята относительная стоимость тонны дров

Если говорить о том, какое топливо является наиболее удобным в экономическом плане, то выбор будет сделан в пользу угля. Однако самым важным преимуществом пеллет является максимальная автоматизация процесса подачи горючего в котел – среди твердотопливных котлов пеллетному оборудованию в этом нет равных. Да и зольность гранул почти в 20 раз меньше, чем при использовании традиционного твердого топлива.

Разновидности топливных гранул

Свойства пеллет во многом определяются сырьем, используемым для их производства. В продаже часто можно встретить светлые и темные гранулы. Наиболее предпочтительным в плане энергоэффективности является использование светлых пеллет. Дело в том, что для их изготовления используется чистое сырье – опилки и мелкая стружка, обеспечивающие однородность состава топливных гранул. Что касается более темной разновидности, то ее производство подразумевает использование неотсортированных отходов деревообработки. В такие пеллеты вместе с опилками попадает измельченная кора, ветки, трава и даже грунт. Как примерно происходит процесс производства, можно посмотреть на технологической схеме ниже.

К вопросу о стоимости такого топлива

На момент написания статьи средняя стоимость 1 т. пеллетов находилась в пределах от 6 до 10 тыс. руб. за тонну. Цена во многом зависит от вида исходного сырья для топлива: светлые гранулы стоят дороже темных. По расходу на весь отопительный сезон для дома площадь 100-150 кв. метров хватает в среднем 6-10 тонн пеллет. Несложно посчитать, во сколько обойдется использование такого топлива, если, конечно, закрыть глаза на стоимость самих пеллетных котлов.

Обращаем ваше внимание, что расход при отоплении 100, 150 кв. м. или дома с любой другой площадью зависит сразу от нескольких факторов: конструктивных особенностей здания, проведенных мероприятий по утеплению, климатическими условиями, моделью котла, наличием контура ГВС и т.д. Поэтому говорить о точных значениях не приходится.

Хорошо, получается, что топливные гранулы являются одним из самых экономичных вариантов для самостоятельного отопления. А можно ли сделать еще дешевле? Так сказать, сэкономить, самостоятельно занявшись их производством у себя во дворе. Можно! Но прежде хорошо бы подумать, стоит ли овчинка выделки.

Этапы изготовления пеллет своими руками

При производстве биотоплива в домашних или заводских условиях необходимо пройти несколько важных этапов.

  1. Крупное первоначальное дробление. В дробилку помещается исходное сырье. После подобной обработки размер материала должен составлять 25х25х2 мм.
  2. Сушка. Отходы деревообрабатывающей промышленности повышенной влажности плохо прессуются и не подходят для сжигания. Поэтому необходимо пройти процедуру сушки, в результате которой влажность опилок составит всего 8–12%. Для этого подойдет ленточная либо барабанная сушка.
  3. Мелкое дробление. Подготовленное сырье должно иметь размеры около 4 мм, поэтому необходимо использовать соответствующую дробилку. Качественное сырье после такой обработки имеет вес в 150 кг на 1 м³. Данного результата можно достигнуть, выбрав молотковую мельницу.
  4. Водоподготовка. Иногда гранулы в процессе производства становятся слишком сухими. Если их влажность составляет менее 8%, сырье не будет прессоваться, поэтому пеллеты погружают в специальную емкость с водой или паром.
  5. Прессование. Благодаря такой обработке осуществляется изготовление цилиндров диаметром в 6–25 мм. Для этой цели используется пресс с цилиндрическими либо плоскими матрицами. В процессе формирования гранул выделяется лигнин, благодаря которому самые мелкие частицы аккуратно склеиваются между собой.
  6. Охлаждение. При прессовании температура гранул поднимается до 70–90˚C . Соответственно, пеллеты нужно охладить, а затем немного просушить.
  7. Расфасовка. Топливные пеллеты очень часто хранят в бункерах. Чтобы качество материала не ухудшилось, допускается расфасовка по мешкам. В продажу биотопливо поступает в упаковках весом в 20 кг.
Читайте также  Согнуть трубы

Многие люди, учитывая преимущества материала, задумываются о самостоятельном производстве топлива. Так, при желании можно заняться изготовлением соответствующего станка, хотя для этих целей проще всего купить готовый небольшой гранулятор. Также, если вы хотите заняться производством пеллет своими руками, понадобится установка для сушки и дробления материала. Соответственно, создание гранул может оказаться экономически невыгодным. Это действительно актуально лишь при постоянном наличии недорогих или бесплатных опилок и прочих отходов деревообрабатывающей промышленности.

Важно помнить, что при использовании гранулятора с плоской матрицей повторное дробление часто оказывается ненужным. С этой задачей могут справиться мощные зубчатые ролики. Однако сушка коры или древесной щепы – действительно важный этап производства. Чтобы пройти его в домашних условиях, можно использовать старые бочки для создания простого аналога барабанной сушилки.

Особое внимание нужно уделить типу древесины. Для изготовления пеллет не подойдут опилки тополя, липы или ивы. Такой материал рассыплется при незначительном механическом воздействии, поэтому стоит отдать предпочтение хвойным породам. Природная смолистость этой древесины обеспечит прочность и устойчивость гранул.

Современные пеллеты считаются отличным топливом для обогрева жилых и производственных помещений. Можно дополнительно сэкономить на таком материале. Для этого достаточно заняться изготовлением гранул в домашних условиях. Чтобы все получилось правильно, следует предварительно посмотреть соответствующие видео.