Пеллеты — это топливные гранулы, современная разновидность биотоплива, получаемая из отходов сельского хозяйства, деревообрабатывающей промышленности, торфа. Внешне пеллеты выглядят как цилиндрические гранулы. Обычно они имеют 6-8 мм в диаметре и 1-5 см в длину.
Хотя на территории России и бывших стран СНГ это топливо начинает только входить в обиход, во многих странах оно используется достаточно давно. Производство таких гранул началось в 1947 году. В США и странах Европы пеллеты получили признание за свою экологическую чистоту и дешевизну.
Разновидности пеллет
Для обывателя, который никогда раньше не сталкивался с подобным видом биологического топлива, цилиндрические гранулы отличаются лишь цветом и размером. На самом же деле пеллеты могут выполняться из разных материалов, иметь определенное содержание коры, изготавливаться разными способами.
Материалы, из которых изготавливают пеллеты
- торф;
- уголь;
- кора;
- опилки;
- балансовая древесина;
- щепа;
- отходы лесозаготовки;
- солома;
- кукурузные отходы;
- подсолнечниковая лузга;
- крупяные отходы;
- твердые бытовые отходы;
- куриный помет.
С течением времени исследователи находят все новые и новые материалы, которые являются отходами определенного производства, но обладают хорошей горючестью, что делает их отличным сырьем для создания биологического топлива.
Сорта пеллет
- белые — премиум-сорт;
- индустриальные;
- агропеллеты — стандарт.
Пеллеты премиум-сорта на самом деле не абсолютно белые, они имеют оттенок светлого дерева. Такой цвет сохраняется во время производства благодаря гранулированию и дроблению древесины, немаловажную роль в процессе играет правильная сушка.
Важным достоинством белых пеллет является низкая зольность, которая редко превышает 0,5%. При этом теплотворная способность очень высока — 17-20 МДж/кг. Для изготовления белых пеллет используются твердые сорта древесины, опилки, при этом содержание коры должно быть минимальным. 95% всего пеллетного производства приходится именно на такую продукцию.
Хотя премиум-сорт дороже, такое топливо максимально эффективно, а мусора остается настолько мало, что печь необходимо чистить не чаще раза в месяц. К тому же белые пеллеты можно сжигать в печах любого класса.
Индустриальные пеллеты имеют более темный оттенок, так как в состав включается кора, попадает пыль и земля. Здесь показатель зольности немного ухудшается — 0,7% и более, зато теплотворность так же высока. Заплатив меньшую цену, придется чаще чистить печь.
Самыми недорогими являются агропеллеты, изготавливаемые из лузги подсолнечника или гречишной шелухи. Они отличаются наиболее темным цветом. Зольность составляет 3% и выше. Теплотворность также падает — 15 МДж/кг.
Причина популярности агропеллет в их дешевизне. Такое топливо задействуется на тепловых станциях, в крупных котлах. При этом печи должны быть предназначены под конкретный вид топлива.
Производство пеллет
Возникает вполне естественный вопрос: почему нельзя использовать биологические материалы, описанные выше, в качестве самостоятельного топлива? Можно, но в необработанном варианте прогорание получается не столь хорошим, зольность высока, а теплоотдача, наоборот, падает. Это связано с физико-механическими параметрами материалов. Чтобы топливо сгорало практически полностью, необходима его предварительная подготовка. Именно для этого и необходимо производство пеллет.
Сырье проходит через несколько этапов:
- дробление;
- сушка;
- повторное дробление;
- водоподготовка;
- прессовка;
- охлаждение;
- упаковка.
Торф, опилки, солома или другое сырье измельчается до состояния муки, из него удаляется лишняя влага. Древесный лигнин в процессе нагревания и прессовки, склеивает измельченные частицы, благодаря чему гранулы держат форму.
Горение пеллет
Пеллеты сгорают несколько иначе, чем необработанное биологическое топливо. Благодаря предварительной подготовке обеспечивается максимальная теплоотдача, а объем золы сводится к минимуму.
Горение проходит в несколько этапов:
- выпаривание воды;
- пиролиз, сгорание пиролизного газа;
- сгорание угля.
Так как в процессе производства сырье высушивается, в пеллетах содержится не более 10% влаги, а часто даже меньше (для сравнения, в дровах — 30%). Минимальная влажность обуславливает высокий КПД и скоротечность этапа выпаривания.
Затем при 270-300 градусах начинается процесс пиролиза — высвобождения пиролизного газа и его сгорания. Именно на этом этапе высвобождается около 80% тепловой энергии. Важно, чтобы в печи был обеспечен доступ кислорода в достаточном количестве, иначе весь пиролизный газ не прогорит, а будет выброшен в дымоход.
Образовавшийся древесный уголь в процессе горения высвобождает еще 20% тепловой энергии. Чтобы он прогорел полностью, также необходим достаточный приток кислорода.
Высокий КПД пеллетного отопления достигается исключительно в случае обеспечения нужного объема кислорода. В противном случае материал будет прогорать не полностью, то есть КПД упадет, а объем мусора значительно увеличится.
Качество пеллет
Качественное биотопливо можно определить по внешнему виду. Желательно, обратить внимание на несколько параметров:
- Поверхность. Она должна быть блестящей, гладкой, ровной, без вздутий, трещин.
- Размер. Оптимальный размер гранул, который прогорает полностью, давно стандартизован: длина — не более 5 см, диаметр — 6-8 мм.
- Запах. Качественные пеллеты слегка пахнут клеем, но не древесиной.
- Цвет. Он должен быть равномерным, без признака грибка и плесени.
- Пыль. Ее количество должно быть минимальным.
Изобретение пеллет решило сразу две проблемы: появился недорогой, экологически чистый и эффективный источник энергии, а также идеальный способ практически полного уничтожения разнообразных биологических отходов.
