Брикетирование угля своими руками – технология и оборудование

В последнее время все яснее вырисовывается тренд возвращения к старым традициям, по крайней мере в бытовой сфере. Каждый хозяин желает иметь в своем доме печь или камин, которые он отождествляется с домашним очагом. Тепло, уют и комфорт, которые могут подарить нам печи и камины, несопоставимы ни с чем. К тому же в частных домах зачастую уже налажена отопительная система, поэтому печь или камин являются больше декоративным инструментом, призванным нести умиротворение, покой и радость.

Отопление брикетами

Можно ли топливными брикетами отапливать дом? Подходят ли они для поддержания температуры дома в холодное время? Выгодно ли это? Единственным ответом на эти вопросы будет — да. Брикеты производятся только из сухого сырья, поэтому влажность брикета не превышает 8%, в то время как влажность сухих дров колеблется в районе 50%. А это значит, что дрова львиную долю тепловой энергии тратят не на обогрев дома, а на выпаривание влаги. Это значит, что брикеты нагреют ваш дом гораздо быстрее дров.

Топливные брикеты — это твердые, плотные кирпичи, крепко спрессованные на специальном прессе. В отличие от дров брикеты не содержат пустот с воздухом, за счет своей плотности время их горения в 2–3 раза выше, чем время горения дров. Для обогрева дома нужно меньшее количество брикетов, нет необходимости постоянно находиться у котла и подбрасывать новые порции топлива. Теплотворность брикетов порядка 4200–4500 ккал/кг, а это больше чем, у дров и бурового угля. Топливные брикеты подходят для всех типов каминов, печей и котлов отопления, поэтому являются идеальным топливом для отопления дома. Брикеты удобно фасуют, в пачки по 10 килограмм, поэтому их легко разгружать, переносить и складывать вручную.

Что такое топливные брикеты

Производство топливных брикетов подразумевает спрессовку отходов деревоперерабатывающей промышленности или сельского хозяйства — опилки, древесную пыль, торф, солому, шелуху. При изготовлении не используются химические клеящие составы, мелкие частицы скрепляются при помощи высокого давления и температуры. В результате получаются прочные брикеты прямоугольной или цилиндрической формы, имеющие хороший показатель теплоотдачи — в пределах 4200 – 4400 ккал/кг (при аналогичных показателях у древесного угля в 4900 ккал/кг и обычных дров — 1830-2150 ккал/кг). После полного сгорания остается небольшое количество древесной золы, которую можно использовать для подкормки садовых растений.

Главные достоинства топливных брикетов:

  • Экономичный расход.
  • Выделение меньшего объема дыма при сгорании.
  • Хорошие показатели теплоотдачи за счет минимального содержания влаги.
  • Меньший объем места при складировании или перевозке.
  • Экологичность за счет исключительно натурального сырья.
  • Удобство использования, хранения и перевозки.
  • Благодаря выделению меньшего объема дыма и сажи, оборудование не требует частой чистки и прослужит дольше.

Из недостатков — высокая цена, которая в 2-3 раза больше стоимости аналогичного объема дров. При этом стоит учитывать вид используемого древесного материала, содержание влаги, другие показатели, влияющие на теплоотдачу. Можно сэкономить, заказывая сразу большое количество, а расход топлива за отопительный сезон будет в несколько раз меньше, чем обычной древесины и угля.

Область применения

Топливные брикеты применяют для следующих целей:

Область применения
  • Обогрев помещений для жилья. Компактная форма брикетов идеально подходит для всех устройств, использующих твердое топливо: котлов, каминов, печей.
  • Идеально подходят для отопления саун и бань. Создают условия, соответствующие всем нормам экологии.
  • Незаменимы брикеты при организации отдыха на природе. Приготовить шашлык или барбекю значительно проще, чем при использовании дров. Горение брикетов не дает дыма, а жар держится дольше.
  • Такой вид топлива можно использовать и для приготовления пищи в закрытых помещениях. Не будет запаха гари, а блюда получатся равномерно прожаренными.

Достоинства и недостатки брикетов из лузги

Кроме большого количества тепла привлекает в брикетах их плотность. Чем же это так хорошо? Во-первых, вы экономите на доставке (плату берут обычно за объем). Во-вторых, чем более компактное топливо, тем легче его хранить. В-третьих, если сравнивать с дровами, то при закладке одинакового количества дров и брикетов (вряд ли вы меряете дрова килограммами, ведь закладывают котел по объему, да и продают дрова кубометрами) получаете от брикетов больше тепла, чем даже от самых хороших дров. По данным ВНИИ ТП теплом от сжигания 1кг брикетов из шелухи подсолнечника в течение 1 часа можно обогреть площадь 50м2.

В таблице ниже вы увидите, сколько тепла выделяет топливо. Нужно сказать, что топливные брикеты далеко не на последнем месте, но из шелухи – практически вне конкуренции.

Топливо Удельная теплотворная способность, МДж Удельная теплотворная способность, кВт/ч
Сосновые дрова 8,9 2,47
Дубовые дрова 13 3,61
Березовые дрова 11,7 3,25
Брикет из лузги подсолнечника 18,09 5,0
Брикет из соломы 14,51 4,0
Брикет из древесной стружки 17,17 4,7
Уголь каменный (W=10%) 27,00 7,5
Уголь бурый (W=30…40%) 12,98 3,6

Удобно брикеты подкладывать в топку: поверхность у них гладкая, заноз, в отличие от дров, себе не загонишь, руки, как при работе с углем, не испачкаешь. Есть еще одно преимущество: не нужно усовершенствовать или переделывать котел. Топили дровами? Просто покупаете брикеты и используете вместо дров.

Достоинства и недостатки брикетов из лузги

Еще один плюс брикетов из лузги подсолнечника длительность горения: горят они минут сто-сто тридцать, а тлеют и вовсе шесть, а то и восемь часов. Немалый плюс — малая зольность: после сжигания килограмма этого брикета остается пепла со спичечный коробок или чуть больше (зависит от качества, но у нормальных брикетов зольность находится в пределах 4-7%), отсюда и большое количество тепла, которое выделяет единица топлива: перегорает оно полностью. Зола, образовавшаяся после сгорания, – отличное удобрение и ее можно выносить на грядки.

Читайте также:  Опрессовка (испытание давлением) труб системы отопления и водопровода.

Цилиндрические брикеты из лузги подсолнечника. Они хуже переносят перевозку, но горят хорошо

Теперь о недостатках. Недостаток, по сути, один: любые брикеты (и из лузги тоже) боятся влаги и при намокании могут рассыпаться. Потому требовательны к месту хранения: должны укрываться под крышей, в сухом помещении.

Часто как недостаток называют высокую цену. Если смотреть на стоимость килограмма, то цена действительно немалая. Но если посчитать стоимость одного киловатта энергии, картина получается другая. Хотите убедиться? Узнайте цену килограмма дров, угля, брикетов и т.п. Эту величину поделите на количество киловатт/часов из таблицы. Получите стоимость киловатта тепла по каждому виду топлива. Мы могли бы сделать сами, но цены в разных регионах – разные, да и ситуация на рынке меняется стремительно…

Можно встретить мнение, что топливные брикеты лузги подсолнечника засоряют дымоход так как содержат много масел. Если он сконструирован неправильно или неисправен, возможно. При наличии нормальной тяги котел работает ничуть не хуже, чем с дровами и чистить дымоход нужно не чаще.

Достоинства и недостатки брикетов из лузги

Топливо из лузги подсолнечника может выглядеть и так

Если рассматривать использование брикетов из лузги подсолнечника с точки зрения экологии, то это также очевидное благо: при сжигании лузги выделяется столько же углекислого газа, сколько и при разложении древесины. При сжигании газа CO2 выделяется в 15 раз больше, при сжигании кокса – в 30 раз больше, угля – в 50 раз больше. Выбросы других вредных веществ очень малы, ведь их в выращенном в нормальных условиях продукте просто быть не должно, а посторонних добавок технология не предусматривает.

Специфика производства брикетов для отопления

Экструдер для изготовления топливных брикетов

Особенность изготовления евродров заключается в использовании отходов деревообрабатывающей промышленности, сельского хозяйства и угольной добычи. Производство брикетов для отопления можно организовать на базе любого из вышеописанных предприятий.

Специфика производства брикетов для отопления

Для изготовления необходимо правильно подобрать исходный материал. Правильное производство брикетов для отопления начинается с подготовительного этапа. В зависимости от доступной сырьевой базы различают несколько типов материалов:

  • Отходы сельского хозяйства – шелуха семечек, солома. Первое имеет наибольшую энергетическую емкость. Однако также характеризуется высокой стоимостью закупки;
  • Древесные опилки. Наиболее подходящий вариант, так как именно из них чаще всего делают брикеты для отопления своими руками;
  • Торф. Нуждается в сложном подготовительном процессе, так как изначально имеет повышенную влажность;
  • Уголь. Фактически используют так называемую угольную пыль, которая является побочным продуктом при добыче.

Подготовка исходного сырья включает в себя предварительное измельчение и дальнейшую просушку. Это необходимо для уменьшения влажности, так как отопление брикетами из опилок будет выгодно только при содержании воды не более 10% от общего объема. Затем в полученный материал могут добавляться закрепители и модификаторы для увеличения теплоотдачи.

Специфика производства брикетов для отопления

Для полноценного производства помимо пресса (экструдера) понадобится механизм для упаковки брикетов.

Виды брикетов для отопления

Пресс для изготовления брикетов RUF

Специфика производства брикетов для отопления

Фактически евродрова отличаются не только исходным сырьем, но и способом его обработки. Самым простым способом изготовления является прессование. Для производства брикетов для отопления РУФ необходим специальный ленточный пресс одноименной фирмы RUF. Именно от него пошло называние евродров этого типа.

Преимущество этого технологического процесса заключается в скорости изготовления. Предварительно подготовленное сырье загружается в приемочную камеру, а затем с помощью шнеков попадает в зону прессования. Т.е. фактически для производства брикетов этого типа понадобится минимум вложений и усилий.

Однако конечный продукт имеет ряд особенностей:

Специфика производства брикетов для отопления
  • Практически все отзывы о торфяных брикетах для отопления отмечают их подверженность к поглощению влаги. Поэтому нужно позаботиться о соответствующем месте хранения;
  • Евродрова, изготовленные на оригинальном оборудовании, имеют буквенный оттиск на поверхности. В большинстве случаев это свидетельствует о соблюдении технологии изготовления. Но все зависит от качества исходного сырья.

Для улучшения эксплуатационных качеств лучше всего выбрать другой способ производства. Торфяные брикеты для отопления помимо прессования проходят стадию поверхностного обжига. Таким образом формируется влагостойкая внешняя оболочка, которая помимо этого способствует улучшению механической стойкости.

Экструдер Pini Kay

Специфика производства брикетов для отопления

Дополнительно в оборудовании предусмотрена зона нагрева, которая находится вокруг подающего прессовочного шнека. Подобная технология изготовления получила название Pini Kay. Ее особенностью является относительно низкая производительность по сравнению с РУФ. Однако у древесных брикетов для отопления пини кей намного больше срок хранения. К тому же их повышенная плотность положительным образом сказывается на теплоотдаче.

Для этого типа евродров свойственны такие качества:

  • Удобная форма для загрузки в топочную камеру котла;
  • Способность гореть длительное время.
Специфика производства брикетов для отопления

Однако в процессе производства не всегда соблюдается технология. В особенности это касается качества внешнего обжига и качества прессования. В большинстве случаев удельный вес угольного брикета для отопления может отличаться.

Цвет евродров зависит от исходного материала изготовления. У торфяных брикетов для отопления он будет темно коричневый или черный. Изготовленные из опилок на прессе RUF имеют белый или светло-желтый оттенок.

Оборудование для изготовления брикетов

В промышленных условиях измельчение древесных отходов выполняют на специальных механизмах — дробилках. Такую важную часть технологического процесса, как сушка, выполняют с помощью сушильных машин, которые бывают двух видов — барабанного и аэродинамического.

Формовку изделий выполняют на гидравлическом прессе. С усилием минимум 30 МПа он уплотняет массу. При этом в сырье не нужно добавлять никаких веществ для связи, т.к. в этих условиях за счет сжатия и высокой температуры выделяется древесный клей — лигнин.

Читайте также:  Индукционный котел отопления своими руками

Любой формы брикеты можно получить на ударно-механическом прессе, но плотность их не очень высока.

Существует еще один метод для получения «евродров» — экструзия. Базируется он на том, что с силой около 40 МПа масса проталкивается сквозь калиброванные отверстия посредством шнека, формируя при этом изделия в виде цилиндров или шестигранников. На выходе их обрезают специальными ножами.

Производительность шнековых экструдеров выше, чем у механических или гидравлических прессов.

На поверхность брикетов, изготовленных на промышленном оборудовании, производители часто наносят буквенный оттиск. В основном он является свидетельством точного соблюдения технологии

Оборудование для изготовления брикетов

Покупать такие установки для изготовления своими рукам и заготовки топливных брикетов нерационально, для этого есть другие варианты.

Метод брикетирования основан на создании максимального давления, достаточного для освобождения материала от влаги. На рынок поставляется несколько видов оборудования для изготовления брикетов. Полный же комплект включает в себя:

  • Аппарат-измельчитель для сырья,
  • Сушильный аппарат,
  • Пресс.

Если изготавливать брикеты из опилок, оборудования требуется меньше — измельчитель не нужен, поскольку опилки имеют уже подходящий размер. Если возможна предварительная просушка опилок в хорошо проветриваемом помещении или же на открытом воздухе, то из списка оборудования можно исключить и сушилку.

Основным и самым важным является пресс для брикетов.

Это оборудование представляет собой силовое устройство, совмещенное с матрицей. С помощью силового каркаса передается давление на заготовленный материал. Пресс может использовать ручные или механические приводы для передачи давления. Работает пресс для брикетирования опилок так: опилки засыпаются в специальную форму, включается работа привода, что ведет к сдавливанию материала внутри формы. Брикет вынимается и выкладывается на окончательную просушку.

Главным элементом производства является пресс. Для начала нужно определиться, какой формы будут готовые элементы и в зависимости от этого выбирать оборудование. Чаще всего применяются брикеты круглой или цилиндрической формы.

К профессиональным прессам можно отнести:

  • Шнековый. Выдаёт восьмиугольные пеллеты с отверстием в центре. Они обладают максимальной плотностью, вследствие чего показывают высокую длительность горения. Через отверстие удобно продеть шнур или верёвку, чтобы вывесить гранулы на солнечный свет для просушки.
  • Гидравлический. С его помощью можно производить прямоугольные элементы. Плотность их минимальна, поэтому расход материала довольно велик.
  • Ударно-механический. Позволяет получить брикеты любой формы. Плотность — средняя.

С помощью этих устройств можно изготавливать евродрова высокого качества. В наши дни существует немало фирм, специализирующихся на производстве, доставке и установке оборудования для изготовления прессованного топлива. Единственный минус — цена таких аппаратов достаточно велика.

Поэтому, если не планируется изготовление большого количества материала для продажи, выгоднее сделать устройство собственными руками.

Оборудование для изготовления брикетов

Для этого понадобится форма, в качестве которой можно использовать, например, старую канализационную трубу с толстыми стенками. Чтобы лишние жидкость и воздух выходили, в трубе проделываются отверстия. Именно в этой форме (матрице) смесь и будет спрессовываться в пеллет.

Матрица присоединяется к любому ручному прессу рычажного или винтового типа либо к гидравлическому домкрату.

Сырьё закладывается в форму, сдавливается прессом, после чего готовый продукт выталкивается с помощью металлического штока наружу.

Следует учитывать, что сила нажатия у винтового и рычажного прессов довольно слаба, поэтому плотность брикетов будет минимальной или средней. Для усиления сжатия можно использовать электродвигатель.

Измельчитель листьев и травы для топливных брикетов_The chopper leaves and grass for fuel pellets

Нужно ли прессовать?

Рассмотренные выше особенности обогрева относились к сыпучим материалам. Но в последние годы стали доступны новые технологии, при помощи которых можно придать топливу небольшие размеры. Речь идет о прессовании стружки с целью получения компактных брикетов.

  1. При использовании для работы котла прессованных опилок удается получить аналогичное количество тепла, что и в случае с использованием натуральной древесины того же объема.
  2. Прессованные бруски требуют меньше затрат на их изготовление в отличие от дров. Помня же о том, что во время транспортировки подобного топлива возникает меньше трудностей, а также при хранении оно занимает меньше площади, именно у рассыпной стружки не остается сколь-нибудь значимых преимуществ в первую очередь в плане экономии.
  3. Изготовлением брикетов чаще всего занимаются предприятия, чья основная деятельность связана с утилизацией отходов деревообработки. Однако при желании создать прессованное топливо можно и своими силами.

В целом технология изготовления общеизвестна, поэтому имеет смысл остановиться на общих рекомендациях:

  • несмотря на то что сегодня известно множество способов изготовления топливных брикетов, самый легкий из них сводится к использованию гранулятора промышленного производства. В то же время следует иметь в виду, что грануляторы можно применять для создания топлива при условии, если они обладают необходимой влажностью и плотностью;
  • при наличии возможности проблему изготовления прессованного топлива может решить и самодельный ручной пресс. Для подобных прессов используют цилиндрические пеллеты, которые без труда входят в любую топку;
  • альтернативным решением может стать и композитное топливо, для производства которого берут опилки и 10% глины. Эту смесь нужно смешать с водой, довести до однородной консистенции и поместить на солнечное место для высыхания.

Вне зависимости от того, какая была выбрана технология, конечным продуктом будут выступать компактные горючие бруски, во время сжигания которых образуется большое количество тепла.

Как сделать брикеты для топки печей своими руками

Существенно сэкономить получится при самостоятельном изготовлении евродров, приобретать мощное оборудование для прессовки не потребуется, я объясню процесс максимально подробно.

Читайте также:  Делаем колпак на трубу дымохода самостоятельно

Отходы после ухода за деревьями в саду можно также довольно продуктивно использовать, это стоит взять во внимание. Для создания различных форм зачастую применяют такие связующие как:

  1. Глину.
  2. Обойный клей.
  3. Бумагу.
  4. Картон.

Любой вспомогательный материал необходимо смешивать с опилками или шелухой в пропорциях 1 к 10, предварительно смочив основную массу.

Принцип функционирования

Перед тем, как сделать пресс для опилок, необходимо разобраться в основном принципе изготовления топливных брикетов:

  1. Сырьевой материал засыпается предназначенную для этой цели матрицу и уплотняется.

Важно! Старайтесь загрузить оборудование максимально возможным количеством сырья.

  1. При помощи системы рычагов основное усилие передается на пуансон.
  2. Этот элемент конструкции осуществляет сдавливание загруженного сырья, образуя из него плотный брикет.
  3. Форму необходимо расфиксировать, а топливный материал отправить сушиться.

Важно! В качестве сырья для данного прибора могут использоваться такие материалы, как щепки, опилки, бумажные отходы, очистки семечек и ореховая скорлупа.

Выбор материала

Определяющим фактором качества евродров является исходное сырье для изготовления. Большинство брикетов для отопления своими руками характеризуются низкой теплоотдачей именно из-за неправильно выбранного и подготовленного материала изготовления.

Наиболее популярными в настоящее время являются отходы лесоперерабатывающей промышленности – опилки, стружка и т.д.

Деревянные брикеты для отопления

В отзывах о брикетах для отопления именно о древесных моделях высказывают наиболее противоречивые мнения. Это можно объяснить особенностями исходного материала изготовления. В отличие от каменноугольных брикетов для отопления, евродрова из отходов дерева имеют один существенный недостаток – впитывание влаги.

Это может привести к искусственному увеличению массы из-за повышенного содержания воды. Увы, но нормативных документов для изготовления евродров не существует. Поэтому производители чаще всего вводят внутренние стандарты, которые не всегда могут соответствовать ожиданиям покупателя. Если во время производства древесных брикетов для отопления была соблюдена технология, то продукт должен отвечать требованиям из таблицы.

Выбор материала
Характеристика Значение
Насыпная масса, кг/м³ 125
Плотность брикета, кг/м³ 1150
Влажность, % 6-10
Теплотворная способность, МДж/кг 25
Зольность, % 0,5-1,3

Как отличить качественный продукт от сомнительного? Первый должен обладать рядом качеств:

  • Равномерный обжиг поверхности или правильная форма кубов РУФ;
  • Отсутствие конденсата на поверхности или разводов от воды;
  • Единая форма и размеры у всех брикетов из одной партии.

Но кроме этого нужно обеспечить правильное место хранения. Для этого рекомендуется использовать отдельное помещение с нормальной вентиляцией и комнатной температурой. При организации отопления брикетами из опилок чаще всего топливо хранится в соседнем помещении.

Лучше всего топливные брикеты зарекомендовали себя в топливных котлах длительного горения.

Торфяные и угольные брикеты для отопления

Использование торфа и бурого угля для изготовления брикетов отопления своими руками обусловлено большими запасами исходного сырья. Это способствует уменьшению себестоимости продукции, и как следствие – снижению затрат на отопление.

Основная проблема у торфяных и угольных отопительных брикетов заключается в изначально высокой влажности. Для ее решения необходимо выполнить процедуру осушки в специальных герметичных термических камерах. Однако высокая стоимость не позволят большинству производственных предприятий включить их в технологический процесс.

В результате торфяные отопительные брикеты характеризуются несколько худшими параметрами, чем аналогичные из древесных опилок.

Выбор материала
Характеристика Значение
Насыпная масса, кг/м³ 280-400
Плотность брикета, кг/м³ 500-600
Влажность, % 12-18
Теплотворная способность, МДж/кг 16-18
Зольность, % 3-5

Также в отличие от евродров из опилок, зола от торфяных или угольных аналогов практически не используется в качестве удобрения для почвы. К тому же чаще всего их изготавливают методом прессования без дополнительного поверхностного обжига. Это приводит к снижению прочности и срока хранения каменноугольных отопительных брикетов.

Для сохранения теплопроводной способности топливного брикета и уменьшения его влажности рекомендуется часть из них хранить в котельной.

Рекомендации

Топливные брикеты превосходят дрова по теплотворной способности, однако отопление ими будет экономически оправдано лишь в двух случаях:

  • бесплатные опилки в нужном количестве;
  • система автоматической подачи топлива в отопительный прибор.

Если хотя бы одно из этих требований не выполнено, то никакого реального преимущества перед дровами у брикетов не окажется.

Ведь они обходятся заметно дороже дров, причем разница в цене гораздо больше разницы в теплотворной способности.

Их можно сделать в небольшом количестве, чтобы произвести впечатление на соседей, но полностью переходить на отопление брикетами можно лишь при выполнении обоих требований.

Только в этом случае общая стоимость затрат на отопление будет хоть как-то сопоставима с расходами на покупку дров.

Как правильно топить печь брикетами

При розжиге печи и её топке следует придерживаться следующих рекомендаций. Вначале печь нужно очистить от остатков предыдущего горения. Затем на колосник укладывается небольшое количество бумаги или сухой щепы. Брикеты укладываются поверх бумаги неплотно, если нужно быстрая топка. При необходимости продолжительного горения, топливные брикеты следует уложить плотнее друг к другу. После этого нужно поджечь бумагу или щепу. Удобнее всего это делать газовой горелкой. Затем стоит дождаться, пока начнёт тлеть хотя бы один брикет. И только после этого нужно закрыть поддувало печки. Здесь важно не допускать быстрого горения, брикеты должны именно тлеть. Таким образом, их потенциал будет раскрываться постепенно и равномерно.

Небольшой совет – чтобы сажа меньше оседала в дымоходе, нужно бросить щепотку соли на пеллеты или дрова перед розжигом.

Резюмируя вышеизложенное, можно сказать, что топливные брикеты являются отличной экологичной заменой дровам и углю. Чтобы выбрать качественную продукцию, при покупке стоит ознакомиться с протоколом испытаний, где будут указаны основные характеристики брикетного топлива.