Брикеты для отопления как альтернатива традиционным видам топлива

Твердотопливные котлы используются населением, хоть и не имеют такой широкой распространенности, как электрические и газовые модели. Перед владельцами такого отопительного оборудования встает вопрос, чем его топить и где взять топливо. Решение этой проблемы достаточно простое — нужно всего лишь купить брикеты для отопления.

Назначение и особенности производства брикетов

Сжигание натуральной древесины для получения тепла – нерациональный расход ценного ресурса, ведь есть масса отходов производства: стружка, опилки, щепки и т.п. Их тоже можно приспособить для отопления, но возникает вопрос удобства транспортировки и применения. Решить эту проблему можно с помощью прессования. Технология применима для обработки древесных отходов, угля, торфа, соломы, шелухи различных сельскохозяйственных культур.

При производстве брикетов для отопления используется метод прессования сырья под высоким давлением. Некоторые технологии предполагают одновременное воздействие высоких температур. Скрепление мелких частиц между собой происходит за счет содержащегося в клетках растений лигнина. Он выступает связующим веществом. Под воздействием температуры верхний слой брикета оплавляется. Благодаря этому готовая продукция лучше держит форму, становится прочнее, ее проще паковать и транспортировать.

Евродрова – брикеты из прессованных опилок

Что такое твёрдое топливо и каким оно бывает

топливоОснова — фотосинтезФизика в топкеГлавная характеристика всех видов топлива — теплотворная способность, удельная теплота сгорания. Это физическая величина, характеризующая количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы топлива. Обычно в качестве единицы используется масса (1 кг) или объём (1 м³). Процесс горения Чем значение удельной теплоты сгорания топлива выше, тем меньше его расход, а КПД сжигающего прибора больше. Для владельца котла это означает, что процесс отопления будет более экономичным.Химия процесса горенияТеплотворная способность разных видов топлива зависит от его химического состава: от количества углерода, а также других примесей (кислорода, азота, серы и водорода). Углерод и водород — основные носители энергии, которая при сгорании превращается в тепло. Азот и кислород в процессе горения не участвуют, это балластные вещества, их присутствие в топливе уменьшает процентное количество главных элементов — углерода и водорода.  Кислород, кроме того, образует соединения с углеродом и водородом и этим выводит некоторую их часть из процесса горения. Сера в твёрдом топливе содержится в двух видах: в виде летучей серы, тоже участвующей в горении, и в виде негорючих сульфатов, которые остаются в золе — балластных минеральных веществах, неспособных гореть. Зола — балластные минеральные вещества, не способные гореть Чем больше в топливе минеральных (негорючих) веществ, чем больше образуется золы, тем сильнее снижается эффективность топлива, потому что горючие вещества в нём заменены балластными. Показатель зольность — вторая значимая характеристика качества топлива. Присутствие серы в топливе загрязняет продукты сгорания, выделяясь в виде сернистого газа (сернистого ангидрида) — токсичного вещества, которое при взаимодействии с кислородом окисляется до трёхокиси серы, а при взаимодействии с водой образует серную кислоту, разъедающую металлические поверхности котельного оборудования. Попадая в атмосферу, эта кислота выпадает в виде кислотных дождей.  А трубы дымят… Вообще-то для сложного физико-химического процесса горения в качестве топлива может использоваться всё что угодно: главное, чтобы процесс шёл, и тепло выделялось. Так, во многих районах, где доступ к прочим видам горючих веществ (например, древесине или углю) ограничен или невозможен, в качестве топлива издавна использовались и применяются по сей день кизяки — высушенный навоз крупного (и не очень) рогатого скота, смешанный с соломой.  В сельских районах на севере Индии брикеты из высушенного коровьего и овечьего навоза сегодня применяются даже на теплоэлектростанциях для выработки электроэнергии. По своим физическим характеристикам (удельной теплоте сгорания) коровьи лепёшки вполне сравнимы с углём. Коровьи лепёшки, предназначенные для отопления, сушатся во дворе Но современного владельца загородного дома чаще всего сложно представить раскладывающим кизяки в своём дворе на просушку для будущего отопительного сезона. Да и с коровьими лепёшками нынче во многих местах ситуация напряжённая. Поэтому не станем углубляться в тонкости оптимальных пропорций навоза и соломы, а также методов правильной сушки кизяков.  Обратим внимание на плюсы и минусы распространённых видов твердого топлива: древесиныугляторфа.  Для бытовых котлов чаще всего используют именно эти виды горючих веществ, а в промышленных масштабах ещё применяют горючие сланцы и кокс. Специалисты разделяют твёрдое топливо на ископаемое (образовавшееся в результате метаморфизма из органических остатков миллионы лет назад под действием большого давления и температур), и неископаемое — к этому виду относится древесина и её технологические производные.  

Формы топливных брикетов

Выпускается это отопительное сырье в нескольких видах. Круглое сырье изготовляется при помощи использования механических или гидравлических прессов высокого давления в виде цилиндров. Диаметр их составляет 60-90 мм, а длина может достигать 350 мм.

Читайте также:  Как выбрать накопительный водонагреватель правильно?

Сырье в виде кирпичиков изготавливается из щепы и опилок без добавления вредных химических веществ. Сырье типа «пини-кей» имеют форму многогранника. В процессе производства происходит не только прессовка, но и обжиг, благодаря чему они очень прочные, устойчивые к воздействию влаги.

Формы топливных брикетов

Справедливости ради стоит отметить, что именно «пини-кей» стоят дороже остальных видов и горят очень красиво, поэтому покупают их, как правило, для отопления каминов.

Дрова

Дрова – наиболее экологически чистый и природный вид топлива. Кроме того, они используются для отопления помещений издревле. Дрова обладают высокой теплоёмкостью, благодаря чему нагревают печь быстро и способны поддерживать жар в течение длительного времени.

Тем не менее, конкретные параметры горения (включая, например, теплоотдачу или высоту столбцов пламени) во многом зависят от сорта древесины, который пошёл на дрова. Например, тополь горит быстро и даёт мало жара; липа очень плохо разгорается, но даёт много жара; берёза хорошо горит, но очень плохо хранится и уже через пару лет может рассыпаться в труху.

В целом, независимо от сорта, дрова характеризуются следующим образом:

  1. Источник жаркого огня с явно заметными языками пламени и дымом. Они подходят для использования и в печах – в качестве топлива для систем отопления – и в каминах, где их сжигание несёт скорее декоративную, чем практичную функцию;

  2. Мало чувствительны к намоканию. Конечно, влажные дрова и горят плохо, и хранятся не очень хорошо, так как их начинают атаковать различные насекомые-вредители, однако они может размещаться под навесами или даже под открытым небом (но только в крайних случаях);

  3. Обладают разными размерами и геометрией. Поэтому складывать их не очень удобно. Для упрощения хранения дров используются поленницы – специальные приспособления, которые защищают стволы от раскатывания и намокания;

  4. Качество горения зависит от сорта древесины. Хуже всего для отопления подходят ива и тополь – они сгорают быстро и дают очень мало жара. Лучше всего – берёза и дуб, но первая плохо хранится, а второй – слишком ценная порода древесины, чтобы пускать её на дрова.

Но, независимо от сорта древесины, в среднем на сгорание полена требуется 1-2 часа. Конечно, у некоторых пород этот период может быть меньше, у других – больше. Но у абсолютного большинства разновидностей дрова сгорают за 1-2 часа.

Достоинства

  • Сравнительно низкая цена, которая и вовсе может быть практически нулевой при собственноручной заготовке;

  • Не требуют особых условий хранения. Хотя, конечно, лучше держать их в сухом, продуваемом месте, защищённом от воздействия влаги. Но можно даже под открытым небом хранить – но тогда они могут частично или значительно потерять свои качества или рассыпаться под действием вредителей;

  • Подходят для сжигания в каминах, так как создают красивое пламя;

  • Легко переживают удары, толчки и другие механические повреждения.

Недостатки

  • Качество горения зависит от сорта древесины, условий хранения, продолжительности сушки и многих других внешних факторов;

  • Много дымят, поэтому нуждаются в хорошо прочищенном дымоходе;

  • Могут иметь разный диаметр, форму, размер и другие геометрические параметры, вследствие чего для хранения лучше использовать поленницы – они не дадут дровам раскатиться.

Хорошая вытяжка (вентиляция, дымоход) необходима в любом случае. Дрова при горении выделяют углекислый газ, который обладает вредоносным действием на организм человека. Причём накопительным.

Особенности отопления дровами

По словам chicken-A, в его твердотопливном котле, полная закладка из березовых дров (объём топки 42 л) горит около 3-х — 4-х часов, а иногда и дольше. У starper 3-4 часа горит пять поленьев. У spdim дрова горят от 2-х до 6 часов, но многое зависит от загрузки котла (если забить топку по максимум — 20-22 кг), вида топлива и его влажности.

Итак, влажность и порода древесины (малой, средней и высокой плотности) напрямую влияют на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания), т.е. количество теплоты выделившейся при сгорании топлива, определённого объёма или массы.

Особенности отопления дровами

Для сравнения:

  • Удельная теплота сгорания 1 кг свежесрубленной древесины с влажностью около 50% – 1940 ккал или 2.2 кВт*ч .
  • Удельная теплота сгорания 1 кг высушенной древесины с влажностью около 20% – 3400 ккал или 3.9 кВт*ч .

Нельзя топить твердотопливный котел свежеспиленной древесиной. Топливо должно просушиться — избавиться от лишней воды. Для чего дрова складируют в дровник и оставляют на просушку.

Особенности отопления дровами

Оптимальный срок сушки дров – 2 года, после чего они становятся отличным топливом для ТТ котла.

Также на длительность горения и количество выделяемого тепла влияет плотность древесины — отношение массы древесины к её объему (кг/м3).

Древесина плотных пород, например, дуб, горит дольше и жарче, чем древесина невысокой плотности, например, тополь, сосна, ель.

Особенности отопления дровами

Достоинства и недостатки биотоплива

У биологических видов горючего есть свои положительные и отрицательные стороны. Интерес к использованию этого вида сырья вызван его несомненными достоинствами.

Читайте также:  Байпас в системе отопления и что это такое

К ним относятся:

  • Бюджетная стоимость. Хотя на данный момент цены на биотопливо практически совпадают со стоимостью бензина, биологические вещества считаются более выгодным видом горючего, поскольку при сжигании дают меньше выбросов. Биотопливо пригодно к применению в различных условиях, при этом его можно адаптировать к двигателям разных конструкции. Еще одним плюсом является оптимизация работы мотора, который дольше остается чистым из-за малого количества сажи и выхлопным газов.
  • Мобильность. Биологическое топливо отличается от других вариантов альтернативных источников энергии своей мобильностью. В конструкции солярных и ветряных установок обычно входят тяжелые аккумуляторные батареи, поэтому они чаще всего используются стационарно, тогда как биогорючее можно без особых хлопот перевозить из одного региона в другой.
  • Возобновляемый источник энергии. Хотя, по мнению исследователей, существующих залежей сырой нефти хватит как минимум на несколько сотен лет, ископаемые запасы все-таки конечны. Биотопливо, изготавливаемое из растений и отходов жизнедеятельности животных, относится к числу возобновляемых ресурсов, которым в обозримом будущем не грозит исчезновение.
  • Охрана атмосферы земли. Крупным недостатком традиционных углеводородов является большой процент CO2, который выделяется при сжигании. Этот газ создает в атмосфере нашей планеты парниковый эффект, создавая условия для глобального потепления. При сгорании же биологических веществ количество  углекислого газа снижается до 65%. Помимо этого культуры, используемые в производстве биотоплива, потребляют оксид углерода, уменьшая его долю в воздухе.
  • Экономическая безопасность. Запасы углеводородов распределены неравномерно, поэтому часть государств вынуждена закупать нефть или природный газ, тратя на приобретение, транспортировку, складирование большие средства. Различные виды биологического горючего можно получать практически в любой стране. Поскольку для его изготовления и переработки понадобится создание новых предприятий и, соответственно, рабочих мест, это принесет пользу народному хозяйству и положительно скажется на благосостоянии людей.

Совершенствование технологий и развитие новых методов сможет усилить положительный эффект биотоплива. Так, разработка технологий с использованием планктона и водорослей позволит значительно снизить его цену.

В то же время на современном этапе развития наук и технологий производство биотопливо связано с рядом сложностей и неудобств. Прежде всего, это природные ограничения в выращивании растений.

Для произрастания культур, используемых для выработки биомассы, требуется учитывать ряд факторов, а именно:

  • Водопользование. Сельскохозяйственные растения потребляют много воды, являющейся ограниченным ресурсом, особенно в засушливых местах.
  • Инвазивность. Выращиваемые на топливо культуры часто бывают агрессивны. Они заглушают аутентичную флору из-за чего может пострадать биоразнообразие и экосистема региона.
  • Удобрения. Для произрастания многих растений требуется дополнительное внесение питательных веществ, которые могут нанести вред другим культурам или общей экосистеме.
  • Климат. Отдельные климатические зоны (например, пустыня или тундра) не подходят для выращивания биотопливных культур.
Достоинства и недостатки биотоплива

Активное выращивание сельскохозяйственных растений связано и с истощением земледельческих ресурсов,  Несоблюдение правил агротехники может привести к снижению содержания полезных компонентов почв и, как следствие, к их истощению, что вызовет обострение продовольственной проблемы.

Происходит нарушение экосистемы. Для производства биомассы  обычно требуется расширение территорий, задействованных в сельском хозяйстве.

Нередко с этой целью проводится зачистка территории, что приводит к разрушению микроэкосистемы (например, леса), гибели растений и животных.

Для выработки биотоплива уже сейчас выращивается большой объем сельскохозяйственных культур. На производство биомассы идет более 50% производимого в Европе рапса, более трети американского зерна, почти половина выращиваемого в Бразилии сахарного тростника

Возникают проблемы с выращиваем монокультур. Для получения большего урожая биомассы производители часто засеивают земли определенным растением. Подобная практика не слишком хорошо отражается на состоянии сельскохозяйственных угодий, поскольку монокультура ведет к изменению окружающей среды.

На полях, занятых одним видом растений, обычно паразитируют особые разновидности вредителей. Попытка борьбы с ними при помощи инсектицидов и пестицидов приводит лишь к выработке устойчивости к данным средствам.

Чтобы избежать описанных выше проблем, ученые советуют не пренебрегать биоразнообразием культур, совмещая на полях несколько растений, а также использовать местные сорта флоры.

Особенности твердого топлива

Для обогрева помещений можно использовать уголь. Несмотря на то что этот вид топлива является самым древним, для него используется то же оборудование, что и для дров. Отопление работает по идентичному принципу, как классическая печь.

В отличие от последней, помещение твердотопливными котлами нагревается не за счет тепла от пламени, а за счет системы водяного отопления.

Особенности твердого топлива

При поддержании необходимой температуры в системе могут наблюдаться частые перепады, обусловленные неравномерным сгоранием топлива. Стабильную температуру можно обеспечить брикетами, которые сгорают равномерно и обладают высокой теплоотдачей.

Солома для производства энергии

Использование соломы в качестве топлива в котлах / теплообменниках (бойлерах) может вызвать коррозию металлических поверхностей теплообменников. Но есть определенные производители котлов (бойлеров), которые дают гарантию на длительное использование своих котлов, они предназначены именно для сжигания соломы.

Солома — это нейтральное топливо по созданию СО2, и именно поэтому она может играть важную роль в цепочке выработки и поставки «зеленой», то есть екологически безопасной энергии. К тому же солома — это возобновляемый ресурс, ведь до тех пор, пока будут выращивать зерновые культуры — будет и солома. Например, в Дании такой растительный источник используют как энергетическое топливо начиная с 70-х годов, и следует отметить — очень успешно. Солома, применяемая в качестве топлива, обычно содержит 14-20% воды, которая испаряется во время горения.

Читайте также:  Двухконтурный электрический котел для отопления дома

Сухое вещество, которое осталось, составляет менее 50% углерода, 6% водорода, 42% кислорода и небольшое количество азота, серы, кремния и других минералов, в том числе щелочных (на основе натрия и калия) и хлоридов. Уже давно известно, что солома, собранная с поля, накануне комбайнирования подвергалась воздействию дождя, имеет пониженное содержание веществ, вызывающих коррозию. Но часто показатель зольности используют как фактор снижения экспортной цены на гранулы из соломы, а на самом деле зольность не дает особого влияния на процесс получения тепла. Единственное, что нужно предусмотреть при их использовании в котлах сжигания, — удаление золы и шлаков.

Шлаки, которые образуются в камере сгорания при сжигании органических отходов (шелухи подсолнечника, гранул из соломы), по своему внешнему виду часто напоминают куски камня или стекла. Камера сгорания имеет возможность легко очищаться от шлаков.

Экономическое сравнение

Цена топлива

Считается, что по этому критерию дрова в лидерах. Стоят они дешево (особенно горбыль), причем в такие котлы можно закладывать буквально все, что относится к категории древесные отходы. В этом плане они всеядны – лишь бы горело.

Однако более детальное рассмотрение вопроса свидетельствует – по цене дрова и пеллеты обойдутся примерно одинаково. Понятно, что по регионам показатели меняются, но усредненные данные следующие:

  • Пеллеты – за 1 т (а это идентично 3,5 «кубов» дров) придется заплатить около 6000 рублей.
  • Поленья – 1 м3 (колотые) стоят примерно 1 800±200.

КПД отопительных агрегатов

  • Печи дровяные – не выше 60%.
  • Котлы пеллетные – до 93%. По крайней мере, так указывается в документации от производителя.

Вывод 6 – при отоплении дровами буквально «вылетает в трубу» чуть ли не половина тепла. То есть собственник обогревает не только дом, но и атмосферу.

Экономическое сравнение

Цена котлов (в рублях РФ)

  • Дровяных – от 18000.
  • Пеллетных – от 78000.

Если проанализировать все составляющие, то получается, что однозначного ответа на вопрос, что все-таки лучше, дрова или пеллеты, не существует. Каждый должен решать самостоятельно, ориентируясь на те параметры, которые для него в приоритете.

По этим ссылкам можно ознакомиться с наиболее популярными моделями котлов дровяных и пеллетных.

Что учесть

  • Правильно оценить целесообразность использования той или иной разновидности топлива – не гарантия эффективности обогрева строения. Много зависит и от того, насколько грамотно подобран котел. В продаже встречается множество модификаций оборудования даже от одного производителя, и рассчитать все его требуемые параметры может лишь профессионал, с учетом местной специфики. Следует понимать, что котел выбирается индивидуально для конкретного строения, со всеми его особенностями (этажностью, планировкой, материалом стен, изношенностью и так далее). Иначе экономия на топливе окажется эфемерной, а деньги на отопительное оборудование будут потрачены нерационально.
  • Некоторые модели дровяных котлов возможно переделать на работу с пеллетами. Следовательно, не придется демонтировать старый агрегат и приобретать новый. Но и здесь без услуг специалиста не обойтись.

Жителям Подмосковья решить вопрос с организацией обогрева строения любого типа всегда готова помочь «АЛЬФАТЭП». Компания не первый год занимается продажей, установкой отопительного оборудования в зданиях различного назначения. Достаточно набрать номер контактного телефона, и ее сотрудники профессионально ответят на любой вопрос, касающийся отопления дома, и помогут с подбором котла. При заключении договора мастера сами доставят его на место, произведут монтаж и обвязку, пустят в эксплуатацию и возьмут на себя сервисное обслуживание агрегата.

Из чего делают топливные брикеты

Древесные топливные брикеты изготавливаются из древесных отходов – грубо говоря, это прессованные опилки, прошедшие определенную подготовку. Процесс подготовки включает в себя измельчение и сушку. В результаты на свет появляется сырье, готовое отправиться под пресс. Некоторые опилки и вовсе не нуждаются в сушке, так как они почти сухие.

Чаще всего этот вид топлива производят из обычных опилок.

В качестве связующих составов в топливных брикетах для топки печей выступают безопасные органические соединения, а некоторые виды евродров изготавливаются без клеевой основы. Заготовленное сырье отправляется под пресс, образуя плотные аккуратные бруски, готовые к дальнейшему применению. В качестве дополнительной обработки может применяться обжиг – все зависит от производителя и применяемых им технологий.

Получившиеся древесные брикеты для топки печей отправляются к потребителям – они годятся для отопления домов и нежилых построек, используются для растопки каминов. Также ими можно заменить дрова на пикнике, но в этом случае вы не услышите звука потрескивающих дров. Зато получите ровное пламя, без разлетающихся угольков и искр.