Пеллеты — топливо будущего

Пеллеты (от англ. wood pellets) — дословно древесные гранулы, полученные из измельченных и высушенных отходов деревообработки (древесные опилки, стружка, горбыль, кора и т.п.), спрессованные под высоким давлением. В результате получаются древесные изделия цилиндрической формы диаметром 6–8 мм, плотностью — 1200 кг/м³ и влажностью — 8–10%.

Пеллеты появились как разновидность альтернативного промышленного топлива, но получили широкое распространение и в быту благодаря особенностям процесса сгорания, а именно: получении энергоемкого тепла при небольшом количестве выделяемых вредных веществ. Вообще при сгорании древесины в окружающую атмосферу выбрасывается в пять раз меньше углекислоты, чем от сжигания газа и в семь раз меньше, чем при работе котла на дизельном топливе.

Кстати, при изготовлении пеллет для промышленных котлов используются еще отходы сельского хозяйства (солома, лузга подсолнечника и т.п.) и торф. Однако, такие пеллеты отличаются повышенной зольностью (от 7–15%).

Сравнительные характеристики

Теплотворность древесных гранул равна 5 кВт / час на 1 кг, то есть сравнима с традиционными видами топлива, а отходов при сгорании значительно меньше. Так для сравнения, количество тепла, выделяемого от сжигания пеллет эквивалентно количеству тепла от сжигания каменного угля. При этом зольность пеллет составляет 1–2%, тогда как угля до 50%.

Кстати, в твердотопливных котлах и печах с дровяной системой отопления также возможно использование гранул. Для этого в котле с колосниковой системой нужно уменьшить размер щелей колосника любым доступным способом: наложением сетки, вставкой накладок или вообще его заменой. При этом вы сэкономите расходы на топливо, так как процесс сгорания гранул происходит более эффективно, чем процесс сгорания обычной древесины.

Низкая влажность пеллет в отличие от обычной древесины (8–10% против 25–50%) обеспечивает первым высокую теплотворность (5.000 против 1.300 кВт . час/кг).

В результате КПД пеллетного котла — 85–90% в отличие от дровяного котла с КПД 40–60%.

А благодаря своей плотности пеллеты занимают гораздо меньше объема, необходимого для хранения запаса. При одинаковом весе дров и пеллет, последние занимают почти на 60% меньше объема. Для сравнения: 1 куб.м гранул весит 700 кг, тогда как тот же объем поленницы из сухих дров весит 430 кг.

Пеллетные котлы

Пеллетные котлы — один из видов твердотопливных котлов, отличающийся от других установок, работающих на твердом топливе, полной автоматизацией технологического процесса.

Устройство котла состоит из горелки для сжигания пеллет, бункера для их хранения и шнека, транспортирующего гранулы из бункера в горелку.

Конструкция может различаться, например, устройством горелки: объемного или факельного типа. Способом подачи пеллет: с помощью шнека или втягиванием под давлением. А также некоторые модели котлов могут быть оснащены дополнительным контуром горячего водоснабжения. Мощность пеллетных котлов составляет от 15 до 1700 кВт.

В зависимости от объемов бункера и комплектации, такая система может длительное время (до недели и более) существовать в автономном режиме без участия человека.
 

Котлы на пеллетах требуют периодического обслуживания: очистки зольника (1 раз в 2–4 недели) и чистки горелки (1 раз в 2 месяца). Периодичность проведения очистки напрямую зависит от качества пеллет.

Пеллеты различаются между собой процентом зольности, который в свою очередь зависит от сырья. Так больший процент зольности наблюдается у пеллет темных оттенков. Этот цвет гранулам придает наличие в сырье коры и увеличенная до 200 градусов температура его сушки.

Светло-желтые пеллеты производятся из отходов столярного производства, где применяется низкотемпературная сушка до 100 градусов. Процент зольности у светлых пеллет — ниже, зато их стоимость несколько выше.

Как сказано выше, технологический процесс в котлах происходит автоматически. Поэтому для подачи пеллет из бункера, для принудительной вентиляции и циркуляции котловой воды, а также для работы автоматики, пеллетные котлы потребляют электричество. Чтобы котел работал в случае отключения электричества, применяют источники бесперебойного питания. Если перебои с электричеством кратковременны, используется свойство пеллет к тлению до 8 часов. При возобновлении подачи электричества котел продолжает свою работу.

Для хранения пеллет в доме должно быть оборудовано небольшое технологическое помещение. Гранулы — малогигроскопичны, но не выдерживают прямого контакта с водой, поэтому пол и воздух в помещении должны быть сухими.

Заглянем в будущее

Сегодня усилия мирового сообщества направлены на развитие возобновляемых источников энергии, ресурсы которых неисчерпаемы по сравнению с запасами полезных ископаемых (невозобновляемых источников энергии). К таким источникам относятся энергия солнца, ветра, приливов, геотермальная энергия, энергия из биомассы (торф, отходы сельского хозяйства, растительные и лесные ресурсы).

Россия входит в число стран с достаточным запасом лесов. Поэтому технология получения энергии из биотоплива перспективна, хоть и молода (история производства пеллет в России ведется с 2003 года). Пока же большая часть произведенной продукции поставляется на экспорт. Но в связи с постоянным ростом цен на дизельное топливо и электричество, пеллетные котлы начинают набирать популярность и среди отечественных потребителей.

В развитых европейских странах пеллеты — один из самых популярных видов топлива. А пеллетные котлы, стали популярными в Европе благодаря очевидному ряду преимуществ: экологической чистоте, экономичности, автономности работы. И не только поэтому. Например, в Германии для стимулирования использования экологически чистых источников энергии работает система государственного поощрения в виде дотаций для частных лиц.

Если же заглянуть в далекое будущее, то вполне возможно, что с помощью пеллет мы будем получать не только тепло, но и свет. Уже сегодня человечество работает над созданием автономных источников энергоснабжения на основе, например, Стирлинг-генераторов.

Установки с двигателем Стирлинга могут работать от любого источника тепла вплоть до солнечных лучей, в том числе и на пеллетах. Специалисты считают, что подобная тепловая машина наиболее перспективная энергопреобразующая техника 21 века. В некоторых европейских странах уже работают подобные электростанции. А в 2007 году на выставке в Германии был представлен действующий автомобиль с электрогенератором, работающим на… пеллетах.

По материалам журнала "Стройка. Уральский выпуск"