Недавно з’явилися на російському ринку пресовані тирса у вигляді брикетів і пелетів за кордоном вже давно використовують для опалення. Тому відпрацьована технологія виробництва і відомі їх позитивні і негативні якості.
Для сучасних економічних печей і котлів тривалого горіння застосування такого виду палива часто є кращим варіантом.
Зміст статті:
- Використання брикетів в опаленні
- Склад і технологія виробництва
- Особливості горіння пресованого палива
- Переваги і недоліки «евродров»
- Питома теплотворність палива
- Зберігання і простота використання
- Застосування в котлах тривалого горіння
- Приклад розрахунку необхідного обсягу
- Кілька практичних порад
- Висновки і корисне відео по темі
Використання брикетів в опаленні
Будь-яке виробництво по заготовці або обробці лісу передбачає наявність деревних відходів. Їх собівартість – нульова, тому формування брикетів та продаж їх в якості горючого матеріалу фінансово виправдана.
Багато потужні підприємства отримують з цього прибуток і на ринку можна знайти безліч пропозицій по реалізації «евродров».
Склад і технологія виробництва
Хімічна структура тирси і стружки ідентична деревної породи, з якої вони були отримані. Зазвичай в деревообробці використовують березу і хвойні породи, такі як сосна, ялина, модрина, ялиця і кедр. Рідше можна знайти відходи з ясена, дуба та інших дорогих видів.
Великі деревообробні підприємства виробляють безліч деревних відходів, які складують на вулиці. Часто можна забрати тирсу безкоштовно при умові самовивозу
Ідея застосування тирси і деревної стружки для обігріву не нова. Такий вид палива разом з дровами і вугіллям часто використовують для спалювання в печах. Однак у розсипного пального матеріалу є кілька недоліків:
- Бруд. Розсипані тирса і дрібний деревний сміття швидко засмічують територію. Тому область їх використання в якості палива часто обмежена нежилими об’єктами, для яких чистота не важлива: кочегарки, теплиці і різні побутові приміщення.
- Суспензія. При складуванні тирси найменші частинки піднімаються в повітря. Створювана ними пил шкідлива для здоров’я, оскільки провокує розвиток легеневих захворювань. Крім того, висока концентрація горючої речовини вибухонебезпечна і тому використання дрібних деревних відходів без відповідної вентиляції (що призводить до додаткових витрат) заборонено на промислових об’єктах.
- Швидкість і нерівномірність згоряння. При спалюванні тирси або стружки досить складно досягти запланованої тепловіддачі, так як вона залежить від крупності матеріалу, а також від його вологості і породи дерев.
Всі ці проблеми можна вирішити, якщо спресувати деревні відходи в брикети.
Форма і розміри пресованих відходів можуть відрізнятися в залежності від виробника. Тому легко можна підібрати зручні брикети під конкретну топку
Деревина на 20-30% складається з лігніну, який скріплює клітковину. При створенні високого тиску з допомогою преса відбувається виділення цього природного полімеру, який досить міцно пов’язує розміщені у формі тирсу.
При застосуванні промислового обладнання по виготовленню брикетів з тирси або стружки створення високого тиску у формі забезпечує необхідну щільність і твердість структури. При використанні менш потужних саморобних пристосувань для додання міцності виробів до деревних відходів додають в’яжучі речовини, такі як глину або дешевий шпалерний клей.
Особливості горіння пресованого палива
Хімічний склад дров і пресованих деревних відходів однаковий, а фізична структура різна. Це багато в чому визначає специфіку їх горінні.
Пористість брикетів сприяє легкому їх займання. Це дозволяє регулювати інтенсивність тепловіддачі. Пресоване, як і висушене гниле дерево (полова), здатне повільно тліти без ризику повного згасання.
Компактна структура полегшує процес розпалу. Іноді для цього спеціально купують невелику кількість паливних брикетів з тирси і стружки
Для зменшення тепловиділення при використанні брикетів потрібно зменшити надходження кисню – закрити приточку. При необхідності збільшити інтенсивність горіння – топці відкрити доступ до свіжого повітря. Пресовані відходи набагато швидше дров реагують на такі зміни.
Переваги і недоліки «евродров»
Вартість вугілля, дров або використовуються для опалення пресованої тирси коливається в залежності від регіону. Тому однозначного рішення щодо вибору того чи іншого виду палива немає. Необхідно брати до уваги актуальну ціну і провести аналіз порівняльних характеристик.
Питома теплотворність палива
Одним з основних показників ефективності палива є його питома теплотворення (питома теплота згоряння). Від цього параметра залежить, скільки масової частки речовини при його спалюванні потрібно на виділення певної кількості енергії.
Порівняльна теплотворність різних типів пального. Наведені приблизні значення і залежать від багатьох факторів. Але в цілому таблиця показує рейтинг твердого палива за питомою теплотою згоряння
Тут є один нюанс: теплотворність залежить від маси, а дрова та брикети з тирси зазвичай вимірюють в кубах. При рекламі пресованого палива часто вказують, що вихід енергії майже в два рази більше ніж при згорянні деревини, проте не вказують на той факт, що вага сухих брикетів в одному кубометрі більше.
Припустимо, що теплотворність свіжозрубаної берези становить близько 2 кКал/кг, а брикетів – 4 кКал/кг. Вага складеного куба дров близько 570 кг/м3, а вага такого ж обсягу пресованого матеріалу – близько 800 кг. Тому кубометр сирого колотого дерева при згорянні дасть близько 1,14 мКал, а брикетів – близько 3,2 мКал, тобто практично в три рази більше.
Теплову ефективність промислово виготовлених брикетів можна порівняти з деревним або кам’яним вугіллям, однак останній коштує значно дешевше.
Зберігання і простота використання
Одним з недоліків пресованого сировини є його висока гігроскопічність. Інтенсивна здатність поглинання вологи призводить до втрати жорсткості між пов’язаними частинками і можливого рассыпанию брикету. Тому на відміну від того ж вугілля або дров, зберігати тирси необхідно в сухому місці.
Втім, взимку пресоване паливо можна тримати під звичайним навісом, так як при мінусовій температурі абсолютна вологість повітря мала. Потрібно лише забезпечити відсутність безпосереднього контакту зі снігом.
Також паливні брикети можна тримати в приміщенні. Промислово вироблене пресоване сировина практично не дає сміття, на відміну від тих же дров.
З-за створюваної бруду і пилу, вугілля та дрова зберігають на вулиці. Акуратні брикети з тирси можна тримати в веранді будинку
Для початку горіння пресованого дерева потрібно мінімальну кількість матеріалу для розпалювання. Тут тирсу, як і торф поза конкуренцією.
Застосування в котлах тривалого горіння
Зараз заслуженою популярністю, особливо у власників котеджів, користуються котли тривалого горіння. Вони економічні, мають високий ККД і прості в управлінні. Єдиний їх значимий мінус – вартість обладнання і витрати на його монтаж.
Багато просунуті моделі котлів оснащені автоматизованою системою завантаження палива. Для її роботи необхідно використовувати однорідний за формою горючий матеріал. Для цього з тирси і стружки виготовляють пелети.
Пелети роблять з відходів деревообробки методом пресування. Вони мають вигляд гранул діаметром 6-9 мм і довжиною від 10 до 70 мм
Використання такого виду палива дозволяє підтримувати необхідний температурний режим без участі людини. Це дає можливість господарям котеджів відлучатися на тривалий період (до декількох днів) без ризику охолодження житла до неприпустимих показників.
Приклад розрахунку необхідного обсягу
Знаючи питому теплоту згоряння і ККД печі або котла, можна приблизно розрахувати необхідну масу палива на певний період.
Пресовані брикети продають або по вазі, або за обсягом. У другому випадку є деякі нюанси, пов’язані з формою виробів. Для розрахунку необхідної кількості палива потрібно визначити масу одного кубометра.
Якщо брикети продають за обсягом, то їх укладають не валом, а в щільні зв’язки. Знаючи форму виробів можна розрахувати їх масу
Для цього потрібно виконати наступну послідовність дій:
Наведемо приклад розв’язання практичної задачі. Припустимо, що за розрахунками для опалення котеджу в зимовий період необхідно отримувати 6 кКал/год. Є брикети квадратної форми перерізу зі стороною 10 см і круглим технологічним отвором діаметром 5 див. Щільність пресованих деревних відходів – 0,95 г/см3. Теплотворність – 4 кКал/кг. ККД котла – 80%. Необхідно обчислити необхідний обсяг закупівлі.
Знайдемо перетин одного брикету (разом з отвором) за формулою обчислення площі квадрата:
10 * 10 = 100 см2.
Обчислимо перетин отвору за формулою площі кола:
π * 5 * 5 / 4 = 19.6 см2.
Знайдемо площу перерізу, зайнятого тирсою:
100 – 19.6 = 80.4 см2.
Обчислимо коефіцієнт заповнення:
k = 80.4 / 100 = 0.8.
Знайдемо масу одного кубометра:
m = 0.8 * 0.95 * 1000 = 760 кг
Знайдемо теплотворність одного кубометра з урахуванням ККД котла:
760 * 4 * 80 / 100 = 2432 кКал.
Порахуємо необхідну енергію для опалення на весь зимовий період (6 місяців):
6 * 24 * 30 * 6 = 25920 кКал.
Знайдемо необхідну кількість кубометрів брикетованого палива:
25920 / 2432 = 10.7 м3.
Якщо ж брикети продають по вазі, то вирішення завдання значно спрощується. Для визначення достатньої маси палива потрібно всього лише розділити необхідну енергію на теплотворність сировини:
25920 / 4 = 6480 кг.
Кілька практичних порад
Хімічний склад виготовлених промисловим способом брикетів ідентичний дереву. Якщо пресування проводилося на самостійно зроблене обладнанні, то домогтися виділення лігніну в достатньому для зв’язку тирси обсязі проблематично.
Виготовлені промисловим способом брикети візуально відрізняються чіткими формами та однорідною структурою, яку можна розгледіти на торцевій частині вироби
У цьому випадку до сировини додають в’яжуча речовина, таке як глина або дешевий шпалерний клей. Таке паливо характерно підвищеною зольністю. Його не треба використання в печах з звивистими димарями, так як їх набагато частіше доведеться чистити, ніж при опаленні звичайними дровами і вугіллям.
Також підвищеною зольністю має кора. Якщо її використовували при виготовленні пресованого палива, то це можна виявити за вкрапленням більш темного кольору, ніж в основної маси стружки або тирсу.
Крім «евродров» з тирси в продажу присутні пресовані брикети з інших горючих матеріалів:
- пил від кам’яного та бурого вугілля;
- лушпиння насіння соняшнику;
- солома;
- торф.
Вони володіють різною теплотворністю і зольністю. Виробники зазвичай призводять ці дані, однак треба розуміти, що вони часто отримані в «ідеальних» умовах.
Дуже часто дрова застосовують як засіб для створення температури, при якій почнеться процес горіння вугілля. Пресовані відходи горять довше, ніж дерево, але при цьому менш інтенсивно, тому їх використання спільно з вугіллям не виправдано.
Висновки і корисне відео по темі
Тестування тривалості горіння паливного брикету на мангалі:
Пресований деревний матеріал володіє рядом властивостей, які дозволяють йому конкурувати з дровами і вугіллям, особливо при використанні їх у сучасних економічних котлах. Вибір на користь того або іншого виду палива залежить від ситуації ціни на ринку, а також від переваг і недоліків, які є у кожного варіанту.
