Топливные брикеты для печей — замена традиционным дровам

Способы изготовления брикетов

Станок, используемый для брикетирования опилок, должен спрессовать заложенное сырье с огромным усилием. Только в этом случае выделится лигнин и свяжет отдельные частицы. Процесс сопровождается повышением температуры сдавливаемого вещества. Поэтому опилки и связующее вещество спекаются.

Сырье

Кроме опилок для изготовления евродров подходит стружка, более крупные отходы деревообработки, аграрные отходы, способные гореть. Приступать к изготовлению топливных брикетов нужно после подготовки сырья: измельчения крупных фракций, сушки до влажности в 8-10%.

Брикетирование

Следующий этап производства – брикетирование – прессование опилок давлением до получения компактного изделия требуемой формы. Способ брикетирования определяет применяемое на данном этапе оборудование – гидравлический пресс или шнековое устройство.

Сжимающее усилие пресса достигает 300-650 атмосфер и принцип его работы интуитивно понятен. Работа шнекового оборудования заключается в постепенном проталкивании сырья в сужающийся конический канал. При этом в рабочей части канала (с минимальным поперечным сечением) создается давление до 1000 атм. На выходе спрессованный монолит режется в размер.

Ручной гидравлический пресс

Шнековый пресс

Сравнительные характеристики брикетов

Вид топлива	Теплотворная способность, МДж/кг
Антрацит	26,8-31,4
Бурый уголь	10,5-15,7
Каменный уголь	20,9-30,1
Газ	27
Торф (влажность 20%)	15,1
Дизельное топливо	42,7
Древесина (влажность 40%)	6-11
Брикеты (из опилок)	16-29,5

Каждый вид брикетов имеет свои особенности и преимущества. И хотя все они отлично подходят для отопления в бытовых условиях, все же стоит подробнее ознакомиться с их характеристиками, чтобы выбрать оптимальный вариант.

Формы топливных брикетов

Древесные брикеты

Этот вид брикетов получают в результате прессования различных древесных отходов – сухостоя, опилок, стружки, некондиционной древесины. Перед прессованием отходы нагревают до определенной температуры, вследствие чего из клеток выделяется клеящее вещество – лигнин. Благодаря лигнину брикеты приобретают высокую прочность и сохраняют свою форму при транспортировке и хранении.

Древесные брикеты

Преимущества брикетов перед цельной древесиной очевидны:

• плотность брикетов постоянна и составляет 1240 кг/м³, плотность дерева зависит от породы и колеблется в пределах 150- 1280 кг/м³;
• максимальная влажность брикетов 10%, дерева – от 20 до 60%;
• при сгорании брикета объем пепла равняется 1% от общей массы, дерева – 5%;
• при горении брикет выделяет 4400 ккал/кг, дерево — 2930 ккал/кг.

Кроме того, есть у древесных брикетов и другие достоинства:

• прессованная древесина при горении не искрит и выделяет очень мало дыма;
• в котле поддерживается постоянная температура;
• время горения брикета 4 часа;
• оставшиеся после сгорания угли отлично подходят для приготовления пищи на открытом огне;
• правильная форма брикетов упрощает их транспортировку и хранение.

Продается такое топливо не в кубометрах, как дерево, а в килограммах, что гораздо выгоднее.

Цены на Евродрова-Брикеты

Евродрова Pini-kay

Каменноугольные брикеты

Каменноугольные брикеты

Этот вид брикетов получают из отсева каменного угля. Сначала отсев измельчается, смешивается со связующим веществом, а затем спрессовывается под высоким давлением.

Основные свойства такого топлива:

• угольные брикеты не дымят;
• не выделяют угарный газ;
• время горения в обычных котлах от 5 до 7 часов, с регулируемой подачей воздуха – 10 часов;
• пригодны для использования в бытовых условиях;
• имеют компактную форму;
• при горении выделяют 5200к/кал и поддерживают постоянную температуру;
• максимальный объем золы – 28%;
• имеют длительный срок хранения.

Каменноугольные брикеты являются наиболее оптимальным топливом в суровые зимы, когда из-за низких температур в бытовых газовых системах падает давление. Брикеты горят при любой температуре, главное, чтобы был постоянный приток воздуха.

Цены на угольные брикеты WEBER

Угольные брикеты WEBER

Торфяные брикеты

Торфяные брикеты

Для изготовления брикетов торф высушивают, нагревают и под высоким давлением прессуют. В результате получаются аккуратные легкие кирпичики темного цвета. При регулируемой подаче воздуха брикеты из торфа поддерживают температуру в течение 10 часов, что очень удобно для отопления дома в ночное время.

Основные свойства:

• подходит для всех видов печей;
• теплоотдача равна 5500-5700 кКал/кг;
• объем золы 1% от общего объема брикета;
• доступная цена;
• минимальное количество примесей в составе.

Зола, которая остается после сгорания топлива, может использоваться как эффективное известковое и фосфорное удобрение. Для многих владельцев частных хозяйств этот фактор является решающим при выборе отопительных брикетов. Поскольку торф относится к легковоспламеняющимся веществам, хранить его следует на безопасном расстоянии от открытого огня и отопительных приборов. Даже просыпавшаяся из упаковки пыль может загореться и спровоцировать пожар, поэтому обращаться с брикетами нужно правильно.

Брикеты из лузги

Брикеты из лузги

Лузга подсолнечника, шелуха гречихи и риса, отходы ржи, овса и даже солома, широко используются для изготовления топливных брикетов. Самыми распространенными являются брикеты из лузги подсолнечника, поскольку при производстве масла остается большой процент отходов. Максимальная влажность лузги для прессования составляет 8%, что повышает отдачу тепла и сокращает время возгорания.

Брикеты из подсолнечника

Технические характеристики:

• плотность брикетов равна 1,2 т/м³;
• теплоотдача – 5200 ккал/кг;
• объем золы от 2,7 до 4,5%.

Дополнительные преимущества:

• отсутствие вредных примесей;
• доступная цена;
• продолжительное время горения;
• удобство хранения и транспортировки.

Отопление дровами

Ими издавна топили печи еще наши предки.

Плюсы:

дрова быстро разгораются и отдают тепло, что делает процесс нагревания помещения достаточно быстрым;
невысокая стоимость, особенно в том случае, когда заготовка дров на зиму осуществляется самостоятельно;
не подвержены механическим повреждениям;
хорошо просушенные дрова обладают очень высокой теплоотдачей;
при сгорании дров появляются красивые языки пламени, что очень важно при работе камина;
в процессе горения дров разных пород деревьев выделяются эфирные масла, благоприятно влияющие на нервную систему и дыхательные пути человека.

Важно знать: лучшим продуктом горения являются дрова двухлетней давности, которые хранились в правильных условиях.

Минусы:

дрова, так же как и топливные брикеты, нуждаются в особых условиях хранения. Их следует беречь от малейшего попадания влаги и следить за хорошей вентиляцией помещения.

Пресс для изготовления топливных брикетов своими руками

Покупка готового оборудования для изготовления брикетов в зависимости от его мощности обойдется в сумму от 300 тыс. до 1 млн. руб.

Разумеется, для частника, желающего заняться изготовлением данного топлива чисто для собственных нужд, такие затраты нецелесообразны, поскольку окупятся они не скоро. Более правильным будет изготовить пресс из подручных материалов, тем более что ничего сложного в его конструкции нет.

Можно соорудить необходимое оборудование с нуля либо воспользоваться готовыми механизмами.

Самодельный станок

Схема

Рычажный и винтовой самодельный прессы не требуют применения покупных изделий, но и значительным усилием сжатия они похвастаться не могут. Предлагается собрать пресс на основе гидравлического домкрата или такого же пресса.

Он может быть оснащен электродвигателем либо ручным приводом:

1. К гидравлической установке присоединим пуансон. Его размеры должны соответствовать размерам матрицы, в которой сырье будет спрессовываться в брикет.
2. Саму матрицу изготовим из толстостенной трубы — это самый простой вариант. Для выхода воздуха и влаги в ее стенках будут проделаны отверстия.
3. Матрицу оснастим съемным дном. Удалив его, готовый брикет можно будет вытолкнуть пуансоном в приемный лоток.

Чертеж-схема изготовления брикетов из размоченной бумажной массы

Рабочий механизм поместим в корпус, снабженный для удобства транспортирования двумя ручками.

Необходимые материалы

Кроме гидравлической установки понадобятся кое-какие разновидности стального проката:

1. Швеллер.
2. Уголок равнополочный 100х100 мм.
3. Лист толщиной 3 – 6 мм. Из него будет вырезаться пуансон. Толщина заготовки зависит от диаметра матрицы: чем большим он будет, тем толще должен быть пуансон.

Из этого же листа вырежем съемное дно для матрицы.

1. Труба диаметром 25 – 30 мм — из нее будет изготовлен шток пуансона.
2. Толстостенная труба — заготовка для матрицы. Диаметр зависит от того, какого размера брикеты хочет получить пользователь. Чем тоньше они будут, тем выше их плотность, но производительность станка при этом уменьшится.
3. Труба большого диаметра — заготовка для корпуса миксера. Если подходящей трубы нет барабан можно сделать из листа жести.
4. Оцинкованная сталь для изготовления лотков.

Всего потребуется два лотка — для загрузки подготовленного материала в матрицу и для приема готовых брикетов.

Инструкция по изготовлению и сборке

Порядок операций при изготовлении пресса выглядит так:

1. Из швеллеров необходимо сварить основание устройства.
2. Из уголка делаем 4 стойки длиной по 1,5 метра. Они привариваются вертикально и с одинаковым шагом.
3. Далее из трубы или листа жести необходимо изготовить барабан, в котором будет перемешиваться сырье. Если у вас есть поломанная стиральная машина, барабан, а также подшипники, можно извлечь из нее.
4. Барабан нужно прикрепить к стойкам. Если есть возможность, его следует оборудовать электродвигателем. Если мотор является слишком высокооборотистым и понизить скорость вращения барабана до приемлемого значения за счет одной только разницы в диаметрах шкивов не удается, следует применить редуктор.
5. Под барабаном необходимо закрепить лоток, по которому подготовленный материал будет подаваться в матрицу.
6. В стенках трубы, используемой в качестве заготовки для матрицы, необходимо выполнить несколько отверстий диаметром 3 – 5 мм. Их надо распределить равномерно, чтобы воздух и вода выдавливались по всему объему брикета.
7. Снизу к матрице необходимо приварить фланец, к которому будет прикручиваться съемное дно. Это дно вырезается из стального листа в виде диска с проушинами.
8. Матрица приваривается или прикручивается к основанию под загрузочным лотком.
9. Из стального листа вырезаем круглый пуансон. Это просто диск, диаметр которого позволяет ему свободно входить в матрицу.

Шток изготавливается из трубы: достаточно диаметра 30 мм. Одной стороной он приваривается к пуансону, а другой — крепится к гидравлической установке.

Далее весь узел следует прикрепить к стойкам точно над матрицей.

Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.

После отключения гидравлической установки и извлечения пуансона изделие будет выталкиваться пружиной автоматически.

Производство

Процесс производства, как мы уже говорили, достаточно простой, даже несмотря на то, что проходит он в домашних условиях.

Чтобы сделать брикеты для топки печей своими руками необходимо:

• Подготовить качественное сырье, измельчить его до нужной консистенции, просушить. Для того чтобы улучшить качество горения, в любое сырье можно добавить бумагу.
• При необходимости добавить связующий элемент (глину, лигнин), долить воды, загрузить в пресс-машину.
• Провести прессование изделия в подходящей форме при высоком давлении и желательно высокой температуре.
• Высушить готовое изделие, по возможности упаковать для защиты от внешних факторов. При сушке можно использовать ветошь и бумагу, способные вытянуть из брикета остатки влаги.

Проведя все эти работы вы получите отличное топливо, которым можно легко и быстро истопить баню, обогреть дом. При этом на длительном временном отрезке вы ощутите выгоду и экономию средств от применения подобных экодров.

Отметим, что во время работы следует постараться добиться влажности брикетов не более 10-12%, чтобы они отлично горели. Промышленно изготовленные брикеты имеют влажность менее 10%.

Чтобы убедиться в отменных характеристиках подобного вида топлива, можно купить себе немного евробрикетов на пробу в любом магазине. В то же время для создания подходящей атмосферы можно иногда растапливать камин или печь обычными дровами, ведь применение разных видов топлива не несет взаимоисключающий характер.

Ещё в середине прошлого века во многих регионах нашей страны, где были проблемы с древесиной, но зато было развито животноводство, кизяки являлись популярным видом топлива. Потом их вытеснили поставки угля и газификация, но тема производства топливных брикетов из навоза по-прежнему интересна.

Сейчас навоз чаще всего применяется в органическом земледелии, в качестве натурального и полезного удобрения. Но это далеко не все области использования этого натурального сырья. Мы рассказывали о саманных домах, где наполнителем строительных брикетов тоже может выступать навоз. Кроме того, органический материал применяется в производстве биогаза, который тоже является альтернативным топливом.

Заготовка кизяка. Цимлянская станица, 1875–1876 гг.

Но мы поговорим не о биогазе, а именно о топливных брикетах из навоза, кизяках, активно использовавшихся нашими предками для обогрева домов с печным отоплением.

Кизяк — это не просто навоз, отходы жизнедеятельности животных. Это навоз, смешанный с соломой, опилками, сеном, спрессованный в небольшие брикеты, кирпичики или лепёшки, и высушенный. В таком виде навоз становится неплохим топливом для обогрева, например, теплицы, бани или дачного дома, вполне заменяя дрова и даже уголь.

Для сравнения приведём показатели примерного содержания энергии в различных видах биологического топлива:

Топливо	МДж/кг	кВт·час/кг
Сухой навоз	16	4,4
Свежая древесина с влажностью 60%	6	1,7
Высушенная в уличных условиях древесина с влажностью 20%, обычные дрова	15	4,2
Солома в тюках	15	4,2
Уголь	28	7,8

Как видим, показатели удельной теплоты сгорания у сухого навоза даже немного выше, чем у дров, которые сушились на улице. Кроме того, кизяки горят тлеющим пламенем, пользователи отмечают, что по своим свойствам горения они похожи на бурый уголь.

Главное преимущество навоза как альтернативного топлива — экономичность. Если есть своё хозяйство — коровы, козы, овцы, кролики, другая живность, то топливо получается абсолютно бесплатным. Можно попросить у соседей, которые занимаются фермерством и сами навоз активно не используют. Целую машину навоза можно заказать и купить, стоить будет порядка 11 тысяч рублей.

Ещё один плюс — зола от кизяков станет отличным удобрением, это экологически чистое и безотходное топливо.

Основной минус кизяков — делать такое топливо своими руками долго, придётся приложить много усилий. Кроме того, сама мысль о том, что придётся возиться с таким органическим сырьём, фекалиями животных, отпугивает многих. Отметим, что, согласно многочисленным отзывам, во время горения кизяков никаких неприятных запахов нет. В русских печах на таком топливе раньше пекли хлеб.

В процессе производства брикетов из навоза, конечно, приятного мало, согласимся. Но в целом, с утилизацией органических отходов сталкиваются все, кто занимается животноводством, так почему бы не сделать это с пользой для хозяйства.

Пресс с винтовым механизмом

Его можно назвать самым простым, изготавливаемым домашними умельцами. В формовочную емкость, имеющую перфорацию, заливают смесь, после чего ее располагают под станиной. Медленно закручивают винт, создавая нужное давление. Принцип работы и устройство такого пресса хорошо видны на представленном рисунке.

Гораздо легче и быстрее изготавливать «кирпичные» брикеты на самодельном прессе, где используется длинный рычаг и система «выталкивания» их из формы. Чтобы процесс был быстрее, некоторые дачники приваривают к раме сразу две формы.

Не всех мастеров устраивает ручная работа. Существует и усовершенствованное механизированное оборудование. К примеру, чтобы сделать станок для изготовления брикетов из опилок более производительным, можно ручной привод заменить гидравлическим домкратом. Конечно, сборка такого агрегата потребует определенных усилий, зато результат повысит КПД.

Даже трудности в изготовлении деталей не останавливают домашних умельцев. Они смогли самостоятельно смастерить шнековый пресс, на котором брикеты получаются очень хорошего качества. Однако пришлось понести большие затраты, чтобы сделать шнек и корпус, используя высоколегированные стали.

Для такого станка необходим электрический привод, мощность которого должна превышать 7 кВт, а это дополнительные финансовые вложения.

Как сделать брикеты самому?

Мелкофракционные древесные отходы (тырса, опилки) использовать в качестве топлива в «натуральном» виде проблематично – из-за малой плотности они быстро прогорают, выделяя небольшое количество тепла, ссыпаются с колосников в зольник, что увеличивает расход.

Если есть бесплатный доступ к неограниченному количеству древесных опилок и желание сделать их пригодными для сжигания в печи или отопительном котле, можно изготовить брикеты из опилок своими руками.

На что сразу следует обратить внимание

• сжимать сырье до выделения лигнина способно только дорогостоящее промышленное оборудование, при кустарном производстве придется ввести в состав сырья связующее вещество;
• сформованные брикеты необходимо сушить на воздухе и где-то хранить, т.е., необходимо позаботиться о подходящем просторном помещении, навесе на случай плохой погоды.

Чтобы сделать брикеты из опилок, потребуется следующее оборудование

• измельчитель (чем мельче фракция сырья, тем выше плотность конечного продукта), можно использовать устройство, измельчающее растительное сырье для приготовления компоста;
• пресс ручной или гидравлический + подходящие емкости для формовки;
• емкость для ручного замешивания сырья, строительный миксер или компактная электрическая бетономешалка.

Особенности брикетирования

Изготовление топливных брикетов из опилок начинается с подготовки сырья. Опилки измельчают (если есть такая возможность), замачивают в воде.

Затем добавляют связующее вещество

• глина (доступный и дешевый вариант, добавляется в пропорции 1:10, но после таких брикетов остается большое количество золы, т. к. глина не сгорает);
• обойный клей (удорожает производство);
• измельченный размоченный картон, макулатура (пропорция 1:10, добавка безопасна, практически полностью сгорает, но при производстве придется увеличить время на просушку сформованных брикетов).

После перемешивания ручным или механизированным способом, сырье выкладывают в форму для брикетирования опилок. Это металлическая емкость прямоугольной или цилиндрической формы с перфорированным дном и стенками. Отверстия небольшого диаметра нужны для отвода излишков влаги при прессовании.

Самодельный пресс для брикетов может иметь напольное или настенное исполнение. Он состоит из мощной стальной рамы, сваренной из профиля, и рабочей части. Шток перемещается за счет накручивания или за счет давления на рычаг. Ручной пресс с винтовым штоком отжимает лучше, но на изготовление одного брикета тратится много времени. Сделанный своими руками пресс с рычагом можно оснастить двумя штоками для повышения производительности.

Конструкцию описанного станка вы сможете посмотреть на данном видео:

Отжимать влагу из брикетов при помощи мускульных усилий тяжело и малоэффективно. Заготовки приходится долго сушить, в готовом виде они легко крошатся и быстро сгорают из-за малой плотности. Чтобы повысить качество продукции, пресс для изготовления самодельных брикетов оснащают гидравлическим автомобильным домкратом, закрепив его вверх ногами на верхней балке рамы. Гидравлическое усилие зависит от характеристик домкрата.

Топливные брикеты из опилок, вынутые из формы, раскладывают на просушку на солнце или в хорошо отапливаемом помещении. Следует добиться влажности, сопоставимой хотя бы с показателями сырых дров (до 25%). Чем суше топливо, тем выше его теплоотдача. Твердотопливные и пиролизные котлы рассчитаны на использование топлива, влажность которого не превышает 30%.

Пресс для брикетирования RUF 600

Промышленность выпускает специальный пресс RUF 600, на котором получаются брикеты с габаритами 150х60 мм.

Его применение имеет несколько преимуществ :

1. Невысокий износ.
2. Повышенная надежность.
3. Небольшой расход электричества.
4. Качественные и плотные брикеты.
5. Высокая производительность.
6. Постоянный режим работы.

В модели RUF 600 используется двухразовое гидравлическое прессование. Применяется материал, влажность которого от 6 до 14% без добавок связующих веществ.

Сначала создается небольшое давление, благодаря которому материал начинает прессоваться за счет имеющихся пустот, образовавшимся между частицами. После этого происходит уплотнение и последующая деформация самих частиц, получается мощное сцепление на молекулярном уровне.

За счет высокого давления, которое создается в конце операции, упругая деформация переходит в состояние пластической. В результате структура брикета становится намного прочнее, заданная форма полностью сохраняется.

Топливные брикеты из бумаги ↑

Часто у нас в доме копится макулатура, которую мы не знаем, куда девать. Конечно, можно ее сдать по 2 руб за кг. Но этих денег вам вряд ли хватит, чтобы закупить на зиму топливо. Зато из этой же бумаги вы можете своими руками сделать отличное топливо в брикетах.

Технология изготовления бумажных брикетов для топлива несложна, она хорошо проработана и испытана. Длительность горения таких брикетов составляет порядка 2 часов, что же касается теплоты сгорания, то она даже существенно выше, чем у угольных. А остатков в виде пепла после сгорания очень мало — примерно 5% (против 80%, которые остаются после сжигания простых газет). Так что, как видим, одни плюсы. Разве что от вас это потребует времени и некоторых собственных трудозатрат.

Самостоятельное создание брикетов

Евродрова своими руками – посильная задача для желающего добыть такой тип горючего. Для их производства понадобится приобретение базового оборудования, которое доступно к продаже в специализированных отделах. Подготовить агрегат к работе можно как самостоятельно, так и с помощью мастеров, но зачастую аппараты уже налажены и настроены под определенные параметры. К тому же существуют специальные обучающие курсы по работе, наладке, устранению технических неисправностей этого оборудования. Механизмы для производства брикетного топлива можно приобрести и в организациях, предлагающих готовые изделия.

Ниже представлены основные оборудования, необходимые для производства брикетов своими руками:

• дробильная машина – измельчитель для сырья, который понадобится в том случае, если в качестве исходного материала будут использоваться не только опилки;
• механизм для опрессовывания в необходимую форму (ударно-механический и гидравлический прессы для топливных брикетов, шнековая конструкция);
• сушильная камера для готового продукта; на этом пункте можно значительно сэкономить, если на территории частного хозяйства есть необходимые условия для естественной сушки готовых изделий.

Посмотрим, как можно соорудить пресс для топливных брикетов своими руками из ненужных материалов.