Как сделать Топливные брикеты своими руками в домашних условиях с опилок холодным способом: технология и чертеж

Помимо природной биомассы, коей богата наша планета, на обширных сельскохозяйственных площадях произрастает биомасса искусственного происхождения. Это злаковые и другие культуры, после переработки которых остаются отходы в виде стеблей. Сначала в европейских странах, а затем и у нас стали производить гранулы и брикеты из соломы, чтобы применять с целью обогрева зданий. Задача данной статьи – рассмотреть технологию производства подобного биотоплива, а также возможность и целесообразность его изготовления в домашних условиях.

Основные преимущества

Топливные брикеты являются современным видом альтернативного топлива. Их можно использовать в любых печах, каминах, котлах, мангалах, барбекю. Представляют собой евробрикеты цилиндрические заготовки, напоминающие дрова, либо прямоугольные кирпичики. Небольшие габариты позволяют размещать их в топках любого размера.
Из чего делают брикеты? Чаще всего используют древесину (опилки, стружку, пыль), но используют и солому, бумагу, торф, уголь, шелуху семян или орехов и даже навоз. Состав евробрикета может значительно отличаться, в зависимости от того, какая технология используется при производстве.

В то же время все виды сырья, из которого можно произвести еродрова являются природными, абсолютно натуральными. Изготовление топливных брикетов в домашних условиях позволит создать экологичный продукт, который практически полностью будет сгорать в топке печи и при этом выделять минимум дыма.

Сделанный в домашних условиях евробрикет можно использовать для растопки банной печи или отопления дома. Поскольку сырье спрессовано достаточно сильно и количество влаги минимальное, топливный брикет долго горит, постоянно выделяя большое количество тепла. Интересный момент подметили люди, уже активно использующие подобное топливо: если растапливать экодровами свой мангал и жарить на нем еду, при попадании на брикеты жира он не воспламеняется.

Для печей, котлов и каминов, работающих на твердом топливе, отличным вариантом станут брикеты из опилок. Они неспешно разгораются, но после горят длительное время и выделяют большое количество тепла. Объясняется это высокой плотностью изделия из прессованной древесины. Теплоотдача от брикетов значительно превышает уровень тепла, получаемый при сгорании даже самых сухими дров, хранение и сушка которых заняли минимум год.

Влажность топливных брикетов составляет 8-9%, сухие дрова в свою очередь имеют показатель в 20%. Получается, что изготавливаемый из той же древесины брикет, горит лучше самой древесины. Такой эффект образуется вследствие того, что при горении топливным брикетам не нужно испарять большое количество влаги.

Брикет горит стабильным огнем, без всплесков, искр, треска, а количество дыма, выделяемого при горении, можно охарактеризовать как малое. Закладывать подобное топливо в печь крайне удобно, поскольку все изделия имеют одинаковую правильную форму.

Небольшая хитрость: если требуется создать интенсивный огонь с большой теплоотдачей, следует закладывать топливные брикеты в топку на некотором расстоянии друг от друга и, наоборот, для поддержания тления, необходимо плотно соединить в топке все экодрова.

Как и любой товар, топливные брикеты не лишены минусов:

• Прежде всего стоит отметить, что они очень уязвимы к влаге, поэтому продаются в целлофановой упаковке.
• Брикеты не способны противостоять механическим воздействиям, особенно изделия, сделанные по технологии РУФ, не обожженные снаружи.
• Если вы захотите наладить изготовление подобных вещей дома, это влетит вам в копеечку, хотя на длинной дистанции выгода непременно будет. Дело в том, что вам придется приобрести установку для измельчения, сушилку и пресс-машину, чтобы проводить весь цикл работ с сырьем. С подходящим оборудованием наладить кустарное производство топливных брикетов можно будет даже в собственном гараже.

Технология производства

В зависимости от используемого материала технология процесса может видоизменяться. Но главные этапы одинаковы:

• измельчение. Облегчает процесс прохождения сырья на всех этапах;
• сушка материала;
• прессование;
• охлаждение и резка на поленья;
• упаковка.

Технология производства евродров по методу прессования бывает двух видов: выделяют холодное и горячее прессование.

Холодное прессование

Такой способ применяют в частном производстве с маленькой производительностью. Получившаяся продукция имеет низкую плотность. Но при этом можно открыть собственное производство с наименьшими затратами. Здесь стружку не нужно измельчать и просушивать; перед прессованием ее увлажняют до 40%, а в качестве клея выступает крахмал. Используют ручной гидравлический пресс, напоминающий домкрат.

Технология проста: стружка засыпается в емкость и сжимается поршнем. После этого готовое изделие поступает на сушку.

Горячее прессование

Такой способ применяют в промышленном производстве с большими объемами выпускаемой продукции. Здесь потребуется специализированное оборудование, включающее не только пресс. Этапы прессования следующие:

1. Сырье загружают в дробильные машины. Материал измельчается до фракций размером до 2,5 см. Этот процесс необходим, если в качестве сырья используются крупные отходы. Если сразу берутся опилки, то дробление не нужно.
2. На следующем этапе материал загружают в барабанные сушилки. Горячий воздух высушивает древесину до 4% влажности. Это важный процесс, т.к. влажность должна соответствовать стандартам.
3. После просушивания материал поступает в измельчитель, где перемалывается до состояния древесной муки.
4. Прессование производится на специальном оборудовании, выполняющем 20 ударов поршня в секунду. Сила сжатия 300-1400 кгс/см.кв. При этом древесина сильно нагревается, выделяются смолы, которые связуют древесную муку. Добавление крахмала не требуется. Сжатый материал поступает в фильеру, которая оформляет блок.

Из прессовального аппарата блок топлива выходит сплошным и сразу попадает на нарезку.

Как получить биогаз в домашних условиях

Из какого сырья делают биогаз:

• Измельчённые сорняки (трава и листья).
• Фруктовый и овощной жом.
• Виноградный жмых.
• Водоросли.
• Отходы переработки рыбы и мяса.
• Картофельные очистки и гнилой картофель.
• Отходы пивоварения.

Но чаще всего для этих целей используют навоз, как сырьё, быстро разлагаемое бактериями и дешёвое.

Чтобы получить топливо из навоза или другого сырья, сооружают биогазовую установку. Она работает по тому же принципу, что и септики для автономной канализации. Происходит переработка органики анаэробными бактериями, а выделяющийся при этом биогаз выводится по трубам и собирается для последующего использования.

Изготовление установки для получения биогаза своими руками помогает сэкономить около 50% от стоимости заводского устройства. Это ускоряет окупаемость системы. К тому же, сооружение для начала установки самого простого типа позволяет оценить, насколько нужно такое приспособление в домашнем хозяйстве и вкладывать средства постепенно. Это значительно проще для семейного бюджета, чем заплатить всю сумму сразу.

Сжигание тюкованной соломы в специальных топках

О достоинствах такого сырья, как топлива, в настоящий момент говорят все больше. При этом, прежде всего, подразумевается сжигание тюкованной соломы в специальных топках, что безусловно нашло свое воплощение на практике в ряде стран. Данный способ утилизации соломы имеет и существенные недостатки. К их числу можно отнести :

• дороговизну установок для сжигания, что снижает универсальность такого топлива для разных потребителей;
• невысокий к.п.д. таких установок, в том числе и по причине низкой плотности и влажности сжигаемого сырья;
• неудобство применении ввиду крупных габаритов топлива и, соответственно проблем, связанных с его доставкой потребителю и хранением сырья в больших объемах.

Топливные брикеты из лузги подсолнечника для отопления. Плюсы и минусы

Топить печи и твердотопливные котлы можно не только углем или дровами. Все более популярными становятся топливные брикеты из отходов сельхозпроизводства.

Для их изготовления используется лузга (шелуха) подсолнечника, гречихи, риса, перерабатывается солома, скорлупа орехов и т.п.

Особенности современной технологии таковы, что чаще всего формование топливного брикета происходит только за счет давления без дополнительных связующих элементов.

При прессовании из сырья выделяется одна из составляющих — лигнин, который и обеспечивает прочность брикету.

Топливные брикеты из лузги. Горят долго и выделяют много тепла

При всем разнообразии исходного сырья более популярны брикеты из лузги подсолнечника. Это связано с большим количеством тепла, которое выделяет такое топливо при сгорании.

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.

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.

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.

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.

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.

Возобновляемые источники энергии в России. Солома

В 2022 году, например, сельскохозяйственными предприятиями РФ было заготовлено 72 136 тыс. т зерна пшеницы, 16 992 тыс. т ячменя и 4 719 тыс. т овса. При этом было произведено по меньшей мере 40 млн т побочного продукта – соломы. Обычно от трети до половины образовавшегося количества соломы запахивается обратно в землю для восстановления ее плодородия. Это значит, что с полей, в том или ином виде, было увезено на хранение и переработку,как минимум,20 млн. т соломы. По 20-25% от этого количества, как правило, используются в животноводстве — в качестве подстилки для животных и добавки в корма. Но остались еще10 млн. т соломы, подлежащие утилизации в течение года (поскольку через год с полей надо будет вывозить новые миллионы тонн). Оставим в стороне все возможные способы утилизации лишней соломы, кроме близкого и понятного нам — ее сжигания, но не в чистом поле (в РФ это, как и во многих странах, запрещено), а – в теплогенераторе. Удельная низшая теплота сгорания (УТС) сухой соломы достигает 5,5 кВт∙ч/кг. Понятно, что прямо с поля она – не совсем сухая, и ее УТС будет ниже. Воспользуемся для расчетов УТС соломы с влажностью 20% — 4,0кВт∙ч/кг, тогда получается, что в РФ ежегодно доступно для выработки тепла практически бесплатное биотопливо суммарным потенциалом не менее40 000 ГВт∙ч. Примерно столько тепла истрачено в том же 2022 году на отопление жилого сектора всей Финляндии.

Вариантов того, как распорядиться этим богатством, множество, и различаются они, прежде всего, технологией сжигания.

Тюки

Самый очевидный способ — сжигание соломы прямо в том виде, в каком она вывозится с поля, т.е. в тюках. Вид и размер тюка зависит от пресс-подборщика. Наиболее популярные модели подборщиков выдают круглые тюки диаметром 150 см и шириной 120 см. Средний вес такого тюка 244 кг, а плотность – приблизительно 110 кг/м3 (Фото 1).

Ряд популярных пресс-подборщиков формируют тюки прямоугольной формы 240×80×80 см, весом около 235 кг и плотностью около 140 кг/м3, однако выпускаются достаточно много моделей с другими размерами туннеля, формирующих тюки длиной от 120 до 200 см (Фото 2).

Понятно, что сжигать такие тюки в стандартных котлах невозможно – они слишком велики. Но на рынке предлагается довольно много котлов, рассчитанных на сжигание целых тюков соломы, как на фото 3.

Очевидно, что загрузка такого котла тюком соломы требует его остановки назначительное время, поэтому максимальная теплопроизводительностьограничиваетсявеличиной 150-200 кВт (за счет ограничения подачи воздуха для горения), чтобы тюк выгорал не быстрее, чем за 2,5-3 часа. При этом минимальнаятеплопроизводительность котла может составлять 50 кВт, и с нею он может работать на одной загрузке более 10 часов.

При всей видимой привлекательности применения таких котлов для отопления небольших объектов в сельской местности, эта ниша на российском рынке остается незаполненной. Есть предложение из-за рубежа, но и оно очень ограниченно. В чем причина? По всей видимости- в проблематичности соломы как топлива (см. Табл. 1)

Таблица 1. Энергетическая ценность соломы (на тонну) при влажности 15%

Как видно из таблицы, зольность соломы довольно высока (у древесной биомассы она не превышает 1%). При этом зола становится мягкой уже при 800 °C (в отличие от золы при сжигании древесины, которая начинает размягчаться при температуре не ниже1100 °С),что приводит к образованию в топке котла золошлаковых агломератов, препятствующих горению.Из-за этого чистить котел необходимо чаще, а сама чисткаболее трудоемка, чем требуется котлам на древесном топливе.

Разумеется, производители котлов на целых тюках соломы предлагают и котлы большей мощности, с автоматизированной,практически – непрерывной, загрузкой, и автоматизированной же очисткой. Однако при этом стоимость оборудования возрастает настолько, что возникают обоснованные сомнения в возможности окупить эти дополнительные капитальные затраты когда-нибудь в обозримом будущем за счет более дешевого топлива.Иначе говоря, пусть – ценой дополнительных затрат на подготовку топлива, но более перспективным выглядит любой способ сжигать солому в универсальных котлах, например – пеллетных.

Агропеллеты

Пеллеты из соломы, или агропеллеты, делаются по той же технологии, что и пеллетыиз древесных отходов, а поскольку влажность соломы обычно ниже, чем у свежей древесины, можно сэкономить на сушке сырья. Интересно, что агропеллеты более высокого качества получаются из лежалой, «серой» соломы. Это объясняется тем, что в свежей соломе содержатся в заметных концентрациях соединения калия, хлора и серы, сильно влияющие на шлакованиеи делающие шлак и продукты сгорания агрессивными по отношению к металлу котла. Так вот – как обнаружили британские ученые™, если солома полежала под дождем неделю-другую, значительная часть нежелательных веществ из нее вымывается. На сжигающих солому в промышленных масштабах датских ТЭЦ практикуется также обработка соломы паром или горячей водой.Надо сказать, в родных палестинах этот подход не нашел понимания: использовать в производстве пеллет лежалую солому – это еще куда ни шло, но любая дополнительная операция вроде промывки/пропаривания соломы неизбежно повышает себестоимость агропеллет и выталкивает их с рынка, уже заполненного дешевыми и менее проблемными пеллетами древесными. Поэтомуагропеллеты, как топливо, имеют все тот же недостаток, что и солома — высокую зольность (см. Табл. 2)

Таблица 2. Сравнительные свойства топливных гранул из соломы и древесной биомассы.

Пеллетные котлы бытового сегмента, а также универсальные твердотопливные котлы с пеллетной горелкой, как на фото 4, в большинстве своем предназначены для сжигания древесных пеллет, зольность которых не превышает 1%.

Это объясняется прежде всего тем, что производители стремятся к максимальному упрощению и удешевлению горелочного и котельного оборудования, ведь только при этих условиях отопление частного дома на пеллетах может выигрывать конкуренцию с пропаном и дизельным топливом. При сжигании же агропеллет в конструкции горелки и котла должно быть предусмотрено постоянное удаление золы и шлака, но простого и надежного способа организовать этот процесс в котле небольшой мощности пока не изобретено.

Тем не менее, на рынке доступны и пеллетныекотлы бытового и коммерческого диапазона мощности, производители которых допускают сжигание топлива с зольностью до 3%. Это открывает окно возможностей для использования агропеллет как топлива, при условии смешивания их в нужной пропорции с пеллетамидревесными. В результате пользователь, находящийся дальше от лесов, чем от полей, может получить ощутимую экономиюза счет использования дешевого местного топлива.

В то же время на западноевропейском рынке существует достаточно широкое предложение котлов и систем сжигания биотоплива, которые могут работать на агропеллетах, но экономически оправданным их применение становится лишь при мощности котельной установки 100-150 кВт и выше. Наиболее «наезженное» техническое решение такого рода – твердотопливный котел с подвижной колосниковой решеткой (Фото 5).

Фото 5: Твердотопливный котел FerroliWOODMATICSGM

Топливо в такой котел подается шнековым или плунжерным загрузчиком. Колосниковая решетка с гидравлическим или электромеханическим приводом позволяетэффективно сжигатьтвердое топливо с высоким содержанием золы (до 7%). Полностью автоматическое удаление золы из топочного агрегата обеспечивается скребком под решеткой и шнеком для выгрузки золы.Стенки камеры сгорания покрыты огнеупорной футеровкой. Зоны подачи первичного и вторичного воздуха для горения спроектированы так, чтобы сжигание было как можно более полным. В таких котлах достигается эффективность сжигания 85% и выше.

Еще одно перспективное техническое решения для котлов на агропеллетах – пришедшая из «большой» энергетикитехнология сжигания в «кипящем слое». С использованием этой технологии в Тамбовском государственном техническом университете разработана серия отопительных котлов, в которых кипящий слой сформирован самими гранулами,частицами их коксового остатка и золой (Фото 6).

Температура в слое достигает 1000-1100 °C, что достаточно для воспламенения и устойчивого горения коксового остатка. Находящиеся в постоянном движении топливные гранулы разрушают образующиеся в слое золошлаковые агломераты, поэтому очаговый остаток имеет порошкообразную структуру и легко удаляется из котла.

Газификация

Газификация – это термохимический процесс сжигания с тремя фазами (пиролиз, окисление, восстановление), в результатекоторого сухая биомасса превращается в горючий газ.

Газификация биомассы имеет ряд преимуществ по сравнению с ее использованием в качестве топлива в твердом виде:

— при сжигании газа не образуется золы, шлака или смол;

— сжигание газа легко поддается регулированию и автоматизации;

— сжигание генераторного газа отличается полнотой сгорания и высокой температурой пламени.

Однако, в отличие от древесной биомассы, технология газификации соломы пока еще плохо освоена. Основнаятрудность заключается в образовании твердых агломератов на внутренних поверхностях газогенератора. Разработчики пытаются преодолеть эту трудность,например, за счет подачи в газогенератор водяного пара вместо воздуха, или за счет внесения различных добавок в исходнуюбиомассу. География исследований широка: от Японии и Китая на востоке до Дании и Нидерландов на западе. К сожалению, РФ пока остается в стороне.

Как сделали в Дании

Так получилось, что в освоении этого источника энергии все страны идут по стопам Дании. В 1993 году, когда ни у кого в мире еще не было опыта производства энергии из биомассы, Правительство Дании заключило с производителями энергии политическое соглашение, которое обязывало их довести к 2000-му году объем использования биомассы (в основном – соломы c местных полей) для производства энергии до 1,4 млн. тонн. К 2016 году в Дании были построены 15 ТЭЦ, работающих полностью или частично на соломе (Фото 7).

На них сжигалось в общей сложности 1,6 млн. тонн соломы в год. В котлах этихТЭЦприменяются несколько технологий сжигания соломы:

— сжигание на подвижной колосниковой решетке соломы или смеси соломы с древесиной;

— совместное сжигание перемолотой соломы с древесной или угольной пылью;

— совместное сжигание угля и гранул из соломы в кипящем слое.

В целом в Дании в 2016 г. возобновляемые источники дали 25% всей потребленной энергии,и 15,6% из этого количестваполучено от сжигания соломы.

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:

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.

Основные свойства и классификация материала

Брикеты изготавливаются из различных отходов деревообрабатывающих и сельскохозяйственных предприятий:

• из опилок, коры, веток;
• из соломы;
• из растительных отходов;
• из шелухи зерен;
• из камыша;
• из торфа;
• из отходов от переработки льна;
• из отсевов каменного угля;
• из виноградной лозы.

Благодаря своей универсальности этот вид топлива может использоваться в различных сферах: в котельных; для отопления жилых домов, бань, саун, теплиц и многих других объектов.

Внешне брикеты имеют сходство с обычными дровами, их диаметр составляет 10 см, а длина – около 25 см. Прочность этому материалу придает вещество лигнин, которое под воздействием давления и температуры начинает расплавляться и связывать его частицы.

Преимущества топливных брикетов:

1. Выделение небольшого количества копоти и дыма, зольность евродров не превышает 1,5 %. Если обрабатываются торфяные брикеты, зола впоследствии может использоваться в качестве фосфорного или известкового удобрения.
2. Длительность горения брикетов из дерева в три раза больше, чем у обычных дров, благодаря чему их не нужно часто загружать в печь.
3. Доступная стоимость.
4. Компактность и легкость в транспортировке.
5. В процессе горения экологичное топливо не выделяет вредных веществ.

В зависимости от технологии изготовления брикетов, они могут иметь различную форму:

• NESTRO – это евродрова, которые выполняются в виде цилиндра. Для их производства применяется пресс ударный.
• Pini&Kay — многогранные изделия, имеющие отверстия. Для их изготовления используется специальный пресс, имеющий давление рабочей поверхности 1100 бар. После прессования они проходят процедуру термической обработки, в результате чего приобретают темно-коричневый оттенок.
• Брикеты ruf (руф) после обработки принимают форму прямоугольника. Они производятся при помощи гидравлического пресса, имеющего давление 400 бар.

Применяемое оборудование

Для того чтобы сделать топливный брикет своими руками, необходимо правильно подобрать пресс или рубильную машину. Во время выбора пресса необходимо определиться, какую форму и площадь будут иметь элементы. Чаще всего изготавливаются круглые и прямоугольные брикеты.

Среди профессионального оборудования можно выделить шнековый, ударно-механический и гидравлический пресс. Первый аппарат способен выдавать восьмиугольные элементы с небольшим отверстием по центру. Они отличаются максимальной плотностью, поэтому обеспечивают самую высокую продолжительность горения. Гидравлический пресс производит прямоугольные элементы, обладающие самой маленькой плотностью, что обеспечивает высоких расход материала. Изготовление топливных брикетов в домашних условиях при помощи ударно-механического устройства дает вам возможность сделать материал любой формы. При этом элементы обладают средней плотностью.

Сделать машину для изготовления брикетов можно и дома. Для этого вам понадобится простенький пресс и форма (канализационная труба с просверленным отверстиями). Учтите, что во время изготовления представленного изделия вам нужно будет учитывать длину топки.

Ценообразование и определение розничной или оптовой цены на брикет

Разные предприятия используют разные методы ценообразования. Однако независимо от выбранного метода сначала следует располагать определенной информацией, которая позволит принять правильное решение. Наиболее важная информация для ценообразования это:

• приемлемый уровень цен для покупателей;
• цены конкурентов;
• расходы на себестоимость готовой продукции;
• прочие расходы: реклама, доставка, управление фирмой.

Большая часть данной информации для определения продажных цен исходит из маркетингового анализа рынка. Сначала нужно дать ответ на вопрос: «Какую цену готов заплатить покупатель за товар?». Дальше определяем по каким ценам продают конкуренты. А уж потом анализируем расходы на производство и реализацию брикетов, которые должна покрывать продажная цена:

1. Прямые затраты на закупку – это те затраты, которые могут быть непосредственно связанные с каждой партией закупаемых материалов и сырья для производства. Они могут быть отнесены к человеку без каких-либо дополнительных расчетов для продуктов включить их: закупка сырья, топлива, транспортировки, упаковки.
2. Постоянные издержки – проведение операций мы также фиксированные издержки, которые не зависят от количества проданных товаров. Сюда входит заработная плата (если вы нанимаете работников), накладные расходы, оплата электроэнергии, вывоз мусора, финансовые и бухгалтерские услуги, страхование, безопасность и контроль, телефон и интернет, офисные принадлежности, продвижение и реклама, арендная плата за помещение.

За одну тонну брикетов из соломы индивидуальные клиенты готовы платить до 120$. Предприятия и большие котельные рассчитывают на оптовые скидки вплоть до 80$ за 1т.

Несмотря на относительно новый вид твердого топлива, на рынке сегодня уже много конкурентов. Некоторые из них производят брикеты из древесных опилок или из веток ивы

Поэтому важно выделяться среди конкурентов качественным продуктом с хорошими показателями горения и теплоотдачи. Не менее важно регулярно анализировать степень удовлетворенности клиентов на разных рыночных сегментах, которые постоянно меняются

Для решения данных задач следует знать, как проводить маркетинговый анализ для малого бизнеса. Анализ рынка позволит не только отслеживать недооцененные сегменты, но и составить стратегию для развития бизнеса в соответствии с темпом роста его потенциала. А также выявить наиболее благоприятную точку входа в рынок.

ПОСТРОЕНИЕ БИЗНЕС-СТРАТЕГИИ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА И РЕАЛИЗАЦИИ БРИКЕТОВ

При организации производства брикетов из соломы следует проанализировать текущую ситуацию на рынке и условия, в каких придется работать. Какие плюсы и минусы, сильные и слабые стороны производственного предприятия. Что следует учитывать для масштабирования бизнеса, а что является барьерами и препятствиями развития проекта (всевозможные угрозы бизнесу). Данный вид производства имеет бесспорный козырь – производство энергетики из возобновляемого сырья. Шансы на успех высоки, но рыски и препятствия никто не отменял. Следует учитывать факторы, которые положительно воспрепятствуют для достижения бизнес-успеха. Для создания успешного бизнеса выполните целый ряд эффективных действий:

1. Создание выгодного предложения, при сохранении доступных цен.
2. Организация поставки соломы в достаточных объемах по низким ценам.
3. Поиск постоянных клиентов из других регионов и областей.
4. Качественное оборудование для производства качественного брикета.
5. Обучение наемных работников или поиск квалифицированных сотрудников с навыками и опытом работы в производстве брикетов.
6. Сотрудничество с организациями и учреждениями в обрасти экологического топлива.
7. Повышение уровня информативности общественности привлекая больше интереса к использованию экологически безопасных видов топлива.
8. Позиционирования продукта, как альтернатива полезным ископаемым в энергетическом секторе.
9. Получение поддержки любых средств выделяемые на специальные программы по защите экологии.
10. Вложение в экономическое развитие региона и создание новых рабочих мест.

Самые вероятные трудности и препятствия, с которыми Вам скорее всего придется столкнутся при запуске данного производственного бизнеса:

1. Плохая видимость продукта на рынке топлива для отопления жилых помещений.
2. Недостаточное количество постоянных клиентов.
3. Перебои с постоянными поставками производственного сырья.
4. Недостаточные производственные мощности.
5. Быстрое появление конкурентов и новых участников на вашем рынке.
6. Недостаточное финансирование проекта.
7. Риски связанные с развитием новых потребностей клиентов.
8. Изменчивость законодательства и правил налогообложения в данной сфере производства.
9. Нестабильная государственная политика по отношению к малому и среднему бизнесу в целом.
10. Резкое снижение покупательной способности населения в связи с финансовыми кризисами.

Важно заранее предсказывать ожидание клиентов и удовлетворять их при первой же покупке брикета.

Сегментирование покупателей брикетированного топлива

Ожидания клиентов будут формироваться в зависимости от их типа:

• Индивидуальные клиенты (физические лица) будут ожидать продукта высокого качества, а для них это высокий показатель калорийности (плотности) из соответственной степенью прессования (без рассыпания и расслаивания брикета). Так же им важна форма упаковки удобные бумажные пакеты по 10 кг для заправки барбекю. Или же большие мешки типа big-bag с полной массой до 1000кг для отопительных нужд.
• Для больших котельных в первую очередь будет важна оптовая цена. Так же важны для них показатели высокой плотности после прессования максимальной степени. Упаковка не важна, они всегда готовы получить брикет насыпом.

Мнения покупателей

Насколько могут быть объективными отзывы о торфяных отопительных брикетах? Загвоздка заключается во множестве внешних факторов, которые влияют на эффективность их использования. Прежде всего это касается котла, так как именно от его параметров зависит КПД отопления брикетами из опилок или другого исходного материала:

• Решили в качестве эксперимента протопить котел брикетами из опилок. Теплоотдача оказалась чрезвычайно высока. Однако и расход топлива также увеличился. Увы, но в нашем старом котле оказалась слишком хорошая тяга. Сейчас их используем если нужно быстро протопить дом;
• Сначала заказали самые дешевые топливные брикеты в форме таблеток. Они быстро прогорали, давали относительно много золы. Потом решили не экономить и купили партию евродров РУФ. Отличия оказались существенные – время полного сгорания увеличилось, повысилась теплоотдача;
• К вопросу отопления дома подошли основательно – приобрели котел длительного горения. К нему взяли на пробу торфяные топливные брикеты. После долгих проб и экспериментов выяснили, что лучше всего их использовать вместе с дровами в сочетании 1/3 (брикеты, дрова).

В видеоролике показана самодельная установка для изготовления топливных брикетов:

Брикеты для отопления своими руками

Сложно ли сделать древесные отопительные брикеты в домашних условиях без специального оборудования? Для этого потребуется самый простой рычажный пресс и форма для евродров.

В качестве исходного сырья можно использовать опилки или макулатуру. Нередко эти компоненты сочетают друг с другом для улучшения качества. Для получения однородной массы в торфяном отопительном брикете потребуется связующий компонент. Это может быть вода или глина. Затем нужно будет выполнить следующие этапы изготовления:

1. Дробление исходного сырья и добавление связующего компонента.
2. Заполнение формы, прессование.
3. Сушка заготовки.

По такой же технологии изготавливаются заводские отопительные брикеты РУФ. Разница заключается в давлении и объемах производства. В домашних условиях для обеспечения топливом на весь отопительный период время изготовления может занять от 7 до 20 дней.

Ситуация на рынке сбыта

Именно для отопления домов, топливные брикеты стали пользоваться особенной популярностью, так как тепло от их применения, будет намного приятнее, нежели тепло, идущее от угля либо природного газа. Великий спрос на евродрова сильно растет, а вот предпосылок к тому, чтобы рынок современный перенасытился такой продукцией, никак не наблюдается. В Российской Федерации рынок подобного материала, уже активным образом, набирает собственные обороты. Множество людей, которые покупают загородную недвижимость, прекрасно знают о том, что отапливать купленные дома, существует возможность с помощью котлов на древесных отходах и с использованием каминов. Так что оборудование приобретается с великой радостью. А в Европе, отопление жилья при помощи топливных брикетов, уже является делом обычным. Во множестве супермаркетов могут продаваться различные упаковки с гранулами различного объема.

Рынок сбыта топливных брикетов

И еще, топливные брикеты отлично подойдут для их применения в учреждениях производства. Каждая фабрика, которая использует в качестве обогрева твердое топливо, вполне может перейти в итоге, именно на топливные брикеты. Таким образом, бизнес план производства топливных древесных брикетов будет более выгодным.

ПРЕССОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ

Для производства брикетов из соломы можно использовать разные типы прессов:

1. Ударно-механический брикетировочный пресс. Наиболее популярный тип прессов для брикетирования соломы. Его прицеп достаточно прост и надежен. Соломенная масса послойно сбивается в форму плотного цилиндра, который постепенно перемещается вдоль стабилизатора. На его конце цилиндр обламывается специальным ножом или под собственным весом. Такие брикеты как правило получаются разной длины. Они сохраняют все преимущества экологического твердого топлива брикетов из соломы, но теряют свои эстетические визуальные свойства.

1. Гидравлический пресс для брикетирования. Брикеты, производимые этой группой прессовальных машин, имеют цилиндрическую или формы RUF (запатентованная форма, которая придает дополнительные свойства брикету: равномерное обгорание с большей теплоотдачей, повышение устойчивости к влаге и др.). В связи с гораздо большим давлением, брикеты такого типа являются более компактными и, как правило, не крошатся. Они являются оптимальным топливом для каминов, но ничто не мешает их применению в любых других отопительных устройствах.

1. Шнековый пресс для экструзивного (непрерывного) брикетирования. Данный вид прессов отличается особой производительностью и хорошим качеством сжатия соломенной массы. Фактически эти пресса формируют паллеты – это тонкие цилиндрические брикеты высшего качества (толщиной в карандаш). Недостатком шнековых прессов являются более высокие требования к эксплуатации и повышенный износ рабочих узлов. При брикетировании, измельченная солома подвергается большому давлению, полученного путемпрессования шнеком в рукаве (подобно принципу мясорубки). Но окончательную форму придает специальная втулка на конце шнека. При том торцевая поверхность брикета запечатывается электрическим нагревателем. Он способствует освобождению большего количества водяного пара из уже и так сухого материала. А также этот дополнительный процесс позволяет повысить устойчивость к влаге готового продукта.

Анализ рынка

Стремительное развитие рынка биотоплива связано, в первую очередь, с энергетическими вызовами, которые имеются в странах Европы и существенным удорожание традиционных видов топлива. В России интерес к производству топливных брикетов начал появляться на рубеже ХХI века, когда были организованы первые в стране предприятия по изготовлению паллет. В 2004 году биотопливная отрасль сформировалась в самостоятельное направление бизнеса, которое за последние годы претерпело ряд существенных структурных и качественных изменений.

Если на начальном этапе становления отрасли в стране насчитывалось всего около 30 действующих производителей, а из них только 3-4 торговые компании смогли выйти на международный рынок, то теперь их количество не только возросло в разы. В России появились отраслевые журналы и справочники, стали проводиться конференции и семинары по актуальным вопросам развития альтернативного топливного рынка.

Данные усилия привели к тому, что начиная с 2002 года количество производителей евродров ежегодно увеличивается в 2 раза. По оценкам специалистов, такая тенденция будет сохраняться и в последующий период. Это происходит даже при таких условиях, что отечественные предприятия по изготовлению брикетов постоянно испытывают дефицит исходного сырья. Если сам по себе данный факт для России является парадоксальным, то другие сдерживающие барьеры вполне закономерны: в стране еще нет налаженного производства специального оборудования, отсутствуют квалифицированные специалисты, у самих предпринимателей наблюдается недостаток опыта действий на этом рынке продукции.

Следствием всех этих обстоятельств является постоянно удорожание (на 5-80%, в зависимости от региона) закупочных цен на топливные брикеты.

За границей российская продукция данной отрасли стоит 80-230 евро за 1 тонну. Этому способствует постепенное накопление отечественными предпринимателями опыта работы на отраслевом рынке, широкая популяризация данного вида топлива среди населения, высокая рентабельность самого производства (не менее 15%), активное инвестирование в отечественную отрасль средств зарубежных компаний.

На данный момент колоссальный потенциал отечественной биоэнергетики неоспорим. Но, по мнению экспертов, для продолжения роста рынка необходимо соблюдение двух основных условий:

• Он требует перехода от конкуренции между отечественными производителями к сотрудничеству, что приведет к обмену опытом и знаниями.
• Необходима государственная поддержка отрасли.

На сегодняшний день в этом направлении уже проделаны определенные шаги. Так, принята Федеральная энергетическая стратегия на период до 2022 года, которая предусматривает создание более благоприятного инвестклимата для производителей возобновляемых энергоисточников, широкое внедрение современных технологий по производству биотоплива, организацию производства отечественного оборудования для данной отрасли.

Ожидается, что в результате реализации мероприятий этой стратегии в 2022 году доля возобновляемых источников энергии в ТЭК страны достигнет 0,6% (в европейских странах этот показатель собираются довести до 15%). В Госдуме РФ существует специальная комиссия, которая занимается разработкой проектов законов в области альтернативной энергетики.

Одним словом, биоэнергетика в России обладает необходимыми перспективами для того, чтобы вскоре стать развитой, экологически чистой, конкурентоспособной и прибыльной отраслью национальной экономики. В обозримом будущем спрос на топливные брикеты будет только возрастать, что приведет к повышению конкуренции и выживанию на рынке только эффективных производителей, количество которых будет также расти.

Сырье для производства

Сырьем для производства служат отходы от сельского хозяйства, отходы от деревообработки и мебельного производства. Для выпуска одного кубометра топливных блоков потребуется четыре кубометра отходов.

Сегодня для производства евродров используют следующие типы сырья:

• разные виды древесины;
• солома;
• торф;
• шелуха от злаковых культур;
• птичий помет;
• скорлупа грецких орехов. Такие брикеты горят красивым ярким пламенем и рекомендованы для каминной топки.

Поставщиков лучше искать среди агрокомплексов, деревообрабатывающих предприятий.

Средняя оптовая стоимость топливных брикетов сейчас составляет 6 500-7 000 рублей за 1 тонну.

Как брикеты делают в крупных компаниях

Как уже было сказано, изготавливаются брикеты из отходов производственных процессов. Первое по популярности использования место занимает древесина (и/или опилки); самым же “жарким” материалом являются масляные злаковые культуры. Масштабные линии производства (конвейерные) требуют осуществления нескольких этапов обработки. А каждый этап, в свою очередь, требует определённое оборудование, а именно:

• Измельчители – крошат сырьё до нужного размера. Чем мельче будет отдельный кусочек, тем более плотным получится сделать брикет, следовательно, больше жару он будет давать.
• Калибраторы – “выбирают” из огромного множества измельчённых частей те, которым следует пройти первый этап дополнительно.
• Сушильные камеры – сырьё, получаемое на данном этапе, имеет большую влажность, что, разумеется, никак не пригодно для розжига. Задача камер состоит в снижении уровня влаги до необходимого.
• Пресс – спрессовывает измельчённое и высушенное сырьё.
• Упаковочный станок – завершает производство, заворачивая брикеты в целлофан, обеспечивая тем самым защиту от влаги извне.

Проблемы прессования соломы

Первая проблема решается легко, т.к. соломорезки не являются дефицитом и широко используются. Следует отметить, что, как правило, существующие соломорезки не могут обеспечить оптимальную фракцию сырья для прессования. Солома после такой переработки имеет значительный процент стеблей длиной порядка 60 мм. Ее нужно доизмельчать. Также следует иметь ввиду одну аксиому нашего метода прессования — чем крупнее фракция, тем меньше производительность пресса. Поэтому наиболее оптимальной, как и для опилок, является фракция порядка 8-10мм.

Предотвращение проблем

Если брикеты были изготовлены в соответствии с технологией, для возгорания им достаточно бумаги и нескольких прутиков. Они горят ровно, с одинаковой силой, выдавая большие объемы тепловой энергии при подаче воздуха. По этой же причине любители банных процедур, которые привыкли отапливать печи поленьями, быстро приводят их в негодность, сжигая брикеты.

По сравнению с кирпичиками из опилок, угольные брикеты горят ещё жарче. Они обеспечивают температуру в 900°C против 700°C, которые выдают опилки. Вот почему они не годятся для стальных печей. Последние предназначаются только для древесины.

В последнее время брикеты стали выпускать повсеместно. Появилось немало недобросовестных производителей. Они используют практически любые материалы, попадающиеся под руку, чтобы изготавливать дешёвое топливо. Неудивительно, что уже на этапе транспортировки эти материалы рассыпаются в пыль. Домовладельцам остается только удивляться, почему низкокачественное горючее даёт так мало тепла и оставляет внушительные объемы золы. Получается, что при покупке ни в коем случае нельзя искать самые дешёвые варианты, так как есть риск наткнуться на низкокачественное сырье.

Организации процесса подготовки соломы

Теперь приведем некоторые соображения по организации процесса подготовки соломы. В отличие от опилок, на начальном этапе переработки мы имеем солому в тюках или рулонах. При этом плотность тюкованного материала существенно ниже плотности опилок. Это позволяет применить другой способ сушки сырья в отличие от сушки опилок. Наиболее рациональной является сушка соломы непосредственно в тюках. При этом можно использовать простые камерные сушилки аналогичные сушилкам для древесины. Учитывая возможность использования жесткого режима сушки возможно использование сушилки наиболее простой конструкции без специального оборудования и автоматики. По нашей оценке производительность такой сушилки будет весьма высокой, а затраты на ее создание несопоставимы с затратами на приобретение хорошего сушильного агрегата для опилок. После сушки солома должна пройти стадии резки и дробления

Есть еще одно обстоятельство, на которое следует обратить внимание. Учитывая, что уборка соломы осуществляется механизированным способом, в тюкованной соломе присутствуют частицы почвы. В процессе переработки этот абразив окажет негативное влияние на рабочий инструмент пресса. Для устранения этого недостатка есть два решения: — радикальный — использование центрифуги для отделения абразива из измельченного сырья; — применение специального инструмента. Учитывая производительность пресса, Вам необходимо готовить до 9 тонн сырья, подготовленного для прессования в сутки

Отсюда – необходимый объем сушильной камеры. Конечно, для сушки измельченной соломы можно использовать и сушилки, применяемые для опилок. В остальном процесс аналогичен производству брикетов из опилок. Оснащение процесса средствами механизации, организационные решения и планировки зависят от конкретных условий и возможностей производителя

В процессе переработки этот абразив окажет негативное влияние на рабочий инструмент пресса. Для устранения этого недостатка есть два решения: — радикальный — использование центрифуги для отделения абразива из измельченного сырья; — применение специального инструмента. Учитывая производительность пресса, Вам необходимо готовить до 9 тонн сырья, подготовленного для прессования в сутки. Отсюда – необходимый объем сушильной камеры. Конечно, для сушки измельченной соломы можно использовать и сушилки, применяемые для опилок. В остальном процесс аналогичен производству брикетов из опилок. Оснащение процесса средствами механизации, организационные решения и планировки зависят от конкретных условий и возможностей производителя.

Со всей ответственностью заявляем о возможности и необходимости широкого внедрения технологии производства топливных брикетов из отходов растениеводства. Эта технология позволяет решать проблемы утилизации невостребованных отходов и производить высокоэффективное экологически чистое топливо из возобновляемых источников сырья.

ДОХОДЫ И РАСХОДЫ ФИРМЫ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БРИКЕТОВ ИЗ СОЛОМЫ

Прежде чем принять решение о производстве брикетов из соломы следует знать во сколько обойдется создание MVP (Минимальный Жизнеспособный Проект). Это позволит оценить достаточно ли финансовых ресурсов, чтобы начать бизнес.

Прежде всего, нам необходимо подходящее место, которое будет соответствовать требованиям для производства брикетов, а также склад для хранения сырья и целых готовых брикетов. Кроме производственного оборудования и сырья, мы должны также помнить, чтобы оборудовать фирму необходимым офисным оборудованием (компьютерное программное обеспечение и доступ в Интернет, телефон, факс). Вы также должны позаботиться о продвижении готового продукта и о развитии фирмы, таким образом, выделять средства на печать листовок, визитных карточек, размещение рекламы в Интернете и в прессе.

Пример стоимости открытия компании, производящей брикеты из соломы:

Составление операционного бюджета

В данном примере операционного бюджета фирмы по производству брикета из соломы были приняты следующие показатели:

1. За месяц было продано 48 тонн брикета по средней цене 100$ за 1-ну тонну.
2. Расходы закупку соломы составили 30$ за 1т. На производство 1-ой тонны брикета ушло 1200 кг соломы.
3. В операционный бюджет не включены расходы на налоги.

Таблица примера операционного бюджета на 12 месяцев: