Brikety z pilín: ako si vlastnými rukami vyrobiť “europalivové drevo” pre palivové agregáty

Drevo, ktoré by horelo dlho, dávalo veľa tepla a málo popola, nevyhadzovalo iskry a sadze – sen majiteľa vidieckeho domu s kachľovým kúrením alebo krbom. Práve takými vlastnosťami disponujú brikety z pilín, ktoré možno nielen zakúpiť, ale aj vyrobiť vlastnými rukami. S procesom ich výroby stojí za to sa oboznámiť. Nie je tak?

Povieme vám o tom, ako vyrobiť palivové brikety na použitie v kúrení vidieckeho domu alebo chaty. V nami navrhovanom článku je podrobne opísaná technológia výroby polien z lisovaných pilín. Samostatní domáci majstri u nás nájdu krátky návod na montáž lisu na lisovanie.

Výhody polien z pilín

V prospech brikiet lisovaných z pilín možno uviesť nasledujúce argumenty:

1. Dlhodobé horenie – 4 hodiny.
2. Minimálna tvorba dymu.
3. Ekologickosť. Východisková surovina – prírodné materiály, preto popolom možno hnojiť záhony.
4. Vysoká energetická výdatnosť. Ďaleko prevyšuje energetické možnosti dreva, porovnateľná iba s kvalitným uhlím.
5. Stála teplota horenia.
6. Ekonomickosť. Cena 1 t takého paliva bude lacnejšia ako zodpovedajúce množstvo dreva alebo uhlia.
7. Možnosť samostatnej výroby.

Nedostatky tiež existujú. Hlavný z nich – obava z vlhkosti. Skladovať ich pod holým nebom nemožno, pretože rýchlo nasajú vlhkosť, a teda budú zle horieť. Preto na skladovanie treba vyčleniť suchú miestnosť.

Akékoľvek výraznejšie mechanické pôsobenie na brikety z pilín je kontraindikované. Ak kupovať na ich výrobu špeciálne zariadenie, náklady budú vysoké a nie vždy opodstatnené.

Náhrada uhlia a dreva briketami z pilín umožňuje urobiť kúrenie vidieckeho bývania ekologickejším. Zatiaľ čo kúrenie vlhkým drevom vedie k emisiám škodlivých látok, «eurodrevo» je v tomto ohľade úplne bezpečné.

Je výhodné zaviesť domácku výrobu, ak sú piliny zadarmo, a ako zariadenie možno použiť už existujúce vybavenie.

Druhy palivových brikiet

Brikety sa delia na druhy podľa ich tvaru. V zásade na trhu možno stretnúť nasledujúce typy:

1. RUF. Sú to lisované obdĺžniky s rozmermi 15 x 9,5 x 6,5 cm. Vyrábajú sa z pilín prírodného dreva s prídavkom špeciálnych komponentov.
2. Nestro. Vizuálne sú to valce s priemerom od 6 do 9 cm a dĺžkou od 5 do 35 cm, bez otvorov. Materiál na výrobu je lisovaná drevná hmota. Suší sa, vloží sa do zásobníka, potom sa pomocou šneku privádza na lisovanie. Do foriem pod tlakom rozdeľujú hmotu dávkovače.
3. Pini kay. Tvarom sú to mnohosteny s počtom stien od 4 do 6. Počas výroby sú vystavené spracovaniu vysokými teplotami a lisovaniu pod vysokým tlakom až do 1100 bar. V dôsledku toho sa zvyšuje účinnosť horenia, odolnosť proti vlhkosti, hustota.

Chemické zloženie a tepelný výkon sú u všetkých týchto druhov lisovaných pilín rovnaké, líšia sa len hustotou. Toto palivo neprodukuje iskry lietajúce na všetky strany. Veľká hustota a nízka hygroskopickosť umožňujú skladovať toto palivo v malej komore vedľa kachlí.

Okrem pilín sa na výrobu brikiet používajú šupy z slnečnice, pohánky, papier, drobné konáre, opadané listy, slama. Zariadenie na to má pomerne jednoduchú konštrukciu a dá sa vyrobiť svojpomocne.

Ak je na formovanie brikiet potrebná surovina, môžete si ich vyrobiť svojpomocne.

Zariadenie na výrobu brikiet

V priemyselných podmienkach sa drvenie dreveného odpadu vykonáva na špeciálnych mechanizmoch – drvičoch. Takú dôležitú časť technologického procesu, akou je sušenie, vykonávajú pomocou sušičiek, ktoré sú dvoch typov – bubnového a aerodynamického.

Formovanie výrobkov sa vykonáva na hydraulickom lise. So silou minimálne 30 MPa zhutňuje hmotu. Pritom nie je potrebné pridávať do suroviny žiadne spojivá, pretože za týchto podmienok v dôsledku stlačenia a vysokej teploty sa uvoľňuje drevené lepidlo – lignín.

Brikety akéhokoľvek tvaru možno získať na úderno-mechanickom lise, ale ich hustota nie je veľmi vysoká.

Existuje ešte jedna metóda na získanie «europaliva» — extrúzia. Je založená na tom, že silou okolo 40 MPa je hmota pretláčaná cez kalibrované otvory pomocou šneku, pričom vytvára výrobky v tvare valcov alebo šesťhranov. Na výstupe sa režú špeciálnymi nožmi.

Produktivita šnekových extrudérov je vyššia ako u mechanických alebo hydraulických lisov.

Na povrch brikiet vyrobených na priemyselnom zariadení výrobcovia často nanášajú písmenový odtlačok. V podstate je to dôkaz presného dodržania technológie.

Kúpiť takéto zariadenia na vlastnú výrobu a prípravu palivových brikiet nie je racionálne, na to existujú ďalšie možnosti.

Samostatná výroba brikiet

Hlavným dodávateľom pilín je píla. Pritom nezáleží na druhu dreva, hlavným kritériom je vlhkosť. Nemala by presiahnuť 12%. V celkovej hmotnosti by množstvo poškodeného dreva nemalo presiahnuť 5%.

Opis technologického procesu

Tento proces nie je veľmi zložitý a v podstate pozostáva z piatich etáp:

1. Čistenie suroviny. Je potrebné odstrániť nečistoty a nadbytočné prímesi.
2. Mletie. Veľkosť pilín je dôležitá – maximálne 0,6 cm.
3. Lisovanie.
4. Sušenie.
5. Skladovanie.

Po prvom prípravnom štádiu sa hmota zmieša so suchou, na prášok rozotretou hlinkou, v pomere 10:1. Potom, po pridaní trochy vody, sa začne miešať. Treba si uvedomiť, že hustota zmesi by mala byť stredná. Od tohto ukazovateľa závisí schopnosť udržať tvar, trvanie sušenia a konečná hustota výrobkov.

Ďalším krokom je naloženie získanej zmesi do násypky zariadenia na briketovanie. Potom samotné lisovanie vo formách. Potom už len stačí dobre vysušiť hotové brikety. Do hliny v zmesi sa niekedy pridáva kartón namočený vo vode. V takom prípade sa horľavosť paliva zvyšuje.

Domáce lisovacie zariadenia

V domácich podmienkach je možné vyrobiť zariadenie v troch variantoch:

• s hydraulickým pohonom;
• s ručným pohonom;
• so zdvihákmi.

Ručné zariadenie je najjednoduchšie. Dá sa pripevniť na stenu. Rám pre neho sa vyrába z oceľovej rúry alebo uholníka zváraním.

Úplnú technologickú linku na výrobu bríkiet doma nie je možné vytvoriť, pretože je to veľmi drahé a vyžaduje veľké priestory. Doma remeselníci používajú domáce stroje rôznej konštrukcie

Netreba opomenúť ani to, že keď sú piliny hrubé, treba ich pred lisovaním rozdrviť. Na to postačí aj najjednoduchší rezač, ale lepšie je tento proces mechanizovať. Dobre, ak je doma stroj na mletie trávy, ten si poradí aj s drvením pilín.

Niektorí majstri na tento účel prispôsobujú zastarané práčky. Na to dopĺňajú aktivátor nožmi.

Stroj s ručným pohonom

Lis na výrobu bríkiet z pilín v domácich podmienkach svojpomocne sa upevňuje na stenu pomocou hmoždiniek. V spodnej časti konštrukcie sa upevňuje stacionárna forma.

Jej geometria môže byť akákoľvek. Na ovládanie mechanizmu je potrebná páka, preto sa na hornú priečku montuje kĺb, prostredníctvom ktorého sa upevňuje kus rúry alebo dlhý kovový čap.

Forma nainštalovaná nehybne bude slúžiť ako matrica a pečiatka sa pripája k páke. Dôležité je správne vypočítať dĺžku rúry tak, aby pečiatka voľne vstupovala do matrice.

Pre voľný pohyb punču je potrebné zabezpečiť malú medzeru. Na odvod vlhkosti z formy-matríce sa v jej dne vyvŕta otvor.

Druhý variant ručného lisu – podlahový mechanizmus. Jeho konštrukcia je identická s nástenným zariadením, rozdiel je len v tom, že zváraný rám, na ktorý sa upevňujú hlavné diely, sa inštaluje na rovnú vodorovnú plochu.

Ďalšia varianta zariadenia s ručným ovládaním – skrutkový lis. Je veľmi jednoduchý na použitie. Spodná časť – perforovaná tvarovacia nádoba umiestnená pod rámom.

Pri utiahnutí skrutky sa vytvára tlak potrebný na lisovanie. Výkonnosť takéhoto zariadenia je veľmi nízka. Veľa času zaberá plnenie, utiahnutie skrutky, vyberanie hotových výrobkov. Pákové modely majú väčší potenciál.

Zdokonalený domácky variant

Ručné zariadenie možno zdokonaliť, ak ho doplníte zdvihákom alebo hydraulickým lisom. Forma sa robí štvorcová alebo okrúhla. Základňa – zváraná z nosníka. Stojany – uholník 100 x 100.

Okrúhle formy sa vyrábajú z rúry s hrubými stenami. Matrica sa perforuje, aby odchádzala voda uvoľňovaná pri stláčaní. Na vyberanie hotových výrobkov sa dno robí snímateľné.

Na tento účel možno do vnútra matrice inštalovať pružinu, pripevnenú ku dnu, ale potom musí byť dno privarené natrvalo. K pružine sa pripevní disk. Pri formovaní výrobku sa stláča, a keď piest vykonáva spätný pohyb, narovná sa a diskom vytlačí hotovú briketu z formy.

Na takomto zariadení nie je možné získať superpevné výrobky, ale briketa bude pomerne hustá, vhodného tvaru a celkom použiteľná.

Piest sa vyrába z rúry s priemerom asi 3 cm. Na jeden koniec sa privarí punč, ktorý vstupuje do matrice s malou medzerou. Opačný koniec piesta sa upevní k hydraulickému zdviháku alebo lisu.

Predtým, ako sa naloží surovina, treba ju dobre premiešať. Na to je potrebná špeciálna nádoba. Robí sa z plechu alebo sa prispôsobí bubon zo starej práčky a inštaluje sa na stojany. Premiešavanie možno urobiť aj mixérom alebo v miešačke na betón.

Z bubna sa drevená hmota dostáva na lisovanie do foriem po žľabe vyrobenom z plechu. Brikety je najlepšie sušiť v peci, ale možné je aj na slnku. Hlavne, aby vlhkosť bola minimálna. Iba suché palivo vydá také množstvo tepelnej energie, ktoré postačí na vykurovanie miestností.

Stacionárny lis na briketovanie

Na výrobu takéhoto lisu bude potrebný motor s výkonom 2,5 kW, ak sa bude pracovať zo siete 220 V. Ak je privedené trojfázové napätie, postačí motor 9 kW. Okrem toho je potrebný reduktor, hriadeľ, ložisko, šnek, vyhrievacie telesá (TENy), relé na reguláciu teploty.

Motor, reduktor a ostatné uzly sa upevňujú na zváraný rám z uholníka. Je umiestnená na stĺpiky vyrobené z rúr. Šnek v tejto konštrukcii pozostáva z dvoch častí. Jedna z nich transformuje piliny do plniacej nádoby, druhá plní úlohu razidla. Úlohu matrice plní rúra.

V dôsledku zahrievania drevnej hmoty a prenikania pary do nej sa zvyšuje plastická viskozita pilín, čo spôsobuje uvoľňovanie prírodných spojovacích zložiek. Z tohto dôvodu je možné do násypky vkladať piliny bez akýchkoľvek prísad.

Pred spustením lisu sa rúra zahrieva pomocou TEN-ov na 260 °C. Ohrev sa reguluje pomocou relé. Zhutňovanie brikiet reguluje štvorec privarený k rúre. Ako nedostatok konštrukcie možno uviesť veľké tepelné straty do okolitého prostredia. Zato sa tým výrazne zvyšuje kvalita brikiet.

Ako vypočítať potrebu palivových brikiet?

Ak sa rozhodnete previesť vykurovanie svojho domu na brikety z pilín, je lepšie hneď vypočítať, aké množstvo bude potrebné, aby ich bolo dosť na celé obdobie. Tu je potrebné zohľadniť teplotu, ktorú je potrebné udržiavať, plochu miestnosti, hrúbku stien a ďalšie faktory.

Nemenej dôležitú úlohu zohráva aj kvalita ekopaliva. Tepelná produkcia 1 kg kvalitných brikiet môže dosahovať až 4,4 kW. Od výrobkov vyrobených v domácich podmienkach na použitie v murovaných peciach alebo kovových kúpeľných agregátoch takýto výsledok nedosiahnete.

Predpokladajme, že dom s plochou 100 m² je dobre zateplený, vykurovacie obdobie trvá 190 dní, koeficient prevádzky kotla je 0,7. Potom 100 x 190 x 24 x 0,7 x 70 = 22 344 kW. Ak vezmeme do úvahy, že účinnosť ohniska je 86%, tepelná produkcia klesne na 3,9 kW. Preto potrebná zásoba brikiet je 22 344 : 3,9 = 5,7 t.

Závery a užitočné video k téme

Video #1. Zaujímavý variant domáceho stroja na výrobu brikiet z pilín:

Video #2. Príprava pracovnej zmesi na brikety:

Video #3. Spaľovanie palivových brikiet v kotle:

Samostatná výroba brikiet je v silách každého. Vyžaduje si to náklady fyzické aj materiálne, plus čas. Treba tiež zohľadniť, že doma sa vysoká kvalita na úrovni euródrov pravdepodobne nedosiahne.

Napriek tomu, pri dostupnosti suroviny, je možné brikety vyrábať, aj keď nie na úplný cyklus vykurovania, ale na podpaľovanie dreva.

Povedzte o tom, ako ste vyrábali pilinové brikety vlastnými rukami. Podeľte sa o užitočné technologické nuansy, ktoré sa hodia návštevníkom stránky. Zanechajte prosím komentáre, pýtajte sa, uverejňujte fotografie k téme článku v bloku nižšie.