Amikor pellettel fűtünk, akkor tulajdonképpen fát égetünk. Méghozzá úgy, hogy biztosítjuk a fatüzeléshez szükséges ideális feltételeket, az égést befolyásoló szinte valamennyi tényező (szereplő) vonatkozásában, ezért ilyen magas hatásfokú a pellettüzelés.
Azért, hogy pontosan értsük miért is gazdaságosabb, kényelmesebb, környezetbarátabb a pelletfűtés a hagyományos fatüzelésnél, nézzünk meg néhány alapvető kérdést. Az első és legfontosabb, hogy mekkora a nedvességtartalma, ugyanis minél nedvesebb a fa, annál kisebb a fűtőértéke, miután a nedvességnek az elégés alatt el kell párolognia. Ez a folyamat ráadásul nem csak gazdaságtalan, hanem környezetkárosító is, ugyanis az égési hőmérséklet is kisebb, növekszik a korom és káros anyag kibocsátás.
Másik fontos tényező: minél nagyobb a fadarab térfogathoz viszonyított felülete, annál könnyebben gyullad meg. Nem feledkezhetünk meg az égéshez elengedhetetlen anyagról, az oxigénről sem. Biztosítani kell(ene) az oxigén (levegő) és a fagázok jó keveredését. Azonban a fagázok gyakorlatilag nem keverhetők tökéletesen oxigénben gazdag levegővel, ezért több oxigénben dús levegőt kell adagolnunk, mint amennyi számításaink szerint (elméletileg) a tökéletes égéshez kellene. Nem csak a túl kevés levegő hátrányos, de a túl sok is ugyanolyan kedvezőtlen lehet. Ha túl sok levegőt adagolunk, a többletet is fel kell melegíteni. A feleslegesen felhevített levegővel pedig energia távozik a kéményen át anélkül, hogy hasznot hozna.
Vagyis az alábbi módon kellene eljárnunk, ha hasábfával szeretnénk magas hatásfokon fűteni:
- vegyünk minél szárazabb fát (mondjuk 15 %-os nedvességtartalmút, hogy magas legyen a fűtőérték);
- hasogassuk fel minél vékonyabb darabokra a fát, hogy jól tudjon gázosodni, égni;
- rakjuk be a kazánba, és gyújtsuk meg;
- gondoskodjunk a szükséges (se nem sok, se nem kevés) égési levegő biztosításáról;
- gyakorta, egyszerre minél kisebb adagokban pótoljuk az elégett fát;
- a tüzelés befejezése után hamuzzuk ki a készüléket.
És persze tudjuk, hogy a gyakorlatban hogyan csináljuk:
- veszünk - feltehetően az adott évben kivágott fából - 25 %-os nedvességtartalmút;
- azt felhasogatjuk kb. 10 cm élhosszúságú darabokra, és némi gyújtósra;
- a gyújtóssal begyújtunk;
- kinyitjuk a kazán levegőztető ajtajait, és a kéménycsappantyút a megfelelő huzat érdekében;
- megvárjuk, míg feléled a láng;
- jól megpakoljuk nagy fahasábokkal a kazánt, hogy a következő pár órában ne kelljen foglalatoskodni vele, ezzel persze lehűtjük a tűztérhőmérsékletet, és rossz gázosodási feltételeket teremtünk;
- lefojtjuk az égési levegőellátást, hogy tovább égjen a rakat, és ugyan valamelyest lassul az égés és a gázosodás, de nagy mennyiségben távozik elégetlen fagáz a kéményen;
- amikor leég a rakat, ismét rakunk rá egy jó adagot, és a néhány órás rakatégési időszakban elenyésző az olyan időszak, amikor az ideálishoz közeli feltételek mellet ég a fa;
- Aztán hamuzunk.
Kérdés; lehet-e ezeket a problémákat kezelni?
A válasz: igen, sőt már kezelve van.
A megoldás neve: pellettüzelés.
Ugyanis:
- A tüzelőanyag nedvességtartalma cca 10%
- Geometriai méretei: átmérő (általában): 6-8 mm, hossza: 2-4 cm
- A formája miatt szinte folyadékként viselkedik, azaz jól adagolható, tömegéhez viszonyítva nagy a felülete, azaz jól gázosodik
- A pelletégők rendelkeznek égési levegő ventillátorral, azaz mindig a megfelelő mennyiségű oxigén kerül az égéstérbe, valamint nagyon jó a fagáz-levegő keveredés
- Az adagolhatóság (forma) miatt automatizálható a begyújtás és a tüzelőanyag adagolás is, így az égés során a tüzelőanyag (pellet) szinte folyamatosan nagyon kis adagokban érkezik a tűztérbe
- A szinte tökéletes égés miatt alig keletkezik hamu (> 0,5 %), amit elég akár havonta (de bizonyos készülékeknél akár félévente) egyszer kitakarítani
A pelletégő a következőképpen működik:
A pellettartályból a pelletégőbe jut a tüzelőanyag, amit az adagolómotor által hajtott adagolócsiga juttat az ejtőaknába. Innen az égőtér égőrostélyába kerül a pellet. A begyújtáskor a gyújtóspirál által előmelegített forró levegőt az égésilevegő ventilátor ráfújja az előkészített pelletmennyiségre (az égő programja által meghatározva). A forró levegő hatására 3-4 perc alatt begyullad a pellet. Ezután a gyújtóspirál kikapcsol, és az égő programja vezérli a pelletadagolás és az égési levegő mennyiségét a legjobb hatásfok eléréséhez szükséges paraméterek szerint. Az égő addig üzemel, amíg hőigény jelentkezik, aztán kikapcsol, és szükség szerint újra indul.
Tulajdonképpen ennyire egyszerű kényelmessé, magas hatásfokúvá, és környezetbaráttá, nem utolsó sorban pedig gazdaságossá tenni a fatüzelést.
Milyen a jó pellet?
A jó minőségű pellet előállításához a következő feltételeket kell biztosítania a gyártónak:
- Megfelelő tisztaságú - idegenanyagtól, és lehetőleg kéregtől mentes - alapanyag (fűrészpor, faapríték)
- Megfelelő nedvességtartalmú alapanyag; cca 10 %
- Megfelelő szemcsenagyságú alapanyag
- Megfelelő présnyomás, és préselési hőmérséklet biztosítása (800-900 bar, 90-100 oC )
- Megfelelő pellethossz (2-3 cm)
- Préselés utáni hűtés
- Csomagolás előtti morzsalék leválasztás
Ha a fenti kritériumokat, lépéseket betartja a gyártó, akkor a pellet felülete sima, fényes - mintha lakkozva lenne - hosszirányú repedésektől mentes. Az ilyen felületű pellet nagy valószínűséggel megfelelő sűrűségű/tömörségű (optimális présnyomás és hőmérséklet közepette készült), azaz tömörsége, kopásállósága, morzsalékolódása is megfelelő.
A sűrűség ellenőrzését oly módon is elvégezhetjük, hogy vízbe ejtünk pár darab pelletet, amelyeknek el kell süllyedniük, hiszen az elvárt sűrűség nagyobb, mint 1 kg/dm3.
Némi gyakorlattal törésteszttel is következtethetünk a pellet megfelelő tömörségére; válasszunk ki 5-10 db pelletet a halmazból és törjük ketté őket, ha nehezen, roppanva törnek éles törésvonalat, és kagylós felületet hagyva, az a megfelelő tömörség jele. Ha a pellet kézzel elmorzsolható, biztosan nem jó minőségű. Amennyiben hajolva, inkább repednek mint törnek, akkor nem megfelelő a sűrűség.
Használható szemrevételezéses eljárás, ha a csomagolást - amennyiben átlátszó - átforgatva megnézzük, hogy mennyi morzsalék van a zsák alján; ha nagy mennyiségben van jelen az azt mutatja, hogy a présnyomás és hőmérséklet nem volt megfelelő, esetleg túl száraz alapanyag került a présbe.
Érdemes a méreteloszlást is ellenőrizni: ha nincsenek túlsúlyban a normál pár centis hosszúságú darabok, azaz sok apró is van a halmazban, az szintén a nem megfelelő minőségre utal.
A friss, meleg pellet szaga intenzív és kellemes, de a kihűléssel gyorsan elillan, így vásárláskor már nem használható minősítésre.
A szín nyújthat némi utalást a minőségre, de ennek értékeléséhez komoly tapasztalatra van szükség; a tiszta „fehér" pellet valószínűleg nem tartalmaz kérget, de lehet, hogy csak keményfából készült, vagy a présnyomás volt magas és kissé megégett a felület.
Amennyiben szürkés foltokat látunk a pellet felületén, az az alapanyag nem megfelelő tárolására, és ennek következtében megkezdődött káros biológiai folyamatokra (gombásodás) utalnak, melyek jelentős minőségromláshoz vezethetnek.
A pelletgyártás technológiája
A technológa nem bonyolult, de eléggé összetett.
Az első gépsorelem az aprító, itt történik az alapanyag, a fahulladék (nem pedig más célra is hasznosítható rönkfa) aprítása, általában 50 mm élhosszúság alatti darabokra. Innen egy csigás szállító továbbítja a nedves, aprított alapanyagot az előtárolóba, ahonnan szabályozott módon kerül a szárítóba. A szárító a technológia egyik legfontosabb része, mivel a jó minőségű pellet előállításának egyik alapfeltétele a - alapanyagtól függően - 10-14 %-os nedvességtartalom beállítása. A szárítót elhagyó alapanyag nedvességtartalmát a szárító hőmérsékletével, illetve a bemeneti alapanyag tömegáramával lehet szabályozni; e miatt fontos az előtárolóból való szabályozható anyagtovábbítás, főleg változó nedvességtartalmú alapanyag esetén. A szárítón keresztül együtt áramló alapanyag és füstgáz a ciklonba jut, ahol a hirtelen lelassuló áramlás miatt szétválnak; a füstgáz távozik a rendszerből, a nehezebb száraz alapanyag a ciklon aljába kerül, ahonnan az aprítéksilóba jut. Innen keresztül kell haladnia a mágneses leválasztón - ez az összes fémes idegenanyagot leválasztja -, majd a kalapácsos őrlő a rostájával beállított (4-5 mm) finomságú porrá őrli az aprítékot. Ezek után a már száraz, pelletálásra alkalmas szemcseméretű halmaz a fűrészporsilóban várja a további feldolgozást.
A következő fázis az előkeverőben zajlik, ahol szükség esetén adalékokat kevernek az alapanyaghoz, illetve vízzel vagy gőzzel kondicionálják a jobb préselhetőség érdekében. Az előkeverőben homogenizált alapanyagot az anyagtovábbító egy tárcsás vonszolóval működő zárt körpályán a prés(ek)hez juttatja.
S ezek után következik az a művelet, aminek sikeres, és hatékony elvégzéséért mindezen előkészítő munkákat elvégeztük: a pelletálás.
Egy speciális szerszámon, a matricán préseljük át az alapanyagot. Az ekkor keletkező magas nyomás (800-900 bar) és hőmérséklet hatására a fa természetes kötőanyaga a lignin megolvad, és a matricákba fúrt préslyukak alakjára és méretére (általában 3-22 mm) formázza a pelletet.
A matricát elhagyó forró pelletet egy kés a kívánt méretre levágja/letöri. A présgép elhagyása után a pelletet hűteni kell, hogy megfelelően szilárd legyen (ne törjön, morzsolódjon). A gyártás során keletkező morzsalékot, port egy elszívórendszer összegyűjti, és visszajuttatja a fűrészpor silóba, hogy lehetőleg semmi ne menjen veszendőbe. A lehűlt pellet áthalad a rázóasztalon, ahol a por és könnyen leváló morzsalékot kiszitáljuk a pellethalmazból. Innen a már kész pellet a csomagolóba kerül, ahol 15 kg-os, vagy Big-bag zsákokba csomagolják, esetleg ömlesztve továbbítják.
A pellet 10 nagy előnye
1. Jó befektetés már középtávon is: ha PB gázas rendszert cserél pellet-kazánra, öt éven belül megtérül a ráfordított összeg. Ennyi idő alatt hozza be az árát például Ausztriában és Németországban is, miután a pelletből származó energia a világpiaci gázárnál 35-40%-kal olcsóbb. A két említett országban egyébként minden harmadik új építésű családi házba pelletkazán kerül, mi több, Olaszországban már több százezer pelletkandalló működik.
2. Kiváló hatásfokkal számolhat, ezért a pellet jóformán nem kerül többe, mint a legolcsóbbként számon tartott fa.
3. Kifejezetten kényelmes megoldás, amely annak köszönhető, hogy sikerült „folyékonnyá" alakítani a fát: elég egy négy köbméteres tartály - amelyből folyamatosan, a hőigénynek megfelelően adagolódik a pellet.
4. A már említett négy köbméteres tartály kiszolgál egy átlagos családi házat a teljes fűtési szezonban. A többi megújuló energiával szemben nincs szükség segédkazánra, s ez jelentősen csökkenti a beruházás költségeit.
5. A pellet-energia környezetbarát, mert vagy fahulladékot dolgoz fel, vagy kizárólag erre a célra termesztett energiaültetvényekről származó faaprítékot. Emiatt egy fát sem kell kivágni!
6. A fapellet égetésekor csak annyi szén-dioxid keletkezik, amennyi a fa természetes korhadásakor amúgy is felszabadulna. 7. Nem probléma az energia tárolása, folyamatos az utánpótlás. A megújuló energiákon belül azon kevesek egyike, amely egész évben képes egy épület hőigényét - fűtés és melegvíz - kielégíteni.
8. Egyre több pályázati forrás áll azok rendelkezésére, akik hagyományos fűtőberendezéseiket megújuló energiás készülékekre, rendszerekre cserélik le. Nem kell hálózatfejlesztési és rákötési díjat sem fizetni.
9. Magyarország adottságai rendkívül jók energianövények termesztéséhez, Zala megyében és a vele szomszédos Somogyban is sok erre alkalmas földterület van, alapanyag tekintetében tehát nem okoz problémát az utánpótlás.
10. Ez utóbbi pedig egyúttal azt is jelenti, hogy Ön támogathatja a helyi ipart, mert a tüzelőanyagot hazai munkaerő gyártja, s támogathatja a helyi mezőgazdaságot is, miután a nyersanyag részben energiaültetvényekről származik.
