Что такое зольность?

Что такое зольность, как качественный показатель древесных гранул – пеллет, и почему считается, что, чем выше зольность, тем хуже пеллеты?

Для начала давайте разберемся, что такое зола и откуда она берется в пеллетах?

Зола, это, как всем известно, тот самый остаток, которым наполняется зольный ящик. Пеллеты сгорают, а что-то остается и падает вниз. Для того, что бы понять, что это, можно провести химический анализ золы. Так же можно пойти от обратного и посмотреть на химический состав древесины, что бы выяснить, что сгорает, а что нет. Предлагаю пойти по второму пути. Так как в Сибири пеллеты производят почти исключительно из хвойных пород деревьев, то и мы посмотрим на их состав.

Элементный химический состав древесины разных пород практически одинаков. Абсолютно сухая древесина в среднем содержит:

  • 49-50 % углерода,
  • 43-44 % кислорода,
  • 6 % водорода,
  • 0,1-0,3 % азота,
  • 0,1-1 % золы

Элементный химический состав древесины ствола и ветвей различается мало. При сжигании древесины остается ее неорганическая часть — зола (0,1-1 %). В состав золы входят кальций, калий, натрий, магний; в меньших количествах фосфор, сера и другие элементы.

Источник: http://www.activestudy.info/ximicheskij-sostav-drevesiny-i-kory-xarakteristika-organicheskix-veshhestv/ © Зооинженерный факультет МСХА

Что из этого мы видим:

  1. Порода дерева не оказывает значительного влияния на итоговую зольность пеллет
  2. До переработки древесины в пеллеты мы уже имеем в среднем 0,5% зольности, соответственно искать пеллеты с зольностью менее 0,5% как минимум не разумно.

Как мы знаем, при сгорании происходит окисление углерода кислородом, что сопровождается выделением тепла, которое мы используем для обогрева наших домов. Все это означает, что после сгорания пеллет, в зольном ящике остаются: кальций, калий, натрий и магний. Эти минералы не горючи и отлично удобряют наши грядки.

Теперь мы знаем, что такое зола и сколько ее должно быть в пеллетах, а именно до 1%.

Но почему у некоторых пеллет зольность выше 1%?

Все очень просто. У повышенной зольности две причины.

Первая причина: ученные определяли химический состав древесины по древесине и по коре в чистом виде. К сожалению, в чистом виде деревья не растут. В процессе роста кора, по причине своей неоднородности, накапливает в щелях и отверстиях очень много атмосферной пыли, которая состоит не только из пыльцы, а так же из минеральных веществ, которые ветер поднимает от почвы.

Вторая причина: после распила опилки хранятся на открытых площадках на производстве, которое в свою очередь находится в промышленной зоне населенного пункта. Я думаю, подробно объяснять не требуется, что здесь очень много пыли оседает на этих опилках.

Как я писал в предыдущей статье, некоторые производители пеллет, удаляют кору перед распилом. Их пеллеты имеют зольность в пределах 0,5 – 1,0 %. Но мы не рассматриваем здесь эти деревоперерабатывающие комбинаты. Мы говорим о тех производителях, которые не занимаются пилением древесины, а собирают опилки с обычных пилорам.

Таким образом, получается повышенная зольность, которая в отдельных случаях доходит до 3%.

Теперь посмотрим на все это с точки зрения потребителя.

  1. Экономический аспект.

Покупая пеллеты, потребитель платит за вес. Для примера возьмем пеллеты с зольностью в 0,5% по цене 8 500,00 р. за тонну и сравним их с пеллетами с зольность в 2% по цене 7 500,00 р. за тонну.

В 1 тонне пеллет с зольностью 0,5% по 8 500,00 р. мы имеем:

  • 995 кг топлива
  • 5 кг золы

Тем самым мы выкинули на ветер 42,50 р., а 8 457,50 р. преобразовали в тепло и обогрели наш дом. При этом мы получили 4 676,5 кВт энергии по цене (8 500,00 р / 4 676,5 кВт)

1,82 р. за 1 кВт.

Теперь разберем 1 тонну пеллет с зольностью 2% по цене 7 500,00 р.:

  • 980 кг топлива
  • 20 кг золы

Тем самым мы выкинули на ветер 150,00 р., а 7 350,00 р. преобразовали в тепло и обогрели наш дом. При этом мы получили 4 606 кВт энергии по цене (7 500,00 р. / 4 606 кВт)

1,63 р. за 1 кВт.

Как мы видим, не смотря на повышенную зольность, за счет разницы в цене мы экономим более 10% расходов на теплоснабжение.

  1. Аспект комфорта

В четыре раза больше золы означает, что потребитель вынужден в 4 раза чаще чистить зольный ящик, но, сколько это на самом деле? Для начала нужно посчитать, сколько тонн пеллет мы потратим за весь отопительный сезон? Для примера возьмем дом площадью 150 м2 современной постройки в нашем Сибирском регионе. На отопление такого дома потребуется 40 611 кВт энергии. Но не спешите с делением. Вы можете 40 611 кВт разделить на 4 606 кВт/тонна и получить 8,82 тонны пеллет, но реальность выглядит немного иначе. Если Вы считаете, что Ваш котел способен преобразовать все 100% энергии от горения пеллет в тепловую энергию, то температура выхлопных газов из Вашего дымохода должна была быть не выше комнатной температуры, а это 20-24 градусов Цельсия. В реальном мире такого не бывает и Вы, хотите того или нет, добрую часть энергии выбрасываете на улицу черед трубу. При этом, чем выше температура в дымоходе, тем больше потери.

Для расчетов КПД котлов есть сложные формулы, но по сути, если все немного упростить, то можно просто сравнить температуру пламени при горении пеллет с температурой выхлопных газов. Температура на горелке примерно 800 С˚, температура в дымоходе в среднем 150 С˚. Мы имеем разницу в 81,25%, а значит 18,75% тепловой энергии мы не передаем из камеры сгорания на теплоноситель, а выбрасываем на улицу.

В целом это означает, что для отопления нашего дома нам потребуется 10,85 тонн.

Из этого следует, что в межсезонье мы будем иметь в среднем 10 кг золы в месяц, а в зимние месяцы нам придется выносить все те же 10 кг, но уже каждую неделю. Реальная вместимость Вашего зольного ящика дает Вам более точный ответ на этот вопрос.

С отоплением на угле я даже не хочу сравнивать. Просто скажу, что зольность угля считается нормой в пределах 20-30%, это если Вам повезло, и Вам привезли уголь без породы.
Кто топился углем, тот знает, что это значит.

Вывод

Зольность — это вопрос не качества пеллет, а экономии Ваших денег. Вынести золу один раз в неделю, для обычного человека, не должно составить труда. Мы и так уже страдаем от малоподвижного образа жизни. Кто действительно не имеет возможности это делать еженедельно, тот платит на  10% больше.

Что касается работоспособности котлов на пеллетах с разной зольностью, а так же плотностью и размером, об этом в следующей статье. Тут только скажу, что этот вопрос нужно задавать не производителям пеллет, а производителям котлов.

Хорошие котлы работают одинаково эффективно на всех видах пеллет!