Serragem prensada para aquecimento: vantagens e desvantagens + comparação com combustível sólido tradicional

A serragem prensada na forma de briquetes e pellets, que apareceu recentemente no mercado russo, já é usada há muito tempo para aquecimento no exterior. Portanto, a tecnologia de produção é bem desenvolvida e suas qualidades positivas e negativas são conhecidas.

Para fornos e caldeiras modernas de combustão prolongada, o uso desse tipo de combustível é muitas vezes a melhor opção. Mas vale a pena abandonar o combustível sólido tradicional em favor do prensado? E a serragem é realmente tão boa?

Abordaremos essas questões em nosso artigo, dedicando atenção aos prós e contras desse tipo de combustível, suas principais características em comparação com o tradicional. Também forneceremos recomendações de uso e um exemplo de cálculo prático do volume necessário de combustível prensado para aquecimento doméstico.

Nuances de fabricação e uso de briquetes

A ideia de usar serragem e aparas de madeira para aquecimento não é nova. Esse tipo de combustível, juntamente com lenha e carvão, é frequentemente usado para queima em fornos.

Forma e sutilezas de fabricação do combustível prensado

A estrutura química da serragem e das aparas é idêntica à da espécie de madeira da qual foram obtidas. Normalmente, no processamento de madeira, utiliza-se bétula e coníferas, como pinheiro, abeto, lariço, abeto e cedro. Mais raramente, podem-se encontrar resíduos de freixo, carvalho e outras espécies “caras”.

O material combustível a granel tem uma série de desvantagens:

• Sujeira. A serragem espalhada e os pequenos detritos de madeira sujam rapidamente a área. Portanto, seu uso como combustível é frequentemente limitado a instalações não residenciais, onde a limpeza não é importante: caldeiras, estufas e várias salas de serviço.
• Suspensão. Ao armazenar serragem, as menores partículas sobem ao ar. A poeira gerada é prejudicial à saúde, pois provoca o desenvolvimento de doenças pulmonares. Além disso, a alta concentração de material combustível é explosiva e, portanto, o uso de pequenos resíduos de madeira sem ventilação adequada (o que gera custos adicionais) é proibido em instalações industriais.
• Rapidez e irregularidade da combustão. Ao queimar serragem ou cavacos, é bastante difícil obter a transferência de calor planejada, pois depende da granulometria do material, além de sua umidade e tipo de madeira.

Todos estes problemas podem ser resolvidos se os resíduos de madeira forem prensados em briquetes.

A forma e o tamanho dos resíduos prensados podem variar conforme o fabricante. Portanto, é fácil escolher briquetes adequados para uma determinada fornalha.

A madeira consiste em 20-30% de lignina, que une as fibras. Ao aplicar alta pressão com uma prensa, esse polímero natural é liberado, ligando firmemente a serragem colocada no molde.

Ao utilizar equipamentos industriais para fabricação de briquetes de serragem ou cavacos, a alta pressão no molde garante a densidade e dureza necessárias da estrutura. Ao usar dispositivos caseiros menos potentes, para dar resistência aos produtos, adicionam-se aglutinantes aos resíduos de madeira, como argila ou cola de papel de parede barata.

Características do uso de serragem no aquecimento

A composição química da lenha e dos resíduos de madeira prensados é a mesma, mas a estrutura física é diferente. Isso determina em grande parte as especificidades da sua combustão.

A porosidade dos briquetes facilita a sua ignição. Isso permite regular a intensidade da transferência de calor. O material prensado, assim como a madeira podre seca (farelo), pode arder lentamente sem risco de extinção total.

A estrutura prensada facilita o processo de acendimento. Às vezes, para isso, adquire-se intencionalmente uma pequena quantidade de briquetes combustíveis de serragem e cavacos.

Para reduzir a liberação de calor ao usar briquetes, é necessário diminuir a entrada de oxigênio — fechar a entrada de ar.

Se for necessário aumentar a intensidade da combustão, abra o acesso da fornalha ao ar fresco. Os resíduos prensados reagem a essas mudanças muito mais rápido do que a lenha.

Comparação de “eurodrov” com combustível sólido comum

O custo do carvão, da lenha ou da serragem prensada usada para aquecimento varia conforme a região. Portanto, não há uma decisão única na escolha de um ou outro tipo de combustível. É necessário considerar o preço atual e realizar uma análise das características comparativas.

Poder calorífico específico do combustível

Um dos principais indicadores da eficiência do combustível é o seu poder calorífico específico (calor específico de combustão). Este parâmetro determina qual fração mássica da substância será necessária, ao queimá-la, para liberar uma determinada quantidade de energia.

Poder calorífico comparativo de diferentes tipos de combustível. Os valores apresentados são aproximados e dependem de muitos fatores. Mas, no geral, a tabela mostra a classificação dos combustíveis sólidos por poder calorífico específico.

Há uma nuance: o poder calorífico depende da massa, e a lenha e os briquetes de serragem geralmente são medidos em metros cúbicos. Na publicidade do combustível prensado, frequentemente indicam que a produção de energia é quase duas vezes maior do que na queima de madeira, mas não mencionam o fato de que o peso dos briquetes secos em um metro cúbico é maior.

Suponhamos que o poder calorífico da bétula recém-cortada seja de cerca de 2 kcal/kg, e o dos briquetes, de 4 kcal/kg. O peso de um metro cúbico empilhado de lenha é de cerca de 570 kg/m³, e o peso do mesmo volume de material prensado é de cerca de 800 kg. Portanto, um metro cúbico de madeira rachada úmida, ao queimar, fornecerá cerca de 1,14 Mcal, e os briquetes, cerca de 3,2 Mcal, ou seja, praticamente três vezes mais.

A eficiência térmica dos briquetes fabricados industrialmente pode ser comparada à do carvão vegetal ou mineral, no entanto, este último custa significativamente menos.

Armazenamento e facilidade de uso

Uma das desvantagens da matéria-prima prensada é sua alta higroscopicidade. A capacidade intensa de absorção de umidade leva à perda de rigidez entre as partículas ligadas e ao possível desmoronamento do briquete. Portanto, ao contrário do carvão ou da lenha, a serragem deve ser armazenada em local seco.

No entanto, no inverno, o combustível prensado pode ser mantido sob um telheiro comum, pois em temperaturas abaixo de zero a umidade absoluta do ar é baixa. Basta garantir que não haja contato direto com a neve.

Também é possível manter os briquetes de combustível dentro de casa. A matéria-prima prensada produzida industrialmente praticamente não gera sujeira, ao contrário da lenha.

Devido à sujeira e poeira que produzem, o carvão e a lenha são armazenados ao ar livre. Briquetes limpos de cavacos podem ser mantidos na varanda da casa.

Para iniciar a combustão da madeira prensada, é necessária uma quantidade mínima de material para acendimento. Aqui, a serragem, assim como a turfa, está fora de competição.

Aplicação em caldeiras de combustão prolongada

Atualmente, gozam de merecida popularidade, especialmente entre proprietários de casas de campo, as caldeiras de longa duração. Elas são econômicas, possuem alta eficiência e são fáceis de operar. A única desvantagem significativa é o custo do equipamento e as despesas com sua instalação.

Muitos modelos avançados de caldeiras são equipados com sistema automatizado de carga de combustível. Para seu funcionamento, é necessário usar material combustível de forma homogênea. Para isso, a partir de serragem e cavacos, são fabricados pellets.

Os pellets são feitos de resíduos de processamento de madeira por prensagem. Eles têm a forma de grânulos com diâmetro de 6 a 9 mm e comprimento de 10 a 70 mm.

O uso deste tipo de combustível em tais caldeiras permite manter a temperatura necessária sem intervenção humana. Isso dá aos proprietários de casas de campo a oportunidade de se ausentar por longos períodos (até vários dias) sem o risco de resfriar a casa a níveis inaceitáveis.

Prós e contras do combustível prensado

Com base na análise comparativa acima entre o combustível tradicional e o prensado, podemos destacar brevemente as principais vantagens e desvantagens deste último.

Assim, entre as vantagens, destacam-se:

• facilidade de uso e ignição rápida;
• facilidade de armazenamento e ausência de resíduos como carvão e lenha;
• possibilidade de uso em caldeiras de longa duração;
• preço acessível.

Quanto ao preço, ele é realmente baixo se na sua região existem empresas moveleiras e outras que trabalham com madeira. Nesse caso, vale a pena investir em uma caldeira a pellets cara e usar posteriormente o combustível prensado para aquecer a casa.

A sala da caldeira para uma caldeira que funciona com combustível prensado não pode ser chamada de pequena. Neste ambiente, além de uma boa ventilação, é importante prever espaço suficiente para embalagens de pellets ou briquetes.

Entre as desvantagens da serragem prensada, estão:

• é necessário reservar muito espaço para armazenar pellets ou briquetes;
• é preciso garantir a proteção do combustível contra a entrada de água;
• alto custo das caldeiras que funcionam com pellets em modo automático.

Outra desvantagem – a necessidade de calcular quanto combustível prensado será necessário comprar. À primeira vista, essa tarefa parece complicada se você nunca usou serragem para aquecer. Mas, se você entender as peculiaridades dos cálculos, poderá calcular o consumo de combustível sem problemas. E como fazer isso corretamente, discutimos na próxima seção do nosso artigo.

Exemplo de cálculo do volume necessário

Conhecendo o poder calorífico específico e a eficiência do fogão ou caldeira, é possível calcular aproximadamente a massa de combustível necessária para um determinado período.

Briquetes prensados são vendidos por peso ou por volume. No segundo caso, existem algumas nuances relacionadas à forma dos produtos. Para calcular a quantidade necessária de combustível, é preciso determinar a massa de um metro cúbico.

Se os briquetes são vendidos por volume, eles são empilhados não a granel, mas em amarrados compactos. Conhecendo a forma dos produtos, é possível calcular sua massa.

Para isso, é necessário seguir a seguinte sequência de etapas:

1. É necessário conhecer a densidade da matéria-prima prensada (q(g/cm³)).
2. É preciso calcular o fator de preenchimento (k) do volume do cubo pela matéria-prima prensada.
3. A massa de um metro cúbico (m(kg)) pode ser calculada pela fórmula: m = k * q * 10³.

Vamos dar um exemplo de solução de um problema prático.

Suponha que, de acordo com os cálculos para aquecer uma casa de campo no inverno, seja necessário obter 6 kCal/h. Existem briquetes de seção quadrada com lado de 10 cm e um furo tecnológico circular de diâmetro 5 cm. A densidade dos resíduos de madeira prensados é de 0,95 g/cm³. O poder calorífico é de 4 kCal/kg. A eficiência da caldeira é de 80%. É necessário calcular o volume de compra necessário.

Vamos encontrar a seção transversal de um briquete (junto com o furo) pela fórmula de cálculo da área do quadrado:

10 * 10 = 100 cm².

Calculemos a seção transversal do furo pela fórmula da área do círculo:

π * 5 * 5 / 4 = 19.6 cm².

Vamos encontrar a área da seção transversal ocupada pela serragem:

100 – 19.6 = 80.4 cm².

Calculemos o coeficiente de preenchimento:

k = 80.4 / 100 = 0.8.

Vamos encontrar a massa de um metro cúbico:

m = 0.8 * 0.95 * 1000 = 760 kg.

Vamos encontrar o poder calorífico de um metro cúbico considerando a eficiência da caldeira:

760 * 4 * 80 / 100 = 2432 kCal.

Vamos calcular a energia necessária para aquecimento durante todo o período de inverno (6 meses):

6 * 24 * 30 * 6 = 25920 kCal.

Vamos encontrar o número necessário de metros cúbicos de combustível briquetado:

25920 / 2432 = 10.7 m³.

Se os briquetes são vendidos por peso, a solução do problema é bastante simplificada. Para determinar a massa suficiente de combustível, basta dividir a energia necessária pelo poder calorífico da matéria-prima:

25920 / 4 = 6480 kg.

Algumas dicas práticas de uso

A composição química dos briquetes fabricados industrialmente é idêntica à da madeira.

Se a prensagem foi realizada em equipamento feito por conta própria, é problemático obter a liberação de lignina em volume suficiente para ligar a serragem.

Os briquetes fabricados industrialmente se diferenciam visualmente por formas nítidas e estrutura homogênea, que pode ser observada na parte frontal do produto

Neste caso, adiciona-se à matéria-prima um aglutinante, como argila ou cola de papel de parede barata. Esse combustível é caracterizado por maior teor de cinzas. Ele não deve ser usado em fornos com chaminés sinuosas, pois elas precisarão ser limpas com muito mais frequência do que quando se aquece com lenha comum e carvão.

A casca também possui alto teor de cinzas. Se ela foi usada na fabricação do combustível prensado, isso pode ser detectado por inclusões de cor mais escura do que a massa principal de lascas ou serragem.

Além dos “eurolenhos” de serragem, existem à venda briquetes prensados de outros materiais combustíveis:

• pó de carvão mineral e linhito;
• cascas de sementes de girassol;
• palha;
• turfa.

Eles possuem diferentes poder calorífico e teor de cinzas. Os fabricantes geralmente fornecem esses dados, mas é preciso entender que eles são frequentemente obtidos em condições “ideais”.

Muito frequentemente, a lenha é usada como um meio para criar a temperatura na qual o processo de combustão do carvão terá início. Os resíduos prensados queimam por mais tempo do que a madeira, mas de forma menos intensa, portanto, seu uso em conjunto com carvão não é justificado.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Teste da duração da queima do briquete de combustível na churrasqueira:

O material de madeira prensado possui uma série de propriedades que lhe permitem competir com a lenha e o carvão, especialmente quando usado em caldeiras modernas e econômicas.

A escolha por um ou outro tipo de combustível depende do preço vigente no mercado, bem como das vantagens e desvantagens que cada opção apresenta.

Está em dúvida se vale a pena comprar euro-lenha em vez do combustível sólido comum? Faça perguntas aos nossos especialistas, indicando os pontos que lhe preocupam — nós e outros visitantes do nosso site que utilizam combustível prensado para aquecimento doméstico tentaremos esclarecer ao máximo os pontos controversos.

Se você utiliza serragem para aquecer sua casa, por favor, escreva sua opinião sobre isso no bloco de comentários. Conte-nos até que ponto este tipo de combustível atendeu às suas expectativas e se a compra foi vantajosa especificamente para você e sua família.