Świeże drewno ma nawet 80% wilgotności. Są sposoby, by pozbyć się jej w kilka godzin
Chociaż metody ogrzewania zmieniają się z roku na rok, ciągle popularne jest palenie w kominku i używanie drewna w piecach. Żeby drewno nadawało się do kominka musi być jednak odpowiednio przygotowane. Dzięki kontrolowanemu suszeniu nie tylko traci wilgotność wielokrotnie szybciej niż podczas sezonowania, ale nie pęka i nie jest narażone na gnicie czy pleśnienie. Oto nowoczesne metody suszenia drewna.
- Jak suszyć drewno?
- Suszenie konwekcyjne – jak to działa?
- Suszenie za pomocą podczerwieni
- Suszarki kontaktowe i dielektryczne
- Suszenie konwekcyjne przy obniżonym ciśnieniu (podciśnieniowe)
- Suszarnie solarne – czy warto je montować w domu?
Jak suszyć drewno?
Drewno po ścięciu drzewa zawiera ok. 50-75%, a nawet 80% wilgotności. Docelowo powinno mieć poniżej 20%, żeby można go było użyć do palenia w kominku lub w piecu. Optymalny poziom wilgotności to 10-15%. Pozbycie się nadmiaru wilgoci z drewna można przeprowadzić na wiele sposobów. Tradycyjna metoda (sezonowanie) wymaga przede wszystkim dużej ilości czasu. Choć jest tania i ekologiczna, to dla przedsiębiorstw zdecydowanie za wolna i zbyt mało opłacalna. Dlatego produkcja drewna opałowego na sprzedaż wymaga innych metod. Co należy wiedzieć o nowoczesnym sposobie suszenia drewna na opał?
Komory suszarnicze są najbardziej popularnym systemem, zwłaszcza stosowanym w tartakach. Mogą być też wykorzystywane w większych gospodarstwach. W przypadku drewna na opał zwykle wykorzystuje się zjawisko konwekcji. Stosowane metody wykorzystujące konwekcję to:
- suszenie spalinowe,
- suszenie z użyciem przegrzanej pary wodnej,
- suszenie powietrzem.
Poza tym, biorąc pod uwagę sposób ogrzewania drewna, wyróżnia się jeszcze suszarki na promieniowanie podczerwone, suszarki wykorzystujące suszenie kontaktowe (np. ogrzewana płyta) oraz dielektryczne.
Suszenie konwekcyjne – jak to działa?
W suszarni konwekcyjnej ciepło jest przenoszone od źródła (mogą to być grzejniki) do odpowiednio ułożonych kawałków drewna. Powietrze wtłoczone do komory miesza się z ogrzanym, następnie przepływa przez drewno. Ciepłe powietrze „zabiera” cząsteczki wilgoci z surowca.
Żeby proces był możliwy ogrzane powietrze musi pozostawać w ruchu. Powietrze o zmiennej temperaturze porusza się w sposób naturalny (ciepłe wędruje do góry, zimne opada na dół), jednak w profesjonalnych suszarniach stosuje się wentylatory, które wymuszają jego zwiększony ruch i przyspieszają cały proces.
Kolejnym etapem jest przenoszenie cząsteczek wilgoci poza suszarkę. Służą do tego różne rodzaje czynników suszących: spaliny, przegrzana para wodna lub powietrze (stąd różne typy suszarek).
Suszenie za pomocą podczerwieni
W niektórych komorach suszalniczych wykorzystuje się promieniowanie cieplne. Polega ono na dostarczeniu cząsteczkom drewna energii, zwykle pochodzącej z promieniowania podczerwonego (IR). Dzięki temu, że na surowiec działa się bezpośrednio promieniami można uniknąć nagrzewania komory i ograniczyć ruch powietrza. To pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie energii w całym procesie. Poza tym emitowane fale przenikają pod powierzchnię drewna, susząc bardziej równomiernie i dogłębnie.
Taką metodę zwykle stosuje się do drewna cienkiego albo o bardziej „luźnej” budowie. Sosna łatwiej poddaje się szybkiemu procesowi suszenia niż np. buk czy dąb. Jednak te ostatnie są najlepszymi gatunkami drewna kominkowego.
Poza tym można łączyć suszenie IR i suszeniem za pomocą powietrza.
Suszarki kontaktowe i dielektryczne
Suszarki kontaktowe wykorzystują ciepło przenoszone bezpośrednio od źródła (nagrzana metalowa płyta) do drewna. Wytworzona w tym procesie para wodna ulega kondensacji na bocznych chłodnicach, studzonych zimną wodą. Następnie skroplona zostaje wypompowana na zewnątrz.
Stosowanie elektrod w suszarce dielektrycznej jest ciekawym sposobem na ogrzanie drewna od wewnątrz. Zapobiega to jego pękaniu, ale nadaje się do dobrze przepuszczalnych gatunków t.j. brzoza, grab czy wiąz.
Działanie jest proste: do drewna izolowanego w autoklawie dołączone są diody, zasilane prądem o wysokiej częstotliwości. Ciepło jest wytwarzane dzięki tarciu powstałemu w wyniku przemieszczania cząstek elementarnych w materiale. Ogrzewanie takie zachodzi równomiernie, podczas kiedy temperatura zewnętrzna kawałków drewna obniża się. Dzięki temu wilgoć przemieszcza się w kierunku niższej temperatury (termodyfuzja).
Przy użyciu tej metody drewno suszy się bardzo szybko (od dwóch do ośmiu godzin), ale zużywane jest przy tym dość dużo energii. Z tego powodu metoda dielektryczna raczej nie nadaje się do stosowania w domu.
Suszenie konwekcyjne przy obniżonym ciśnieniu (podciśnieniowe)
Suszarki podciśnieniowe (próżniowe) wykorzystuje się do szybkiego suszenia twardych gatunków drewna. Drewno jest suszone w atmosferze pary przegrzanej, o niższym ciśnieniu niż atmosferyczne. To pozwala na wrzenie wody w temperaturze poniżej 100°C (nawet już przy 40°C). Zamieniona w parę wodną wilgoć przemieszcza się na powierzchnię suszonych kawałków drewna. Pozwala to na bardzo szybkie uzyskanie pożądanego efektu, nawet do trzech razy krótsze niż w zwykłych suszarkach konwekcyjnych. Minusem tak szybkiego suszenia jest nierówne rozkładanie się wilgotności w surowcu.
Podciśnieniowo suszy się drewno również metodą kontaktową (podciśnienie jest tworzone przez pompę próżniową) i z ogrzewaniem dielektrycznym.
Suszarnie solarne – czy warto je montować w domu?
Do suszenia drewna przy niskim zużyciu energii wykorzystuje się również słońce. Metodę solarną zwykle stosuje się też do zrębków i biomasy o drobniejszej strukturze. W zależności od budowy takiej suszarni można ją jednak wykorzystać do większych kawałków drewna, odpowiednich do palenia w kominku.
Podstawą działania suszarni solarnej do drewna są proste kolektory słoneczne (a właściwie absorbery), które ogrzewają powietrze wewnątrz pomieszczenia. W ten sposób proces suszenia przebiega szybciej niż w przypadku sezonowania, ale nie zużywa tyle energii co metody przemysłowe.
W domowej suszarni solarnej absorber jest położony pod przezroczystym dachem. Dach powinien być wykonany z materiału, który nie będzie odbijał promieni słonecznych (szkło, włókno szklane, folie polimerowe). Taki dach stanowi izolację, która zapobiega ucieczce ciepła i maksymalnie wykorzystuje promieniowanie słoneczne. Trzeba oczywiście pamiętać, że optymalna absorpcja promieni wymaga odpowiedniego nachylenia (ok. 35-45 stopni – zależnie od położenia geograficznego i pory roku). Inaczej niż w przypadku kolektorów ogrzewających wodę, w suszarniach ciepło przekazywane jest od razu do pomieszczenia. Cyrkulacja powietrza jest natomiast zapewniona dzięki wywietrznikom umieszczonym z boku konstrukcji. Można wspomóc go instalując wentylatory. Taki rodzaj suszarni można zbudować samodzielnie tanim kosztem. Dokładny koszt zależy od wielkości pomieszczenia, rodzaju drewna (różne wymagają innej powierzchni kolektorów) oraz indywidualnie wybranych materiałów.
Na rynku dostępne są też suszarnie oparte na kolektorach wmontowanych w dach. Systemy te wykorzystuje się do suszenia zrębków i biomasy. Wymagają one wentylatorów, ale dzięki optymalizacji powierzchni i przepływu powietrza nie zużywają dużo mocy.
Inwestycja w domową suszarnię solarną może się opłacić. Nawet najprostsza konstrukcja przyspiesza czas sezonowania drewna i chroni je przed działaniem czynników atmosferycznych lepiej niż zwykła drewutnia.