Solar Lumber Kiln/bs
Ljubitelji drva ili mali proizvođač namještaja po narudžbi često imaju poteškoća s nabavkom malih količina drva sušenog u peći. Za ove ljude brzo sušenje proizvodnog tipa nije kritično. Sušenje u peći ili dalje sušenje je potrebno jer drvo za unutrašnju upotrebu u Sjedinjenim Državama treba da ima sadržaj vlage od 6 do 8 posto. Ovdje je opisana jeftina solarno grijana sušilica drveta, koja u suštini ne ovisi o fosilnim gorivima za energiju. Nije namijenjen za komercijalne poslove gdje je brzina sušenja važna. Originalni model ove sušare uspješno je napravio i godinama koristio Curtis Johnson, penzionisani zaposlenik šumarske službe.* Sada je u funkciji noviji model koji je dizajnirao gospodin Johnson sa većim kapacitetom zadržavanja i drugim poboljšanjima. Ovaj izvještaj opisuje kako napraviti i koristiti ovaj najnoviji model i vrijeme potrebno za sušenje nekih vrsta drveta. Sušara se nalazi u južnom Wisconsinu na oko 43° sjeverne geografske širine.
Johnson, Curtis L. Sušač drva sa solarnim grijanjem na vjetar. Southern Lumberman, 1. oktobar 1961.
IZGRADNJA I RAD
MALA SUŠILA ZA DRVO SA SOLARNIM GRIJAČOM
Paul J. Bois
Nacionalni specijalista za sušenje drveta
Državno i privatno šumarstvo
USDA, Forest Service, State & Private Forestry, Cooperative Forestry
One Gifford Pinchot Drive, Madison, WI 53705
Ponovno izdano 3/1989
Contents
Izgradnja
Fotografije sušara za drvo prikazane su na slikama 1, 2 i 3. Na slikama 4, 5 i 6 prikazane su glavne dimenzije i detalji konstrukcije. U zavisnosti od debljine drveta, sušara ima kapacitet od 750 do 850 stopa daske od 8 stopa. Sušara je svih drvenih konstrukcija i izolovana. Izolacijske letve se mogu pričvrstiti na zidove i plafon. Južna strana sušare je ograđena sa četiri olujna prozora od jednostrukog stakla, što daje staklenu površinu od oko 47 kvadratnih stopa. Južni zid je nagnut pod uglom od 40 stepeni u odnosu na vertikalu i svaka solarna kolektorska jedinica je blago zakrenuta u pokušaju da uhvati malo sunca u ranim jutarnjim i kasnim popodnevnim satima. Ovaj posljednji detalj može biti od upitne koristi i može se smatrati opcionim građevinskim detaljem. Dva ventilaciona otvora na podu su prekrivena hardverskom krpom kako bi se spriječili glodari. Ovi podni otvori za ventilaciju imaju svaki 4 x 10 inča i nalaze se ispod centralnog "plenuma". Ventilatori iznad glave (dva su ravnomjerno raspoređena preko tereta sušilice od 8 stopa) svaki isporučuju 1.200 kubnih stopa zraka u minuti prema dolje između dva snopa drveta. Preklopne pregrade koje vise sa ventilatora osiguravaju da se sav zrak koji ventilatori isporučuju usmjeri između naslaga u "plenum" prostor tako da sav raspoloživi isporučeni zrak cirkulira kroz naljepnicu odvojenu građu. Plenum bi trebao biti širok 15 do 20 inča kako bi se osigurala ujednačena distribucija zraka kroz drvenu građu. Električni ventilatori se aktiviraju pomoću termostata koji je podešen da uključi ventilatore kada unutrašnja temperatura dostigne 80° F. Prozorske staklene jedinice su okrenute prema crno obojenom limu i solarnim kolektorima sa podlogom od tvrdog kartona. Gornji i donji dio svake kolektorske jedinice su otvoreni kako bi omogućili cirkulaciju zagrijanog zraka. Bočna vrata na istočnoj strani sušare omogućavaju pristup za utovar i istovar i omogućavaju pregled drvne građe. Susjedna manja vrata služe kao pristup solarnom prostoru za grijanje.
Sušilica je postavljena na obrađene drvene temeljne stupove postavljene 30 inča u zemlju.
Operacija
Solarna sušara hvata dio sunčeve topline i koristi je za sušenje drveta. Ovom metodom drvo se može svesti na niži sadržaj vlage nego samim sušenjem na zraku i takvo drvo je pogodno za visokokvalitetnu upotrebu kao u namještaju. Sušara će vremenom smanjiti sadržaj vlage na oko 8 posto; vrijeme određeno prema početnom sadržaju vlage u drvnoj građi, godišnjem dobu i vrsti koja se suši. Način rada sušilice je sljedeći: sunčevi zraci prolaze kroz staklo i dio raspoložive topline apsorbira crni metalni kolektor topline. Metal zauzvrat zagrijava zračni prostor unutar njega. Kada su ventilatori u radu, zagrijani zrak cirkuliše kroz drvenu građu prikupljajući vlagu. Pritom se kroz podne proreze ulazi i odvodi nešto zraka, potrebna količina ovisi o sadržaju vlage u sušilici. Kada se suši zelena građa opterećena vlagom, otvori za ventilaciju se mogu ostaviti potpuno otvoreni; kako drvo postaje suvo, otvori za ventilaciju se mogu postepeno zatvarati. Svrha odzračivanja je održavanje relativne vlažnosti zraka u sušilici na što nižoj mogućoj razini uz održavanje visoke temperature suhog termometra. Kada termostatski kontrolisani ventilatori ne rade, kolektori i izvesno sušenje se i dalje dešavaju jer se vazduh polako kreće kroz sušaru konvekcijom.
Važno je da drvo bude pravilno složeno sa suvim naljepnicama ujednačene veličine od 3/4 inča (ili debljih) koje razdvajaju svaki sloj drveta. Svaki sloj naljepnica treba pažljivo poravnati, na udaljenosti od oko 24 inča za tvrdo drvo. Dalji detalji o principima dobrog slaganja opisani su u “Vazdušnom sušenju drva, Vodiču za industrijske prakse”, Priručniku za poljoprivredu br. 402, USDA, Forest Service, koji je dostupan kod nadzornika dokumenata, Vladine štamparije, Washington, DC
U Wisconsinu, temperature sušara mogu doseći 130°F ljeti i 80° do 90°F zimi. Temperature će varirati na drugim geografskim lokacijama.
Temperature sušara također će varirati kako se drvo suši. Tokom ljeta, temperature sušara sa zelenim drvetom mogu doseći samo 10° do 15° F iznad ambijentalne. Kasnije u ljeto, kada sadržaj vlage u drvetu padne ispod 20 posto, temperature u sušilici će se popeti na 20° do 30° F iznad ambijentalne. Isparavanje je sporije i njegov efekat hlađenja je manji pri nižim sadržajima vlage.
Rezultati
Ova sušilica i raniji modeli rade u južnom Wisconsinu više od 10 godina. Neke krive brzine sušenja za vrste sušenog drveta prikazane su na slikama 7 i 8. Osušene vrste su crna trešnja, crni orah, bijeli hrast i pamuk. Sadržaj vlage u građi koja ulazi u sušaru određen je rezanjem malih komada od reprezentativnih dasaka i njihovim vaganjem, sušenjem i ponovnim vaganjem. Kako je sušenje napredovalo, uzorci ploča iz kojih su izrezani komadi koji se nazivaju dijelovi za vlagu, postavljeni su na reprezentativna mjesta u sušilici i vagani u intervalima kako bi se odredio napredak sušenja. Tehnike ploče za uzorke opisane su u “Priručniku za rukovaoca suhe peći”, Agric. Priručnik br. 188, koji je dostupan preko Superintendent of Documents, Washington, DC Na kraju ciklusa sušenja, dodatni komadi ovih istih ploča su izrezani i osušeni (215° F) kako bi se odredio konačni sadržaj vlage. Očitavanja su također uzeta pomoću mjerača vlage otpornog tipa kako bi se provjerile dodatne ploče u nekim nabojima. Kao što je prikazano na slici 7, drvo trešnje se osušilo od prosječnog sadržaja vlage od 60 posto do prosjeka od 6 posto za 52 dana. Bijeli hrast se u istom periodu osušio u prosjeku od 15-1/2 posto do prosječno oko 7-1/2 posto. Ovo punjenje je sušeno tokom optimalnog perioda sušenja počevši od 15. jula. Još jedna serija je napravljena sa svježe rezanom građom od crne trešnje koja je stavljena u sušaru 14. novembra. Kao što je prikazano na slici 8, sadržaj vlage je smanjen sa oko 50 posto prosječne vlage. sadržaj na 8 posto za oko 218 dana. Nakon vađenja iz sušare, oba punjenja drva bila su svijetla, čista i očigledno bez sezonskih provjera. U drugoj vožnji u ljeto 1976. sa pamučnim klinovima pri početnom sadržaju vlage od oko 130 posto i 4/4 oraha sa sadržajem vlage od 85 posto (slika 7), započetom 14. jula, sadržaj vlage je dostigao prosjek od 10 posto i 12 posto, nakon 47 dana odličnog vremena za sušenje. Opet, nisu uočeni nikakvi nedostaci sušenja.
Nakon eksperimentisanja sa vremenom sušenja kroz godine, g. Johnson smatra da je za ljetno sušenje potrebno oko 80 dana da se osuši 4/4 zelenog tvrdog drva gore spomenutog. Također je utvrdio da ovo pretpostavlja oko 70 sunčanih dana ili ukupno oko 400 sati direktne sunčeve svjetlosti. Sa punim punjenjem peći i počevši od zelene drvne građe, samo dva punjenja godišnje mogu se provući kroz sušaru.
Očigledan način povećanja količine drvne građe koja se suši godišnje je punjenje sušare sušenim materijalom. Drvo sušeno na zraku u centralnim i istočnim Sjedinjenim Državama općenito će dostići 12 do 15 posto sadržaja vlage. Vremena sušenja na zraku opet zavise od vrste, debljine, geografske širine i doba godine. Općenito, vrste poput hrasta, oraha, hikorija, oraha i kamenog brijesta zahtijevaju od 70 do 200 dana, kraće vrijeme za ljetno sušenje, duži periodi za materijal koji se izlaže zimi. Brže sušeće vrste, kao što su žuta topola, lipa, pamuk, borovnica, meki javor i javor, zahtijevat će 40 do 150 dana. Inventar dobro sušenog materijala koji je spreman za solarnu sušaru mogao bi povećati volumen solarne sušare nekoliko puta.
Preporučuje se da se zeleni i na zraku sušeni temeljac ne suši zajedno jer će dodatno sušenje zračno sušenog temeljca biti usporeno sve dok se sadržaj vlage zelenog materijala ne približi onoj u zraku sušenom drvu.
Vrijeme sušenja za materijal sušen na zraku može se procijeniti prema odgovarajućim krivuljama brzine sušenja. Unesite krivu na odgovarajući sadržaj vlage i očitajte preostale dane do konačnog sadržaja vlage.
Materijali
Predložena lista materijala za izradu solarne sušilice
Struktura
- 9 komada - Tretirani stupovi 5 inča na vrhu, 42 inča dužine
- 2 komada - 10' 4"x6"
- 2 komada - 10' 2"x6"
- 8 komada - podne grede 12' 2"x6".
- 5 komada - 10' 2"x4"
- 12 komada - 6' 2"x4"
- 6 komada - 7' 2"x4"
- 4 komada - 12' 2"x4"
- 14 komada - 8' 2"x4"
- 4 lista - podloga od šperploče 4'x8' 3/4".
- 1 komad - vrata 6'x2'6".
- 300 bf - 1"x8" sporedni kolosijek
- 8 komada - ukrasi 8' 1"x4".
- 6 komada - ukrasi 12' 1"x6".
- 6 listova - standardna obloga 25/32" - unutrašnja podstava
Krov
- 5 listova - 8' kruti metalni krov
- 1 rola - Izolacija sa folijom
Kolekcionari
- 25 stopa - 24" lim za kolektor toplote
- 32 lf - 1"x6" ramovi za kolektor toplote
- 24 lf - 5/4"x6" krilo
- 24 lf - krilo 1"x6".
- 48 sf - Staklo
- 2 lista - 4'x8' 1/8" kaljeni lesonit
- 1 list - 4'x8' 3/8" vanjska šperploča
Vidi također
Eksterne veze
- http://www.motherearthnews.com/library/1982_July_August/A_Homemade_Solar_Lumber_Kiln
- http://www.homepower.com - Ne sjećam se problema, mislim negdje 2004. godine.