Проблемы влажности пиломатериалов, высушенных на солнце – солнечная печь

Как плотник или оператор лесопилки, вы знаете, что правильно высушенная древесина имеет решающее значение для производства высококачественных и долговечных изделий.

Солнечные печи предлагают доступную и экологичную альтернативу традиционным методам сушки, помогая ускорить процесс сушки и снизить затраты на электроэнергию. Но вместе с этими преимуществами возникают проблемы с влажностью, которые могут повлиять на целостность вашей древесины, если не управлять ими должным образом.

Понимание того, как контролировать и контролировать уровень влажности в высушенной на солнце древесине, является ключом к предотвращению коробления, растрескивания и усадки — все это может разрушить проект еще до его начала. В этом руководстве мы рассмотрим:

✅ Преимущества использования солнечной печи
✅ Ключевые особенности конструкции для эффективной сушки
✅ Сколько времени нужно, чтобы правильно высушить древесину
✅ Важность измерителей влажности в предотвращении дефектов
✅ Идеальная влажность для различных видов деревообработки

Независимо от того, строите ли вы собственную солнечную печь или просто хотите оптимизировать процесс сушки, эта статья поможет вам освоить контроль влажности и гарантировать, что ваша древесина останется стабильной и готовой к использованию.

Солнечные печи набирают популярность среди любителей и профессиональных деревообработчиков, которые хотят сушить свою собственную древесину. Учитывая высокую стоимость высушенной древесины на лесопилках, солнечные печи предлагают экономичную, экологичную альтернативу воздушной сушке, которая может занять месяцы и привести к деформации или растрескиванию древесины.

Содержание

• Преимущества солнечных печей
• Понимание основных особенностей конструкции солнечной печи
• Стоит ли использовать солнечные печи?
• Сколько времени занимает сушка древесины в солнечной печи?
• Мониторинг уровня влажности в пиломатериалах, высушенных на солнце
• Измерители влажности
• Оптимальные уровни содержания влаги для различных применений
• Преимущества солнечных печей для деревообработчиков

С другой стороны, зеленая древесина стоит гораздо дешевле. Однако сушка пиломатериалов на воздухе может занять несколько месяцев, что приведет к короблению и растрескиванию до того, как их можно будет использовать. Сушка древесины в контролируемой среде требует гораздо меньше времени и позволяет древесине сжиматься без коробления.

Преимущества солнечных печей

Солнечная печь сушит зеленую древесину быстро и безопасно, сводя к минимуму дефекты и генерируя нулевые выбросы CO². Это делает их экологически ответственным выбором для сушки древесины. Доктор Юджин Венгерт, специалист по лесной продукции в Университете Висконсин-Мэдисон, подчеркивает простоту их использования: просто загрузите древесину, отрегулируйте вентиляционные отверстия и контролируйте содержание влаги (MC) ближе к концу процесса сушки.

Солнечные сушильные камеры — самый простой, дешевый и безопасный способ быстро высушить сырую древесину, и они полезны для окружающей среды, поскольку не генерируют выбросы CO². Солнечная печь высушит древесину с меньшей вероятностью дефектов, чем воздушная сушка.

«И они не будут сушить древесину слишком быстро», — говорит доктор Юджин Венгерт, специалист по лесной продукции из Университета Висконсин-Мэдисон. «Это, по сути, система «установил и забыл». Вы можете просто положить туда древесину и почти забыть о ней. Только ближе к концу сушки вам нужно измерить содержание влаги (ВВ), чтобы определить, пора ли останавливать процесс и вытаскивать древесину».

Понимание основных особенностей конструкции солнечной печи

Доктор Венгерт разработал популярную и простую конструкцию солнечной печи в 1978 году. Ее часто называют солнечной печью Virginia Tech, потому что доктор Венгерт разработал ее, работая в Virginia Tech. Хотя сегодня существуют различные конструкции солнечных батарей, конструкция Virginia Tech является моделью печи, считающейся стандартом, по которому строятся другие печи. Столяры могут найти инструкции для этой модели и других подобных конструкций в Интернете.

Стоит ли использовать солнечные печи?

Первоначальные инвестиции в солнечную печь зависят от ее размера и строительных материалов, но обычно она окупается в долгосрочной перспективе. Солнечные печи бывают разных размеров: небольшие печи сушат 800-1,000 досковых футов, а большие — 1,500-2,000 и более досковых футов.

Сколько времени занимает сушка древесины в солнечной печи?

Сушка древесины в солнечной печи, например, модели Virginia Tech, занимает около месяца в умеренно солнечных условиях в средних широтах США. Печь поглощает солнечный свет через прозрачное остекление и нагревает окрашенные в черный цвет внутренние поверхности. Такие факторы, как размер печи, площадь солнечных панелей и угол наклона крыши, играют решающую роль в процессе сушки.

Для циркуляции воздуха через штабель дров требуется электрический вентилятор, а в больших печах для оптимального воздушного потока может потребоваться несколько вентиляторов.

Когда воздух нагревается в коллекторном пространстве, один или несколько вентиляторов циркулируют через пиломатериалы, позволяя ему поглощать влагу с поверхности пиломатериалов. Когда испаряемая влага повышает относительную влажность до такой степени, что она становится слишком высокой в ​​камере, она высвобождается через вентиляционные отверстия в задней части печи.

Чтобы изменить размер печи, нужно помнить о важном соотношении: на каждые десять досок футов мощности требуется один квадратный фут солнечной панели или площади крыши. Если у печи слишком большая площадь солнечных панелей, есть риск, что древесина высохнет слишком быстро, что приведет к растрескиванию и расщеплению древесины.

Однако если площади солнечных панелей недостаточно, существует риск, что древесину никогда не удастся высушить до влажности ниже 15%.

Для циркуляции воздуха через штабель дров необходимо установить электрический вентилятор. Если строится большая печь, для оптимального воздушного потока понадобятся два или более вентиляторов.

Угол наклона крыши также важен. Чтобы определить правильный угол, нужно определить широту печи. Число широты используется для уклона крыши печи.

Например, в Миннесоте широта составляет около 45 градусов северной широты. В этом случае солнечная панель будет установлена ​​под углом 45 градусов, обращенным на юг. При использовании зимой угол должен быть увеличен на 10 градусов (в данном случае до 55 градусов), поскольку угол наклона солнца меняется от лета к зиме.

Хотите построить солнечную печь?
Просмотрите следующую статью в журнале о строительство солнечной печи.

Построить солнечную печь

Мониторинг уровня влажности в пиломатериалах, высушенных на солнце

Время сушки на солнце зависит от таких факторов, как сезон и толщина древесины. Столяры, впервые работающие с солнечными печами или сушившие древесину толще одного дюйма, должны ежедневно контролировать MC, чтобы избежать слишком быстрого высыхания. Сравнение ежедневных показателей потери влаги с безопасными показателями для разных пород древесины имеет важное значение для предотвращения дефектов пиломатериалов.

В некоторых таблицах указаны безопасные скорости сушки пиломатериалов толщиной 1 или 2 дюйма из разных пород. Безопасная скорость относится к потере влаги за один день. Безопасные скорости должны соблюдаться до тех пор, пока MC пиломатериала не снизится до 20%.

Хотя измерители влажности не работают должным образом, когда MC превышает 30%, конструкция печи такова, что она обычно не позволяет древесине высыхать слишком быстро. Тем не менее, когда вы только учитесь сушить пиломатериалы в солнечной печи, лучше всего контролировать процесс, чтобы избежать непредвиденных проблем.

Превышение безопасной скорости сушки для данного вида может привести к дефектам пиломатериалов. Если сушка происходит слишком быстро, часть крыши следует накрыть, вентиляторы выключить, а вентиляционные отверстия закрыть в самое жаркое время дня. Хотя температура внутри печи, скорее всего, поднимется, захваченный воздух быстро достигнет 100% своей способности удерживать воду, и пиломатериалы перестанут сохнуть.

Определение образцов досок в начале важно для определения скорости потери MC. Эти доски могли изначально иметь более высокий MC, чем остальная часть груза, были разрезаны позже, чем другие, или немного толще.

«Если вы проверите образцы и они окажутся слишком влажными, вам придется продолжать сушку», — говорит доктор Венгерт. «Вы хотите убедиться, что образцы достаточно сухие, прежде чем прекратить сушку. Неважно, готова ли половина загрузки к выгрузке».

«Поэтому не тяните груз, основываясь на среднем показателе. Обычно мы тянем груз, основываясь на самых влажных кусках. Самый влажный должен быть достаточно сухим», — добавляет он.

Доктор Венгерт отмечает, что солнечная печь Virginia Tech была спроектирована так, чтобы не допустить слишком быстрого высыхания древесины. Однако, если печь заполнена лишь наполовину, а древесина внутри склонна к растрескиванию, как, например, дуб, необходимо будет закрыть половину коллектора на крыше. В противном случае для небольшого количества древесины в печи будет поступать слишком много солнечной энергии.

Измерители влажности

Влагомеры для печных сушилок должен соответствовать всем конкретным потребностям, с которыми вы можете столкнуться. Штифтовой измеритель измеряет MC древесины, пропуская электрический сигнал между кончиками двух узких металлических зондов, вставленных в древесину.

Главными недостатками штифтовых измерителей являются относительно небольшая площадь, проверяемая при каждой вставке, их чувствительность к температуре древесины и повреждение, которое штифты наносят поверхности древесины. Штифты также могут сломаться или давать неточные показания при неправильной вставке.

Счетчики без штифтов используют электромагнитный сигнал для проникновения в поверхность древесины. Их конструкция позволяет пользователям быстро «сканировать» древесину. Поскольку у них нет штифтов, они не повреждают поверхность древесины. Они снимают показания на фиксированной глубине, но требуют достаточного давления для получения правильных показаний.

«Однако лучший измеритель — это тот, который используется», — говорит доктор Венгерт.

«Если вы сушите древесину и что-то из нее делаете, сколько вы заплатите за страховку, что она будет работать правильно? Измеритель влажности поможет вам предотвратить ее растрескивание, деформацию или расщепление после того, как вы ее изготовите. Какую ценность это имеет для вас? Помимо первоначальных инвестиций, вам нужно будет заплатить только за батареи», — замечает он.

Оптимальные уровни содержания влаги для различных применений

По словам доктора Венгерта, оптимальное чтение MC для мягких пород древесины, используемых в помещении, составляет 10%, в то время как для твердых пород древесины MC должен составлять около 7%. Как мягкие, так и твердые породы древесины должны быть высушены до приблизительно 12% MC для использования на открытом воздухе. Однако идеальный MC может варьироваться в зависимости от таких факторов, как климат и воздействие на древесину.

Преимущества солнечных печей для деревообработчиков

Солнечные печи предлагают многочисленные преимущества для любителей и профессиональных деревообработчиков, включая экономию средств, простоту и экологичность. Контролируя уровень влажности во время сушки, деревообработчики могут предотвратить дефекты в своих пиломатериалах, высушенных на солнце, и создавать высококачественные изделия из древесины без коробления, трещин или расщепления.

Хотя солнечные печи предназначены для предотвращения слишком быстрого высыхания древесины, разумно проверять уровень MC, особенно ближе к концу цикла сушки. Также рекомендуется, чтобы деревообработчики, впервые использующие сушку пиломатериалов в солнечной печи или сушат древесину толще одного дюйма, часто проверяли уровень влажности, чтобы предотвратить дефекты в дальнейшем.

Измеритель влажности — это лучшая гарантия для деревообработчика при работе с высушенной на солнце древесиной, позволяющая предотвратить растрескивание, коробление или расщепление готового изделия из древесины.

Узнать больше о Высушенная в печи древесина и почему важны показатели влажности.

Трой Эдвардс

Трой Эдвардс — технический руководитель службы в компании Wagner Meters, Inc., где он курирует производство, контроль качества и ИТ-обслуживание их электронных измерительных приборов для строительной отрасли. Трой имеет степень AAS в области электронных технологий и более 20 лет опыта работы на различных должностях в сфере электронного производства и производства.

Последнее обновление: 12 марта 2025 г.