Сушка древесины в камере

Даже далекий от строительства деревянных домов под ключ человек, знает сегодня, что строить лучше из просушенного дерева, которое уже не дает такой усадки, как сырое, и не растрескивается позже, в процессе эксплуатации. Чем отличается сухая древесина от сырой (натуральной влажности)?

• Сухая древесина лучше сохраняется,
• Не меняет своих размеров,
• Она прочнее в том числе и в местах соединений,
• У нее меньше трещин и в процессе не появляются новые,
• У сухой древесины выше удельное электрическое сопротивление, а значит, выше изоляционные способности материала,
• Сухое дерево проще обрабатывается,
• Поверхность сухого дерева можно использовать для различных декоративных работ,
• Такое дерево можно сразу обработать с точки зрения защиты от возгорания, насекомых, появления грибка и, наконец, окраски дерева.

Естественно, что организовать процесс естественной сушки бревна или бруса в условиях строительства домов из профилированного бруса в промышленных масштабах дорого и невыгодно: древесину следует долго держать под навесом в условиях постоянного проветривания и обогрева. В нашей стране это сложно достигнуть, поскольку солнечные дни держатся не так долго. Но и это еще не все, такая влажность дерева называется транспортной. После этого положено дерево хранить в мебельном цеху или на соответствующем складе, пока оно не достигнет так называемой мебельной влажности. На это может уйти больше года, так что экономически такой способ не обоснован. Поэтому применяется метод так называемой камерной сушки сырья.

И если мы организуем искусственную сушку древесины, то кажется совершенно естественным заодно обработать материал от биологических компонентов, которые обычно портят дерево. Грибок в сосне, например, гибнет всего при 39 С, что легко достижимо современными средствами. Для нагревания дерева и соответствующего испарения воды требуется энергия, и ее несложно подсчитать. Для испарения 1 литра воды из древесины расходуется 550-600 ккал или 2300-2500 кДж, на что придется затратить 0.64-0.7 кВтч электроэнергии. Этот расход можно уменьшить, если взять изначально дерево с меньшей начальной влажностью. Кроме того, разные задачи требуют разной степени высушивания дерева. Скажем, лесопильня, где доски уходят в сушку сразу после обработки, требует значительно больших затрат энергии, чем плотницкая мастерская, работающая с предварительно обработанным брусом.

От чего зависит качество обработки натуральной древесины в сушильной камере? В первую очередь от качества сортировки исходного материала, в частности его однородности и правильности штабелирования. От самой камеры зависит среда, в которой проходит сушка, и организация движения воздуха. Причем, от любого пункта зависит конечный результат. Скажем, если материал был неправильно отсортирован, то более влажное сырье не дойдет до кондиции, а более сухое – растрескается, то есть вся партия окажется испорченной. При этом заметно это будет не сразу, только спустя несколько лет ваши дома из профилированного бруса растрескаются и начнут пропускать тепло, что потребует серьезных вложений на дополнительную теплоизоляцию.

Как нужно правильно штабелировать сырье, чтобы получить наилучшее по качеству дерево?

В первую очередь следует позаботиться о том, чтобы сушился одинаковый материал, т.е. один и тот же сорт древесины с одинаковой толщиной. Для этого нужно укладывать колышки в одном ряду друг над другом, между ними должны лежать промежуточные доски, причем их должно быть достаточно и там, и в основании. Наконец, недопустима слишком плотная укладка таких штабелей в сушилке (воздух должен проходить и в горизонтальном направлении). Следует так же обеспечить достаточную скорость продувки воздуха за счет соответствующей мощности вентиляторов. Сушильная камера должна быть максимально изолирована от окружающей среды с точки зрения обмена теплом и водой. В идеале она должна быть герметична, но этого можно достичь далеко не всегда.

Современные камеры используют две основные схемы процесса сушки. Первая реализуется с помощью пробных сушек определенных партий материала, при этом формируется режим стандартной программы сушки. При этом далее, в рабочем режиме, персонал задает исходные параметры древесины, а камера подбирает нужный режим. Другой схемой является режим управления мощностью, т.е. в зависимости от влажности внутри камеры определяется необходимая мощность нагревателей. Эффективность этого метода целиком зависит от того, как контролируется процесс и от точности датчиков. Практически все крупнейшие производители сушильных камер, продукция которых используется позже изготовления профилированного бруса в домах из дерева, использует эту схему. Возможен и смешанный тип сушки по этим двум схемам.

Какие бывают сушильные камеры?

Конвективные, где энергия подходит к материалу с помощью интенсивного теплообмена с воздухом. Такие камеры могут делиться еще на два типа – непрерывного действия (так называемые канальные сушилки), где штабели проталкиваются из мокрого конца к сухому, откуда и выгружаются (раз в несколько часов). Такие сушки используются в больших лесопильнях, где производят более 100 тыс.кубометров пиломатериалов в год. И периодического действия, которые загружаются и выгружаются с одной стороны. На сегодняшний день до 90% всех домов из профилированного бруса и других видов пиломатериалов производятся из сырья, которое было высушено в конвективных камерах.

Другой тип камеры – конденсационная. Тут влага, полученная в процессе сушки, конденсируется и стекает в канализацию. Метод хорош своим высоким кпд, однако цикл у него значительно больше и тепловые насосы не позволяют развить высокие температуры. К тому же не удается использовать более дешевые источники тепла. В таких камерах сушатся материалы, которые для строительства домов из профилированного бруса не используются: бук, ясень, дуб и другие породы, как правило, более плотные.

Еще один тип сушилок – вакуумные, микроволновые, даже электромагнитные, однако их распространение – дело далекого будущего, пока в них высушиваются мелкие партии товара, экспериментальные или особо ценные породы дерева.