Horno para Secado de MaderaPropuesta Tcnico Econmica

Antecedentes}

El secado de la madera constituye una fase crtica de su proceso de industrializacin, ya que segn el mtodo de secado que se utilice, puede disponerse de ella en mayor o menor tiempo. En efecto, aunque el mtodo de secado al aire requiere de una inversin inicial mnima (espacios o patios de secado), lo cierto es que el proceso es lento y no permite una disponibilidad oportuna y rpida de madera seca, en virtud de que su efectividad depende de las condiciones climatolgicas imperantes en el lugar de que se trate.

Introduccin}

La madera ha sido un material ligado a los humanos desde tiempos inmemoriales y ha sido utilizado en la construccin, alimentacin y transporte, entre otros usos. Mxico es un pas con una gran diversidad de especies arbreas maderables en bosques y selvas. Su superficie forestal ocupa el 33% del territorio, con una extensin de 64.5 millones de hectreas (World Wildlife Fund Mxico, 2009)..

Objetivos Generales}

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Promover la construccin de una estufa solar de secado de madera para reducir el tiempo del proceso de deshidratado y agregar un valor extra a los productos, con mejor calidad. Mejorar los procesos de secado de madera que hasta hoy se hacen en forma tradicional (al aire libre), a travs de una tecnologa econmica y amigable con el medio ambiente.

Importancia del Secado de Madera}

El principal objetivo al secar la madera, cualquiera que sea el procedimiento para lograrlo, es remover o eliminar el exceso de humedad que posee, para mejorar sus condiciones de uso. El contenido de humedad (expresado como un porcentaje del peso de la madera seca) por remover depender de la cantidad de agua que contenga al principio del secado y del uso al que se destinar. El secado eficaz de madera puede definirse como el proceso de eliminacin del exceso de agua que contiene la madera, mediante la aplicacin de tcnicas apropiadas que minimicen los defectos causados por la prdida de humedad, en tiempos cortos y con costos mnimos

Beneficios}

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La madera seca tiene ventajas sobre la madera sin secar que la hacen ms atractiva hacia el consumidor y elevan sus caractersticas de trabajo. Por ejemplo, Disminuye su peso y por consiguiente los costos de manejo y transporte Se reduce el riesgo de daos causados por hongos y organismos xilfagos Aumenta su resistencia mecnica, lo que facilita su maquinado Se estabilizan sus cambios de volumen Se reduce la presencia de rajaduras y torceduras Es ms fcil la aplicacin de adhesivos y barnices

Secado Solar de Madera}

Tradicionalmente, la madera se seca mediante la exposicin a la luz solar al aire libre, pero ante la necesidad de contar con materia prima de mayor calidad, se ha desarrollado una variedad de secadores solares que optimizan el uso de esta energa, y emplean diversos materiales adecundolos a diferentes condiciones geogrficas. Estas ventajas y los elevados costos en infraestructura que requiere un secador convencional, convierten a ste en la opcin de menor costo, sin mermar la calidad resultante del proceso. Esta tecnologa ha sido probada con xito en diferentes regiones del pas.

Estufa Solar de Secado de Madera}

La eficiencia de la estufa de secado de madera depende de su diseo para captar en forma ptima el calor del sol. En las zonas con mayor nmero de horas con radiacin solar por da, se obtiene una mayor captacin de sta. El funcionamiento de la estufa de secado inicia cuando los rayos solares atra-viesan la cubierta trasparente del colector y stos se convierten en energa calorfca. El aire que entra al colector se calienta y al circular a travs de la madera recoge la humedad y la seca. El aire hmedo es expulsado por las ventilas o recircula, calentndose nuevamente al pasar por el colector

Partes que conforman la estufa solar de secado de madera} El

diseo bsico de un secador solar, consta de cuatro partes fundamentales, aun cuando pueden existir variaciones o uso de ms equipos, segn el diseo o grado de sofisticacin, los elementos principales son:

A.- Colector Solar}

Es la parte ms importante de esta tecnologa, ya que es donde se capta la ener-ga solar que ser la que caliente el aire del interior de la cmara, permitiendo la reduccin de la humedad de la madera. Est compuesto de tres partes: Recubrimiento: Es la parte externa del colector, su funcin es dejar pasar la radiacin solar y evitar que escape el calor producido. Zona de circulacin de aire: Es un espacio entre el recubrimiento y la superficie de absorcin, donde el aire se calienta y se permite la circulacin del mismo dentro de la cmara de secado. Superficie de absorcin: Es donde ocurre el intercambio del calor atrapa-do entre el recubrimiento y la zona de circulacin de aire.

A.

B.

C.

B.- Cmara de Secado} Es

la cmara principal de la estufa, donde se apila (o arpilla como se dice tcni-camente) la madera a secar. No existen especifcaciones estrictas de sus dimen-siones o diseo, ya que puede adaptarse a las condiciones y materiales locales, que se adecen para su construccin.

C.- Sistema de Circulacin de Aire} Es

un sistema que hace circular continuamente el aire caliente dentro de la es-tufa, entre la madera apilada, arrastrando la humedad y despus a travs de la zona de circulacin de aire del colector, para calentarlo nuevamente. El objetivo de este sistema es que el aire caliente se distribuya uniformemente en toda la estufa.

D.- Sistema de Control de Humedad} Es

un sistema que ayuda a regular la temperatura interna de la cmara de seca-do y permite la salida del aire que arrastra la humedad de la madera, es bsica-mente un sistema de ventilas que se abren conforme lo requiera el avance del secado. Con instrumentos de medicin de humedad, en el aire y en la madera, y de temperatura se controlan las condiciones del proceso.

Orientacin}

La estufa deber orientarse de tal forma que el colector quede expuesto hacia el Sur. Deber estar inclinado un ngulo igual a la latitud del lugar en donde se encuentre, ms diez grados. Esta inclinacin es la recomendada para el mejor funcionamiento, tanto en verano como en invierno, pues permite que el colec-tor tenga la mayor incidencia de luz solar . La estufa debe construirse en un sitio despejado, donde la sombra de rboles o edificaciones no afecte su funcionamiento, impidiendo la recepcin de luz solar. Debe buscarse que el sitio en donde se construya sea plano, que cuando llueva no se acumule el agua a su alrededor y se debe mantener libre de vegeta-cin, para que no se humedezcan los muros.

Sistema de Circulacin de Aire} La

forma ms usada para hacer circular el aire en el interior de la cmara de secado es con ventiladores conectados a la red elctrica local.

Estufa solar tipo invernadero}

Este tipo de estufas solares se basa en un diseo tipo invernadero donde la estructura principal se construye concn polines de madera unidos con pega-mento y clavos. Se debe construir un panel o marco de madera por cada una de las paredes de la cmara de secado, as como las puertas y el soporte para el colector, lo que permite que la estufa sea porttil y pueda ser instalada segn las necesidades

} El

sistema de calentamiento o colector solar, se ubica como un techo interior en la cmara de secado, con una orientacin hacia el sur y una inclinacin igual a la latitud del lugar. Con el fin de minimizar costos, se construye con lmina gal-vanizada del calibre ms bajo, pero pintada de negro mate en la parte expuesta al sol

} El

proceso de secado solar de la madera se realiza formando pilas de madera al interior del secador. El aire calentado por el colector solar se hace circular a travs de las pilas, mediante los ventiladores, para trasportar la humedad eva-porada de la superfcie expuesta de la madera