Uso do inversor de frequência na secagem de madeira

Abstract

Este trabalho teve como objetivo tornar a industria madeireira mais competitiva no mercado, gerando informações sobre o uso do inversor de freqüência em secadores de madeira serrada. Foi estudada a influência do inversor de freqüência na taxa de secagem da madeira e na sua qualidade, no consumo de energia elétrica durante o processo e suas implicações nos custos de secagem. Desenvolveu-se um modelo matemático para estimar a economia gerada pelo inversor durante a secagem. No experimento foi utilizado madeira de Pinus taeda, com 36mm de espessura, avaliada sob duas temperaturas (70 e 90°C) e duas velocidade do ar (2 e 4mIs), sendo com velocidades do ar constante e variável, formando oito condições de secagem diferentes. O experimento foi conduzido em câmara semindustrial com controle automatizado para coleta e armazenamento dos dados. O teor de umidade da madeira foi obtido durante a secagem por pesagem da carga e pelo método elétrico. O sistema de gerenciamento automatizado "hardware" e "software" utilizado no processo de secagem foi comercial, sendo adaptado a ele, o inversor de freqüência e um medidor de energia elétrica, ambos ligados ao motor do ventilador da câmara. Analisou-se inicialmente as condições da câmara quanto a vazão de ar e o consumo de energia elétrica. A avaliação da câmara de secagem foi eficiente. A taxa de secagem foi influenciada pelo uso do inversor de freqüência, mas não de forma acentuada. Os modelos matemáticos para estimar a taxa de secagem em função do tempo e do teor de umidade por pes agem apresentaram-se altamente significativos. Os parâmetros de qualidade da madeira, mantiveram-se normais com o uso do inversor de freqüência. O inversor de freqüência reduziu fortemente o consumo de energia elétrica durante a secagem da madeira, apresentando economia média de 32%. O modelo matemático desenvolvido apresentou boa estimativa da economia de energia elétrica gerada pelo uso do inversor de freqüência. O estudo de viabilidade econômica do investimento adicional (inversor de freqüência), na secagem de madeira mostrou-se altamente viável atingindo uma Taxa Interna de Retorno de 36,5%.

This work had as objective to become the lumber industry more competitive in the market, generating information on the use of the frequency invertor in sawed. wood dryers. The frequency invertor influence in the wood drying rate and in it quality, the electric energy consumption during the process and its implications in the drying costs were studied. A mathematical model was developed to estimate the economy generated by the invertor during the drying process. Pinus taeda wood was used in the experiment, lumber with 36mm of thickness was evaluated under two temperature conditions (70 and 90°C) and two air speeds (2 and 4mIs), with constant and variable air speeds, thus giving eight different drying conditions. The experiment was lead in semi industrial chamber with automatized control for data collection and storage. The wood moisture content was taken during the drying process by the load weighting and by electric method. The automatized management system (hardware and software) used in the drying process was commercial, being the frequency invertor and the electric energy measurer adapted to the chamber fan engine. Initially the chamber conditions, as the air outflow and the consumption of electric energy were analyzed. The results obtained showed satisfactory drying chamber conditions. The drying rate was slightly influenced by the use of the frequency invertor. The mathematical modeis to estimate the drying rate in function of the time and the wood moisture content showed to be highly significant. The wood quality parameters remained constant with the use of the frequency invertor. The frequency invertor strongly reduced the electric energy consumption during the wood drying process, presenting average energy saving of 32%. The developed mathematical model for the electric energy saving generated by the use of the frequency invertor showed good estimation. The study of economic feasibility for additional investment (inverting of frequency), in the wooden drying process revealed to be highly viable, reaching an Internal Tax of Rollback of 36.5%.