Secagem de madeira serrada em estufa solar e sua comparação com os metodos convencionais

Abstract

O presente estudo envolveu o desenvolvimento de uma estufa para secar madeira, composta basicamente de uma estrutura, uma cobertura tripla de plástico transparente e um sistema de circulação do ar, cujo aquecimento é feito apenas pela energia solar. Os resultados da secagem foram compara - dos com aqueles obtidos através de dois métodos tradicionalmente empregados - a secagem ao ar livre e a convencional -, principalmente no que tange a tempo de secagem, variação do teor de umidade, taxa de secagem, contração da madeira, qualidade do material e custos de secagem. A espécie utilizada para este fim foi Ocotea catharinensis Mez, sendo que em cada método foram secadas três pilhas de madeira de aproximadamente 0,8m cúbicos.O estudo foi desenvolvido em Curitiba, Estado do Paraná/Brasil. Os resultados de alguns testes previamente realizados demonstraram que o uso de uma cobertura transparente tripla e de um isolamento apropriado para as superfícies sólidas possibilitam um excelente sistema de isolamento da estufa solar contra as perdas de calor. Este fato foi comprovado por ocasião da secagem quando a temperatura interna manteve-se acima de 30ºC mesmo durante à noite. Além disso, apesar das diferenças climáticas oriundas da localização geográfica, o tempo aproximado da secagem solar em Curitiba resultou sempre menor ou no máximo igual obtidos em outras partes do mundo. Através da análise de regressão, evidenciou-se a influência da insolação e do teor de umidade da madeira na temperatura da estufa solar. Verificou-se também que a temperatura interna, a diferença entre esta e a externa, bem como o teor de umidade da madeira, afetam significativamente tanto a umidade relativa como a umidade de equilíbrio da estufa solar. Embora não tenha sido possível estabelecer uma comparação precisa, o tempo de secagem solar foi aproximadamente 3 vezes menor do que ao ar livre considerando-se um teor de umidade final de 20%. Por outro lado, a madeira seca na estufa solar demorou aproximadamente 3 vezes mais do que na convencional para atingir o teor de umidade final de 12%. Através do uso de uma metodologia bastante rigorosa para avaliação dos defeitos, verificou-se que a qualidade da madeira seca foi semelhante nos três processos.A percentagem de tábuas defeituosas contudo, foi levemente menor na secagem solar do que nos demais métodos. Os custos da secagem solar foram respectivamente 60 e 42% menor do que na secagem ao ar livre e convencional, sendo que os percentuais mais elevados foram os juros sobre capital na secagem solar e a- ar livre, e os custos de energia na secagem convencional. Os resultados encontrados neste estudo são bastante animadores, no entanto existem vários pontos que devem ser mais pesquisados visando a otimização da secagem solar.

In this study was developed a solar kiln to dry sawn timber, built using a wooden structure covered with transparent plastic. The equipment performance was compared with the conventional drying kiln and air drying. It was observed the drying time, wood shrinkage, defects and drying costs. The trials were carried out in Curitiba, Paraná State, Brazil and Ocotea cathavinensis sawn timber were used. For each drying condition (solar, conventional and air), three 3 stacks with 0,8m were tested. A preliminary study showed that an excellent isolating system can be obtained using three plastic layers, and even during the nights the temperature did not drop below 30ºC. The efficiency of the equipment was also observed comparing with other solar drying kilns built in several parts of the world. The internal temperature of the kiln was affected by the insolation and the wood moisture content. The relative humidity and the equilibrium moisture content of the kiln were affected by following factors: internal temperature, internal and external temperature difference, and wood moisture content. Although a direct comparison of the results obtained in the solar kiln with those obtained in the other two systems is difficult, the solar drying time can be considered to be roughly 3 times shorter than the air drying and 3 times longer than conventional kiln drying. In spite of the fact that air drying seems to induce more degrade to the material, no significant difference was observed in the wood quality comparing the three drying conditions. The drying costs for the solar kiln was 60% lower than the air drying costs and 42% lower than that for the conventional kiln. The results obtained in this study have shown that solar drying is an good option, nevertheless there are still areas that it should be better investigated in order to maximize the efficiency of the equipment.