Základy návrhu solárnych sušičiek dreva
Základy návrhu solárnych sušičiek dreva
Solárna sušička dokáže na jedno naloženie pojať až 800 doskových stôp (1,9 m3) reziva s hrúbkou 1 palec (25,4 mm) a jednu dávku dokáže vysušiť približne za 1 mesiac mierne slnečného počasia. Sušička sa zahrieva, keď slnečná energia vstupuje do priehľadného zasklenia a je absorbovaná čiernymi vnútornými povrchmi. Solárna energia ohrieva vzduch v kolektorovom priestore a cirkuluje cez drevo pomocou ventilátorov. Keď ohriaty vzduch cirkuluje, absorbuje vlhkosť z povrchu reziva. Odparená vlhkosť zvyšuje relatívnu vlhkosť vzduchu a keď je vlhkosť v komore príliš vysoká, môže byť z komory odvetraná cez vetracie otvory v zadnej časti pece. Tieto vetracie otvory tiež umožňujú vstup čerstvého, suchého vzduchu do sušičky.
Návrh strechy
Návrh pece je podobný solárnemu skleníku. Pasívny solárny kolektor poskytuje teplo na sušenie , ktoré sa generuje zo slnečného žiarenia prechádzajúceho cez presklenú strechu a dopadá na solárny kolektor vo vnútri sušičky. Mnohé faktory ovplyvňujú, koľko tepla je možné získať zo slnečného svetla. Jedným z nich je sklon strechy, ktorý je v tomto návrhu 17 stupňov na sever, merané od horizontálnej roviny, za predpokladu umiestnenia na južnej pologuli. Optimálny uhol strechy závisí od umiestnenia pece a je optimálne rovnaký ako zemepisná šírka. Jednou z ťažkostí pri výbere optimálneho uhla strechy je, že optimálny uhol pre solárny zber sa mení s ročným obdobím, pretože sa mení uhol slnka vzhľadom na horizontálu. Ak plánujete prevádzkovať sušičku počas zimných mesiacov, môžete zlepšiť výkon kolektora zvýšením uhla strechy o ďalších 10 stupňov. Veľmi dôležité je, že všetky odkazy na uhol strechy a orientáciu stien v tejto publikácii predpokladajú umiestnenie v južných zemepisných šírkach; Ak sa pec nachádza severne od rovníka, malo by sa to zohľadniť pri potrebných zmenách (napr. strecha by bola otočená na juh).
Typ priehľadného strešného materiálu alebo zasklenia môže tiež ovplyvniť množstvo tepelnej energie zozbieranej zo slnka. Zasklenie musí prepúšťať slnečné svetlo do solárneho kolektora a neodrážať ho. Musí mať tiež určitú ochranu pred degradáciou ultrafialovými lúčmi slnka. Možných je mnoho rôznych zasklených materiálov vrátane skla, polymérnych plastových fólií a sklolaminátových panelov (informácie o rôznych typoch zasklenia nájdete v časti Referencie). Sušička postavená na Virginia Tech používa vlnitý polykarbonát vhodný do skleníkov. Pre zimnú prevádzku alebo v chladnejšom podnebí je najlepšie použiť dve vrstvy priehľadného zasklenia; tieto vrstvy sú oddelené krokvami s výškou 90 mm, ktoré pomáhajú izolovať oblasť zberu slnečnej energie (obr. 1). Strecha je rámovaná so široko rozmiestnenými krokvami, ktoré musia zodpovedať šírke krycieho materiálu a akémukoľvek očakávanému snehovému zaťaženiu.
Najdôležitejším konštrukčným prvkom tejto solárnej sušičky je, že na každých 10 doskových stôp reziva s hrúbkou 1 palec (alebo 4 m2 na každý m3 reziva) pripadá 1 štvorcová stopa kolektora. Tento pomer poskytuje primerané množstvo tepla pre dub (Quercus sp.) s hrúbkou 1 palec (25,4 mm), ale môže poskytnúť príliš veľa tepla pre dub s hrúbkou 2 palce (50,8 mm) alebo viac; a príliš málo pre borovicu alebo iné rýchlo schnúce drevo. Dub patrí medzi ťažšie schnúce dreviny, pretože ak sa suší príliš rýchlo, praská a stráca farbu, a ak sa suší príliš pomaly, beľ sa môže zafarbiť a zmeniť farbu. Vo všeobecnosti by sa hrubšie drevo malo sušiť pomalšie ako tenšie drevo. Napríklad, rezivo s hrúbkou 50,8 mm (2 palce) bude schnúť približne 2 ½-krát dlhšie ako rezivo rovnakého druhu s hrúbkou 25,4 mm (1 palec). Plochu kolektora je možné zväčšiť, aby sa zabezpečilo viac tepla pre ľahšie sušenie dreva ako dub, a to predĺžením strechy a/alebo znížením výšky severnej steny, alebo jednoducho vložením menšieho množstva materiálu do sušičky. Tieto zmeny zvyšujú pomer plochy kolektora k podlahe. Jednoduchý spôsob, ako zabezpečiť menej tepla, je zmenšiť plochu kolektora jednoduchým pokrytím časti strechy preglejkou alebo iným nepriehľadným materiálom.
