Luận văn Thạc sĩ: Tính toán thiết kế lò sấy gỗ NLMT - Vũ Vĩnh Phước

Tìm hiểu luận văn thạc sĩ về tính toán, thiết kế lò sấy gỗ dùng năng lượng mặt trời. Giải pháp hiệu quả, tiết kiệm năng lượng cho ngành chế biến gỗ.

• Tác giả: Vũ Vĩnh Phước
• Người hướng dẫn: PGS. Hứa Thị Huần
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị và công nghệ gỗ giấy
• Đề tài: Tính toán thiết kế lò sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
• 3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Năng lượng mặt trời là gì?
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY
• 2.1. Những số liệu cần thiết cho việc tính toán thiết kế
• 2.2. Trình tự tiến hành tính toán thiết kế (lò sấy hơi nước)
• 2.2.1. Tính toán công nghệ

Tóm tắt

I. Tại sao Thiết kế Lò Sấy Gỗ Năng Lượng Mặt Trời là Giải Pháp Bền Vững

Ngành công nghiệp chế biến gỗ tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, đóng góp lớn vào giá trị xuất khẩu và kinh tế quốc gia. Tuy nhiên, sự tăng trưởng này cũng kéo theo những thách thức lớn về môi trường và tiêu thụ tài nguyên. Các phương pháp sấy gỗ truyền thống, đặc biệt là lò sấy bằng hơi nước sử dụng than, điện, gây ra ô nhiễm khói bụi, sử dụng hóa chất và lãng phí tài nguyên thiên nhiên. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra gay gắt, việc tìm kiếm các giải pháp sản xuất thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng trở nên cấp thiết.

Năng lượng mặt trời nổi lên như một nguồn năng lượng tái tạo, sạch và dồi dào, đặc biệt tại Việt Nam – quốc gia có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, trung bình 2.500 giờ nắng mỗi năm [TLTK Hồ Xuân Các]. Ứng dụng năng lượng mặt trời trong sấy công nghiệp, cụ thể là thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, không chỉ giải quyết vấn đề ô nhiễm, tiết kiệm chi phí nhiên liệu mà còn nâng cao chất lượng gỗ sấy và bảo vệ sức khỏe người lao động. Sự chuyển dịch này không chỉ là xu hướng mà còn là yêu cầu tất yếu để ngành chế biến gỗ phát triển bền vững. Mục tiêu chính của việc tính toán tối ưu lò sấy gỗ năng lượng mặt trời là tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, tăng hiệu quả kinh tế và cải thiện chất lượng sản phẩm gỗ.

Việc thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời kiểu CAXE-2011 công suất 10 m³/mẻ là một minh chứng cho nỗ lực này, nhằm thay thế một phần các phương pháp sấy truyền thống [Vũ Vĩnh Phước, 2011]. Các nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn đã chỉ ra rằng, lò sấy gỗ năng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích đáng kể, từ chi phí nhiên liệu thấp đến an toàn vận hành, góp phần vào sự phát triển xanh của ngành công nghiệp chế biến gỗ. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc nghiên cứu và triển khai các giải pháp sấy gỗ tự nhiên bằng năng lượng mặt trời một cách hiệu quả và bền vững.

1.1. Lợi ích kinh tế và môi trường của lò sấy gỗ năng lượng mặt trời

Việc chuyển đổi sang sử dụng lò sấy gỗ năng lượng mặt trời mang lại những lợi ích kép về kinh tế và môi trường. Về kinh tế, nguồn năng lượng mặt trời là miễn phí, giúp giảm đáng kể chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời và chi phí vận hành so với các lò sấy truyền thống sử dụng than, điện. Các doanh nghiệp có thể tiết kiệm từ 20% đến 40% chi phí sấy gỗ, đồng thời rút ngắn thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời [TLTK Hồ Xuân Các]. Hơn nữa, lò sấy gỗ năng lượng mặt trời yêu cầu chi phí bảo dưỡng thấp và có tuổi thọ cao, tối ưu hóa lợi nhuận trong dài hạn.

Về môi trường, công nghệ sấy này là "siêu sạch", không phát thải khí nhà kính hay các chất độc hại khác vào không khí, loại bỏ các vấn đề ô nhiễm từ khói và hóa chất. Điều này góp phần giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và bảo vệ sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là người lao động trong ngành. Việc sấy gỗ tự nhiên bằng năng lượng mặt trời cũng hạn chế việc khai thác các nguồn tài nguyên hóa thạch đang cạn kiệt, phù hợp với định hướng phát triển bền vững của quốc gia và thế giới. Các ưu điểm lò sấy gỗ năng lượng mặt trời này đang thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi hơn trong các doanh nghiệp chế biến gỗ.

1.2. Nguyên lý sấy gỗ năng lượng mặt trời cơ bản và tiềm năng ứng dụng

Nguyên lý hoạt động của lò sấy gỗ năng lượng mặt trời dựa trên hiệu ứng nhà kính và quá trình đối lưu không khí. Bức xạ mặt trời cho sấy gỗ được hấp thụ bởi bộ thu nhiệt (Air Collector hoặc Solar Hot Water), làm nóng không khí hoặc nước. Không khí nóng này sau đó được tuần hoàn qua buồng sấy chứa gỗ, mang theo hơi ẩm từ gỗ ra ngoài. Quá trình này có thể diễn ra nhờ đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng quạt, giúp kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm hiệu quả hơn [TLTK Hồ Xuân Các].

Nguyên lý sấy gỗ năng lượng mặt trời cho phép sấy gỗ ở nhiệt độ thấp hơn (thường từ 40-60°C) so với các phương pháp sấy cưỡng bức, giúp hơi ẩm được đưa ra từ từ, giảm nguy cơ nứt, cong vênh và đảm bảo chất lượng gỗ sau sấy. Mặc dù có một số nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời như phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, nhưng các giải pháp gia nhiệt hỗ trợ (như nồi hơi, bơm nhiệt) đã được phát triển để khắc phục. Ứng dụng năng lượng mặt trời trong sấy công nghiệp có tiềm năng lớn không chỉ trong sấy gỗ mà còn trong sấy nông sản và các loại vật liệu khác, mở ra một hướng đi mới cho công nghệ sấy bền vững.

II. Thách Thức và Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Suất Lò Sấy Gỗ Mặt Trời

Mặc dù lò sấy gỗ năng lượng mặt trời mang lại nhiều lợi ích vượt trội, việc tối ưu hóa quy trình sấy gỗ và nâng cao hiệu suất lò sấy gỗ vẫn đối mặt với những thách thức nhất định. Một trong những hạn chế lớn nhất là sự phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, cường độ bức xạ mặt trời cho sấy gỗ không ổn định theo ngày và theo mùa. Điều này có thể kéo dài thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời hoặc làm gián đoạn quá trình sấy, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Các nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời khác bao gồm diện tích lắp đặt ban đầu có thể lớn và yêu cầu về kỹ thuật thiết kế buồng sấy gỗ chuyên sâu để đảm bảo hiệu quả.

Để khắc phục những thách thức này, các nghiên cứu đã tập trung vào việc tích hợp các giải pháp bổ trợ và cải tiến công nghệ. Việc sử dụng nguồn gia nhiệt phụ trợ như nồi hơi nước nóng, bơm nhiệt hoặc công nghệ khí hóa nhiên liệu sinh khối là những phương án hiệu quả để duy trì nhiệt độ sấy ổn định, ngay cả khi không có nắng hoặc sấy vào ban đêm [TLTK Hồ Xuân Các]. Các công nghệ sấy gỗ tiên tiến này không chỉ đảm bảo quá trình sấy liên tục mà còn cho phép kiểm soát độ ẩm gỗ sau sấy một cách chính xác hơn, đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao. Việc mô phỏng lò sấy gỗ và phân tích khí động lực học cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa quy trình sấy gỗ và thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời hiệu quả hơn.

Bên cạnh đó, việc lựa chọn vật liệu làm lò sấy gỗ phù hợp, tối ưu hóa cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời và áp dụng các hệ thống giám sát thông minh cũng góp phần quan trọng. Các cảm biến nhiệt độ và độ ẩm giúp quản lý độ ẩm trong lò sấy và điều chỉnh chế độ sấy một cách linh hoạt. Việc giải quyết các thách thức này không chỉ nâng cao hiệu suất lò sấy gỗ mà còn mở rộng tiềm năng ứng dụng của lò sấy gỗ năng lượng mặt trời trong ngành chế biến gỗ.

2.1. Các yếu tố cản trở hiệu suất lò sấy gỗ mặt trời

Hiệu suất lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Đầu tiên là sự biến động của cường độ bức xạ mặt trời cho sấy gỗ, ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt lượng cung cấp. Khi cường độ nắng yếu hoặc không có nắng, nhiệt độ trong lò giảm, làm chậm quá trình sấy hoặc ngừng hoạt động. Thứ hai là điều kiện khí hậu bên ngoài như nhiệt độ môi trường, độ ẩm không khí, hướng gió. Các yếu tố này tác động đến khả năng thu nhiệt của bộ thu và hiệu suất lò sấy gỗ tổng thể. Thứ ba là loại gỗ, độ ẩm ban đầu của gỗ, và kích thước ván gỗ. Gỗ có độ ẩm cao hoặc quá dày sẽ đòi hỏi thời gian sấy lâu hơn và lượng nhiệt lớn hơn. Cuối cùng, cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời không tối ưu, như vật liệu cách nhiệt kém, hệ thống thông gió không hiệu quả, cũng làm tăng nhiệt tổn thất lò sấy, giảm năng suất và làm tăng thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời.

2.2. Nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời so với phương pháp truyền thống

Mặc dù có nhiều ưu điểm, lò sấy gỗ năng lượng mặt trời vẫn tồn tại một số nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời so với lò sấy truyền thống. Một trong những nhược điểm chính là tính phụ thuộc vào thời tiết. Trong những ngày mưa, âm u hoặc ban đêm, lò sấy chỉ có thể hoạt động với công suất thấp hoặc ngừng hoàn toàn nếu không có hệ thống gia nhiệt phụ trợ, dẫn đến kéo dài thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời. Nhiệt độ sấy của lò năng lượng mặt trời thường thấp hơn (40-60°C), phù hợp với việc sấy khô từ từ, nhưng có thể không đáp ứng được yêu cầu về tốc độ sấy nhanh cho một số loại gỗ hoặc trong sản xuất công nghiệp quy mô lớn cần công nghệ sấy gỗ tiên tiến. Ngoài ra, chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời ban đầu, dù tiết kiệm nhiên liệu, có thể cao hơn do yêu cầu về bộ thu nhiệt và hệ thống điều khiển. Diện tích đất cần thiết cho việc lắp đặt các bộ thu năng lượng mặt trời cũng có thể là một yếu tố hạn chế đối với các cơ sở có diện tích nhỏ.

III. Hướng Dẫn Tính Toán Nhiệt Bí Quyết Tối Ưu Lò Sấy Gỗ NLMT

Việc tính toán nhiệt lò sấy là một trong những bước quan trọng nhất trong quá trình thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu và tiết kiệm năng lượng. Quá trình này đòi hỏi phải xác định chính xác các thông số như lượng nước bay hơi từ gỗ, nhiệt lượng cần thiết để làm bay hơi nước, nhiệt lượng tổn thất qua vỏ lò và nhiệt lượng cần để làm nóng gỗ. Theo Hồ Xuân Các (2011), trước khi bắt tay vào thiết kế, cán bộ kỹ thuật cần thu thập đầy đủ số liệu về loại gỗ sấy, độ ẩm ban đầu, độ ẩm cuối cùng mong muốn, các tính chất cơ lý của gỗ (như tỷ trọng, hệ số co rút, tính chất dẫn nhiệt, dẫn ẩm) và điều kiện khí hậu tại địa điểm xây dựng [TLTK Hồ Xuân Các].

Tính toán nhiệt lò sấy bắt đầu bằng việc lựa chọn nguyên liệu và chế độ sấy phù hợp, thường là loại gỗ dễ sấy và có kích thước bé nhất để đảm bảo thiết bị tăng nhiệt có khả năng cung cấp nhiệt tối đa trong mọi trường hợp. Sau đó, tiến hành xác định lượng nước bay hơi bình quân mỗi giờ và cho cả một mẻ sấy, có tính đến hệ số điều chỉnh tùy thuộc vào độ ẩm cuối cùng yêu cầu. Việc này giúp ước tính chính xác tải nhiệt mà lò sấy phải đáp ứng.

Tiếp theo, xây dựng quá trình sấy lý thuyết trên biểu đồ I-d để hình dung sự thay đổi trạng thái của không khí trong lò. Điều này liên quan đến việc xác định các điểm trạng thái không khí (không khí mới, không khí sau khi qua bộ thu nhiệt, không khí ra khỏi đống gỗ) và các thông số như nhiệt độ, độ ẩm tương đối. Việc tính toán này cũng bao gồm việc xác định lượng không khí tuần hoàn và lượng không khí mới cần thiết, đảm bảo đủ lưu lượng để mang hơi ẩm ra khỏi buồng sấy. Cuối cùng, tính toán nhiệt lượng tổn thất qua vỏ lò và nhiệt lượng tiêu hao để làm nóng gỗ, từ đó xác định tổng nhiệt lượng cần cung cấp. Quá trình này giúp lựa chọn thiết bị tăng nhiệt với công suất phù hợp và thiết kế hệ thống cách nhiệt hiệu quả, tối ưu hóa hiệu suất lò sấy gỗ và giảm thiểu chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời về lâu dài.

3.1. Xác định lượng nhiệt tiêu hao và công suất thu nhiệt tối ưu

Để thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời hiệu quả, việc xác định lượng nhiệt tiêu hao là yếu tố cốt lõi. Lượng nhiệt này bao gồm ba thành phần chính: nhiệt lượng tổn thất qua vỏ lò sấy, nhiệt lượng cần để làm nóng gỗ đến nhiệt độ sấy, và nhiệt lượng để làm bay hơi nước trong gỗ. Nhiệt tổn thất lò sấy qua vỏ lò phụ thuộc vào diện tích, hệ số truyền nhiệt của vật liệu và chênh lệch nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài lò. Cần tính toán hệ số truyền nhiệt của trần lò để ngăn ngừa ngưng tụ hơi nước. Nhiệt lượng tiêu hao để làm nóng gỗ được tính dựa trên khối lượng riêng của gỗ, tỷ nhiệt của gỗ và nước trong gỗ, cùng với sự chênh lệch nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ sấy. Cuối cùng, nhiệt lượng tiêu hao để làm bay hơi nước là phần lớn nhất, phụ thuộc vào lượng nước bay hơi và trạng thái không khí trong lò. Bằng cách tổng hợp các yếu tố này, có thể xác định công suất nhiệt mà lò sấy gỗ năng lượng mặt trời cần cung cấp, từ đó lựa chọn bộ thu nhiệt mặt trời phù hợp và các thiết bị gia nhiệt bổ trợ để đạt được công suất thu nhiệt tối ưu.

3.2. Tính toán khí động lực và lựa chọn quạt gió cho lò sấy gỗ

Tính toán khí động lực là một khía cạnh không thể thiếu trong thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, đặc biệt đối với các hệ thống tuần hoàn cưỡng bức. Nhiệm vụ chính là xác định lực cản của dòng không khí trong lò sấy và lựa chọn quạt gió có công suất phù hợp. Lực cản phát sinh do ma sát trên đường ống dẫn, qua thiết bị tăng nhiệt, bộ phận tấm chắn, và quan trọng nhất là khi không khí đi qua đống gỗ [TLTK Hồ Xuân Các]. Việc này yêu cầu vẽ sơ đồ chuyển động của không khí, phân chia thành các đoạn và tính toán tổn thất áp suất tại từng vị trí.

Sau khi xác định tổng áp suất cần thiết để khắc phục lực cản, tiến hành lựa chọn quạt gió. Các thông số cần thiết để chọn quạt bao gồm lưu lượng không khí cần thiết (lượng không khí tuần hoàn) và tổng áp suất tĩnh. Đối với lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, việc lựa chọn quạt phải cân nhắc đến cả hiệu suất lò sấy gỗ và chi phí vận hành. Quạt phải đảm bảo tốc độ tuần hoàn không khí trong buồng sấy gỗ đủ lớn để hơi ẩm được mang đi hiệu quả, đồng thời không gây lãng phí năng lượng. Công suất quạt cần được tính toán chính xác để tối ưu hóa quá trình sấy và đảm bảo chất lượng gỗ. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình sấy gỗ và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

3.3. Xây dựng quá trình sấy lý thuyết và thực tế

Việc xây dựng quá trình sấy lý thuyết và thực tế trên biểu đồ I-d là bước quan trọng để hiểu và tối ưu hóa quy trình sấy gỗ trong lò sấy gỗ năng lượng mặt trời. Quá trình lý thuyết biểu diễn sự thay đổi trạng thái của không khí (nhiệt độ, độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối) khi đi qua các giai đoạn sấy: từ không khí bên ngoài (điểm 0), qua thiết bị tăng nhiệt (điểm 1), qua đống gỗ (điểm 2), và hỗn hợp khí (điểm 3). Việc xác định các điểm này dựa trên chế độ sấy đã chọn và các thông số khí hậu [TLTK Hồ Xuân Các].

Quá trình sấy thực tế xem xét đến các tổn thất nhiệt trên đường đi của không khí, như từ thiết bị tăng nhiệt đến đống gỗ, và từ đống gỗ đến bộ phận hỗn hợp khí. Các tổn thất này làm cho trạng thái không khí thực tế khác biệt so với lý thuyết, đòi hỏi phải điều chỉnh nhiệt độ đầu vào để đảm bảo trạng thái không khí trước khi vào đống gỗ đúng với yêu cầu. Việc hiểu rõ cả hai quá trình này giúp thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời có khả năng điều chỉnh linh hoạt, đảm bảo quản lý độ ẩm trong lò sấy và chất lượng gỗ sau sấy được tối ưu, giảm thiểu thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời và chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời.

IV. Phương Pháp Thiết Kế và Cấu Tạo Lò Sấy Gỗ Năng Lượng Mặt Trời Tối Ưu

Để đạt được hiệu suất lò sấy gỗ cao nhất, việc lựa chọn phương pháp sấy và thiết kế cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời cần được thực hiện một cách khoa học và toàn diện. Quyết định giữa sấy ván hay sấy phôi ảnh hưởng đến tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ, đồng thời tác động đến thời gian sấy và năng suất lò. Sấy ván có lợi cho quá trình cắt gọt và giảm sức lao động, trong khi sấy phôi có thể rút ngắn thời gian sấy và tăng năng suất lên khoảng 20% [TLTK Hồ Xuân Các]. Sự lựa chọn này cần cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên đặc điểm sản xuất, loại gỗ và yêu cầu kinh tế.

Cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời bao gồm nhiều bộ phận chính như buồng sấy, bộ thu nhiệt (Air Collector hoặc Solar Hot Water), hệ thống thông gió và hệ thống điều khiển. Thiết kế buồng sấy gỗ phải đảm bảo không khí lưu thông đều khắp đống gỗ, tránh hiện tượng sấy không đều. Kích thước lò sấy phụ thuộc vào kích thước và số lượng đống gỗ cần sấy, đồng thời cần có sự cân nhắc về quy mô và tính mỹ thuật của kiến trúc lò. Việc tính toán diện tích kho bãi và quy hoạch phân xưởng sấy cũng là một phần quan trọng, đảm bảo không gian vận chuyển, bảo quản gỗ và phòng cháy chữa cháy.

Vật liệu làm lò sấy gỗ cần được lựa chọn kỹ càng để đảm bảo độ bền, khả năng cách nhiệt tốt và chống ăn mòn. Các vật liệu cách nhiệt hiệu quả giúp giảm thiểu tổn thất nhiệt qua vỏ lò, duy trì nhiệt độ ổn định bên trong. Hệ thống thông gió, bao gồm quạt và các đường dẫn khí, phải được thiết kế để tạo ra tốc độ tuần hoàn của môi trường sấy tối ưu, mang hơi ẩm ra ngoài một cách hiệu quả. Cuối cùng, hệ thống điều khiển và cảm biến nhiệt độ độ ẩm lò sấy là yếu tố then chốt giúp quản lý độ ẩm trong lò sấy và tự động điều chỉnh các thông số sấy, đảm bảo chất lượng gỗ sau sấy và tối ưu hóa quy trình sấy gỗ.

4.1. Lựa chọn vật liệu làm lò sấy gỗ đảm bảo độ bền và cách nhiệt

Việc lựa chọn vật liệu làm lò sấy gỗ có ý nghĩa quyết định đến độ bền, hiệu suất lò sấy gỗ và chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời. Các vật liệu dùng cho vỏ lò và buồng sấy gỗ cần có khả năng cách nhiệt cao để giảm thiểu tổn thất nhiệt lò sấy ra môi trường bên ngoài. Vật liệu cách nhiệt như bông thủy tinh, polystyrene foam, hoặc panel PU thường được sử dụng. Tường và trần lò sấy thường được làm từ các vật liệu chống ẩm, chống ăn mòn và chịu nhiệt tốt như gạch, bê tông hoặc kim loại có lớp phủ bảo vệ. Hệ số truyền nhiệt của trần lò cần được tính toán và kiểm soát chặt chẽ (Ktrần < 0,5-0,6) để tránh hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên trần, gây ảnh hưởng đến chất lượng gỗ sấy và tuổi thọ của lò [TLTK Hồ Xuân Các]. Bên cạnh đó, các vật liệu cho khung kết cấu cần có khả năng chịu tải tốt và chống biến dạng dưới tác động của nhiệt độ và độ ẩm cao. Việc lựa chọn đúng vật liệu làm lò sấy gỗ giúp tối ưu hóa thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời về cả mặt kỹ thuật và kinh tế.

4.2. Thiết kế buồng sấy gỗ và hệ thống thông gió hiệu quả

Thiết kế buồng sấy gỗ là trung tâm của lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, nơi diễn ra quá trình tách ẩm từ gỗ. Buồng sấy phải đảm bảo không khí nóng từ bộ thu nhiệt được phân phối đều khắp đống gỗ để quá trình sấy diễn ra đồng nhất. Kích thước và hình dạng của buồng sấy cần phù hợp với công suất thiết kế (ví dụ: 10 m³/mẻ) và loại gỗ sấy. Cần bố trí các cửa hút và xả khí cùng với các tấm chắn để điều hướng dòng không khí, tạo ra tốc độ tuần hoàn của môi trường sấy tối ưu.

Hệ thống thông gió đóng vai trò then chốt trong việc mang hơi ẩm bay hơi từ gỗ ra khỏi buồng sấy. Hệ thống này bao gồm quạt (thường là quạt ly tâm hoặc quạt trục), các kênh dẫn khí nóng và cửa thoát khí ẩm. Việc tính toán khí động lực cẩn thận giúp xác định công suất quạt cần thiết và kích thước đường dẫn khí, đảm bảo lưu lượng khí đủ để duy trì gradient độ ẩm cần thiết cho quá trình sấy hiệu quả. Một hệ thống thông gió được tối ưu hóa quy trình sấy gỗ sẽ giúp kiểm soát quản lý độ ẩm trong lò sấy, rút ngắn thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời và ngăn ngừa các khuyết tật sấy như nứt hoặc cong vênh, góp phần nâng cao chất lượng gỗ sau sấy.

4.3. Cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời điển hình

Cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời điển hình thường bao gồm ba thành phần chính: bộ thu nhiệt mặt trời, buồng sấy và hệ thống điều khiển. Bộ thu nhiệt mặt trời có thể là loại hấp thụ không khí nóng (Air Collector) hoặc hấp thụ nước nóng (Solar Hot Water), có nhiệm vụ chuyển hóa bức xạ mặt trời cho sấy gỗ thành nhiệt năng. Buồng sấy gỗ là không gian kín chứa gỗ cần sấy, được xây dựng từ vật liệu cách nhiệt tốt để giữ nhiệt và tối ưu hóa quá trình lưu thông khí. Bên trong buồng sấy có các giàn xếp gỗ và hệ thống thông gió với quạt để tuần hoàn không khí nóng.

Hệ thống điều khiển bao gồm các cảm biến nhiệt độ độ ẩm lò sấy, bộ điều khiển tự động (ví dụ: EMC) để cài đặt và giám sát chế độ sấy. Hệ thống này giúp duy trì nhiệt độ và độ ẩm môi trường sấy theo đúng chương trình đã định. Đối với lò sấy gỗ năng lượng mặt trời có công suất lớn hoặc yêu cầu sấy liên tục, thường có thêm hệ thống gia nhiệt phụ trợ (nồi hơi nước nóng hoặc bơm nhiệt) để bù đắp khi năng lượng mặt trời không đủ. Các công nghệ sấy gỗ tiên tiến này kết hợp hài hòa các yếu tố để đảm bảo hiệu suất lò sấy gỗ cao và chất lượng gỗ sau sấy tối ưu.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Lò Sấy Gỗ Năng Lượng Mặt Trời tại Việt Nam

Tại Việt Nam, việc ứng dụng năng lượng mặt trời trong sấy công nghiệp nói chung và sấy gỗ tự nhiên bằng năng lượng mặt trời nói riêng đã và đang được triển khai mạnh mẽ, cho thấy tiềm năng to lớn và hiệu quả rõ rệt. Các dự án thí điểm và nghiên cứu đã chứng minh tính khả thi và lợi ích của lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành chế biến gỗ. Theo dự án của Bộ Công Thương, Công ty Lâm sản Giáp Bát (Hà Nội) đã đưa vào sử dụng công nghệ sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời dựa trên thiết kế của Trung tâm Năng lượng mặt trời (ĐH Bách Khoa). Lò sấy này có công suất 30m³/mẻ, tiết kiệm 30-40% thời gian và khoảng 20% chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời so với lò sấy hơi nước truyền thống [TLTK Hồ Xuân Các].

Một ví dụ điển hình khác là Lâm trường M'Đrắc (Đắc Lắc) đã đưa vào vận hành lò sấy gỗ năng lượng mặt trời công suất 30m³/mẻ, được hỗ trợ bởi Chương trình Liên Hiệp Quốc với tổng vốn đầu tư 1.5 tỷ đồng. Lò này hoạt động dựa trên nguyên lý hiệu ứng nhà kính và được điều khiển tự động hoàn toàn bởi hệ thống EMC, điều tiết độ ẩm môi trường sấy, nhiệt độ và tốc độ quạt. Hệ thống cũng tích hợp nồi hơi nước nóng để bổ sung nhiệt khi thiếu nắng, đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định chất lượng gỗ, không bị nứt hay cong vênh [TLTK Hồ Xuân Các]. Đây được coi là một trong những lò sấy tiên tiến nhất Việt Nam hiện nay.

Những trường hợp ứng dụng thực tiễn này không chỉ khẳng định ưu điểm lò sấy gỗ năng lượng mặt trời về mặt kinh tế và môi trường mà còn cho thấy sự tiến bộ trong công nghệ sấy gỗ tiên tiến của Việt Nam. Việc tối ưu hóa quy trình sấy gỗ thông qua các giải pháp gia nhiệt hỗ trợ và hệ thống điều khiển thông minh đã giúp khắc phục các nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời truyền thống, mở ra cơ hội nhân rộng mô hình này trên toàn quốc, đặc biệt ở những vùng có tiềm năng năng lượng mặt trời lớn.

5.1. Thực trạng ứng dụng lò sấy gỗ năng lượng mặt trời tại Việt Nam

Thực trạng ứng dụng lò sấy gỗ năng lượng mặt trời tại Việt Nam đang có những bước tiến đáng khích lệ, phản ánh sự quan tâm ngày càng tăng đối với các giải pháp năng lượng tái tạo. Nhiều dự án đã được triển khai, đặc biệt là ở các tỉnh có cường độ bức xạ mặt trời cho sấy gỗ cao. Các lò sấy gỗ năng lượng mặt trời hiện nay chủ yếu là loại hấp thụ không khí nóng (Air Collector) hoặc có hỗ trợ nước nóng, phù hợp cho việc sấy gỗ ở nhiệt độ thấp (40-60°C). Các mô hình này được thiết kế để thay thế dần các lò sấy truyền thống gây ô nhiễm và tốn kém nhiên liệu.

Việc tích hợp hệ thống gia nhiệt phụ trợ bằng nồi hơi nước nóng hoặc bơm nhiệt là giải pháp phổ biến để đảm bảo hoạt động ổn định của lò sáy khi trời không nắng hoặc vào ban đêm. Điều này giúp khắc phục nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời về tính phụ thuộc vào thời tiết. Các trung tâm nghiên cứu như Đại học Nông Lâm TP.HCM đã đóng góp đáng kể vào việc nghiên cứu và thử nghiệm các kiểu dàn sấy NLMT, góp phần đưa công nghệ sấy gỗ tiên tiến này vào thực tiễn sản xuất. Mặc dù chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời ban đầu có thể cao, hiệu quả kinh tế dài hạn và lợi ích môi trường là động lực chính cho sự phát triển của công nghệ này.

5.2. Các mô hình và cải tiến công nghệ sấy gỗ tiên tiến

Các mô hình lò sấy gỗ năng lượng mặt trời đang ngày càng đa dạng và được cải tiến liên tục để nâng cao hiệu suất lò sấy gỗ và chất lượng sản phẩm. Hai kiểu chính là lò sấy hấp thụ không khí nóng (Solar Air Collector) và lò sấy hấp thụ nước nóng (Solar Hot Water). Ngoài ra, còn có các giải pháp như hong phơi chủ động trong mái che bằng plastic trong suốt, lợi dụng hiệu ứng nhà kính để tăng cường hấp thụ nhiệt, đặc biệt phù hợp cho giai đoạn tiền sấy gỗ tươi, giúp giảm độ ẩm ban đầu xuống 20-25% trước khi đưa vào lò sấy nhanh hơn [TLTK Hồ Xuân Các].

Các cải tiến công nghệ sấy gỗ tiên tiến còn bao gồm việc tích hợp các hệ thống điều khiển tự động thông minh sử dụng cảm biến nhiệt độ độ ẩm lò sấy, cho phép giám sát và điều chỉnh chính xác các thông số sấy theo từng loại gỗ và quy cách. Việc này giúp quản lý độ ẩm trong lò sấy hiệu quả, giảm thiểu các khuyết tật sấy và đạt được độ ẩm gỗ sau sấy mong muốn. Công nghệ sấy sử dụng bơm nhiệt hoặc kết hợp với khí hóa sinh khối cũng là những hướng phát triển đầy hứa hẹn, mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường cao, giúp khắc phục nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời và tối ưu hóa hoạt động trong mọi điều kiện.

VI. Tương Lai Năng Lượng Mặt Trời trong Sấy Gỗ Phát Triển Bền Vững và Tiết Kiệm

Tương lai của thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời hứa hẹn nhiều tiềm năng to lớn, đặc biệt trong bối cảnh toàn cầu đang hướng tới nền kinh tế xanh và bền vững. Việc tính toán tối ưu các yếu tố kỹ thuật và kinh tế sẽ tiếp tục là trọng tâm để nâng cao hiệu suất lò sấy gỗ và giảm thiểu chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời. Việt Nam, với nguồn năng lượng mặt trời dồi dào, có vị thế thuận lợi để tiếp tục phát triển và nhân rộng công nghệ sấy gỗ tiên tiến này.

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải thiện cấu tạo lò sấy gỗ năng lượng mặt trời, tối ưu hóa vật liệu làm lò sấy gỗ để tăng cường khả năng thu nhiệt và cách nhiệt. Việc phát triển các mô hình mô phỏng lò sấy gỗ tiên tiến hơn sẽ giúp dự đoán chính xác hiệu suất và hành vi của lò dưới các điều kiện khí hậu khác nhau, từ đó đưa ra các thiết kế tối ưu nhất. Sự tích hợp sâu rộng hơn của các hệ thống điều khiển thông minh và cảm biến nhiệt độ độ ẩm lò sấy sẽ giúp quản lý độ ẩm trong lò sấy một cách tự động và chính xác, đảm bảo chất lượng gỗ sau sấy đạt tiêu chuẩn cao nhất.

Ngoài ra, việc kết hợp năng lượng mặt trời với các nguồn năng lượng tái tạo khác hoặc hệ thống lưu trữ nhiệt sẽ giải quyết triệt để nhược điểm lò sấy gỗ mặt trời về tính phụ thuộc vào thời tiết, đảm bảo quá trình sấy liên tục và ổn định. Thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời sẽ được rút ngắn, năng suất tăng lên, đồng thời giảm thiểu lượng khí thải CO2, góp phần bảo vệ môi trường. Việc đầu tư vào nghiên cứu và phát triển ứng dụng năng lượng mặt trời trong sấy công nghiệp là một chiến lược dài hạn, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể và củng cố vị thế cạnh tranh của ngành chế biến gỗ Việt Nam trên thị trường quốc tế.

6.1. Tối ưu hóa quy trình sấy gỗ và tiềm năng phát triển

Việc tối ưu hóa quy trình sấy gỗ trong lò sấy gỗ năng lượng mặt trời không chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết kế mà còn liên tục được cải tiến trong vận hành. Các nghiên cứu đang hướng tới việc phát triển các thuật toán điều khiển thông minh, sử dụng dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ độ ẩm lò sấy để tự động điều chỉnh tốc độ tuần hoàn của môi trường sấy, nhiệt độ và lưu lượng khí. Điều này giúp lò sấy phản ứng linh hoạt với sự thay đổi của bức xạ mặt trời cho sấy gỗ và các yếu tố môi trường bên ngoài, đảm bảo độ ẩm gỗ sau sấy đạt yêu cầu với thời gian sấy gỗ năng lượng mặt trời tối thiểu.

Tiềm năng phát triển còn nằm ở việc tích hợp công nghệ Internet of Things (IoT) và trí tuệ nhân tạo (AI) vào hệ thống giám sát và điều khiển. Các hệ thống này có thể học hỏi từ dữ liệu lịch sử, dự đoán xu hướng thời tiết và đưa ra các khuyến nghị tối ưu cho người vận hành. Việc này giúp nâng cao hiệu suất lò sấy gỗ, giảm lỗi do con người và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Hơn nữa, việc nghiên cứu các giải pháp lưu trữ nhiệt hiệu quả sẽ giúp lò sấy hoạt động ổn định hơn vào ban đêm hoặc những ngày không có nắng, tăng cường tính chủ động và hiệu quả tổng thể.

6.2. Dự báo chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời trong tương lai

Dự báo chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời trong tương lai cho thấy xu hướng giảm dần, làm tăng khả năng tiếp cận và ứng dụng rộng rãi công nghệ này. Sự phát triển của công nghệ năng lượng mặt trời, đặc biệt là trong sản xuất tấm thu nhiệt, đang giúp giảm giá thành thiết bị. Cùng với đó, kinh nghiệm trong thiết kế lò sấy gỗ năng lượng mặt trời và quy trình lắp đặt ngày càng được chuẩn hóa, giúp giảm chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời và thời gian thi công.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng chi phí xây dựng lò sấy gỗ mặt trời ban đầu vẫn có thể cao hơn so với các lò sấy truyền thống. Điều này chủ yếu do chi phí đầu tư vào bộ thu nhiệt và hệ thống điều khiển thông minh. Dù vậy, khi xét đến lợi ích lâu dài như tiết kiệm chi phí nhiên liệu (năng lượng mặt trời là miễn phí) và chi phí bảo trì thấp, tổng chi phí vòng đời của lò sấy gỗ năng lượng mặt trời thường thấp hơn đáng kể. Các chính sách hỗ trợ từ chính phủ và các tổ chức quốc tế cho ứng dụng năng lượng mặt trời trong sấy công nghiệp cũng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy đầu tư và giảm gánh nặng tài chính ban đầu cho các doanh nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Năng lượng mặt trời là gì? Năng lượng Mặt Trời là năng lượng của dòng bức xạ điện từ xuất phát từ Mặt Trời, cộng với một phần nhỏ năng lượng của các hạt hạ nguyên tử khác phóng ra từ ngôi sao này. Dòng năng lượng này sẽ tiếp tục phát ra cho đến khi phản ứng hạt nhân trên Mặt Trời hết nhiên liệu, vào khoảng 5 tỷ năm nữa. Năng lượng bức xạ điện từ của Mặt Trời tập trung tại vùng quang phổ nhìn thấy.

Mỗi giây trôi qua, Mặt Trời giải phóng ra không gian xung quanh 3,827×1026 joule. Năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng quan trọng điều khiển các quá trình khí tượng học và duy trì sự sống trên Trái đất. Ngay ngoài khí quyển Trái Đất, cứ mỗi một mét vuông diện tích vuông góc với ánh nắng Mặt Trời, chúng ta thu được dòng năng lượng khoảng 1.400 joule trong một giây. Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn năng lượng mặt trời khổng lồ.

Mặc dù các hoạt động nghiên cứu đã được triển khai gần 30 năm, nhưng đến nay những sản phẩm sử dụng nguồn năng lượng này vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi… download by : [e-mail] 5 Vị trí địa lý đã ưu ái cho Việt Nam một nguồn năng lượng tái tạo vô cùng lớn, đặc biệt là năng lượng mặt trời. Trải dài từ vĩ độ 23023’ Bắc đến 8027’ Bắc, Việt Nam nằm trong khu vực có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao. Năng lượng mặt trời có những ưu điểm như: Sạch, chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng thấp, an toàn cho người sử dụng… Ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời và việc ứng dụng năng lượng nhiệt mặt trời sẽ góp phần thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ môi trường. Vì thế, đây được coi là nguồn năng lượng quý giá, có thể thay thế những dạng năng lượng cũ đang ngày càng cạn kiệt.

Từ lâu, nhiều nơi trên thế giới đã sử dụng năng lượng mặt trời như một giải pháp thay thế những nguồn tài nguyên truyền thống. Tại Đan Mạch, năm 2000, hơn 30% hộ dân sử dụng tấm thu năng lượng mặt trời, có tác dụng làm nóng nước. Ở Brazil, những vùng xa xôi hiểm trở như Amazon, điện năng lượng mặt trời luôn chiếm vị trí hàng đầu. Ngay tại Đông Nam Á, điện mặt trời ở Philipines cũng đảm bảo nhu cầu sinh hoạt cho 400.

Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là một nguồn năng lượng tái tạo quý báu có thể trực tiếp thu lấy năng lượng này thông qua hiệu ứng quang điện, chuyển năng lượng các photon của Mặt Trời thành điện năng, như trong pin Mặt Trời. Năng lượng của các photon cũng có thể được hấp thụ để làm nóng các vật thể, tức là chuyển thành nhiệt năng, sử dụng cho bình đun nước Mặt Trời, hoặc làm sôi nước trong các máy nhiệt điện của tháp Mặt Trời, hoặc vận động các hệ thống nhiệt như máy điều hòa Mặt Trời, hoặc có thể sử dụng trực tiếp bức xạ nhiệt mặt trời tạo không khí nóng (làm nóng) dùng trong sấy gỗ. Công nghệ sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam download by : [e-mail] 6 Nước ta là nước nông nghiệp, nhu cầu phơi sấy để bảo quản nông sản và nguyên liệu là rất lớn. Một số ngành công nghiệp khác nhu cầu phơi sấy hàng cũng đang tiêu thụ nhiều nhiên liệu như ngành chè, gốm, gỗ, thủ công mỹ nghệ,… và các nhu cầu dân sinh khác.

Sấy là quá trình tách ẩm từ vật liệu. Điều kiện cần thiết để sấy khô là phải cấp nhiệt làm bay hơi nước trong vật sấy, đồng thời dùng không khí thổi vào để mang hơi nước đi. Bẫy nhiệt từ năng lượng mặt trời (NLMT) sử dụng nguyên lý hiệu ứng nhà kính. Hơi nước sinh ra được mang đi bởi không khí đi ngang qua vật sấy.

Không khí chuyển động nhờ quá trình đối lưu tự nhiên hoặc do cưỡng bức (sử dụng quạt). Công nghệ sấy sử dụng NLMT là nguồn năng lượng sẵn có, siêu sạch và miễn phí, chi phí bảo dưỡng thấp, an toàn đối với người sử dụng, nhiệt độ sấy không quá cao, hơi ẩm được đưa ra khỏi sản phẩm từ từ, an toàn cho chất lượng sản phẩm (khác nhiều so với sấy cưỡng bức). Với thiết bị sấy sử dụng NLMT gián tiếp, bức xạ mặt trời không trực tiếp chiếu vào sản phẩm sấy mà thông qua không khí được làm nóng bởi bộ thu nhiệt từ NLMT, quá trình tuần hoàn không khí thường sử dụng quạt cưỡng bức, sẽ làm cho nhiệt độ sấy cao hơn, thời gian sấy ngắn hơn và chất lượng sản phẩm sấy được tốt hơn. Đối với một số thiết bị sấy cho các sản phẩm đặc biệt hoặc cần có thời gian sấy dài, ta thường dùng thêm nguồn năng lượng phụ để đề phòng những lúc trời không nắng hoặc sấy vào ban đêm.

Công nghệ khí hóa nhiên liệu sinh khối rất thích hợp để làm nguồn năng lượng phụ này. NLMT có thể dùng để sấy nhiên liệu sinh khối, chính là tích năng lượng thêm cho nhiên liệu sinh khối. Hai công nghệ đều sạch và thân thiện với môi trường, khi kết hợp với nhau đem lại lợi ích lớn về kinh tế cũng như thỏa mãn về yêu cầu kỹ thuật. download by : [e-mail] 7 Công nghệ sấy sử dụng năng lượng mặt trời (NLMT) ở nước ta đã được Trung tâm Năng lượng – Máy nông nghiệp thuộc Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh nghiên cứu triển khai mạnh mẽ.

Trong khoảng 20 năm phát triển, nhiều kiểu dàn sấy NLMT đã được thử nghiệm. Lò sấy NLMT dạng sàng phẳng (Flat –bed) cho chất lượng sấy hạt tốt, giá thành hạ lại dễ lắp đặt và vận hành, được thị trường chấp nhận và chiếm khoảng 25 – 35%.000 máy sấy lúa NLMT có công suất 4 – 8 tấn /mẻ đã được sử dụng, hỗ trợ đắc lực cho việc giảm thất thoát sau thu hoạch. Loại máy sấy SRA (sấy Reversible – Air ) bắt đầu nghiên cứu triển khai từ năm 1999, được thử nghiệm với nhiều loại nông sản: gạo, ngô, cà phê, lạc, ớt,… bằng công nghệ vòng khí tuần hoàn. Công suất sấy khá rộng từ 2 tấn đến 12 tấn/mẻ sấy.

Cho đến nay 600 máy sấy SRA đã được triển khai sử dụng. NLMT được coi là nguồn năng lượng ưu việt trong tương lai, đó là nguồn năng lượng sẵn có, siêu sạch và miễn phí. Việt Nam là nước có tiềm năng về NLMT, trải dài từ 8 độ vĩ Bắc đến 23 độ vĩ Bắc, có cường độ bức xạ mặt trời tương đối cao, bình quân có 2.500 h nắng mỗi năm, trị số tổng xạ từ 100 – 175 kcal/cm2/năm. Việc sử dụng NLMT sẽ đem lại hiệu quả kinh tế lớn, đồng thời, bảo đảm sự bền vững của môi trường.

Thực trạng sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời ở Việt Nam Thứ nhất: Theo dự án thí điểm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của Bộ Công Thương, Cty Lâm sản Giáp Bát (Hà Nội) mới đưa vào thực hiện công nghệ sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời dựa theo thiết kế của Trung tâm Năng lượng mặt trời (Đại học Bách Khoa). Đây là công nghệ sấy sử dụng năng lượng mặt trời thay thế các lò sấy bằng hơi nước đun than, điện trước đây. Theo thiết kế, lò sấy có công suất download by : [e-mail] 8 30m3 gỗ/mẻ, mỗi mẻ sấy kéo dài 15- 20 ngày (tiết kiệm được 30 - 40% thời gian chi phí so với sấy bằng hơi). Tuỳ từng nhóm gỗ, độ dày của gỗ mà người điều khiển đặt chương trình làm việc để có chế độ sấy thích hợp.

Trường hợp thiếu ánh nắng mặt trời, lò ấy sẽ được nồi hơi cung cấp nước nóng để bổ sung năng lượng nhiệt giúp lò hoạt động bình thường. Đặc biệt, từ khi dùng năng lượng mặt trời giá thành sấy gỗ giảm khoảng 20%. Thứ hai: Lâm trường M'Đrắc (Đắc Lắc) vừa đưa lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời vào sử dụng thay cho lò sấy bằng hơi không chỉ rút ngắn thời gian sấy, giảm chi phí về nhân công, chất đốt mà còn ổn định về hình dạng, nâng cao chất lượng sản phẩm gỗ. Lò sấy có công suất 30 m3/ mẻ gia nhiệt phụ trợ bằng nồi nước nóng.1) Đây là lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời đầu tiên của Tây Nguyên và cũng là lò sấy có các thiết bị tiên tiến nhất của Việt Nam hiện nay.

download by : [e-mail] 9 Lò sấy gỗ này hoạt động thông qua nguyên lý hiệu ứng nhà kính (bức xạ nhiệt) và toàn bộ hệ thống được điều khiển bằng tự động hoá điều tiết độ ẩm của môi trường sấy, nhiệt độ sấy, qua hệ thống thông gió và tốc độ quạt.Theo thiết kế có phụ trợ bằng nước nóng công suất 30 mét khối gỗ/ mẻ, mỗi mẻ sấy kéo dài 15-25 ngày tùy thuộc vào loại gỗ và chiều dày ván, Bộ điều khiển EMC cài đặt chương trình làm việc tự động cho một số loại gỗ để có chế độ sấy thích hợp. Trường hợp thiếu ánh nắng mặt trời, lò sấy sẽ được nồi hơi cung cấp nước nóng để bổ sung năng lượng nhiệt giúp lò hoạt động bình thường.Lò sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời này do Chương trình Liên Hiệp Quốc tài trợ, với tổng số vốn đầu tư 1,5 tỷ đồng. Tổng quan các kiểu lò sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời Hiện nay trên thế giới đã đưa ra nhiều kiểu lò sấy NLMT hấp thụ không khí nóng và nước nóng sau đây sau đây: download by : skknchat@gmail.2: Một số kiểu lò sấy NLMThấp thụ không khí nóng (Solar Air Collector) Hình 1.3: Lò sấy NLMT hấp thụ nước nóng Nguyên lý thiết bị hấp thụ Năng lượng mặt trời (NLMT Solar Colector) Lò sấy gỗ bằng NLMT phù hợp cho sấy gỗ ở nhiệt độ thấp từ (40 – 60 0 C). Trên thế giới có nhiều kiểu thiết bị hấp thụ NLMT phổ cập như: - Hấp thụ không khí : Hấp thụ năng lượng trực tiếp làm nóng không khí (Air Collector) .2) - Hấp thụ nước nóng : Hình (1.3) download by : [e-mail] 11 Hấp thụ nhiệt mặt trời tạo nước nóng (Solar Hot Water), với hai loại collector ở dạng phẳng ( plate Collector) và dạng ống (Vaccum Tube Collector ).

Hồ Xuân Các, hong phơi tự nhiên cũng là một phương pháp sấy bằng NLMT và trong nhiều tài liệu cũng thường gọi hong phơi là sấy tự nhiên, nhưng ở đây PGS Hồ Xuân Các gọi là hong phơi bị động, phụ thuộc chủ yếu vào thời tiết để phân biệt với một khái niệm mới đưa vào trong lĩnh vực sấy đấy là hong phơi chủ động.