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Secado de la madera

Introducción

El secado de productos, entendiendo como tal la deshidratación de los mismos, es una técnica muy antigua utilizada para la conservación de los alimentos. Esta desecación se realizaba con el aprovechamiento con la energía solar y del viento.

Esta técnica se viene aún empleando, si bien la mayoría de los procesos requieren de esta operación básica de un modo más industrial. Lo cierto es que, a pesar de ser una tecnología antigua, no se encuentra altamente desarrollada y hasta hace pocos años estos procesos industriales eran bastante imperfectos y daban como resultado productos mediocres.

Un alto control de las variables que entran a formar parte del proceso de secado: temperatura y humedad relativa del aire, y velocidad de circulación del mismo, son imprescindibles para obtener un producto de calidad y homogéneo. Hoy en día los sistemas de regulación, control y mando, ofrecen la posibilidad de regulaciones muy finas, que permiten poder ofrecer sistemas muy seguros y versátiles.

La bomba de calor se presenta como una de las tecnologías más adecuadas para el secado de productos, gracias a que permite el control no sólo de la temperatura de secado, sino también de la humedad relativa de la cámara, con independencia de las condiciones exteriores.

El secado de la madera

El producto

La madera es un tejido vivo no inerte, cuyo equilibrio está ligado a las funciones vitales del árbol. Por lo tanto, su degradación comienza con la tala del mismo. Desde este momento se hace necesario un nuevo equilibrio con el medio, de manera que se pueda obtener un producto útil y duradero. De este modo, la calidad, duración y propiedades de los productos elaborados con madera, estarán en relación directa al proceso de secado que ha sufrido la misma.

Las dos condiciones que deben cumplirse para el secado de estos productos son:

- conseguir una humedad adecuada, en función de la aplicación prevista.

- Reparto uniforme de la humedad, de madera que no se produzcan fisuras ni tensiones.

El secado en circuito cerrado de aire, con control sobre la temperatura y humedad de la cámara de secado, supone una de las mejoras tecnologías para el secado de la madera. Esto se consigue mediante la aplicación industrial de la Bomba de calor.

El proceso de secado tradicional.

El aire, impulsado por los ventiladores, atraviesa el sistema de calefacción, donde se calienta hasta la temperatura fijada; posteriormente pasa por un sistema de humidificación, que permite que se humedezca si está demasiado seco. Una vez climatizado, el aire se dirige a las pilas, de manera que atraviesa los espacios libres que quedan entre los talones apilados. Conforme el aire atraviesa las pilas, se va cargando de humedad y disminuyendo su temperatura.

Una vez el aire, frío y húmedo se encuentra al otro lado de la carga de madera es absorbido por los ventiladores, para completar el circuito y volver a repetir el proceso anterior. En el circuito de retorno, una parte del aire cargado de humedad al exterior, por trampillas de ventilación, a veces ayudadas por ventiladores de extracción. Al mismo tiempo, se da entrada a aire exterior, más frío y seco que el interior, lo que hace bajar la temperatura y la humedad relativa del interior.

Cabe señalar que aunque el aire exterior tenga una humedad relativa muy alta, normalmente la elevación térmica del sistema hace que baje fuertemente su humedad, por lo que desciende la humedad relativa del secadero.

En ocasiones, para minimizar las pérdidas de calor en un secadero, se sitúa un intercambiador entre el aire de entrada y el de salida.

El secado de la madera por bomba de calor.

La aplicación de la tecnología de Bomba de calor al secado de la madera permite la utilización de un circuito cerrado de aire en el proceso, ya que al aprovecharse la posibilidad de condensación de agua por parte de la bomba de calor, de manera que no es necesaria la entrada de aire exterior para mantener la humedad relativa de la cámara.

El circuito será el siguiente: el aire que ha pasado a través de la madera -frío y cargado de humedad- se hace pasara través de una batería evaporadora -foco frío- por la que pasa el refrigerante (freón R-134a) en estado líquido a baja presión. El aire se enfría hasta que llegue al punto de roció y se condensa el agua que se ha separado de la madera. El calor cedido por el agua al pasar de estado vapor a estado líquido es recogido por el freón, que pasa a vapor a baja a presión. Este freón en estado gaseoso se hace pasar a través de un compresor, de manera que disponemos de freón en estado gaseoso y lata presión, y por lo tanto alta temperatura, que se aprovecha para calentar el mismo aire de secado y cerrar el ciclo. De esta manera disponemos de aire caliente y seco, que se vuelve a hacer pasar a través de la madera.

La gran importancia de este ciclo se debe a que al no hacer que entren grandes cantidades de aire exterior, no se rompa el equilibrio logrado por la madera, y no se producen tensiones, de manera que se logra un secado de alta calidad.

Las etapas del secado de la madera.

El secado de la madera se realiza en cámaras cerradas, por lotes, haciendo pasar la cámara por diferentes etapas:
- Etapa de precalentamiento: Tiene una duración aproximada de 20 h. En esta etapa se calienta la madera. En nuestro caso, se emplea un circuito de agua caliente, obtenido a partir de sistemas tradicionales. Este proceso inicial de calentamiento lento mejora la calidad del secado final y el inicio del funcionamiento de la bomba de calor, ya que no se conecta hasta que la temperatura de la cámara haya alcanzado una temperatura prefijada, con un nivel de humedad adecuado.
- Etapa de deshumidificación: Entra en actuación la bomba de calor, para eliminar el agua procedente de la madera, con temperaturas entre 55-65ºC: Para cada tipo y grosor de la madera se establecen una curvas de secado, de manera que se van avanzando etapas, cada vez con mayor temperatura y menor humedad relativa en el ambiente, conforme se va avanzando en el secado de la madera. De este modo, la madera no sufre gradientes excesivamente altos. La circulación del aire es invertida cada 12 h, de manera que se obtenga la mayor uniformidad posible.
- Etapa de estabilización: El enfriamiento de la cámara se produce de manera controlada, para que la madera no sufra choques bruscos que puedan provocar torceduras en las fibras o fisuras.