MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ

MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nauky o dřevě

Způsoby ohřevu dřeva při sníženém tlaku prostředí

Bakalářská práce

Vedoucí bakalářské práce

Řešitel bakalářské práce

Ing. Aleš Dejmal, Ph.D.

Petr Pařil

Brno 2009

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: „Způsoby ohřevu dřeva při sníženém tlaku prostředí”, vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji v přiloženém soupisu literatury. Dále souhlasím, aby byla moje bakalářská práce zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně , zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.

V Brně, dne: ……………………

………………………… Podpis

-2-

Poděkování Chtěl bych touto cestou poděkovat především Ing. Aleši Dejmalovi, Ph.D., jakožto vedoucímu mé práce. Dále své rodině, která mě již od začátku podporovala a bez jejichž obětavosti by práce nevznikla. A v neposlední řadě všem, co mi přispěli cennými radami či připomínkami.

-3-

Abstrakt Petr Pařil

Způsoby ohřevu dřeva při sníženém tlaku prostředí

Bakalářská práce se zabývá různými způsoby ohřevu dřeva ve vakuových sušárnách. Výhody vakuového sušení jsou zřejmé a existuje několik způsobů ohřevu, které je možno ve vakuové sušárně použít. Každý ze způsobů má odlišnou energetickou náročnost a je vhodný pro určité rozměry řeziva. Dále je nutné zohlednit rychlost sušení jednotlivých typů vakuových sušáren. A uvést další technické parametry, jako je například spotřeba energie, a popsat průběh sušícího procesu. Práce bude vycházet z hodnot udávaných výrobci sušáren a dále z experimentů, které pocházejí z různých zemí světa.

Klíčová slova Vlhkost – pohyb tepla – dielektrický ohřev – elektromagnetické záření – mikrovlnný ohřev – radiofrekvenční ohřev – infračervený ohřev – konvekční ohřev – kontaktní ohřev – přehřátá pára – vakuum.

-4-

Abstract Petr Pařil

Methods of heating wood in the reduced ambient pressure

Bachelor's thesis deals with different ways of heating wood in the vacuum drying rooms. Advantages of vacuum drying are obvious and there are several methods of heating, which can be used in the vacuum drying room. Each of methods has different energy efficiency and it is suitable for certain dimensions of timber. It is also necessary to take account of the drying rate for different types of vacuum driers. And to provide additional technical parameters, such as energy consumption, and to describe the course of the drying process. Bachelor's thesis will be based on values provided by the manufacturer of driers and experiments, which come from different countries around the world.

Keywords Moisture content - the movement of heat - dielectric heating - electromagnetic radiation - microwave heating - radiofrequency heating - infrared heating - convection heating contact heating - superheated steam - a vacuum.

-5-

Obsah 1

ÚVOD .................................................................................................. - 8 -

2

CÍL PRÁCE ........................................................................................ - 9 -

3

LITERÁRNÍ PŘEHLED .................................................................. - 10 3.1 3.1.1

Vlhkost dřeva .......................................................................... - 10 -

3.1.2

Rovnovážná vlhkost dřeva ....................................................... - 11 -

3.2

Pohyb vody ve dřevě ................................................................... - 12 -

3.2.1

Difúze ..................................................................................... - 12 -

3.2.2

Kapilární elevace ..................................................................... - 13 -

3.2.3

Propustnost.............................................................................. - 13 -

3.3

Tepelné vlastnosti dřeva .............................................................. - 14 -

3.3.1

Měrné teplo ............................................................................. - 14 -

3.3.2

Přenos tepla dřevem................................................................. - 15 -

3.3.3

Vedení (kondukce) tepla .......................................................... - 15 -

3.3.4

Proudění (konvekce) tepla ....................................................... - 17 -

3.3.5

Sálání (radiace) tepla ............................................................... - 18 -

3.4

Dielektrické vlastnosti dřeva........................................................ - 18 -

3.5

Elektromagnetismus .................................................................... - 19 -

3.5.1

Elektromagnetické pole ........................................................... - 19 -

3.5.2

Elektromagnetické vlnění ........................................................ - 19 -

3.5.3

Elektromagnetické záření......................................................... - 20 -

3.5.4

Vysokofrekvenční ohřev.......................................................... - 21 -

3.5.5

Mikrovlnný ohřev.................................................................... - 21 -

3.5.6

Infračervený ohřev................................................................... - 22 -

3.6 4

Vlhkost dřeva .............................................................................. - 10 -

Podtlak ........................................................................................ - 23 -

METODIKA...................................................................................... - 24 4.1

Běžné způsoby ohřevu ve vakuu.................................................. - 24 -

4.1.1

Konvekční ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí................ - 24 -

4.1.2

Kontaktní ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí ................. - 26 -

4.1.3

Sušení v přehřáté páře za sníženého tlaku prostředí.................. - 26 -

4.2

Dielektrický (elektromagnetický) ohřev ve vakuu........................ - 29 -6-

5

4.2.1

Mikrovlnný ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí .............. - 29 -

4.2.2

Radiofrekvenční ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí ....... - 31 -

4.2.3

Infračervený ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí ............. - 33 -

VÝSLEDKY ...................................................................................... - 35 5.1

Vybrané výsledky experimentálních sušení ................................. - 36 -

5.2

Shrnutí vybraných parametrů udávaných výrobci ........................ - 38 -

6

DISKUSE........................................................................................... - 39 -

7

ZÁVĚR .............................................................................................. - 41 -

CONCLUSION ......................................................................................... - 42 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ...................................................... - 43 -

-7-

1

ÚVOD Dřevo jako přírodní a obnovitelná surovina provází lidstvo už od svého vzniku. I

v dnešním různorodými materiály protkaném světě má svoje nezastupitelné místo. Ať už pro svoji vysokou pevnost při relativně malé hmotnosti, tepelně-izolační a estetické vlastnosti, nebo fakt, že je to ekologicky čistý a přírodní materiál. Samozřejmě má i své nepříznivé vlastnosti jako jsou heterogenita, anizotropie, vady, rozměrové změny a degradace biotickými a abiotickými činiteli. Degradace ovšem není úplně nepříznivým faktorem, a to zejména z pohledu obnovitelného zdroje v přírodě. Naším cílem je tuto přírodní surovinu upravit tak, abychom neznehodnotili kvalitní materiál, jakýmž dřevo bezesporu je. Hydrotermická úprava dřeva a to ať sušením, pařením či vařením je jednou ze stěžejních technologických operací v dřevozpracujícím průmyslu. Sušením zlepšujeme mechanické vlastnosti, chráníme dřevo proti dřevokazným houbám a hmyzu, stabilizujeme tvar, zlepšujeme opracovatelnost, atd. Ve většině případů se dnes suší běžnými způsoby, ovšem tento proces je značně zdlouhavý. Toto řeší použití elektromagnetické energie a sníženého tlaku prostředí při sušení dřeva. V dnešní době se elektromagnetické energie využívá téměř v každém oboru. V komunikačních a informačních technologiích, průmyslu, atd. S těmito technologiemi se setkává každý, kdo si ohřívá jídlo v mikrovlnné troubě, přehrává DVD, poslouchá rádio nebo používá mobilní telefon. Elektromagnetická energie nás obklopuje a to nejen ta kterou vytvořil člověk, ale i přírodní zdroje elektromagnetické energie jako je Slunce nebo přirozené radionuklidy vyskytující se v přírodě. Nakonec i my lidé jsme zdrojem elektromagnetického záření, jako např. infračerveného. Výhody této technologie jsou bezesporu patrné. Do ČR ovšem pronikají velmi pozvolna. Zvláště pak technologie spojující dielektrický ohřev za sníženého tlaku prostředí, jež se běžně označuje termínem vakuové sušení. Kombinace dielektrického ohřevu a podtlaku přináší své výhody v jakosti a rychlosti sušení. Vytvořením okolního podtlaku významně zvyšujeme difúzi vody dřevem. Ve světě se na tomto poli už poměrně dosti experimentuje a je otázkou času, kdy se bude technologie hojně používat i v České republice.

-8-

2

CÍL PRÁCE Cílem této práce je popsat různé způsoby ohřevu dřeva v kombinaci

s vytvořením podtlaku v jeho bezprostředním okolí v případě hydrotermické úpravy dřeva sušením. Dále by měla studie porovnat různé způsoby ohřevu kombinované s podtlakem. Práce odpovídá na řadu otázek, jako jsou technologie, technika, výstupní jakost materiálu a sušící časy. Cílem je charakterizovat způsoby ohřevu ve vakuu a porovnání rychlosti sušení, vhodnost použití pro určité rozměry řeziva. Dalším z cílů bude porovnání energetické náročnosti některých způsobů ohřevu. A také stručně uvést historický vývoj těchto technologií. Jelikož se jedná o technologie nové, budu se zabývat i experimenty, kterých bylo provedeno poměrně mnoho, zvláště v zahraničí. Dalším podkladem pro práci budou parametry, které uvádějí výrobci těchto sušáren. Ke splnění těchto cílu bude zapotřebí objasnit i pohyb vlhkostního a teplotního pole uvnitř dřeva, charakterizovat elektromagnetické záření a jeho vliv na dřevo. To znamená popsat dielektrické vlastnosti dřeva a vliv sníženého tlaku na dřevo ve vakuových sušárnách.

-9-

3

LITERÁRNÍ PŘEHLED

3.1 Vlhkost dřeva Vlhkost je jedna z nejdůležitějších fyzikálních vlastností dřeva, zvláště při jeho hydrotermické úpravě. Pochopení systému voda - dřevo je elementárním poznáním celé problematiky hydrotermické úpravy dřeva. Dřevo je hygroskopickým materiálem, který dokáže vodu přijímat nebo odevzdávat a to v závislosti na relativní vlhkosti, teplotě a tlaku okolního prostředí. Jak je známo, vlhkost má vliv na většinu vlastností dřeva. A převážně při zvyšování jeho vlhkosti, se mění některé vlastnosti. Je to např. vyšší hmotnost, nižší pevnost, atd. Proto se téměř v každém případě snažíme vlhkost dřeva snižovat na hodnotu jež je dána konkrétním použitím. V nábytkářském průmyslu se vyžaduje vysušení na 8 - 10 %. Ovšem jsou i případy, kdy vlhkost záměrně zvyšujeme, a to například při plastifikaci dřeva, které se využívá v dýhárenském nebo nábytkářském průmyslu.

3.1.1 Vlhkost dřeva Vlhkostí dřeva rozumíme obsah vody ve dřevě, jež může být vyjádřená podílem hmotnosti vody ke hmotnosti mokrého dřeva – relativní vlhkost wrel nebo podílem hmotnosti vody ke hmotnosti absolutně suchého dřeva – absolutní vlhkost wabs. Vyjadřuje se v procentech a vypočítá podle následujících vztahů

wabs 

m w  m0  100 m0

(3.1)

wrel 

m w  m0  100 , mw

(3.2)

kde mw je hmotnost vlhkého dřeva (kg, g), m0 je hmotnost absolutně suchého dřeva (kg, g).

Absolutní vlhkost používáme pro charakteristiku fyzikálních a mechanických vlastností dřeva a relativní vlhkost při jeho prodeji nebo nákupu. Vlhkost dřeva z hlediska uložení vody můžeme rozdělit na: Vodu chemicky vázanou - která je součástí chemických sloučenin. Nelze ji ze dřeva odstranit sušením, ale pouze spálením, proto je ve dřevě zastoupena i při nulové absolutní vlhkosti dřeva. Zjišťuje se při chemických analýzách dřeva a její celkové - 10 -

množství představuje 1 – 2 % sušiny dřeva. Při charakteristice fyzikálních a mechanických vlastností nemá žádný význam. Vodu vázanou (hygroskopickou) – která se nachází v buněčných stěnách a je vázána vodíkovými můstky na hydroxylové skupiny OH amorfní části celulózy a hemicelulóz. Voda vázaná se ve dřevě vyskytuje při vlhkostech 0 – 30 %. Při charakteristice fyzikálních a mechanických vlastností má největší a zásadní význam. Vodu volnou (kapilární) - která vyplňuje ve dřevě lumeny buněk a mezibuněčné prostory. Při charakteristice fyzikálních a mechanických vlastností má podstatně menší význam než voda vázaná. Hranice mezi vodou volnou a vázanou se označuje jako BNV (bod nasycení vláken). Dále rozeznáváme MNBS (mez nasycení buněčných stěn) a MH (mez hygroskopicity). Rozdíl mezi těmito termíny spočívá v prostředí, ve kterém je dřevo uloženo, a zda jde o vodu ve skupenství kapalném u MNBS nebo skupenství plynném u MH. Při teplotě 15 – 20 ˚C mají obě veličiny přibližně stejnou hodnotu (kolem 30 %), ale na rozdíl od MNBS je MH závislá na teplotě prostředí a s rostoucí teplotou klesá (Gandelová a kol. 2002, Horáček et al. 2008).

3.1.2 Rovnovážná vlhkost dřeva Jedná se o vlhkost dřeva, která se ustálí při určité relativní vzdušné vlhkosti a teplotě prostředí. Zkráceně se značí RVD. A stav, který je takto dosažen se nazývá stavem vlhkostní rovnováhy SVR. RVD dřeva se pak mění v závislosti na velikostech jednotlivých parametrů okolního prostředí. Pokud je vlhkost dřeva nižší než SVR, dřevo vodu přijímá (adsorpce) ve formě vodní páry z okolního prostředí. Jestliže je vlhkost dřeva vyšší než SVR, dřevo vodu ztrácí (desorpce). Tento proces změny vlhkosti dřeva je vratný, ovšem ne po stejné křivce. Tato anomálie se označuje jako hystereze sorpce (Horáček 2008).

- 11 -

3.2 Pohyb vody ve dřevě Pohyb tekutin (kapalin i plynů) ve dřevě může probíhat molekulovým a objemovým tokem. Objemový tok probíhá v mezo- a makrokapilárách pod vlivem gradientu statického nebo kapilárního tlaku. Molekulární tok zahrnuje pohyb plynů v lumenech buněk přes ztenčeniny buněčných stěn a pohyb vody vázané v mikrokapilárách buněčné stěny. Difuse pak popisuje pohyb vody vázané a jedná se o praktickou aplikaci molekulárního toku. Objemového toku se používá při tlakové impregnaci látek do dřeva. Pohyb vody volné popisuje propustnost a kapilární elevace (Gandelová a kol. 2002).

3.2.1 Difúze Difúze charakterizuje ve dřevě pohyb vody vázané a hybnou silou je pouze gradient koncentrace, pod kterým si můžeme představit např. nerovnoměrně rozloženou vlhkost ve dřevě, ale i nerovnoměrně rozložené teplotní pole či chemický potenciál vody. Mechanismus pohybu vody vázané vychází z teorie sorpce, která má dvě fáze:  Monomolekulární sorpce – předpokládá, že molekuly vody jsou poutány vodíkovými můstky sorpčních míst neorientovaných amorfních oblastí celulózových řetězců. Na vnitřním povrchu dřeva se nacházejí izolovaná sorpční místa tvořená volnými OHskupinami. Pravděpodobně je na každém volném sorpčním místě navázána jedna molekula vody.  Polymolekulární sorpce – je stav, kdy se nad vrstvou molekul vody poutaných přes vodíkové můstky sorpčních míst amorfní části celulózy adsorbují další molekuly, které vytvářejí polymolekulární vrstvu. Tato vrstva je tvořena až pěti řadami molekul vody, které jsou na povrchu monomolekulární vrstvy drženy Van der Waalsovými mezimolekulárními silami, elektrostatickými silami a částečně i slábnoucími silami vodíkových můstků sorpčních míst. Difúzi dělíme na stacionární a nestacionární. Obecný fyzikální zápis difúze vody ve dřevě má tvar (Horáček 2008) 

j   Dc

(3.3)



kde

j - hustota toku (kg.m2.s-1), D – koeficient difúze (m2.s-1) a c – koncentrace vody ve dřevě (kg.m-3).

- 12 -

Stacionární difúze je konstantní v čase a mění se pouze se vzdáleností a popisuje se podle I. Fickova zákona:

m c D tS l

(3.4)

kde D – koeficient difúze (m2.s-1), m – hmotnost prodifundované kapaliny (kg), t – čas (s), S – plocha difúze (m2), Δl – vzdálenost rozdílných koncentrací (m) a Δc rozdíl koncentrací (kg.m-3).

Nestacionární difúze, na rozdíl od stacionární difúze, už konstantní v čase není. Dochází k ní při ohřevu, impregnaci nebo sušení dřeva. Odvozujeme ji derivací vztahu pro stacionární difúzi:

m  c   D  S   t  l  t

(3.5)

Difúzi vody ve dřevě ovlivňuje mnoho faktorů jako je např. vlhkost, teplota a hustota dřeva. S rostoucí vlhkostí koeficient difúze D roste, což je způsobeno klesající vazebnou energií mezi sorpčními místy a molekulami vody. Toto platí pouze jen do meze hygroskopicity, nad jejíž hodnotou se koeficient difúze snižuje. S rostoucí teplotou se zvyšuje entalpie vody a tím roste i koeficient difúze. Čím má dřevo vyšší hustotu tím se difúze vody snižuje (Gandelová a kol. 2002).

3.2.2 Kapilární elevace Kapilární elevace popisuje pohyb vody volné v kapilární struktuře dřeva. Při relativní vlhkosti vzduchu vyšší než 70 % dochází v mikro- a mezokapilárách ke kapilární kondenzaci, která závisí na poloměru kapilár. Zvláště v mezokapilárách buněčné stěny o poloměru 5.10-8 - 10-6 m může docházet ke kondenzaci vzdušné vlhkosti již při relativní vzdušné vlhkosti nižší než stav nasycení (Horáček 2008).

3.2.3 Propustnost Propustnost je fyzikální vlastnost, při které probíhá objemový tok tekutin přes dřevo, který je vyvolaný gradientem statického nebo kapilárního tlaku. Tento proces označujeme jako hydrodynamický pohyb. Pórovitost dřeva je jednou z podmínek a měřítek pro propustnost. Další podmínkou je spojitost a volnost kapilárního systému, - 13 -

tedy propojení lumenů buněk perforovanými přehrádkami cév, ztenčeninami buněčných stěn nebo křížovými poli dřeňových paprsků. Vodivé cesty jsou v tomto případě makroa mezokapiláry, jejichž průměr je větší než 10-7 m. Jako u difúze, i zde rozeznáváme stacionární a nestacionární podmínky a tok látek ve dřevě může být laminární (viskózní), turbulentní a nelineární. Stacionární propustnost můžeme vyjádřit pomocí Darcyho zákona: V p k St x

(3.6)

kde V – objem protlačené kapaliny (m3), t – doba trvání toku (s), k – koeficient propustnosti (m2.Pa-1.s-1), S – plocha toku (m-2), Δp – rozdíl tlaků na koncích zkušebního těles (Pa), x - délka tělesa (m).

Propustnost je popsána rychlostí proudění kapaliny skrze jednotkovou krychli dřeva s jednotkovým rozdílem tlaků na opačných stěnách krychle. Počet a stav vodivých cest charakterizuje koeficient propustnosti definovaný rovnicí (3.6) (Gandelová a kol. 2002, Horáček et al. 2008).

3.3 Tepelné vlastnosti dřeva Při sušení dřeva je problematika pohybu teplotního pole důležitá stejně jako šíření pole vlhkostního. Tepelné vlastnosti nás můžou i zajímat z pohledu tepelně – izolačních vlastností dřeva. Jak je známo, elementárním poznáním tepelných vlastností materiálu je to, kolik tepla musíme dodat látce, aby se ohřála na požadovanou teplotu. Jelikož látkou je v tomto případě dřevo, jakožto anizotropní materiál, bude popisování jevů značně odlišné než u izotropních materiálů.

3.3.1 Měrné teplo Měrné teplo c je definováno jako množství tepla, které je nutné na ohřátí jednotkové hmotnosti dřeva o 1 K

c

Q mT

(3.7)

kde c – měrné teplo (J.kg-1.K-1), Q – množství tepla (J), m – hmotnost tělesa (kg), ∆T - rozdíl teplot (°K).

Měrné teplo není závislé na druhu ani hustotě dřeva, ale na jeho vlhkosti a teplotě. Při w = 0 % a teplotě 0 – 100 °C je průměrná hodnota měrného tepla - 14 -

c0 = 1,36…1,71 kJ.kg-1.K-1. Pokud je dřevo vlhké použijeme pro výpočet měrného tepla směšovací pravidlo (Horáček 2008) cw 

c 0  wc v 1 w

(3.8)

kde c0 – měrné teplo suchého dřeva (c0 = 1,45kJ.kg-1.K-1), cv - měrné teplovody (cv = 4,182kJ.kg-1.K-1), w - absolutní vlhkost dřeva (g.g-1).

3.3.2 Přenos tepla dřevem Přenos tepla se uskutečňuje třemi základními formami, a to vedením (kondukcí), prouděním (konvekcí) a sáláním (radiací). Jelikož existuje analogie mezi difúzí vody a tepelným tokem, můžeme vyjádřit difúzi tepla jako stacionární a nestacionární. Stacionární děj uvažujeme při konstantním teplotním spádu v tělese. Jestliže teplotní spád není konstantní, jedná se o nestacionární přenos tepla. Tepelná energie je dána vnitřním pohybem molekul. Přenos tepla je závislý na vzdálenosti a kinetické energii molekul a probíhá jejich vzájemnými interakcemi (srážkami). Je proto zřejmé, že molekulární pohyb bude intenzivnější u tuhých látek než u tekutin. (Horáček 2008). Při hydrotermické úpravě dřeva jsou tyto zákonitosti stěžejním poznáním. Ve většině případů převládá přenos tepla kondukcí. Ovšem v případě problematiky dielektrického ohřevu dřeva ve vakuu se nám zcela významněji projeví konvekce a radiace (Nasswettrová 2008).

3.3.3 Vedení (kondukce) tepla Vedení tepla charakterizujeme jako přenos tepla v hmotném prostředí, jehož objemové elementy jsou v klidu. Základní vztah pro vedení tepla je obecně popsán Fourierovým zákonem 

q   T

(3.9)



kde

q - hustota tepelného toku (W.m-2), λ - koeficient tepelné vodivosti (W.m-1.K-1), ΔT - teplotní

gradient v tělese (°K).

Stacionární difúzi tepla popisujeme I. Fourierovým zákonem, jež je analogickým vztahem Darcyho a I. Fickova zákona pro pohyb vlhkostního pole. Nejdůležitější vztah I. Fourierova zákona je rovnice - 15 -

Q T  St x

(3.10)

kde Q – množství tepla (J), S – plocha tělesa (m2), t – čas (s), ΔT – teplotní rozdíl na koncích tělesa (°K), Δx – vzdálenost rozdílných teplot (m), λ - koeficient tepelné vodivosti (W.m-1.K-1).

Množství tepla, které proteče jednotkovou plochou za jednotku času při jednotkovém gradientu teploty, označujeme jako koeficient tepelné vodivosti λ. Koeficient tepelné vodivosti je vhodným ukazatelem pro tepelně-izolační vlastnosti materiálů. Dřevo má velmi dobré hodnoty koeficientu tepelné vodivosti, což je dáno jeho pórovitostí. Póry jsou vyplněny vzduchem, jež je izolantem téměř dokonalým. To má za následek relativně dobré tepelně-izolační vlastnosti dřeva (zvláště ve směru kolmém na vlákna) a jeho ideální použití při konstrukci obvodových stěn. Tepelná vodivost je závislá na anatomické stavbě, hustotě a vlhkosti dřeva. Se zvyšující se hustotou roste tepelná vodivost, což je způsobeno rostoucím podílem dřevní substance a klesajícím podílem vzduchu. Vzduch má totiž nižší koeficient tepelné vodivosti než dřevní substance. Tepelná vodivost roste i při zvyšování vlhkosti. Stanovit λ v příčném směru můžeme pomocí rovnice podle MacLeana (1941)

   k (0,217  aw)  0,024 Pw

(3.11)

kde ρk – konvenční hustota (kg.m-3), w – vlhkost dřeva (%), Pw – pórovitost (-), a - koeficient a=0,0040 pro w<40% a a=0,0055 pro w>40%.

a λ v podélném směru

||  2,5 

(3.12)

Nestacionární difúze tepla je charakterizována analogicky k nestacionární difúzi vody. I zde nám jde o rozložení teploty v tělese v čase a pro zjednodušení vycházíme z 1-rozměrného systému. Rovnici podle I. Fourierova zákona (3.13) derivujeme podle času a vzdálenosti dQ  dT   S   dt  dx  t , x

(3.13)

Po odvození pomocí zákona o zachování energie a uvažujeme-li koeficient tepelné vodivosti λ za konstantní, dostaneme vztah, v němž se objevuje koeficient

- 16 -

teplotní vodivosti a (m2.s-1). Tuto parciální diferenciální rovnici nazýváme II. Fourierovým zákonem

T  2T a 2 t x

(3.14)

Koeficient teplotní vodivosti a nám slouží k vyjádření schopnosti materiálu vyrovnávat teplotní rozdíly a je měřítkem doby nutné k rovnoměrnému prohřátí na určitou teplotu při sušení dřeva. Teplotní vodivost klesá se zvyšující se hustotou. Opačná závislost oproti tepelné vodivosti je dána tím, že vzduch má cca. 100 krát větší teplotní vodivost než dřevní substance. Se zvyšující se vlhkostí dřeva teplotní vodivost klesá a to zvláště nad MH (Gandelová a kol. 2002).

3.3.4 Proudění (konvekce) tepla Jedná se o přenos tepla hmotným prostředím, jehož objemové elementy vykonávají translační pohyb. Ke konvekci tedy dochází v tekutinách nebo na rozhraní tekutiny a pevné látky. Děj popisuje Newtonův zákon ochlazování 

q   Ts  T S

(3.15)

kde q – tepelný tok (W), α – koeficient přestupu tepla (W.m-2.K-1), TS - teplota povrchu pevné látky (K), T∞ - teplota kapaliny (K) a S - plocha kolmá k tepelnému toku (m2).

Proudění můžeme z hlediska působení vnějších sil rozdělit na proudění volné (přirozené) a proudění nucené. Volné proudění je vyvoláno samovolnou změnou teploty (např. změnou hustoty tekutiny), kdežto nucené je vyvoláno vnějšími silami (např. ventilátor, kompresor). Koeficient přestupu tepla α je u přirozeného proudění nižší než u nuceného, a to pro vzduch 5 – 35 W.m-2.K-1 a vodu 100 – 1000 W.m-2.K-1. Nucené proudění pak vykazuje vyšší hodnoty, u vzduchu je to 10 – 140 W.m-2.K-1 a pro vodu 600 – 10000 W.m-2.K-1 (Horáček 2008).

- 17 -

3.3.5 Sálání (radiace) tepla Zde se energie přenáší mezi dvěma tělesy pomocí elektromagnetických vln a není zapotřebí hmotného prostředí, jak je tomu u konvekce a kondukce. Sálání nemá zásadní vliv na tepelné vlastnosti dřeva, s výjimkou koeficientu přestupu tepla α, který může díky radiaci vzrůst o 4 W.m-2.K-1 (Horáček 2008).

3.4 Dielektrické vlastnosti dřeva Dielektrické vlastnosti dřeva se zjišťují aplikací střídavého proudu a popisují se dielektrickými veličinami – relativní permitivitou ε´, ztrátovým činitelem tg δ a ztrátovým číslem ε´´. Pokud máme kondenzátor zapojený v okruhu střídavého proudu, předbíhá proud napětí o π/2. Poté co vložíme dielektrikum (v našem případě dřevo) nastává jeho polarizace a fázový posun mezi proudem a napětím se změní o ztrátový úhel δ. Dále po vložení dielektrika klesá intenzita elektrického pole a klesá napětí na elektrodě. Kapacita kondenzátoru se zvyšuje, jelikož náboj zůstává konstantní. Relativní permitivita ε´ nám udává poměr mezi hodnotami kondenzátoru před vložením dielektrika (dřeva) a po vložení dielektrika mezi póly kondenzátoru. Ztrátové číslo ε´´ je pak pouze součinem relativní permitivity ε´ a ztrátového činitele tg δ. Relativní permitivita ε´ charakterizuje velikost polarizace ve dřevě, tj. natočení, resp. posunutí elektrických nábojů a jejich nosičů. Ve dřevě rozeznáváme čtyři druhy polarizace: 1. Elektronová polarizace, která souvisí s posunem elektronů v obalu ve vztahu k jádru atomu. 2. Iontová polarizace je způsobena pružným posunutím iontů v látkách s iontovými vazbami. 3. Dipólová polarizace je podmíněna přítomností permanentních dipólů, jakými jsou hydroxylové skupiny OH, CH2OH a COOH, stejně jako molekulami vody vázané a volné, které se mohou ve vnějším poli natáčet. 4. Migrační polarizace vzniká na rozhraní buněčné stěny, kde se hromadí volné ionty.

- 18 -

U dřeva dochází nejčastěji k dipólové a migrační polarizaci. A při polarizaci uvnitř dielektrika vzniká potřebná kinetická a tepelná energie pro ohřev dřeva. Se zvyšující hustotou, teplotou a vlhkostí rostou dielektrické vlastnosti. Dále má vliv frekvence elektrického pole, druh dřeva a anatomický směr (Požgaj a kol. 1997, Horáček et al. 2008).

3.5 Elektromagnetismus 3.5.1 Elektromagnetické pole První kdo teoreticky předpověděl existenci elektromagnetického pole byl J. C. Maxwell. V roce 1873 zobecnil známé poznatky o elektřině a magnetismu a formuloval je v tzv. čtyřech Maxwellových rovnicích. Z těch pak vyplývá, že elektrické a magnetické pole může existovat ve vakuu a v hmotném prostředí i pokud není vytvořeno

elektrickými

náboji.

Obě

pole

jsou

neoddělitelně

spjata

jako

elektromagnetické pole, které není statické, ale šíří se prostorem jako elektromagnetické vlnění. Experimentální důkaz elektromagnetického pole pak provedl německý fyzik H. R. Hertz, který vynalezl zdroj a přijímač elektromagnetických vln a v roce 1887 se mu podařilo existenci těchto vln experimentálně prokázat (Tarábek a kol. 2004).

3.5.2 Elektromagnetické vlnění 

Elektromagnetická vlna má složku elektrickou, jež je popsána vektorem E , a 

magnetickou složku, které odpovídá vektor B . Oba vektory jsou vzájemně kolmé a to i na směr šíření vlny. Rychlost šíření elektromagnetické vlny ve vakuu označujeme c a je rovna přibližné hodnotě 3.108 m.s-1. Zdrojem elektromagnetického vlnění je např. LC oscilátor s rozevřenými deskami kondenzátoru (Tarábek a kol. 2004).

- 19 -

3.5.3 Elektromagnetické záření Zabýváme-li se elektromagnetickým vlněním, které je vyvoláno různými zdroji, pak hovoříme o druzích záření (např. radiové, tepelné, rentgenové, mikrovlnné, infračervené a radioaktivní). Souhrnně je pak nazýváme elektromagnetickým zářením (Tarábek a kol. 2004). Elektromagnetické záření můžeme dělit podle vlnové délky, resp. frekvence elektromagnetického vlnění a zdrojů záření. Všechny druhy záření jsou obsaženy v elektromagnetickém spektru (tab. 3.1).

Tab. 3.1: Rozdělení elektromagnetického spektra (Tarábek a kol. 2004).

Obr. 3.1: Rozdělení elektromagnetického spektra (Wikipedie 2009).

- 20 -

3.5.4 Vysokofrekvenční ohřev Označuje se také jako RF ohřev (Radiofrequency heating) a z toho je zřejmé, že pracuje v oblasti radiových vln (do 100 MHz). Přenos energie je zprostředkován elektrodami kondenzátoru. Tato technologie se hojně používá v USA, kdežto v ČR a Evropě se k sušení dřeva nepoužívá. Používají se frekvence 13,56 MHz (22,11 m); 27,12 MHz (11,05 m) a 40,68 MHz (7,37 m) a průnik záření je v řádech metrů. Proto je tento typ ohřevu výhodný pro velké dimenze materiálů. To je výhoda oproti mikrovlnnému ohřevu, kde není průnik tak velký. Výkon těchto zařízení se pohybuje od desítek kW do 1500 kW. Dále se využívá při výrobě aglomerovaných materiálů nebo při ohýbání dílců v nábytkářském průmyslu, kde jsou desky lisu elektrodami kondenzátoru (Nasswettrová 2008, Resch et al. 2006).

3.5.5 Mikrovlnný ohřev MW ohřev (Microwave heating) se pohybuje v pásmu frekvencí 300 MHz až 300 GHz (vlnová délka 1 mm až 1 m). V průmyslové praxi se nejčastěji využívá frekvence o kmitočtu 2450 MHz (což odpovídá vlnové délce 12,25 cm). Při

aplikaci

mikrovlnného

ohřevu

dochází

k transformaci

energie

elektromagnetického záření na energii tepelnou. To je způsobeno tím, že v elektromagnetickém poli se dipóly polárních molekul natáčejí tak, aby jejich póly sledovaly okamžitý směr pole. Tím vzniká tření mezi molekulami a tím i teplo. Je tedy zřejmé, že pro MW ohřev je zapotřebí materiál s bipolárním nábojem a také vysokou hodnotou tzv. ztrátového činitele tgδ. Ideální látkou pro MW ohřev je voda, která dobře pohlcuje záření o vlnové délce 12,25 cm. Další látky, které mají polární charakter, jsou např. cukry, tuky, soli, uhlík apod. Mikrovlny nereagují a procházejí sklem, teflonem, vzduchem, některými plasty a od kovových materiálů se odráží. Výhodou MW ohřevu je, že se ohřívá celý průřez materiálu rovnoměrně, a při frekvenci 2450 MHz proniká do hloubky několika centimetrů (Merenda 2006). Zdrojem mikrovlnného záření je tzv. magnetron (obr. 3.2), z něhož vlnovodem záření dále putuje až do potřebného prostoru (např. sušárny). V tomto prostoru se vlny odrážejí od kovového pláště a vzniká mikrovlnné pole, které je ovšem nerovnoměrné. Aby se dosáhlo rovnoměrného ohřevu materiálu, měl by se materiál otáčet (jak je tomu - 21 -

v mikrovlnné troubě) nebo by se mělo použít většího počtu magnetronů. V praxi se samozřejmě využívá druhé možnosti a to použití vícero magnetronů. Magnetrony se vyrábějí s trvalým příkonem nad 100 kW a magnetrony impulsní s výkonem několika desítek MW. Účinnost magnetronů se pohybuje od 60 do 75 % (Dejmal 2004, Nasswettrová et al. 2008).

Obr. 3.2: Magnetron pro použití v klasické mikrovlnné troubě (Magnetron Tube)

3.5.6 Infračervený ohřev Infračervené záření (IR) je elektromagnetické záření (někdy nazýváno jako „tepelné záření”) o vlnové délce 1 mm – 760 nm. Frekvence IR (infrared radiation) záření je pod oblastí viditelného červeného světla, proto z latinského infra = „pod” (Tarábek a kol. 2004). U infračerveného ohřevu už není zapotřebí látek s bipolárním charakterem. Ohřev neprobíhá jako u dielektrického ohřevu natáčením bipolárních molekul. Molekuly jsou rozkmitány v důsledku elektromagnetického pole (Ressel 2003). Jedná se o poměrně novou technologii. V experimentální oblasti byl podle studie použit infračervený ohřívač, který generuje vlny o délce 700 – 1000 μm. Topná soustava je složena z 12 drátů při celkovém výkonu 4 kW. Regulační systém je možné ovládat ručně i automaticky. Schéma zařízení je zobrazeno na obr. 3.3 (Cserta, Könözsy a Raupenstrauch 2006).

- 22 -

Obr. 3.3: Schéma experimentálního zařízení s IR zářičem, regulačním systémem a systémem shromažďovaní dat (Cserta, Könözsy a Raupenstrauch 2006).

3.6 Podtlak Jedná se o stav, kdy je tlak plynů, par nebo směsí menší než okamžitý atmosférický tlak vzduchu. Přibližná hodnota normálního atmosférického tlaku vzduchu při 0 °C je rovna 101,3 kPa. Ve většině vakuových sušáren se pohybuje tlak v rozmezí od 100 kPa do 100 Pa. Vytvoření podtlaku zajišťuje vakuová pumpa (vývěva). Snížení tlaku má za následek vytvoření vyššího tlaku par uvnitř materiálu než v okolním prostředí. Výše zmíněný gradient tlaku vyvolá pohyb vlhkosti ve směru nižšího tlaku par. Další výhodou je to, že při snižování tlaku klesá bod varu vody a současně se zvyšuje koeficient difúze vody. Při klasickém teplovzdušném sušení má vlhkost v materiálu tendenci se pohybovat ve směru nižší teploty, a jelikož jsou povrchové vrstvy ohřívány více než vnitřní, brzdí gradient teploty pohyb vlhkosti směrem k povrchovým vrstvám. U vakuového sušení tento problém nevzniká a gradienty tlaku, teploty i vlhkosti spolupůsobí souhlasně. Výsledkem je zkrácení výsledného času sušení a také výrazné snížení vzniku zbytkových napětí. (Dejmal 2004, Merenda et al. 2006).

- 23 -

4

METODIKA

4.1 Běžné způsoby ohřevu ve vakuu Pro porovnání dielektrických a běžných způsobů ohřevu ve vakuu bude nutné uvést jejich základní charakteristiku. Existuje několik běžných způsobů ohřevu dřeva při sníženém tlaku prostředí. V sušárenské praxi se používá ohřev konvekční, kontaktní a také sušení v přehřáté páře.

4.1.1 Konvekční ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí V sušárnách tohoto typu jsou topná tělesa, která vzduch ohřívají, a pro jeho cirkulaci se využívá ventilátorů. Pro tento způsob je tedy zapotřebí média (vzduchu) k přenosu tepla na materiál.

Z toho

vyplývají

problémy

při

vytvoření

podtlaku,

který

zapříčiní

poměru

objemu

snížení

vzduchu v prostoru a následně

Obr. 4.1: Vakuová sušička dřeva VSD 2000 o výkonu 15 kW a kapacitě cca. 20 m3 (Naiman 2000).

klesá rychlost proudění vzduchu a přenos tepla na materiál. Proto se nejdříve materiál konvekčně ohřeje za normálního atmosférického tlaku a poté, co se dosáhne požadované teploty v celém průřezu materiálu, se vytvoří podtlak. Existují i sušárny, kde je možné s použitím výkonnějších ventilátorů, podtlak udržovat po celou dobu sušícího procesu. Dále je důležité, aby při ohřevu materiálu nedocházelo k jeho sušení. Mohou tak vzniknout nežádoucí defekty jako např. trhliny. Po vypnutí topného tělesa a vytvoření podtlaku vývěvou začíná proces sušení a voda se začíná ze dřeva odpařovat. Odpařená voda se zachycuje na chladících deskách, čímž dochází k její kondenzaci a následně je odváděna ze sušárny. Jelikož není materiál ohříván, teplota dřeva se snižuje a tím se zpomaluje proces snižování vlhkosti až se úplně zastaví. Nadále se musí proces znovu opakovat, aby pokračovalo sušení. Vakuum se zruší a znovu se konvekčně ohřívá. Toto cyklické střídání podtlaku a ohřevu se - 24 -

opakuje dokud není dosaženo konečné vlhkosti dřeva. Nazývá se proto cyklické nebo-li diskontinuální vakuové sušení (Dejmal 2004). Gradient tlaku je zde největší hnací silou pro odvod vlhkosti ze dřeva. Při cyklickém vakuovém sušení za pokojové teploty bylo experimentálně zjištěno, že má sušící křivka dvě zřetelné části. Rychlý sušící úsek byl zaznamenán při velkém gradientu tlaku a pomalý úsek sušení, když se rozdíl tlaků snížil. Vlhkost se pohybuje zejména v podélném směru a to ve formě páry. Rychlost sušení při experimentu nezáležela ani tak na tloušťce materiálu, jak na jeho délce. Sušilo se několik vzorků dubu o délkách 127 mm; 254 mm a 381 mm a průřezech 25,4 mm2; 38,1 mm2; 50,8 mm2 a 63,5 mm2. Vybrané výsledky jsou uvedeny v tab. 4.1 (Zhangjing Chen 1997). Na obr. 4.2 je znázorněno schéma vakuové sušárny s konvekčním ohřevem od firmy Tritherm. Jedná se o model Vacuum Dryer TVD – 10 o kapacitě 10 m3. Výrobce udává sušící čas 3 dny pro desky o tloušťce 25 mm a 8 dní pro 100 mm tlusté desky. Spotřeba elektrické energie pro běh sušičky je přibližně 10 kWh (Tritherm 2001).

Obr. 4.2: Schéma vakuové sušárny s konvekčním ohřevem (Tritherm 2001).

Dřevina Smrk Borovice Buk Dub

tloušťka 50 mm 50 mm 50 mm 50 mm

počáteční vlhkost 80 % 20 % 50 % 50 %

konečná vlhkost 8% 8% 8% 8%

doba sušení 4 dny 2 dny 8 dnů 16 dnů

Tab. 4.1: Tabulka s hodnotami doby sušení pro vakuovou sušičku VSD 2000 (Naiman 2000)

- 25 -

4.1.2 Kontaktní ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí Zde je přenos tepla zajištěn kondukcí z vyhřívaných desek. Vyhřívané desky jsou uloženy mezi jednotlivými vrstvami řeziva a slouží tak i jako prokladové latě. Kovové vyhřívací desky jsou napojeny na parní nebo kapalinový systém a mohou být také vyhřívány elektricky. Zpravidla jsou vzájemně propojeny. Dřevo se zpočátku prohřívá za normálního atmosférického tlaku a následně se vytvoří podtlak, a ten se udržuje po celou dobu sušení. Vypařená voda většinou kondenzuje na chladících deskách a následně je odváděna do sběrné nádoby. Ohřev dřeva se ukončí po dosažení konečné vlhkosti dřeva. Dále se dřevo ochladí na teplotu požadovanou pro vyvezení ze sušárny. Tento typ sušení se označuje jako kontinuální vakuové sušení (Dejmal 2004). Po 3 dny se sušil vzorek o rozměrech 140 mm x 140 mm x 2400 mm a počáteční vlhkosti 57,9 % na konečnou vlhkost 22,8 %. Kapacita sušárny je 0,56 m3 a pracuje s podtlakem 16 kPa. Průměrná měrná energie pro 1 kg odpařené vody je 0,352 kWh.kg-1. Po sušení v podélném směru vlhkost roste směrem ke středu vzorku borovice (Jung, Eom a So 2004).

4.1.3 Sušení v přehřáté páře za sníženého tlaku prostředí Jakožto u vysokoteplotního sušení, můžeme přehřátou párou sušit také ve vakuových sušárnách. Ovšem oproti sušení za normálního atmosférického tlaku má za podtlaku svá specifika. Nejdříve, pomocí výkonných ventilátorů a topných těles, započne konvekční ohřev na teplotu 50 až 90 °C. Ze dřeva se začne odpařovat vlhkost a vzhledem k pracovní teplotě topných těles 110 °C se začne tvořit přehřátá pára. V kombinaci s podtlakem je zřetelné značné zkrácení času sušení. Přehřátou páru můžeme získat zvětšením objemu nasycené páry, čímž snížíme tlak. Je to způsobeno tím, že přehřátá pára má při stejném tlaku vyšší teplotu než nasycená pára nebo při stejné teplotě nižší tlak. Díky vakuu se může sušit při teplotách pod 100 °C (Dejmal 2004). Při

experimentálním

sušení

vzorku

borovice

o

rozměrech

100 mm x 100 mm x 40 mm a počáteční vlhkosti mezi 140 % a 147 % na konečnou vlhkost 12 % až 28 % se teplota měnila od 70 °C do 100 °C v intervalech 5 °C. Tento - 26 -

experiment porovnával sušení přehřátou párou ve vakuu a za normálního atmosférického tlaku. Tlak byl udržován na hodnotách 20 – 30 kPa. Rychlost sušení je udávána v procentech vlhkosti za jednu hodinu sušení. V grafu 4.1 je patrná závislost rychlosti sušení na teplotě (Zhang, Yi, Zhou a Zhao 2002).

Graf 4.1: Porovnání sušících časů v závislosti na teplotě pro vakuové sušení přehřátou párou a sušení přehřátou párou za normálního atmosférického tlaku (Zhang, Yi, Zhou a Zhao 2002).

Obr. 4.4: Schéma vakuové sušárny s přehřátou párou (Ressel 2003).

- 27 -

Graf 4.2: Porovnání celkových sušících časů dubu o tloušťkách 27, 52 a 65 mm u vakuového sušení v přehřáté páře a běžného teplovzdušného sušení na konečnou vlhkost 8 % v závislosti na počáteční vlhkosti (Hildebrand – Brunner 2009).

Obr. 4.5: Pohled na sušárnu HIGH VAC S2 (Hildebrand – Brunner 2009).

- 28 -

4.2 Dielektrický (elektromagnetický) ohřev ve vakuu Jedná se o poměrně novou technologii v sušení dřeva, která řeší některé nedostatky klasického teplovzdušného sušení. Elektromagnetického záření se využívá v průmyslu už dlouho, ovšem nyní se začalo aplikovat i v sušárenské praxi. Používá se zejména mikrovlnný (MW), radiofrekvenční (RF) a infračervený ohřev (IR). 4.2.1 Mikrovlnný ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí V průmyslu se používají dvě frekvence: 915 MHz (vlnová délka – 328 mm), ta se používá v telekomunikacích a 2450 MHz (vlnová délka – 122 mm), které je využíváno v různých průmyslových odvětvích. Rozdíl je hlavně v hloubce vniku do materiálu. Při 915 MHz je hloubka přibližně dvaapůlkrát větší než u 2450 MHz. Jak již bylo uvedeno v kapitole mikrovlnný ohřev, v sušárnách se používají magnetrony o frekvenci 2450 MHz a používá se větší počet magnetronů, kvůli rovnoměrnějšímu mikrovlnnému poli, které je za použití jednoho magnetronu značně nerovnoměrné. Je tedy důležité věnovat pozornost rovnoměrnému ohřevu. Ohřev může probíhat kontinuálně nebo diskontinuálně. Při jednom z testů bylo použito 6 magnetronů, o výkonu 2 kW na každý a frekvenci 2450 MHz. Magnetrony jsou umístěny v horní a dolní části sušící komory, pod a nad vakuovou komorou, jejíž objem je 0,05 m3. Vzorky buku jsou dlouhé kolem 700 mm s průměrnou vlhkostí 90 %. Testy ukázaly, že pro tuto technologii je vhodné použít řezivo spíše menších dimenzí a ideální tloušťka je 8 – 12 cm, . Celková měrná spotřebovaná energie je mezi 2,8 a 3,6 kWh.kg-1. (Cividini a Travan 2001). Další experiment zkoumá sušící časy. Je použito pouze dvou magnetronů o maximálním výkonu 2 kW na každý a vakuové pumpy. Tlak se může nastavit v rozmezí 3 – 20 kPa. Použité vzorky buku a dubu o velikosti 300 mm x 100 mm x 25 mm jsou vhodné pro použití na parkety. Výsledky jsou v řádech minut (tab. 4.2). Na vzorcích nebyly po vysušení patrné žádné vady až na předsušený buk, který měl patrné deformace v oblasti jádrového dřeva. U žádného vzorku nenastala barevná změna. Na obr. 4.6 je fotografie vzorku dubu po sušení.

- 29 -

Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Čas sušení

Předsušený buk 32 % 8% ~ 2 min.

Pařený buk 58 % 8% ~ 4 min.

Dub (čerstvě pokácený) 79 % 12 % ~ 6 min.

Tab. 4.2: Tabulka s výsledky experimentu (Seyfarth, Leiker a Mollekopf 2001).

Obr. 4.6: Vzorek dubu po 6 minutách sušení (Seyfarth, Leiker a Mollekopf 2001).

Sušením větších dimenzí se zabývá druhý experiment. Vzorky mají rozměry 1500 mm x 200 mm x 25 mm. Vzorky buku a dubu s počáteční vlhkosti okolo 40 % se vysoušeli na konečnou vlhkost kolem 10 %. Experiment ukázal opět pozitivní výsledky podobné jako u menších vzorků prvního experimentu. Sušící čas byl prodloužen o cca. 10 minut, z důvodu většího objemu vody na odpaření. Nebyla viditelná žádná trhlina ani barevná změna. Jestliže je vypočtena celková spotřeba energie na základě experimentu, pak je podobná energii spotřebované při konvenčním sušení dřeva listnáčů. Spotřeba energie je v rozsahu 10 až 20 MWh pro 50 m3 dubu a 6 až 12 MWh pro 50 m3 buku (Seyfarth, Leiker a Mollekopf 2001). Tyto výpočty musíme brát s rezervou, protože tento experiment nebyl prováděn na zařízení zkonstruovaném pro sušení dřeva a sušilo se pouze jedno prkno. - 30 -

Woodmaster WMS – 04 je vakuová sušárna s mikrovlnným ohřevem a kondenzačním způsobem odstraňování vlhkosti. V tlakovém, tepelně izolovaném válci o průměru 1800 mm je vakuový a kondenzační agregát a 16 mikrovlnných jednotek. Sušící proces je plně automatický a po zadání parametrů (dřevina, rozměry, množství, vstupní a výstupní vlhkost) řídí centrální procesorová jednotka celý proces sušení. Po celou dobu sušení jsou snímány údaje o podtlaku, vlhkosti a teploty uvnitř zařízení, i teploty sušeného materiálu. Užitkový objem sušárny je 4 m3 a maximální rozměr hráně 0,9 m x 0,9 m. Spotřeba elektrické energie pro listnaté dřeviny je 128 kWh.m-3, pro jehličnaté dřeviny (tvrdý režim) je to 96 kWh.m-3 a pro jehličnaté dřeviny (jemný režim) je to 153 kWh.m-3 (Wood Master Slovakia 2001).

Obr. 4.7: Vnitřní pohled na sušárnu dřeva Woodmaster WMS – 04 (Wood Master Slovakia 2001).

4.2.2 Radiofrekvenční ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí První průmyslová sušárna dřeva kombinující podtlak a vysokofrekvenční ohřev (RF/V) byla postavena Ruskou akademií věd v Moskvě v 60. letech 20. století. Sušárna měla kapacitu 10 m3. Generátor radiových vln pracoval na frekvenci 13,56 MHz (Djakonov a Gorjaev 1981 in Resch 2006). V USA byla poprvé malá RF/V sušička postavena a patentovaná Koppelmanem v roce 1976 (Resch 2006). V roce 1996 postavila americká společnost Dimension Drying Inc. první komerční RF/V sušárnu dřeva. RF-generátor pracoval na frekvenci 2 až 4 MHz. Komora měla kapacitu 20 m3 a mohl zde být vytvořen podtlak až 2,3 kPa (Resch 2006). - 31 -

Tato technologie kombinuje výhody RF ohřevu a vakuového sušení. Pro RF/V ohřev je typická rychlost a homogenita ohřevu dřeva. Nejčastěji se používají generátory o frekvenci 13,56 MHz, ale v minulosti se využívalo i jiných frekvencí. Důležitá je vzduchová mezera mezi elektrodou kondenzátoru a povrchem dřeva. Nejčastěji se pohybuje kolem 1 cm. Se zvětšováním této mezery klesá napětí elektrického pole a tím i intenzita ohřevu dřeva. Desky (elektrody) kondenzátoru se většinou umisťují na horní a dolní část sušící komory. Teplota ve většině případů nepřesahuje 75 °C, což je výhodné, protože nevznikají defekty způsobené příliš vysokou teplotou (Bucki a Perré 2001, Dejmal et al. 2004). Při sušení vzorků borovice (140 x 140 x 2400 mm3) o počáteční vlhkosti 59,2 % na konečnou vlhkost 28,1 %. Spotřeba energie je 0,52 kWh/kg (Jung, Eom a So 2004).

Obr. 4.8: Schéma RF/V sušičky dřeva (Ressel 2003)

The High Eec Dryer (obr. 4.8) je RF/V sušička dřeva od firmy Fuji Electronic Ind. Co. V tab. 4.3 jsou firmou uváděné sušící časy pro některé vybrané dřeviny.

Dřevina

Rozměry (mm)

Bříza Dub Jilm Jedle

150 x 150 x 2000 50 x 500 x 6000 50 x 200 x 2000 260 x 500 x 4000

Počáteční vlhkost

Konečná vlhkost

Doba

(%)

(%)

sušení (dny)

60 60 60 40

8 - 10 8 - 10 8 - 10 8 - 10

16 10 8 5

Tab. 4.3: Tabulka se sušícími časy sušičky The High Eec Dryer (Fuji Electronic 2009)

- 32 -

Obr. 4.9: Pohled na sušičku The High Eec Dryer od firmy Fuji Electronic Ind. Co. (Fuji Electronic 2009).

Obr. 4.10: Schéma sušičky The High Eec Dryer (Fuji Electronic 2009).

4.2.3 Infračervený ohřev dřeva za sníženého tlaku prostředí Tato technologie je nyní ve stádiu experimentů a nejsou zmínky o uplatnění v průmyslovém sušení dřeva. V jednom z experimentů je použit smrk (Picea abies), jedle (Abies alba) a buk (Fagus silvatica). Všechny desky (450 mm x 150 mm x 25mm v L, T a R směru) byly pořezány z čerstvě pokáceného stromu a to buď z bělové nebo jádrové části a umístěny do tlakové komory mezi dva infrazářiče (viz. obr.4.10). Desky i zářiče jsou umístěny vertikálně. Membránová vakuová pumpa, jejíž pohyblivé části jsou vyrobené z teflonu, zajišťuje i odvod vypařené vody. Ve většině testů je tlak v komoře 20 kPa (při tomto tlaku je bod varu vody přibližně 60 °C). Při 40 kPa je prezentován pouze jeden test s bukem. Ve dřevě jsou umístěny senzory pro měření tlaku a teploty na povrchu a ve středu desky. Na začátku sušení hodnoty vnitřního tlaku prudce rostou, což je způsobeno postupným snižováním tlaku na potřebnou hodnotu (to trvá 5 až 10 min). Graf 4.3 pro smrk s bělovým dřevem ukazuje, že během prvních 20 min se teplota - 33 -

desky zvyšuje až na hodnotu teploty bodu varu vody (60 °C při 20 kPa) a potom se velmi dlouho udržuje na stejné teplotě. Během této konstantní teploty se pomalu snižuje gradient tlaku (rozdíl tlaku uvnitř dřeva a tlaku v komoře). Dále se pak začíná zvyšovat teplota desky a roste i tlak uvnitř desky s nepatrně vyššími hodnotami ve středových částech. Čas sušení a další parametry jsou patrné na grafu 4.3 (Perré, Mosnier a Turner 2004).

Obr. 4.11: Schéma zařízení pro infračervený ohřev ve vakuu (Perré, Mosnier a Turner 2004).

Graf. 4.3: Diagram s naměřenými hodnotami tlaku,teploty a vlhkosti dřeva v čase při sušení smrku za podtlaku 20 kPa (Perré, Mosnier a Turner 2004).

- 34 -

5

VÝSLEDKY

Vakuové sušení s konvekčním ohřevem

Vakuové sušení s kontaktním ohřevem

Vakuové sušení přehřátou párou

Vakuové sušení s RF ohřevem

Vakuové sušení s MW ohřevem

Vakuové sušení s IR ohřevem

Obr. 5.1: Jednoduché schematické rozdělení vakuového sušení s jednotlivými způsoby ohřevu.

- 35 -

5.1 Vybrané výsledky experimentálních sušení Dřevina Rozměr vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Kapacita sušárny Podtlak Doba sušení Teplota na povrchu dřeva Teplota uvnitř dřeva Spotřeba energie Rychlost sušení Vady po sušení Zabarvení po sušení

Kontaktní ohřev ve vakuu Borovice 140 mm x 140 mm x 2400 mm 57,9 % 22,8 % 0,56 m3 16 kPa 3 dny 64 °C 68 °C 0,352 kWh.kg-1 11,7 % za den sušení žádné trhliny a jiné defekty zabarvení nebylo pozorováno

Tab. 5.1: Výsledky vakuového sušení s kontaktním ohřevem (Jung, Eom a So 2004).

Dřevina Rozměr vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Kapacita sušárny Podtlak Teplota na povrchu dřeva Teplota uvnitř dřeva Doba sušení Spotřeba energie Rychlost sušení Vady po sušení Zabarvení po sušení

Radiofrekvenční ohřev ve vakuu Borovice 140 mm x 140 mm x 2400 mm 59,2 % 28,1 % 0,56 m3 16 kPa 64 °C 68 °C 3 dny 0,52 kWh.kg-1 10,37 % za den sušení žádné trhliny a jiné defekty zabarvení nebylo pozorováno

Tab. 5.2: Výsledky vakuového sušení s radiofrekvenčním ohřevem (Jung, Eom a So 2004).

Dřevina Rozměr vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Kapacita sušárny Podtlak Rychlost sušení Vady po sušení Zabarvení po sušení

Konvekční ohřev ve vakuu Dub 63,5 mm2 x 254 mm 61,98 % 55,61 % 0,13 m3 2,4 kPa 2,728 % za hodinu sušení menší čelní trhliny zabarvení nebylo pozorováno

Tab. 5.3: Výsledky vakuového sušení s konvekčním ohřevem (Zhangjing Chen 1997).

- 36 -

Dřevina Rozměr vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Podtlak Teplota sušícího prostředí Rychlost sušení Vady po sušení Zabarvení po sušení

Vakuové sušení v přehřáté páře Borovice 100 mm x 100 mm x 40 mm 140 - 147 % 12 – 28 % 20 kPa 70 °C 3 % za hodinu sušení žádné trhliny a jiné defekty zabarvení nebylo pozorováno

Tab. 5.4: Výsledky vakuového sušení v přehřáté páře (Zhang, Yi, Zhou a Zhao 2002).

Dřevina Rozměr vzorku Kapacita sušárny Počet magnetronů Výkon magnetronu Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Teplota sušícího prostředí Podtlak Spotřeba energie Rychlost sušení Vady po sušení Zabarvení po sušení

Mikrovlnný ohřev ve vakuu Buk 750 mm x 110 mm x 40 mm 0,05 m3 6 2 kW 88,16 % 19,9 % 80 - 90 °C 32 - 46 kPa 3,1 kWh.kg-1 11,9 % za hodinu sušení žádné trhliny a jiné defekty zabarvení nebylo pozorováno

Tab. 5.5: Výsledky vakuového sušení s mikrovlnným ohřevem (Cividini a Travan 2001).

Dřevina Rozměr vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Kapacita sušárny Podtlak Čas sušení Vady po sušení Zabarvení po sušení

Infračervený ohřev ve vakuu Smrk 450 mm x 150 mm x 25mm 100 % 10 % 0,13 m3 20 kPa 8 hodin žádné trhliny a jiné defekty zabarvení nebylo pozorováno

Tab. 5.6: Výsledky vakuového sušení s infračerveným ohřevem (Perré, Mosnier a Turner 2004).

- 37 -

5.2 Shrnutí vybraných parametrů udávaných výrobci Model sušárny Dřevina Rozměr vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Kapacita sušárny Podtlak Čas sušení

Radiofrekvenční ohřev ve vakuu HED - 5020 Dub 50 mm x 500 mm x 6000 mm 60 % 8 – 10 % 6,6 m3 5,3 - 8 kPa 10 dnů

Tab. 5.7: Parametry vakuové sušárny The High Eec Dryer (Fuji Electronic 2009).

Mikrovlnný ohřev ve vakuu Model sušárny WMS - 04 Dřevina Eben Příčný rozměr vzorku 22 mm x 120 mm Kapacita sušárny 4 m3 Počet magnetronů 16 Počáteční vlhkost 60 % Konečná vlhkost 10 % Spotřeba energie pro listnaté dřeviny 128 kWh.m-3 Čas sušení 11 dnů Tab. 5.8: Parametry vakuové sušárny Woodmaster WMS – 04 (Wood Master Slovakia 2001).

Model sušárny Dřevina Tloušťka vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Kapacita sušárny Podtlak Čas sušení

Konvekční ohřev ve vakuu VSD 2000 Dub 50 mm 50 % 8% 20 m3 32 - 40 kPa 16 dnů

Tab. 5.9: Parametry vakuové sušárny Naiman VSD 2000 (Naiman 2000).

Dřevina Tloušťka vzorku Počáteční vlhkost Konečná vlhkost Čas sušení

Vakuové sušení v přehřáté páře Dub 52 mm 60 % 8% 15 dnů

Tab. 5.10: Parametry vakuové sušárny HIGH VAC (Hildebrand – Brunner 2009).

- 38 -

6

DISKUSE Vakuové sušení má oproti klasickému sušení za normálního atmosférického

tlaku řadu výhod i nevýhod. Okolní podtlak zvyšuje koeficient difúze vody dřevem a také snižuje bod varu vody. To má za následek zkracování doby sušení, resp. se dosahuje vyšší rychlosti sušení. Použitím dielektrického ohřevu se rychlost sušení zvyšuje ještě více. Elektromagnetické záření se dostává skrze celý průřez materiálu téměř okamžitě. Při tomto ohřevu totiž většinou dochází k tomu, že uvnitř dřeva je vyšší teplota než na povrchu a vlhkost se pohybuje ve směru nižší teploty. Při teplovzdušném sušení dochází k opačnému jevu a gradient teploty zde zpomaluje pohyb vlhkosti ze dřeva. Srovnání sušících časů udávaných výrobci jasně ukazuje, že při sušení dubu (u MW ebenu) za přibližně stejných podmínek, dosahuje dielektrický ohřev lepších hodnot než je tomu u konvekčního ohřevu či přehřáté páry. Avšak sušárny s běžnými způsoby ohřevu (kromě kontaktního ohřevu) mají o dost větší kapacitní možnosti, což je jejich nesporná výhoda. Sušením větších tloušťek u MW ohřevu nemusí docházet k průniku do celého průřezu materiálu, protože mikrovlnné záření neproniká tak hluboko a doporučuje se zde sušit řezivo menších dimenzí (do 120 mm). Jistě to je dobrá možnost pro menší truhlářské dílny. Naopak vlastnosti radiofrekvenčního záření dovolují sušit i větší tloušťky (až 300 mm). Tato technologie je jistě zajímavá pro pilařské výroby. Zcela nejkratší časy sušení udávané výrobci má sušárna The High Eec Dryer, model HED – 5020 s radiofrekvenčním ohřevem. Naopak nejhorší časy sušení má Naiman VSD 2000 využívající konvekční ohřev. Zde hraje roli samotný způsob ohřevu a také cyklické vytváření podtlaku. Existují i kontinuální vakuové sušárny s konvekčním ohřevem, kde je nutné použít výkonnější ventilátory z důvodu nízkého tlaku vzduchu. Ovšem i přesto bych volil jiný ohřev i s ohledem na kapacitní možnosti. Zajímavou alternativou se zdá být vakuové sušení v přehřáté páře. Sušárna High Vac dosahuje o něco lepších sušících časů než Naiman VSD 2000. Firma Hildebrand – Brunner uvedla na trh nový dokonalejší model High Vac Master, o kterém ještě neuvádí mnoho informací, ale měl by předčit svého předchůdce High Vac. A to jak zkrácením doby sušení, tak i lepší kvalitou. Další výhodou je značné zvýšení kapacity sušárny. Zařízení Woodmaster WMS – 04 od firmy Wood Master Slovakia s mikrovlnným ohřevem ukazuje dobré časy sušení a jedná se o plně automaticky řízenou jednotku. Tato firma

- 39 -

už nemá funkční internetové stránky. Její produkty nejsou nikde k nalezení, takže zřejmě zanikla. Při porovnání experimentálně zjištěné rychlosti sušení u kontaktního a radiofrekvenčního ohřevu jsou výsledné hodnoty rychlosti téměř stejné. U kontaktního ohřevu byla rychlost sušení nepatrně vyšší a spotřeba energie byla až o 30 % nižší. Je tedy zřejmé, že vakuové sušárny s RF ohřevem jsou náročnější na spotřebu elektrické energie. Je však nutno si uvědomit kapacitní problém u kontaktního ohřevu. Pokud budeme chtít sušárnu o velké kapacitě a pro větší rozměry řeziva, nebude technicky a ekonomicky možné použít kontaktní ohřev. Je to z důvodu potřeby velkého množství materiálu na počet a rozměr vyhřívacích desek. Poslední z řady je ohřev infračervený, u kterého se experimentálně podařilo zjistit čas sušení pro různé dřeviny. Jedná se ovšem o malou experimentální sušárnu, proto se časy nedají porovnat. Co je na experimentu zajímavé, jsou grafy (graf 4.3), které ukazují průběh teplot (na dvou místech v sušárně i ve dřevě), tlaků (uvnitř a na povrchu dřeva) a vlhkosti v závislosti na času sušení. Můžeme zde dobře pozorovat jednotlivé měnící se hodnoty v čase. Jelikož jsem nic dalšího ohledně této problematiky neobjevil, nebudu se jí dále zabývat. Obecně je u vakuových sušáren prokázána vysoká kvalita sušení. Je to způsobeno nižšími teplotami ohřevu i již zmíněnými souhlasně spolupůsobícími gradienty. Při experimentálních sušeních jsou pouze u konvekčního ohřevu zaznamenány menší čelní trhliny. V praxi je však velmi důležité nastavit správné parametry (tlak, teplota,…), jinak může dojít ke znehodnocení sušené suroviny. Je tedy potřeba zkušená a zaškolená obsluha. U vakuových sušáren není možná vizuální kontrola, protože se jedná o uzavřený systém. Výjimkou jsou diskontinuální (cyklické) vakuové sušárny, kde je kontrola možná. Zbarvení v důsledku sušení můžeme u vakuových sušáren téměř vyloučit, protože vytvořením podtlaku klesne obsah vzdušného kyslíku, který je jednou z příčin zbarvení. Dalším faktorem ovlivňujícím zbarvení je teplota, která ve vakuových sušárnách není tak vysoká, proto i z tohoto důvodu je vznik zabarvení značně eliminován. Vysoké pořizovací náklady vakuových sušáren jsou nesporné, proto jsou využívány pouze pro sušení tvrdých listnatých, popř. jehličnatých nebo exotických dřevin. A také tam, kde je požadavek na vysokou výstupní kvalitu bez jakýchkoliv vad nebo zbarvení důsledkem sušení. I přes vysoké náklady na pořízení vakuové sušárny se nesmí zapomínat na rychlost a kvalitu sušení, což může tyto náklady časem zhodnotit.

- 40 -

7

ZÁVĚR Přednost vakuového sušení obecně spočívá především v rychlosti a dobré kvalitě

sušení. Nevýhoda spočívá ve vysokých pořizovacích nákladech. V kombinaci s dielektrickým způsobem ohřevu jsou rychlost a kvalita sušení ještě vyšší. Nevyrábí se však sušárny s tak velkou kapacitou jako u ohřevu konvekčního nebo u sušení využívajícího přehřátou páru. Nejmenší kapacitu mají vakuové sušárny s mikrovlnným a kontaktním ohřevem. Mikrovlnný ohřev je vhodnější pro menší tloušťky řeziva. Nejkratší sušící časy jsou u radiofrekvenčního ohřevu, který je ovšem vysoce náročný na spotřebu elektrické energie. Zátěž elektrické sítě by byla v České republice jistě problém. Tento typ ohřevu je vhodný i pro větší rozměry řeziva. Konvekční ohřev dosahoval nejmenších sušících rychlostí, ale výhodou je kapacita těchto zařízení. Metoda sušení v přehřáté páře se ukázala jako zajímavá, progresivní a poměrně rozšířená. Sušení je velmi rychlé a kvalitní. Kapacitní možnosti dosahují několika desítek metrů krychlových řeziva. Méně rozšířené jsou vakuové sušárny s kontaktním ohřevem. O uplatnění zařízení kombinujícího podtlak a infračervený ohřev v průmyslovém sušení dřeva nejsou zmínky.

- 41 -

CONCLUSION Priority of vacuum drying generally lies in the speed and good quality drying. Disadvantage is high acquisition costs. Drying speed and quality are more higher in combination with the dielectric heating. But the capacity is small compared to driers with convective heating and driers with superheated steam. The minimum capacity have the vacuum driers with microwave and contact heating. Microwave heating is appropriate for smaller thickness of lumber. The highest drying rates are for the radiofrequency heating, which is highly demanding on power consumption. Burden of electricity network would be a problem in the Czech Republic. This type of heating is suitable for larger timber sizes. Convective heating was the lowest drying speed, but the advantage is the capacity of these facilities. Method of drying in superheated steam proved to be interesting, progressive and relatively widespread. Drying is very fast and good-quality. Capacity amounts to several tens of cubic meters of timber. The vacuum drying with contact heating are less extended. About the driers of combined vacuum and infrared heating is not mention in industrial drying of wood.

- 42 -

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

ALIBABA [online]. c1999-2007 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . BUCKI, M., PERRÉ, P.. Radio frequency/vacuum drying of wood: A comprehensive 2D computational model on the board’s scale [online]. 2001 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . CIVIDINI, R., TRAVAN, L. Microwave heating in vacuum-press drying of timber: Practical investigation [online]. 2001 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . CSERTA, Erzsébet, KÖNÖZSY, László, RAUPENSTRAUCH, Harald. Experimental and numerical investigation of wood drying process using modified infra-red heating treatment [online]. 2006 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . DEJMAL, Aleš. Sušení dřeva. Brno , 2004. 89 s. MZLU. Učební texty. DEJMAL, Aleš. Základy hydrotermické úpravy a ochrany dřeva. 1. vyd. Brno : MZLU, 1995. 193 s. ISBN 80-7157-163-3. FUJI ELECTRONIC INDUSTRIAL. High Frequency Vacuum Timber Dryer [online]. 2009 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . GANDELOVÁ, L., HORÁČEK, P., ŠLEZINGEROVÁ, J. Nauka o dřevě. 2. vyd. Brno : MZLU, 2002. 176 s. ISBN 80-7157-577-1. HILDEBRAND HOLZTECHNIK. Hildebrand-Brunner [online]. 2009 [cit. 2009-0415]. Dostupný z WWW: . HORÁČEK, Petr. Fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva I.. 2. přeprac. vyd. Brno : MZLU, 2008. 124 s. ISBN 978-80-7375-169-2. CHEN, Zhangjing. Primary driving force in wood vacuum drying [online]. c1997 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . - 43 -

JUNG, Hee-Suk, EOM, Chang-Denk, SO, Bum-Joon. Comparison of vacuum drying characteristics of radiata pine timber using different heating methods [online]. 2004 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . MERENDA, Lukáš. Varianty využití multifunkčního experimentálního autoklávu. [s.l.], 2006. 86 s. MZLU. Diplomová práce. NAIMAN. Vakuová sušička [online]. 2000 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . NASSWETTROVÁ , Andrea. Analýza přeměny mikroskopické struktury a fyzikálních procesů vybraných dřevin, vlivem vysokofrekvenční elektromagnetické energie mikrovlnného pásma. [s.l.], 2008. 136 s. MZLU. Diplomová práce. PERRÉ, P., MOSNIER, S., TURNER, I.W. Vacuum drying of wood with radiative heating: I. experimental procedure [online]. c2004 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . POŽGAJ, Alexander a kolektiv. Štruktůra a vlastnosti dreva. 1. vyd. Bratislava : Príroda a.s., 1993. 486 s. ISBN 80-07-00600-1. RESCH, Helmuth. High-frequency electric current for drying of wood – historical perspactives [online]. 2006 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . ISSN 0718-221X. RESSEL, J.B. Developments in vacuum drying and press drying of timber [online]. 2003 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . SEYFARTH, R., LEIKER, M., MOLLEKOPF, N. Continuous drying of lumber in a microwave vacuum kiln [online]. 2001 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . TARÁBEK, Pavol, ČERVINKOVÁ, Petra. Odmaturuj z Fyziky. 1. vyd. Brno : Didaktis spol. s r. o., 2004. 224 s. ISBN 80-86285-39-1. TRITHERM TECHNOLOGY. Tritherm [online]. c2001 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: . WIKIPEDIE. Elektromagnetické spektrum [online]. 2002 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: .

- 44 -

WOOD MASTER SLOVAKIA. WMS - 04. [s.l.] : [s.n.], 2001. 4 s. ZHANG, Bi-Guang, et al. Moisture movement characteristics of wood during vacuum and superheated steam drying [online]. 2002 [cit. 2009-04-15]. Dostupný z WWW: .

- 45 -