Le chauffage électrique est-il plus énergivore pour le séchage des panneaux de bois monocouche ? Suggestions pour améliorer quatre paramètres de conception

Ces dernières années, des recherches approfondies ont été menées à l'échelle mondiale sur les caractéristiques de séchage des placages de contreplaqué, en se concentrant principalement sur le séchage à l'air chaud. Des progrès ont été réalisés pour accélérer le processus de séchage en augmentant la température et la vitesse du flux d'air. Parmi les systèmes les plus avancés, l'Allemagne a développé des vitesses de jet allant jusqu'à 60 m/s, avec un contrôle de la température allant de 210°C à 290°C, atteignant une efficacité thermique allant jusqu'à 38%. Les équivalents de consommation d'énergie indiquent 1,9 kWh par kg d'eau évaporée. Historiquement, les faibles taux d'utilisation de l'énergie des éléments chauffants électriques en fil d'alliage dans les équipements de séchage se sont traduits par des taux de consommation d'énergie élevés, équivalant à 5 kWh par kg d'eau évaporée. C'est pourquoi le séchage par chauffage électrique n'a pas été largement promu.

La principale raison de la promotion limitée du séchage par chauffage électrique pour les panneaux monocouches est la consommation d'énergie élevée. Les machines modernes de séchage à jet pour les panneaux monocouches ont freiné le développement des machines de séchage à infrarouge à court terme. Toutefois, la théorie du séchage par infrarouge est plus avancée que celle du séchage par air chaud. Toute théorie acceptée par le marché nécessite un certain temps, allant de quelques années à plusieurs décennies. Les avantages du séchage par infrarouge peuvent être analysés théoriquement. Par rapport au système de circulation thermique, la température de l'air est de 100°C, l'humidité relative est d'environ 5% et la vitesse du flux d'air est de 2m/s. Si la température de surface de la source de rayonnement infrarouge atteint 600°C, son flux de chaleur est 30 fois supérieur à celui du séchage par convection, ce qui rend les méthodes de séchage par infrarouge prometteuses.

Le premier défi à relever est l'amélioration de l'efficacité de l'utilisation de l'énergie. Cela implique principalement deux aspects : l'amélioration de la conversion électrique-thermique des éléments chauffants électriques et l'augmentation du taux d'absorption de la chaleur par les panneaux à couche unique. De même, la réduction de la consommation d'énergie nécessite des efforts dans deux domaines : la réduction des taux de perte de chaleur des équipements et l'amélioration des taux de récupération de la chaleur. La réalisation de ces objectifs pourrait ouvrir la voie au remplacement des systèmes de séchage à air chaud par des systèmes de séchage à chauffage électrique dans le domaine du séchage des panneaux monocouches.

1. Amélioration du taux de conversion électrique/thermique des éléments chauffants

Pour améliorer l'efficacité énergétique, envisagez d'utiliser éléments chauffants en fibre de carbonequi ont un taux de conversion de 95% à 98%. Pendant le chauffage, ils émettent un rayonnement infrarouge ou infrarouge lointain de différentes longueurs d'onde. Cela fait des éléments chauffants en fibre de carbone un choix favorable pour le séchage de panneaux à couche unique. En revanche, les éléments chauffants infrarouges à fil de tungstène atteignent une conversion d'environ 90%, tandis que le fil de résistance en alliage se situe autour de 65%. Ces deux types d'éléments présentent des inconvénients : perte progressive de puissance au fil du temps et nécessité de dispositifs de démarrage progressif en raison de l'impact élevé du courant initial.

2. Amélioration du taux d'absorption de la chaleur des panneaux de bois

Il existe deux mécanismes de séchage : le chauffage passif et le chauffage actif. Le chauffage passif consiste à absorber la chaleur dans un environnement à haute température, en réchauffant de l'extérieur vers l'intérieur, comme dans les mécanismes de séchage par circulation thermique. Le chauffage actif consiste à absorber de l'énergie pour chauffer de l'intérieur vers l'extérieur, comme dans le cas du chauffage par micro-ondes ou par rayonnement infrarouge. Cette dernière méthode offre une plus grande efficacité thermique. Les coûts d'investissement initiaux élevés du chauffage par micro-ondes le rendent moins viable, mais le chauffage par rayonnement infrarouge offre un meilleur rapport coût-efficacité en chauffant activement les panneaux de bois par rayonnement infrarouge.

3. Réduction du taux de perte de chaleur des équipements

Des mesures d'isolation efficaces sont essentielles pour réduire les pertes de chaleur. Une isolation adéquate permet d'éviter que la température de la surface extérieure d'un équipement bien isolé ne dépasse 50°C. Choisissez les matériaux d'isolation en fonction des exigences régionales et spécifiques au site, en optant pour la qualité sans nécessairement opter pour le coût le plus élevé ou le prix le plus bas. En outre, il convient de minimiser les pertes de chaleur en réduisant les orifices de dissipation de la chaleur et en mettant en œuvre des mesures d'isolation aux points d'entrée et de sortie des produits afin de minimiser le flux de chaleur.

4. Amélioration du taux d'utilisation de la chaleur de l'équipement

Une récupération efficace de la chaleur est essentielle dans les équipements de séchage à l'air chaud, où la réutilisation maximale de la chaleur améliore considérablement les taux d'utilisation globaux. De même, l'utilisation d'éléments chauffants en fibre de carbone pour le séchage par rayonnement infrarouge nécessite également une récupération de la chaleur. Mettre en place des dispositifs de récupération de la chaleur aux points d'émission des gaz d'échappement après inspection sur place et conception par les fabricants d'équipements appropriés.

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