Say go o Viet Nam

Ministry of Agriculture & Rural Development

Collaboration for Agriculture & Rural Development

BÁO CÁO

027/06VIE Tăng cường kỹ năng và cải tiến công nghệ cho các xưởng xẻ quy

mô nhỏ vùng nông thôn Việt nam.

MS4: Sấy gỗ ở Việt Nam

by

Gerry Harris, Peter Vinden, Philip Blackwell and Pham Duc Chien

Tháng 10, 2009

Báo cáo dự án 027/06VIE Tăng cường năng lực và cải tiến công nghệ cho các xưởng xẻ vùng nông thôn VN.

Sấy gỗ ở Việt Nam of 81

MỤC LỤC

TÓM TẮT VÀ KHUYẾN NGHỊ MỤC LỤC .............................................................................................................................................2 PHẦN 1- KHẢO SÁT CÁC NHÀ MÁY Ở VIỆT NAM VÀ ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ SẤY .....4 Giới thiệu ................................................................................................................................................4 Tổng quan ...............................................................................................................................................4 Tóm tắt kết quả .......................................................................................................................................5

Giám sát và điều khiển nhiệt độ..........................................................................................................8 Dòng không khí lưu chuyển.............................................................................................................. 11

Bộ phận chuyển hướng ................................................................................................................. 11 Xếp gỗ ........................................................................................................................................... 16 Một số kết quả...............................................................................................................................17

Nồi hơi đốt bằng củi.......................................................................................................................... 18 PHỤ LỤC – BÁO CÁO KHẢO SÁT CÁC NHÀ MÁY...................................................................... 20

Thăm nhà máy A - CAXE Environmental & Thermal Engineering Co Ltd.................................... 20 Giám đốc Mr Bui Anh Viet ..............................................................................................................20 Thăm nhà máy B – Công ty Hoang Thanh ...................................................................................... 22 Thăm nhà máy C – Công ty Troung Tai .......................................................................................... 27 Thăm nhà máy D – CƠ SỞ SẤY GỖ CHANH HUNG................................................................... 29 Thăm nhà máy E - Đại học Nong Lam ............................................................................................. 36 Thăm nhà máy F –Công ty công nghệ Thien Hung (THC) ............................................................. 41

THC Factory ................................................................................................................................. 42 Thăm nhà máy G –Phân viện Khoa học Lâm nghiệp Miền Nam - Hợp tác Sth. Vietnam Co-Op ...49 Thăm nhà máy H - Chế biến gỗ Truong Thanh ................................................................................ 56

PHẦN 2 TIỀM NĂNG CHO LÒ SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM 64

Giới thiệu .......................................................................................................................................... 64 Tổng quan ......................................................................................................................................... 64 Hiệu quả của sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời............................................................................ 67 Số liệu khí hậu .................................................................................................................................. 69 Phưong pháp tính toán năng lượng tiết kiệm .................................................................................... 69

Bức xạ mặt trời ............................................................................................................................. 70 Kiểu lò sấy ........................................................................................................................................ 71 Kết luận............................................................................................................................................. 77 Phụ lục 1 ........................................................................................................................................... 77

REFERENCES ..................................................................................................................................... 81



TÓM TẮT VÀ KHUYẾN NGHỊ

Báo cáo này được chia làm 2 phần. Phần 1 tóm tắt kết quả khảo sát một số cơ sở sản xuất đồ mộc và các xưởng xẻ và mối liên hệ với các hoạt động của các lò sấy gỗ. Các lò sấy ở Viêt Nam rất khác nhau về cấp độ, từ công nghệ cao đắt tiền tới rẻ tiền, công nghệ cũ, và do địa phương tự xây dựng. Tuy nhiên, hoạt động của các lò sấy đã khảo sát nhìn chung có thể được cải thiện để nâng cao hiệu quả sử dụng. Báo cáo này tóm tắt các khía cạnh của các lò sấy cùng với các khuyến nghị để cải thiện chất lượng sấy gỗ. Đây là cơ sở cho “Chương trình cải thiện công nghệ sấy gỗ” của Việt Nam. Điều này vô cùng cần thiết nếu phần lớn gỗ sấy được sử dụng cho đóng đồ mộc. Nhìn chung, phần lớn các lò sấy của Việt Nam sử dụng lò đốt. Trong khi mục tiêu chủ yếu của sấy cưỡng bức là giảm độ ẩm của gỗ xuống thấp hơn độ ẩm bão hoà (28%), độ ẩm của gỗ sau sấy rất biến động. Kết quả này sẽ ảnh hưởng rất nhiều tới chất lượng đồ mộc sử dụng gỗ sấy.

Phần 2 đánh giá tiềm năng các lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam. Việt Nam có một tiềm năng rất lớn về sử dụng công nghệ sấy gỗ bằng năng lượng mặt trời, đặc biệt là ở khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh và Tỉnh Đắc Lắc, nơi mà sấy gỗ bằng không khí khá phổ biến và sấy gỗ tới độ ẩm cân bằng là nhu cầu thiết yếu cho đóng đồ mộc.

Một số khuyến nghị như sau:

1. “Chương trình cải thiện sấy gỗ” do Cục Lâm nghiệp chủ trì xây dựng gồm các hướng dẫn và đào tạo cơ bản về sấy gỗ ở các khu chế biến gỗ và sấy gỗ. Một số thay đổi nhỏ cần được điều chỉnh để thực hiện chương trình. Có thể đợt tập huấn có thể kéo dài 1 tuần và gồm các kiến thức chủ yếu về sấy gỗ và một số lĩnh vực liên quan.

2. Các nghiên cứu về công nghệ chế biến và sấy gỗ cần được tiếp tục, đặc biệt là là cho gỗ keo rừng trồng phục vụ mục tiêu gỗ lớn cho sản xuất đồ mộc ở Việt Nam. Chương trình này nên bao gồm các đào tạo thạc sĩ phối hợp giữa Việt Nam và Australia, với mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực cho chương trình cải thiện sấy gỗ ở Việt Nam.

3. Phát triển công nghệ sấy mới cần chú trọng tới:

Các lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời với công nghệ Australia, xây dựng các mô hình trình diễn về sấy sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam. Các hoạt động này sẽ được các nhà máy nội địa tiếp tục thực hiện.

Cần tiến hành các khảo sát để xác định các địa điểm thích hợp nhất cho sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời (sử dụng mô hình phân tích hồi quy trong báo cáo này) ở khắp Việt Nam.

4. Mô hình nên được xây dựng ở một nhà máy sấy gỗ hiện đại cho một cụm các xưởng xẻ nhỏ và/hoặc cho một khu vực chế biến gỗ để cải thiện công nghệ sấy và chế biến gỗ của khu vực. Hỗ trợ tài chính là cần thiết để xây dựng các lò sấy thích hợp.



PHẦN 1- KHẢO SÁT CÁC NHÀ MÁY Ở VIỆT NAM VÀ ĐÁNH GIÁ CÔNG NGHỆ SẤY

Giới thiệu Nhóm cán bộ dự án CARD đã khảo sát một số nhà máy ở miền Nam và miền Trung với các thiết bị sấy gỗ. Các thiết bị máy móc ở các nhà máy rất khác nhau, từ thô sơ, công suất nhỏ, lò sấy trong nhà tới các thiết bị máy móc hiện đại. Nhóm cán bộ cũng đã khảo sát một số nhà máy sản xuất lò sấy để tìm hiểu máy móc thiết bị và công nghệ sấy của Việt Nam.

Tất cả các lò sấy mà nhóm cán bộ tới thăm đều sử dụng gỗ phế liệu làm nhiên liệu đốt lò, hoặc là đốt lò tạo hơi nóng trực tiếp, hoặc là đun nồi hơi để cung cấp hơi nóng cho lò sấy.

Nhóm cán bộ cũng đã thăm lò sấy của Trường đại học Nông lâm Thành Phố Hồ Chí Minh nơi được sử dụng cho nghiên cứu và kinh doanh. Các máy móc thiết bị này đầu tiên được Giáo sư Cac xây dựng những năm 1990 (xem phần CAXE Section ở phụ lục A để có thêm thông tin). Thiết kế này là cơ sở cho nhóm cán bộ đánh giá rất nhiều các lò sấy khác ở Việt Nam.

Tổng quan

Sấy cưỡng bức gỗ là quá trình làm nước ở trong gỗ chuyển ra ngoài tới khi độ ẩm của gỗ đạt độ ẩm cần thiết (TMC), phù hợp với các mục đích sử dụng. Độ ẩm của gỗ (MC) thích hợp cho sử dụng vào khoảng 8-15%.

Gỗ mới chặt hạ thì các vách tế bào gỗ và trong tế bào (ví dụ lumen) chứa đầy nước. Khi quá trình sấy bắt đầu, nước từ các lumen thoát ra ngoài trước, sau đó nước từ các thành tế bào bắt đầu bay hơi (Bootle, 2005). Quá trình này cứ tiếp tục cho tới lúc nước ở trong gỗ giảm tới độ ẩm cân bằng với độ ẩm của môi trường xung quanh. Độ ẩm mà tại đó nước chỉ còn ở vách tế bào được gọi là độ ẩm bão hoà thớ gỗ (fsp)

Gỗ được sấy chủ yếu để:

• Giảm trọng lượng cho mục tiêu vận chuyển, • Tăng độ chịu lực – Gỗ sấy chịu lực tốt hơn gỗ tươi, • Duy trì được kích thước và hình dạng chuẩn • Dễ sơn và dán • Có thể được gia công và hoàn thành với tiêu chuẩn cho phép (ATSM, 1997).

Từ mục tiêu kinh doanh, quá trình sấy cần phải rẻ, hiệu quả và càng nhanh càng tốt với một số khuyết tật cho phép (Walker, 2006). Mục tiêu của việc sấy gỗ (từ viễn cảnh kinh doanh) là:

• Sấy gỗ càng nhanh càng tốt – với số khuyết tật cho phép • Sấy gỗ tới độ ẩm mong muốn với khoảng chênh lệch nhỏ (e.g. ± 2% MC) • Sản xuất gỗ với ứng suất trong nhỏ, ví dụ ứng suất sấy do điều kiện sấy tạo ra • Sản xuất gỗ với số khuyết tật cho phép, ví dụ nứt, vỡ, co ngót, biến màu(Walker,

2006).



Do sấy gỗ đóng một vai trò rất quan trọng trong chế biến gỗ, các hoạt động sấy gỗ phải được kiểm soát, giám sát để đảm bảo gỗ sấy có chất lượng cao nhât.

Tóm tắt kết quả

Nhóm cán bộ thấy rằng nhìn chung người vận hành các lò sấy còn thiếu hiểu biết về các nguyên tắc cơ bản về sấy gỗ và vận hành lò sấy. Công nhân vận hành lò sấy thường sử dụng khoảng không gian phía sau lò sấy để ở. Lò sấy được kiểm soát nhưng lại thiếu kiến thức và kỹ năng cơ bản.

Đặc biệt, người vận hành lò sấy thiếu hiểu biết về công việc mình làm, đặc biệt là mối quan hệ giữa nhiệt kế khô (DB) và nhiệt kế ẩm (WB), nhiệt độ, dòng không khí lưu chuyển và kỹ thuật xếp gỗ và ảnh hưởng của các yếu tố này tới các điều kiện bên trong lò sấy và gỗ sấy nếu các yếu tổ này không được giám sát và kiểm soát phù hợp.

Chi tiết hơn, nhóm chuyên gia thấy rằng thường là các cảm biến (WB) của nhiệt kế ẩm không được kết nối (có thể là do người vận hành) với hệ thống kiểm soát lò sấy (Hình. 1). Điều này có nghĩa là lò sấy chỉ được kiểm soát bởi nhiệt kế khô (DB), do đó sẽ tạo lên các ‘hộp nóng’ mà không được kiểm soát bằng độ ẩm. Người vận hành lò sấy đưa ra các quyết định điều chỉnh lò sấy chỉ dựa vào nhiệt kế khô, rất đơn giản là vận hành lò sấy trong khi không hiểu gì về quan hệ giữa nhiệt kế khô và nhiệt kế ẩm. Có trường hợp người vận hành lò sấy đã sử dụng chế độ sấy (ví dụ chế độ sấy sử dụng cả nhiệt kết ẩm và nhiệt kế khô) mà anh ta được học để áp dụng cho quá trình sấy chỉ sử dụng có nhiệt kế khô.

Khi mà cảm biến được cài đặt đúng, chúng được sử dụng cho điều khiển bằng tay, và việc điều khiển các điều kiện trong lò sấy chủ yếu dựa vào việc kiểm soát nhiệt độ (ví dụ WB và/hoặc DB). Việc quyết định mở hoặc đóng các van thích hợp nếu dựa vào các chỉ số không đúng sẽ dấn tới việc các điều kiện trong lò sấy bị sai lệch và chỉ có thể phát hiện ra ở lần kiểm tra tiếp theo.

Kiểm soát độ ẩm nhìn chung dựa vào cảm giác của người vận hành lò sấy. Có trường hợp xảy ra là bộ phận kiểm soát độ ẩm cho thấy cần phải điều chỉnh van dừng, xả ra bên ngoài, ‘ON’ cho tới khi nước tràn ra ngoài cửa ra vào.

Chỉ có một lò sấy là sử dụng thiết bị kiểm soát tự động 24 giờ/ngày để kiểm soát điều kiện sấy trong lò sấy.

Việc sử dụng bộ phận chuyển hướng để hạn chế luồng khí lưu chuyển xung quanh đống gỗ gần như không được chú ý. Có trường hợp các tấm ván gỗ được xếp cùng hướng với hướng dòng không khí lưu chuyển (Hình. 4a) với mục đích xếp gỗ kín vào các khoảng trống trong lò sấy, nơi mà không thể xếp theo chiều phù hợp được nữa do ván gỗ dài. Điều này sẽ ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của gỗ sấy do dòng không khí lưu chuyển có tác động không đồng đều giữa các ván và các phần của ván.

Hơn thế nữa, các lò sấy nhìn chung xếp gỗ vào lò sấy tới mức nhiều nhất có thể, do đó các khoảng cách giữa các đống gỗ và với tường lò rất không hợp lý, hoặc quá rộng hoặc là quá hẹp so với kích thước chuẩn (Hình. 4b). Điều này sẽ tạo ra một dòng khí không đều lưu chuyển qua đống gỗ và từ trên xuống dưới. Ở một vài trường hợp, khoảng không gian của hệ



thống thông gió cũng được chất đầy gỗ cần sấy lại (Hình. 4c). Việc làm này chỉ làm giảm hiệu quả sấy gỗ của lò.

Liên quan tới việc xếp gỗ vào lò sấy, có những trường hợp gỗ xếp vào đống nhưng thiếu thanh kê. Nhìn chung, các tấm ván được xếp trên các tấm kê cùng loại gỗ với các tấm ván cần được sấy bằng cách xếp các thanh kê này vuông góc với các tấm ván (Hình. 4d) để tạo khoảng không giữa các tấm ván cho không khí lưu chuyển qua. Trong nhiều trường hợp, các tấm kê quá dày tạo ra khoảng không lớn giữa các tấm ván, và kết quả là làm giảm hiệu quả của việc sấy gỗ.

Hình 1. Cảm biến của nhiệt kế ẩm không được kết nối chuẩn

Hình 2. Kiểm soát lò sấy điển hình – DB cảm biến và công tắc quạt



Hình 3. Thiết bị kiểm soát lò sấy được lắp đặt xuyên qua tường.

Hình 4a. Các tấm ván xếp dọc theo chiều dòng khí lưu chuyển.

Hình 4b. Khoảng tối thiểu để thông gió. Hình 4c. Gỗ sấy xếp kín khỏang không thông gió.



Hình 4d. Ví dụ điển hình về xếp gỗ với tấm kê dày.

Giám sát và điều khiển nhiệt độ

Điều kiện bên trong lò sấy nhìn chung được kiểm soát bởi nhiệt độ của nhiệt kế khô (DBT) và nhiệt độ ở nhiệt kế ẩm (WBT). Các thông số này được sử dụng để xác định độ ẩm tương đối (RH) (ví dụ độ ẩm ở trong không khí). Ba thông số này đượ sử dụng để xác định độ ẩm cân bằng (EMC) hoặc là độ ẩm mong muốn ở bên trong lò sấy. DBT và WBT được thiết lập dựa vào các điều kiện tiên quyết đã biết được gọi là lịch trình hay là chế độ sấy. Chế độ sấy khác nhau sử dụng cho các loài khác nhau và được xác định qua nghiên cứu và tham vấn với các ngành công nghiệp. Một ví dụ về một chế độ sấy cụ thể có thể là DBT = 60° và WBT = 55° và EMC = 12.5%. Nếu lò sấy chỉ được kiểm soát bằng nhiệt kế khô DBT (ví dụ không có kiểm soát độ ẩm) có thể có kết quả là EMC có thể hạ thấp hơn 2-3%, điều này sẽ tạo ra một môi trường cực kỳ khô và kết quả là gỗ bị phế loại nhiều.

Họat động sấy gỗ, kiểm soát chỉ sử dụng nhiệt kế khô DBT không được khuyến khích vì nó sẽ tạo ra gỗ sấy chất lượng kém, đặc biệt là gỗ chất lượng cao sử dụng để đóng đồ mộc. Loại sấy gỗ này tạo ra sự biến động về độ ẩm ở sản phẩm cuối cùng cũng như tạo ra phế phẩm và rắn mặt. Điều này do tiềm năng EMC’s thấp có thể do tại lò sấy thiếu hụt độ ẩm. Đối với sản phẩm chất lượng cao như đồ mộc, nơi mà các ván mỏng được xếp thành đống lớn, một điều rất quan trọng là phải duy trì độ ẩm không đổi, cả bên trong và giữa các thành phần. Bất cứ sự thay đổi đổi ở MC (giữa các ván gỗ) sẽ tạo ra các vết co nứt, vỡ gỗ.

Nhóm cán bộ thấy rằng cảm biến WB không được sử dụng và chúng không được kết nối với bộ phận kiểm soát (Hình. 1). Điều này có nghĩa là lò sấy được kiểm soát chỉ bằng nhiệt độ của nhiệt kế khô, quá trình sấy sẽ tạo ra các hộp nóng vì không kiểm soát được độ ẩm. Phần lớn các cảm biến được lắp đặt chỉ ở các kiểm sử dụng bằng tay bao gồm có bộ phận đọc và một cọc xuyên qua tường (Hình 3). Điều này sẽ ảnh hưởng tới việc sức nóng sẽ bị tản đi khỏi bộ phận cảm biến khi đưa qua tường nên kết quả đọc sẽ không phản ánh chính xác.

Lò sấy có cảm biện không được lắp đặt chuẩn thường chỉ được sử dụng cho việc kiểm soát bằng tay. Điều này có nghĩa là việc kiểm soát các điều kiện bên trong lò sấy dựa chủ yếu vào việc kiểm soát nhiệt độ (ví dụ. WB hoặc DB) và mở hoặc đóng van hơi nước hoặc phun nước để kiểm soát DBT và/hoặc WBT hoặc mở hoặc đóng van kiểm soát độ ẩm. Mở lỗ thông hoặc



tạo thêm khí ẩm nhìn chung được vận hành bằng tay (Hình 5). Người vận hành lò sấy mở hoặc đóng các van tuỳ theo các trị số quan sát được của WBT. Điều này có thể dẫn tới việc khí ẩm của lò bị cạn kiệt làm môi trường bên trong lò sấy quá khô, và các van chỉ được điều chỉnh lại khi người vận hành kế tiếp nhận ca. Độ ẩm nhìn chung được kiểm điều khiển bằng cách mở van cung cấp hơi nước vào lò sấy.

Việc sản xuất các sản phẩm có giá trị cao với độ ẩm chính xác và giảm thiểu phế phẩm, một khuyến nghị cần được quan tâm là các lò sấy cần được lắp đặt bộ phận điều khiển ít nhất là nửa tự động. Trong chuyến khảo sát của nhóm cán bộ, chỉ có một hệ thống lò sấy là được lắp đặt hoàn chỉnh hệ thống điều khiển tự động. Việc sử dụng hệ thống điều khiển tự động sẽ đảm bảo rằng điều kiện lò sấy sẽ được kiểm soát liên tục và không phụ thuộc vào sự quan tâm của người vận hành lò sấy. Điều này cũng cũng đảm bảo một lượng gỗ lớn nhât ở đầu ra với một độ ẩm phù hợp và giảm thiểu được phế thải.

Như đã thảo luận, cảm biến WB có chiều hướng không được kết nối chuẩn. Tuy nhiên, nơi mà hệ thống nhiệt kế ẩm đảm bảo việc lắp đặt các thiết bị này cần được thoả mãn với cảm biến và bình ẩm thích hợp. Tuy nhiên, nhóm cán bộ quan sát trong phần lớn các lò sấy, một mảnh vải ‘dày’ được sử dụng để làm bấc (Hình 5a). Điều này sẽ làm giảm hơi nước và và dòng khí tác động lên cảm biến và như vậy sẽ làm cho số đo của WBT bị sai lệch. Bấc của bình ẩm nên được làm bằng vật liệu mềm có thể dễ dàng bốc hơi từ bề mặt. Do đó, một khuyến nghị là một vật liệu mỏng hơn nên được sử dụng để đảm bảo có thể phủ toàn bộ bình và cảm biến và có khả năng duy trì dòng nước lưu chuyển. Điều này đảm bảo rằng con số đọc được từ WBT là chính xác. Một lựa chọn là sử dụng một ‘boot lace’, một loại vật liệu (Hình 5b) cái mà ‘snugly’ phù hợp với bầu đựng cảm biến. Cảm biến khô nên được lắp đặt để không khí được lưu chuyển lên bấc và không bị lưu giữ ở góc bầu. Bấc cũng nên được giữ gìn sạch và thay đổi theo lịch trình.

Hình 4. Điều khiển van bằng tay.



Hình 5a. Bầu ướt điển hình với bấc quá dày.

Hình 5b. Cảm biế ướt với bấc viền.

Thêm vào đó, hệ thống làm ẩm của phần lớn các lò sấy được cung cấp từ một ống sắt với các lỗ nhỏ được đục theo chiều dài của ống (Hình 6). Các lỗ nhỏ nhằm cung cấp các dòng nước nhỏ mà có thể làm ướt đống gỗ, chứ không phải là cung cấp nước bằng cách phun hoặc phun sương cho lò sấy. Một điều cần lưu ý là các lỗ nhỏ để phun nước vào có thể sẽ bị lấp kín, và như vậy sẽ giảm tính hiệu quả của việc lưu chuyển độ ẩm tới lò sấy. Một điều không rõ ràng là có hay không xử lý nước được sử dụng.

Một điều được khuyến nghị là nước nên được phun hạt nhỏ vào tròng lò sấy và nước nên được xử lý trước khi sử dụng.



Figure 6. Ống cung cấp nước/hơi nưới bố trí ở phía trước bộ phận cung cấp nhiệt.

Dòng không khí lưu chuyển

Dòng khí để lưu chuyển khí nóng tới gỗ và và chứa độ ẩm bốc hơi từ gỗ, do vậy dòng khí lưu chuyển phù hợp là vô cùng cần thiết để sấy gỗ đều và có chất lượng cao. Do đó (trong một lò sấy) cần phải đảm là không khí phải được lưu chuyển phù hợp và đều qua đống gỗ và các tấm ván của đống gỗ. Thời gian sấy gỗ và chất lượng của gỗ phụ thuộc vào sự tốc độ và sự đều đặn của dòng khí lưu chuyển. Van chuyển hướng và các thanh kê đóng vai trò rất quan trọng trong việc phân phối dòng khí lưu chuyển đều quanh bãi gỗ và giữa các tấm ván gỗ cần sấy.

Bộ phận chuyển hướng

Bộ phận chuyển hướng trong lò sấy được sử dụng để chặn và chuyển hướng dòng khí lên trên hoặc xung quanh đống gỗ, và như vậy sẽ lưu chuyển khí nóng qua các thanh kê và các tấm gỗ sấy, và tạo ra dòng khí đều đặn xung quanh lò sấy. Nhìn chung, vật liệu làm bộ phận chuyển hướng cần mềm dẻo, có thể thay đổi vị trí để chuyển hướng dòng khí lưu chuyển trong lò sấy (Hình 6). Điều này tạo ra dòng khí đều lưu chuyển giữa các tấm gỗ và các tấm kê, và do vậy sẽ làm quá trình sấy được đều và ổn định. Nếu dòng khí lưu chuyển xung quanh đống gỗ thì sẽ làm giảm dòng khí đi xuyên qua đống gỗ và qua các thanh kê, và kết quả là thời gian sấy gỗ phải kéo dài hơn và độ ẩm sẽ phân bố không đều trong đống gỗ và các phần của các ván sấy. Việc thiết kế đống gỗ vào lò sấy (ví dụ độ rộng của khoảng không xung quanh và bên trên đống gỗ) có ảnh hưởng trực tiếp tới lượng khí xuyên qua đống gỗ và có thể bị giảm tới 50%. Điều này sẽ dẫn tới việc thời gian sấy có thể phải tăng lên tới 50% nữa.

Spray outlet



Hình 6. Sở đồ lò sấy điển hình với bộ phận chuyển hướng gió ở trần và ở sàn lò.

Một điều cần quan tâm là lò sấy kiểu 1 có một vấn đề cố hữu về bộ phận chuyển hướng giữa bộ phận tản nhiệt và quạt gió (ví dụ không khí được lưu chuyển trực tiếp từ bộ phận tản nhiệt tới quạt). Do không khí nóng từ bộ phận tản nhiệt thổi vào đống gỗ (nên gặp lực cản đáng kể) nên một lực cản đáng kể tới dòng khí lưu chuyển được tạo ra. Do không có bộ phận chuyển hướng hiệu quả ở các lò sấy giữa hệ thống quạt và bộ phận tản nhiệt nên thay vì thổi vào đống gỗ một lượng khí lớn sẽ lưu chuyển trực tiệp tới quạt (Hình 7a).

hình 7a. Lò sấy loại I với khí lưu chuyển vòng



Hình 7b. Sử dụng tấm chắn chuyển để ngăn gió đi trực tiếp từ bộ phận tản nhiệt tới quạt.

Hình 7c. Giải pháp đơn giản bằng cáy xếp gỗ chắn đường lưu chuyển của không khí từ bộ phận tản nhiệt tới hệ thống quạt (nhìn mũi tên).



Hình 7d. Sử dụng gỗ để chắn đường lưu chuyển của không khí ở trần lò sấy và đỉnh của đống gỗ (khuyến nghị).

Vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách tạo ra một bộ phận chuyển hướng ở bên trên của hệ thống quạt mà có thể thay đổi vị trí tuỳ thuộc vào việc xếp gỗ vào và sấy gỗ. Một giải pháp khác (Hình 7c) là xếp gỗ lên phần trên của hệ thống quạt để ngăn dòng khí lưu chuyển từ bộ phận tản nhiệt tới quạt. Thêm vào đó, một số tấm ván gỗ có thể được sử dụng để làm đầy khoảng trống giữa mặt trên của đống gỗ và trần của lò sấy (hình 7d), và như vậy sẽ chặn được dòng không khí lưu chuyển qua khoảng không này. Tuy nhiên, không nên xếp đầy khoảng không này bằng những mẩu gỗ vụn như được quan sat ở nhiều lò sấy (Hình 7e).

Hình 7e. Bộ phận chuyển hướng gió sử dụng các mẩu gỗ xếp ở phía trên của đống gố – không nên áp dụng.

Hình 8a và 8b chỉ cách sử dụng một bộ phận chuyển hướng đóng mở được lắp đặt ở trần của lò sấy, có thể dễ dàng vận hành đóng kín khoảng không giữa mặt trên của đống gỗ và trần của lò sấy. Kiểu chuyển hướng này có thể rút lên trên trần khí xếp gỗ vào lò và kéo xuống mặt đống gỗ khi đã xếp gỗ xong. Kiểu bộ phận chuyển hướng này có thể sử dụng gỗ dán hoặc tôn hoặc vật liệu mềm mại như băng chuyền.



Hình 8a. Bộ phận chuyển hướng lắp đặt ở trần lò sấy .

Hình 8b. Cáp điều khiển bằng tay đóng/mở bộ phận đổi hướng.

Có một lưu ý liên quan tới kiểu xếp gỗ của lò sấy này vì không khí nóng sẽ phải qua chiều rất dài của đống gỗ (Hình. 8d), do đó độ ẩm không đều có thể xảy ra giữa hai bên của đống gỗ. Điều này còn bị làm trầm trọng hơn nếu không lò sấy không có bộ phận chuyển hướng ngăn không cho không khí đi trực tiếp từ bộ phận toả nhiệt tới quạt. Tuy nhiên, ngay cả khi mà bộ phận chuyển hướng khí nóng làm việc tốt, khí nóng sẽ được thổi vào đống gỗ (nơi gần quạt nhất) và lưu chuyển qua đống gỗ, truyền khí nóng vào gỗ cũng như hấp thụ độ ẩm từ gỗ, và nếu chiều này dài quá, sẽ hình thành sự khác biệt về độ ẩm và nhiệt độ giữa hai bên đống gỗ. Điều này sẽ dẫn tới việc ở phần gỗ (ví dụ ở gần bộ phận tản nhiệt) sẽ khô và phần gỗ ở bên phía kia vẫn còn ‘ẩm’. Do đó, cần ghi nhớ là chiều rộng của đống gỗ không được quá dài quá.

Baffle

Baffle

Close/Release handle



Hình 8c. Chuyển hướng xung quang đống gỗ – cần bộ phận chuyển hướng gió.

Hình 8d. Đường đi của không khí nóng qua đống gỗ quá rộng.

Xếp gỗ Xếp gỗ vào lò sấy bao gồm việc xếp các thanh kê nhỏ giữa các tấm gỗ để ngăn các lớp ván gõ này với các lớp ván gỗ khác. Các thanh kê này có khoảng cách đều nhau trong khoảng chiều rộng của đống gỗ, và có các kích thước và độ dài nhất định. Mục tiêu của các thanh kê là:

a tạo ra các khoảng trống giữa các tấm gỗ để dòng khí nóng có thể lưu chuyển giữa các tấm gỗ và làm khô gỗ, và

b Giảm thiểu phế phẩm như cong, vênh, nứt, với từ quá trình sấy gỗ.

Xếp gỗ ẩu và không đúng ký thuật sẽ tạo ra nhiều khuyết tật, phế phẩm cho gỗ sấy (Hình. 9).

Thanh kê nhìn chung là một thanh gỗ có kích thước khoảng 16-20 mm dày và 30-38 mm rộng. Khoảng cách giữa các thanh kê phải đều nhau với độ rộng khoảng 300mm hoặc 450mm và nên được tạo ra từ gỗ tròn, được sấy, làm bào nhẵ, không có nấm mục hại (ATSM, 1997).



Hình 9. Sự biến dạng của đống gỗ do thanh kê không phù hợp

Nguồn:(Nolan et al., 2003) Hình 10. Khuôn mẫu xếp đống.

Sử dụng khuôn mẫu xếp đống có thể cải thiện được chất lượng của gỗ xếp đống với và thanh kê, khoảng cách đều nhau, và cũng cải thiện được tính hiệu quả của việc xếp đống.

Một số kết quả Kỹ thuật xếp đống ở các xưởng cưa và các nhà máy nhìn chung khá yếu kém, họ không hoặc rất ít khi dùng khung xếp đống. Kích cơ của thanh kê không phù hợp và thường được làm bằng vật liệu kém chất lượng. Thêm vào đó, sự ngắn và thẳng hàng của các thanh kê trong đống và các thanh kê giữa các đống rất không được hú ý. Điều này đã tạo lên rất nhiều sự biến dạng của gỗ do kỹ thuật xếp đống không phù hợp (Hình 11)



Hình 11. Thanh kê không phù hợp – ván bị biến dạng

Nhiều hơn một lần nhóm cán bộ khảo sát thấy nấm mốc mọc lên ở gỗ phía trong của lò sấy (Hình 12). Đây là kết quả của việc xếp đống không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm gỗ bị cách ly và bị ẩm và không được sấy.

Hình 12. Nấm mọc lên ở gỗ trong lò sấy do kỹ thuật xếp đống không được chú ý làm không khí khô không lưu chuyển tới đươc, kết quả là gỗ bị ẩm và không được sấy.

Nồi hơi đốt bằng củi Tất cả các lò sấy mà nhóm cán bộ được khảo sát đều trực tiếp sử dụng gỗ để đốt nồi hơi lấy nhiệt từ hơi nóng hoặc sử dụng hơi nước nóng làm phương tiện truyền nhiệt để sấy gỗ.

Một công ty sử dụng 2.500 kg/hr củi để cung cấp nhiệt cho nồi hơi, tương đương với mức độ sử dụng khoảng 8m3 củi môt ngày. Củi này thường được cung cấp từ bên trong xưởng xẻ và cái giá nếu bán ở thị trường là khoảng US$2/t. Một câu hỏi đặt ra là sự biến động của việc sử dụng gỗ phế loại từ các xưởng xẻ để làn nhiên liệu sấy gỗ. Hiện tại, phế loại của xưởng xẻ khá rẻ, nhưng có một sự lựa chọn nữa để xử dụng gỗ phế loại này là làm ván nhân tạo, và nó có thể trở lên có giá trị hơn nhiều. Giá này có thể sẽ tiếp cận tới giá như ở Trung Quốc khi gố phế liệu được bán với giá US$40/t làm cho nhiên liệu sử dụng cho sấy gỗ bị đắt lên rất nhiều.



Hình 13. Sử dụng gỗ phế loại để đun nồi hơi.

Hình 14. Gố phế loại US$2/t được bốc xếp lên xe tải.



PHỤ LỤC – BÁO CÁO KHẢO SÁT CÁC NHÀ MÁY

Thăm nhà máy A - CAXE Environmental & Thermal Engineering Co Ltd Công ty sản xuất lò sấy

Giám đốc Mr Bui Anh Viet [email protected]

Công ty CAXE sản xuất các thiết bị sấy gỗ, thích hợp với các buồng sấy có dung tích từ 25 tới 50 m3. Các buồng sấy thường được xây dựng bằng gạch và xi măng. Buồng sấy thường được do chủ lò sấy xây dựng, nhưng các thiết bị sấy ví dụ quạt, thiét bị truyền nhiệt... thường được các công ty/nhà máy khác như CAXE cung cấp.

Hệ thống thông gió gồm có thể lên tới 7 (phụ thuộc vào kích thước buồng sấy) quạt kích đường kính 600 mm, lưu chuyển gió khoảng 9600 m3/hr, công suất 1.5 hp, có thể chạy bằng mô tơ điện lắp đặt bên ngoài.

Sức nóng thường được do một nồi hơi đốt bằng gỗ cung cấp, thiết bị này có thể do CAXE cung cấp.

Hệ thống điều khiển bằng tay như lò sấy kiểu MK I, điều khiển nửa tự động như ở lò sấy kiểu MKII. Nhiệt kế ẩm và nhiệt kế khô hoạt động dựa trên các cảm biến ở mô hình MK I, mặc dù trong lò sấy được giám sát, hệ thống nhiệt kế ẩm không phải lúc nào cũng được kết nối hoàn chỉnh. Các van được mở và đóng bằng tay. Ở mô hình MK II cảm biến của nhiệt kế ẩm và khô là cảm biến sử dụng điện.

Hình A1.Hệ thống buồng sấy nhà máy CAXE.



Hình A2. Điểu khiển quạt.

Hình A3. Điều khiển độ ẩm bằng tay & và cảm biến nhiệt kế ẩm trong lò sấy.

Hình A4. Nồi hơi đun bằng củi và gỗ đã qua sấy.

Công ty có 12 lò sấy The company has 12 kilns ở gần TP Hồ Chí Minh.

Giá: 2 lò sấy

Bảng A1. Kiln costing.

Kích thước lò: W x D x H 9m x 5m x 5m 5m x 7m x 4m

Công suất: 50-60m3 30-35m3

Tổng USD 21,203.84 17,287.87



Thăm nhà máy B – Công ty Hoang Thanh Một số lò sấy do CAXE sản xuất được lắp ráp tại Công ty Hoang Thanh. Nhà máy có 12 lò sấy, trong đó có 6 lò rộng 50 m3 và 6 lò rộng 40 m3. Lò được xây băng gạch trát xi măng. Tất cả đều điều khiển bằng tay với cảm biến của nhiệt kế ẩm và nhiệt kế khô được lắp đặt vào thời gian trước khi sấy; tuy nhiên, cảm biến của nhiệt kế ẩm nhìn chung không được lắp đặt đúng kỹ thuật ở hầu hết các lò sấy.

Nhà máy sử dụng khoảng 2,500 kg/hr gỗ củi để đun nồi hơi, tương đương với khoảng 8m3 gỗ củi cho một ngày. Tất cả gỗ củi do chính các xưởng cưa của nhà máy cung cấp, và gỗ củi còn dư được bán với giá khoảng US$2/t. Giá cả ở đây rẻ hơn rất nhiều so với Trung Quốc khi giá của gỗ củi có cùng điều kiện là US$40/t.

Lò sấy được xây dựng thủ công, hoạt động xếp gỗ của người vận hành lò sấy là chấp nhận được, mặc dù phương pháp xếp chéo ‘cross-hatching’ (Hình. B3) được áp dụng. Tuy nhiên, nhiều lò sấy có xu hướng xếp quá nhiều gỗ, không chừa đủ khoảng không cho dòng không khí lưu chuyển (Hình. B4 & 5), và kết quả là sẽ kéo dài hơn thời gian sấy gỗ và việc sấy gỗ sẽ diễn ra không đồng đều ở các đống gỗ sấy.

Lò sấy được xây dựng chuẩn, chất lượng cao với hệ thống quạt và bộ phận tản nhiệt được lắp đặt ở bên trên (Hình. B6 & 7). Tuy nhiên, hệ thống làm ẩm thông qua các ống chứa hơi nước lưu chuyển có các lỗ nhỏ dọc theo ống (Hình. B8), khi sử dụng lâu ngày các lỗ thoát hơi nước sẽ bị lấp đầy dần làm giảm lượng độ ẩm ở trong lò sấy. Một điều cũng cần ghi nhớ là hệ thống phun không được lắp đặt.

Cảm biến của nhiệt kế ẩm không được kết nối với hệ thống điều khiển (Hình. B10) là mối quan tâm lớn của đoàn cán bộ vì lò sấy như vậy chỉ sử dụng mỗi nhiệt kế khô để điều khiển lò sấy, và như vậy sẽ vô cùng khó khăn để điều chỉnh và kiểm soát đúng độ ẩm của lò và cuối là độ ẩm cân bằng (EMC) trong lò sấy. Các van và độ ẩm được điều khiển bằng tay (Hình. B11) và phụ thuộc rất nhiều vào kỹ năng của người vận hành lò sấy (chỉ sử dụng nhiệt kế khô). Một báo cáo cho thấy rằng quyết định điều chỉnh điều kiện (ví dụ tăng độ ẩm, mở hoặc đóng van) trong lò sấy dựa vào kinh nghiệm sấy trong quá khứ. Một câu hỏi đặt ra là có hay không các kinh nghiệm này có thể góp phần lớn vào chất lượng của quá trình sấy, với tỷ lệ phế phẩm ít nhất ở sản phẩm cuối cùng.

Hình B1. Công ty Hoàng Thanh.



Hình B3. Xếp gỗ chéo nhau (cross-hatch racking).

Hình B4. Xếp gỗ (cross-hatch stacking) – quá ít khoảng không cho khí lưu

thông xuyên qua đống gỗ.



Hình B5. Ống dẫn hơi nước và khoảng không cho khí lưu thông

Hình B6. Bộ phận truyền nhiệt và hệ thống quạt của lò sấy.



Hình B7. Hệ thống quạt ở trong buồng và mô tơ được lắp đặt ở phía ngoài

Hình B8. Ống dẫn hơi nước.

Hình B9. Hộp điều khiển quạt & và máy đo chỉ số cảm biến WB & DB.



Hình B10. Cảm biến DB lắp đặt phía trong tường & và WB không được kết nối.

Hình B11. Điều khiển van bằng tay.

Hình B12. Nồi hơi và bảng điều khiển.



Thăm nhà máy C – Công ty Troung Tai Công ty Trường Tài có 10 lò sấy trong nhà với công suất khoảng 25m3 được xây dựng bằng gạch và xi măng. Lò sấy được sấy bằng khí nóng được tạo ra bằng cách đố củi ở cạnh lò sấy. Các lò sấy có độ tuổi khoảng 4-5 năm tuổi.

Khu vực lò sấy được thiết kế rất chật hẹp, và không có lối đi rộng rãi để xếp gỗ vào lò và đưa gỗ đã sấy ra. Điều này nên được quan tâm vì là vấn đề có ý nghĩa cuả OH&S.

Lò sấy có nhiệt độ bên trong có thể lên tới 60°C và nhiệt kế khô được giám sát thông qua thiết bị lắp đặt xuyên qua tường (Hình. C3). ĐIều này làm nhóm cán bộ thấy có vấn đề vì sức nóng liên quan tới cảm biến được lắp đặt ở trong tường, cái mà có thể ảnh hưởng tới các chỉ số của cảm biến. Vì lò sấy không kiểm soát WBT, không có cách nào để xác định độ ẩm bên trong lò sấy. Người chủ nói với đoàn cán bộ là ở các thời điểm khác nhau trong quá trình sấy, độ ẩm của lò sẽ được tăng lên bằng cách đặt một dụng cụ chứa nước vào trong lò.

‘Bộ phận chuyển hướng’ được lắp đặt vào tường lò sấy (Hình. C5) và được mở và đóng bằng tay dựa vào trực quan của người vận hành lò sấy.

Hình C1. Các lò sấy – rất chật chội. Hình C2. Mô tơ quạt lắp đặt bên ngoài và các van.

Hình C3. Cảm biến DB sensor - lắp đặt bên ngoài



Hình C4. Nguồn nhiệt trực tiếp

Hình C5.Van chuyển hướng vận hành bằng tay.

vents



Thăm nhà máy D – CƠ SỞ SẤY GỖ CHANH HUNG Cơ sở sấy gỗ Chanh Hung có 9 lò sấy thuộc loại lò sấy do GS. Cat thiết kế. Mỗi lò sấy rộng khoảng 20 m3 và được xây dựng từ năm 2007 bằng gạch và xi măng (Hình. D1). Lò sấy sử dụng cửa nhôm với đầu trên có gá bộ phận để trược trên một thanh ray (Hình. D2). Hệ thống quạt được lắp đặt ở một bên, và bộ phận tản nhiệt nghiêng một góc 45° so với hệ thống quạt (Hình. D3a & b). Sức nóng được cung cấp bằng một nồi hơi đun bằng gỗ củi, công suất 1200 kg/hr (Hình. D10). Giá của mỗi lò sấy khoảng US$5-6,000. Các lò sấy có chất lượng rất tốt và vận hành tốt; đặc biệt là cảm biến ướt được lắp đặt và làm việc tốt. Tuy nhiên, lò sấy chỉ nửa tự động điều khiển vì cảm biến DB và WB chỉ được sử dụng để giám sát điều kiện của lò sấy. Đó là cảm biếtn (ví dụ WB & DB) được đọc bởi một thiết bị đọc được lắp đặt bên ngoài của lò sấy (Hình. D8). Người vận hành sẽ mở hoặc đóng các van hơi theo điều kiện cụ thể nhất định được lập sẵn (Hình. D11). Thêm vào đó, bấc của nhiệt kế ẩm làm bằng vật liệu quá dày nên có thể gây ra kết quả đọc sai với điều kiện thực (Hình. D9).

Xếp gỗ vào lò sấy được thực hiện bên trong lò bằng thủ công, và công việc xếp gỗ vào lò có chất lượng chấp nhận được. Các thanh kê có chất lượng rất tốt, làm bằng gỗ KD và do máy cắt gọt tới kích thước nhất định. Một khiếm khuyết khi xếp gỗ vào lò được nhóm cán bộ phát hiện. Đó là sự thẳng hàng của gỗ sấy ở gần cửa ra vào (Hình. D5). Để xếp đầy gỗ vào lò sấy, các thanh gỗ được xếp quay một góc 90° với hướng luồng không khí. Điều này sẽ dẫn tới kết quả là rất ít hoặc không có không khí thổi vào mặt trước của đống gỗ vì đống gỗ này đã tạo ra vật chắn luồng không khí lưu chuyển.

Bộ phận chuyển hướng gió giữa quạt và bộ phận tản nhiệt hoạt động hiệu quả với xếp gỗ kín khoảng không giữa quạt và bộ phận tản nhiệt (Hình. D…), tạo ra một bộ phận chuyển hướng không khí đi theo hướng mong muốn.

Khoảng không để không khí lưu chuyển trong lò thường được chừa lại quá hẹp ở nhiều lò sấy, khoảng không này được khuyến nghị phải chừa lại một khoảng rộng ít nhất là 400mm.

Hình D1. Các lò sấy.



Hình D2. Cửa lò sấy và bộ phận mở cửa lò.

Hình D3a. Hệ thống quạt được lắp đặt bên một phía lò sấy với hệ thống toả nhiệt được lắp đặt nghiêng một góc 45°.

Hình D3b. Quạt được lắp đặt ở một bên lò sấy và cận cảnh một quạt.



Hình D4. Xếp gỗ vào lò bằng thủ công.

Hình D5. Xếp gỗ sai kỹ thuật

Hình D6. Giải pháp đơn giản ngăn dòng khí lưu chuyển từ quạt tới bộ phận chuyển nhiệt.



Hình D7. Thanh kê chất lượng tốt.

Hình D8a. Các bộ phận điều khiển ở đằng sau lò sấy.

Hình D8b. Chỉ số của đồng hồ BD & WB



Hình D9. Bấc sai kỹ thuật của nhiệt kế ẩm & cung cấp nước cho bình ẩm.

Hình D10. Nồi hơi sử dụng gỗ đun & bảng chỉ số.

Hình D11. Bảng viết phấn gắn ở trên tường - để ghi chú các điều kiện vận hành.



Hình D12. Điều khiển các van bằng tay.

Hình D13. Van ở trần của lò sấy & hệ thống quạt.

Hình D14. Bộ phận tản nhiệt & ống cung cấp độ ẩm.



Hình D15. Nơi ở của người vận hành lò sấy ở phía sau của lò sấy.



Thăm nhà máy E - Đại học Nong Lam

Cơ sở sấy đầu tiên được GS. Cat thiết kế. Có hai kiểu lò sấy. Loại thứ nhất hay là loại cổ sử dụng hơi nóng trực tiếp bằng cách đốt củi trưc tiếp, và loại thứ hai là loại mới hơn được xây dựng vào những năm 1990’s và được sử dụng cho nghiên cứu và kinh doanh sấy gỗ. Có một điều là khoảng không để không khí lưu thông rất hẹp. Nó được lý giải là chỉ sử dụng để sấy kinh doanh, còn sẽ tăng lên khoảng 40cm cho much đích nghiên cứu.

Quạt và bộ phận tản nhiệt được lắp đặt đối diện với của ra vào và dòng khí đi từ đằng trước ra phía sau

Lò sấy cổ được xây dựng bằng gạch và xi măng.



Lò sấy mới được xây dựng bằng gạch, xi măng và kim loại.

Gỗ củi cung cấp hơi nóng để sấy gỗ.

Ống dẫn nhiệt và quạt – không có bộ phận chuyển hướng



Không khí lưu chuyển từ phía trước ra phía sau (nhìn từ cửa ra vào)

Xếp gỗ vào lò bằng tay.

Lò xếp đầy gỗ – còn rất ít khoảng không cho không khí lưu chuyển



Thanh kê - chất lượng tốt.

Van lắp đặt ở trần lò sấy.

Giảm thiểu khoảng không ở mặt trên của đống gỗ – không cần có bộ phận đổi hướng khí



Dây cô roa để chạy quạt.



Thăm nhà máy F –Công ty công nghệ Thien Hung (THC)

THC là nới sản xuất ra nồi hơi, thiết bị xử lý bảo quản và lò sấy cho cả đồ gốm và sấy gỗ. 90% công suất sản xuất của công ty là sản xuất thiết bị xử lý bảo quản, với 60% sản phẩm được xuất khẩu sang Lào, Cambodia và Burma.

Nhà máy đã bán được khoảng 600 thiết bị xử lý ở Việt Nam, và các thiết bị này chủ yếu sử dụng sử lý Boron cho gỗ cao su, gỗ keo và cho một số loại ván ép.

THC hiện tại mở rộng sản xuất lò sấy chủ yếu phục vụ cho các công ty sản xuất đồ mộc. Nhà máy sản xuất lò sấy kích thước 30m3 được xây dựng từ gạch và xi măng. Lò sấy bao gồm hệ thống quạt kich thước 8 x 600mm đặt ở phía trên với hệ thống mô tơ kéo được lắp đặt ở bên ngoài. Hệ thống tản nhiệt cũng được lắp đặt ở phía trên. Ống dẫn hơi được lắp đặt ở một bên, ngay phía dưới của bộ phận tản nhiệt và có những lỗ nhỏ để phun ẩm.

Lò sấy được điều khiển nửa tự động với hệ thống cảm biết (điện) khô và ẩm và hệ thống hỗ trợ hệ thống bấc ẩm được lắp đặt ở bên ngoài. Bấc do nhà máy sử dụng quá dày và điều này sẽ dẫn tới việc nhiệt kế ẩm đọc sai kết quả so với thực tế. Tuy nhiên, rất dễ xử lý vấn đề này, chỉ cần sử dụng một vật liêụ phù hợp hơn như sử dụng một mẩu vải có khả năng thấm nước tốt .

DBT và WBT được điều khiển thông qua một hộp đơn giản được lắp đặt ở phía trước bảng điện. Chỉ số của bảng điều khiển sẽ được chuyển tải tới các đầu ra liên quan (ví dụ tới bộ phận tản nhiệt hoặc bộ phận phun hơi). Các van của lò sấy được điều khiển thông qua hệ thống cáp lắp đặt ở dưới đất và có thể đóng hoặc mở tuỳ theo yêu cầu của lịch trình. Bản điều khiển điện tử cũng có bộ phận điều khiển các quạt của lò sấy.

Độ ẩm gỗ được kiểm soát dựa vào một số mẫu gỗ được xếp vào cùng đống gỗ để sấy và có thể đem ra để kiểm tra độ ẩm.

Lò sấy không lắp đặt bộ phận chuyển hướng gió ở khoảng không giữa mặt trên của đống gỗ và trần của lò sấy, tuy nhiên vấn đề này có thể giải quyết dễ dàng. Cũng không có bộ phận cản gió ở phía trước hoặc phía sau để tập trung gió vào đống gỗ. Điều này cũng dễ được xử lý bằng cách xử dụng băng tải hoặc tấm tôn mà có thể xếp gọn lại trong thời gian xếp gỗ vào lò hoặc lấy gỗ ra.

Hệ thống cửa đơn giản và hiệu khá hiệu quả, dễ xử dụng.

Lò sấy do THC cung cấp sử dụng nhiên liệu là gỗ củi, công suất nồi hơi là 2500 kg/hr.

Giá cả:

Lò sấy 30m3 100 MVD US$ 6,800*

Nồi hơi 2500 kg/hr 400 MVD US$ 27,000

*Chưa rõ chi phí nếu bao gồm cả việc xây dựng lò sấy



THC Factory

Nồi hơi sử dụng củi đun & và bộ phận tản nhiệt.

Cánh quạt



Lò sấy mới được xây dựng.

Giá đóng cửa ra vào của lò sấy



Lò sấy được xếp đầy gỗ – thiếu bộ phận chuyển hướng gió ở phía trên của đống gỗ.

Phía trước của lò sấy – Khoảng không rộng giữa cửa ra vào và đống gỗ.

Một kiểu xếp gỗ.

Bộ phận tản nhiệt & phun hơi.



Trần lò sấy và ống phun hơi – thiếu bộ phận chuyển hướng gió.

Bộ phận điều khiển quạt

Bộ phận điều khiển hơi



Hệ thống bầu ẩm và bầu khô.

Bấc của bầu ẩm – vật liệu không phù hợp.

Kiểm tra độ ẩm bằng mẫu gỗ rút ra từ phía sau của lò sấy.



Mở cửa kiểm tra mẫu gỗ.

Điều kiện lò sấy ghi chép hàng ngày được đính trên tường của lò sấy.

Nồi hơi sử dụng củi đun (capacity - ??)



Cho củi vào lò đốt.



Thăm nhà máy G –Phân viện Khoa học Lâm nghiệp Miền Nam - Hợp tác Sth. Vietnam Co-Op

Cơ sở có lò sấy 6 x 25m3, lò sấy kiểu GS. Cac (quạt và bộ phận tản nhiệt được lăp đặt thẳng đứng với mặt sàn). Không gian ở đây khá chật hẹp và không được bố trí tốt (Hình. G1). The kilns consisted of two different configuration of heating coils a) and angled heat bank (Fig. G2) and b) a double coils mounted at right angles (Fig G3). It was not clear what the purpose of the the different configurations, however it was considered that type ‘b’ would not be as efficient as the majority of air would flow through the horizontal section (Fig G3). It was also found that there was degree of damage (Fig. G4) to most of the heat exchangers, in all kilns that the Team was able to access. This would have a significant effect on the drying efficiency of the kilns.

It was also found that there was a significant level of air bypassing around each end of the heating coils (Fig 5). This would again have an effect on the efficiency of the heat exchangers and it is recommended that fixed baffles, made from plywood or aluminium panel, should be placed over this area (Fig G6).

The kilns were manually controlled using only DBT (i.e. no WBT monitoring). DBT ranged from 50-60°C. Temperature was regulated via opening or closing stop taps mounted on the rear of the kiln (Fig. G7 & 8). It was considered that the level of maintenance of kiln and controls was very low, with bear wires and ‘damaged drive belts (Fig G8 & 10), being observed by the Team.

Dry bulb temperature was monitored via an analogue sensor protruding through the external wall (Fig G9). It was considered that this would have the effect of ‘sinking’ heat away from the sensor into the wall and in turn reducing the reading.

There was no baffling observed in to be used in any of the kilns and it was considered that there was a substantial degree of air by-passing both between the fans and heating coils and also at the opening at the end of the heat exchangers and around the ends of stacks (Fig. G14). It is recommended that ‘hinged’ baffles be installed between the fans and heat exchangers (see ….section) and baffles be installed to block airflow at the ends of stacks. Alternatively a canter levered stack at the height of the top of the fan compartment should be employed to stop by passing between the fans and heating coils.

Another concern regarding the loading of this type of kiln was the long pathway which the warm air has to travel through the stack (Fig. G15) and the resultant moisture gradients that would be setup in the components, from one side of the kiln to the other. This is particularly exacerbated, given that there is no means of reversing the airflow. That is, even if the baffling problem is corrected, warm dry air would enter the stack (nearest the fans) and travel through the stack giving up heat and collecting moisture as it does so, until it exits on the opposite side cool and moist. This would result in one side of the stack (i.e. closest to the heating coils) being dry and the side furtherest away being still ‘wet’. It is recommended that consideration be given to shortening the width of the stacks.

It was considered that these kilns had serious airflow problems which was evidenced by a high level of thermo-tolerant mould found on a number of pieces removed from the stack at the door end. The kilns appear to have no visible means of venting excess humidity. This may have been achieved through leakage around the doors, motor access panels and rear access door however this is not recommended practise.



Heat energy for drying was generated by a wood fired steam boiler (Fig. G11)(capacity unknown), using wood waste generated from the adjacent furniture.

The Co-op dried a number of species ranging from Teak to Eucalypts, mangroves and melaleuca. It was reported that the later were the hardest to dry and that a special training course may need to be run to address these specific drying problems.

Drying time varied between 15 - 40days, dependant on thickness. It is considered that these drying times could be improved by implementing the changes as outlined above.

Figure G1. FISV Co-op Kilns – note high level of clutter.

Hình G2. Lò sấy có hệ thống quạt được lắp đặt ở một bên



Hìnhe G3. Bộ phận tản nhiệt được lắp đặt hình tam giác.

Hình G4. Cánh tản nhiệt bị hư hoảng.

Hình G5. Khoảng không cho dòng khí lưu chuyển qua bộ phận tản nhiệt – cần thêm bộ phận chuyển/đổi hướng gió

Majority of air flow through horizontal section



Hình G6. Gợi ý vị trí lắp đặt bộ phận chuyển hướng gió.

Hình G7. Vách sau của lò sấy.

Hình G8. Hộp điều khiển và điều khiển bằng tay – Lưu ý mạng điện trần.

Baffle



Hình G9. Cảm biến DB lắp đặt ở bên ngoài & và que thử lắp xuyên qua tường.

Hình G10. Mô tơ chạy quạt & dây co roa – bảo dưỡng rất kém.

Hình G11. Nồi hơi đun củi và củi.



Hình G12. Quạt của lò.

Hình G13. Xếp gỗ vào lò sử dụng thanh kê như gỗ để sấy – Không khuyến nghị

Hình G14. Khí lưu chuyển quanh đống gỗ – cần bộ phận chuyển hướng gió.



Hình G15. Đống gỗ quá rộng – dòng khí lưu chuyển quá dài qua đống gỗ.

Figure G16. Bảng theo dõi điều kiện của lò sấy.



Thăm nhà máy H - Chế biến gỗ Truong Thanh Gặp quản lý nhà máy Mr Le Minh Ngoc & Ms Tran Le Anh Thu.

Doanh nghiệp chế biến gỗ Truong Thanh (TTFC) được thành lập năm 2007 và vào thời điểm đoàn cán bộ tới thăm công ty đang lắp đặt dây chuyền sản xuất khép kín. Nhà máy rộng 17 ha nhà xưởng(under roof), sử dụng 500 công nhân và chế biến 200 – 250 containers tầu biển đồ gỗ trên tháng. Nhà máy sản xuất đồ mộc trong nhà và ngoài trời, từ giường, bàn, và các đồ mộc ngoài trời, và nhà máy đầu tư khoảng 18 triệu usd để mua máy móc thiết bị mới. Nhà máy sản xuât đồ gỗ tổng hợp với các máy cưa, lò sấy ở trong khuân viên của nhà máy.

TTFC có 20 lò sấy điều khiển tự động 20m3 do DRYTEC sản xuất. Sức nóng cho các lò sấy được cung cấp từ 2 nồi hơi đun bằng củi công suất 1000kg/hr.

Công ty có 18 cưa vòng nằm để xẻ gỗ tròn, với khả năng có xể xẻ tới loại gỗ tròn có đường kính nhỏ tới 150 mm. Một điều được lưu ý là nhà máy được đầu tư lớn với các thiết bị máy móc hiện đại nhưng cưa vòng nằm vẫn được sử dụng để xẻ gỗ tròn. Điều này chứng minh một điều là cưa vòng nằm vẫn rất hiệu quả trong việc chế biến, cưa gỗ tròn có đường kính nhỏ. .

Nhà máy trang bị thiết bị bảo hộ cho công nhân vận hành. So với các nhà máy khác, Công ty Trường Thành đã có nhiều tiến bộ trong công tác bảo hộ và an toàn lao động cho công nhân, tuy nhiên vẫn còn thiếu vắng nhiều thiết bị, công bảo hộ lào động như việc sử dụng PPE’s (ví dụ găng tay, kính bảo hộ…), mặc dù việc sử dụng khẩu trang là khá phổ biến ở nhà máy. Một khuyến nghị là ngành công nghiệp rừng Việt Nam nên cố gắng giáo dục và đào tạo “văn hoá an toàn lao động” cho toàn ngành.

Hình H1. Cửa vào chính của Công ty chế biến gỗ Truong Thanh.



Hình H2. Khu vực chính của nhà máy – 17 ha nhà xưởng.

Hình H3. Bên trong nhà xưởng.

Hình H4.Tất cả các nhà xưởng được lắp đặt hệ thống quạt thông gió.



Hình H5. Hệ thống lọc khí.

Hình H6. Thiết bị hiện đại được lắp đặt.

Hình H7. Đào tạo sản xuất độ mộc trong nhà.



Hình H8. Các ván gỗ được chuyên chở bằng xe chuyên dụng sử dụng điện ắc quy.

Hình H9. Lò sấy Drytec – 20 x 20m3.

Hình H10. Bộ phận điều khiển lò sấy lắp đặt phía sau lò.



Hình H11. Điều khiển tự động và hiển thị.

Hình H12. Bộ phận điều khiển hơi.

Hình H13. Bộ phận điều khiển các van.



Hình H14. Xếp đống bằng tay đúng kỹ thuật .

Hình H15. Dùng liếp tre bảo vệ đống gỗ.

Hình H16. Xếp gỗ không đúng kỹ thuật – các thanh kê không giống nhau và không thẳng hàng sẽ tạo ra sự biến dạng của ván gỗ.



Hình H17. Hệ thống đánh giá các đống gỗ.

Hình H18. Nồi hơi đun bằng củi & và gỗ củi.

Hình H19. Hệ thống 18 cưa vòng nằm.



Hình H20. Gỗ xẻ điển hình và một cưa vòng nằm.

Hình H21. Một khúc gỗ tròn đường kính nhỏ được chuẩn bị xẻ.

Hình H22. Sản phẩm đồ mộc điển hình.



PHẦN 2 TIỀM NĂNG CHO LÒ SẤY SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI Ở VIỆT NAM

Giới thiệu

Gỗ xẻ ở Việt Nam bao gồm gỗ các loài keo có thể sản xuất đồ mộc cho nhu cầu nội địa và cho xuất khẩu. Yêu cầu sấy cho loại gỗ này khá nghiêm ngặt, và chất lượng sấy sẽ xác định sự thành công lâu dài của các doanh nghiệp nhỏ vùng nông thôn. Rất tiếc, do thiết bị sấy các loại gỗ này khá đắt tiền nên các doanh nghiệp nhỏ vùng nông thôn khó có khả năng để đầu tư được các lò sấy đăt tiền. Tuy nhiên, các khu vực này nằm ở vùng nhiệt đới nơi có năng lượng mặt trời dồi dào với cường độ cao, có thể xây dựng các lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời với chi phí thấp [12].

Năng lượng sử dụng để sấy gỗ chiếm vào khoảng 60 tới 70% tổng năng lượng sử dụng để sản xuất gỗ (Helmer 1986). Hiện tại, sấy gỗ của Việt Nam sử dụng các nồi hơi đun bằng gỗ củi và gỗ phế thải từ các xưởng xẻ. Điều này làm tăng đáng kể lượng khí CO2, và sản phẩm gỗ sấy có thể sẽ không kinh tế nếu giá gỗ củi và gỗ phế thải tăng cao ví dụ như ở Trung Quốc.

Năng lượng mặt trời có thể sử dụng tự do và không bị ô nhiễm. Không có ô nhiễm và rất dồi dào ở phần lớn các vùng nông thôn của Việt nam. Báo cáo này trình bày lợi ích tiềm năng của lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời của Việt Nam.

Tổng quan

Việt Nam nằm ở cực đông của bán đảo trung ấn ở Đông Nam Á. Việt Nam có đường biên giới với Trung Quốc ở phía bắc, với Lào ở phía tây bắc, Cambodia ở phía tây nam, và có biển đông ở phía đông [11].

Việt Nam nằm ở 16° 10’ vĩ độ bắc và 107° 50’ kinh độ đông. Với vị trí địa lý này, Việt Nam có khí hậu nhiệt đới ẩm, nhiệt độ cao, với gió mùa giữa các tháng 5 tới tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4.

Hai thành phố chính của Việt Nam là Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh (trước là Sài Gòn). Vị trí địa lý của hai thành phố như sau:

Hanoi Lat: 21° 2′ N, Long: 105° 51′ E

HCMC Lat: 10° 46′ N, Long: 106° 43′ E

Độ ẩm cân bằng trung bình (EMC) cuả hai thành phố chính vào khoảng 15% (biến động vào khoảng từ 11.5% tới 18.1% HCMC), do vậy, giả sử nhiệt độ bên trong lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời được tăng lên như được trình bày trong các ấn phẩm hiện tại (i.e. 15 to 20°C), năng lượng mặt trời có thể là phương pháp hữu hiệu để sấy gỗ xuống độ ẩm 12% mà không cần phải có năng lượng thay thế.

Bảng 1 & 2 cho thấy nhiệt độ trung bình hàng tháng, độ ẩm và độ ẩm cân bằng ở Hà Nội và TP Hồ Chí Minh. Bảng cho thấy sự cải thiện tương đối của độ ẩm cân bằng khi nhiệt độ trong



lò sấy được tăng lên 15°C, với độ ẩm cân bằng theo lý thuyết đạt được là 6.6% (Aug) và Vientiane và 6.8% (Oct) cho Luang Prabang.

Có một số lò sấy được thiết kế có thể phù hợp với các vùng kể trên của Việt Nam. Tất cả các thiết kế có thể được xây dựng sử dụng vật liệu của địa phương. Kế hoạch và tiến trình xây dựng các lò sấy có thể mua ở Phòng Công nghiệp và Thuỷ sản Queensland (Australia) cho các loại lò sấy [13], và các loại tương tự cũng có thể tìm thấy ở Virginia Tech (VT) website [14].

Table 1: Mean monthly temp RH% & EMC for Hanoi

Vị trí Tháng Nhiệt độ

(°C) ĐA tương đối

(%) Độ ẩm cân bằng

(%) Hanoi Jan 12.4 77.0 15.3 Feb 14.7 78.5 15.7 Mar 17.2 78.2 15.5 Apr 22.2 81.3 16.4 May 23.9 81.3 16.3 Jun 24.7 80.9 16.1 Jul 24.3 81.8 16.5 Aug 24.1 81.7 16.5 Sep 22.6 79.9 15.9 Oct 18.9 76.6 15.0 Nov 15.0 72.9 14.0 Dec 11.6 72.4 14.0 Average 15.6 INC 15DEG SOLAR HEATING Jul 39.3 34 6.3 INC 15DEG SOLAR HEATING Dec 26.5 29 5.9 Source: NASA Surface Meteorology and Solar Energy – Available Table

Table 2: Mean monthly temperature, RH% & EMC for Ho Chi Minh City

Vị trí Tháng Nhiệt độ(°C) ĐA tương đối


(%) TP. Hồ Chí Minh Jan 28.3 63.9 11.5 Feb 29.6 64.9 11.6 Mar 30.8 67.4 12.1 Apr 30.7 74.8 13.9 May 29.6 82.5 16.5 Jun 28.4 85.4 17.8 Jul 28.0 85.7 17.9 Aug 27.8 85.5 17.8 Sep 27.9 86.0 18.1 Oct 28.1 84.1 17.2 Nov 27.2 78.2 15.1 Dec 27.2 68.8 12.6 Trung bình 15.2 INC 15DEG SOLAR HEATING Jan 43.3 29.0 5.5 INC 15DEG SOLAR HEATING Sep 42.9 35.0 6.3 Nguồn: NASA Surface Meteorology and Solar Energy – Available Table

Một địa điểm nữa mà nghiên cứu này quan tâm là ở tỉnh Dak Lak (xem bảng 3), để so sánh lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời do GTZ thiết lập và lâm trường (SFE) M’Drak năm 2007



(xem Hình. 1). Lò sấy là một kiểu ‘nhà kính’ cấu trúc bao gồm các khung nhôm được phủ bằng các lớp trong suất, 3 lớp PE [15].

Nguồn: Báo cáo SFE M’Drak.

Hình 1: Lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời xây dựng ở Dak Lak, 4/ 2007

Tỉnh Dak Lak nằm ở Tây Nguyên của Việt Nam có toạ độ địa lý là từ vĩ độ 11° 30’ tới 13° 25’ bắc, và kinh độ từ 107° 30’ tới 109° 30 kinh độ đông.

Tỉnh Dak Lac giam tỉnh Gia Lai ở phía bắc, Lâm Đồng và Bình Phước ở phía nam, Khánh Hoà và Phú Yên ở phía đông và Cambodia ở phía tây, với 240km đường biên. Địa hình tỉnh Dak Lak khá bằng phẳng với độ cao trung bình khoảng 500 – 800 m so với mực nước biển [16].

Bảng 3 chỉ các chỉ số trung bình của tỉnh Đăk Lăk với độ ẩm cân bằng EMC từ 9.6% trong tháng 2 tới 17.9% vào tháng 9, với số trung bình là 14.5%. với một mức tăng nhiệt độ là 15°C trong lò sấy xây dựng tại Dak Lak, đô ẩm cân bằng EMC’s của từ 4.4 và 6.8% là có thể đạt được (cho tháng 2 và tháng 9) cho phép gỗ có thể được sấy tới độ ẩm 12%.



Table 3. Mean monthly temperature, RH% & EMC for Dak Lak Province

Vị trí Tháng Nhiệt độ

(°C) ĐA tương đối


(%) Dak Lak Jan 30.4 54.5 9.7 Feb 32.5 54.3 9.6 Mar 33.0 60.7 10.6 Apr 30.6 76.6 14.4 May 29.3 83.2 16.8 Jun 28.2 85.0 17.6 Jul 27.9 85.0 17.6 Aug 27.6 84.9 17.6 Sep 27.7 85.6 17.9 Oct 27.6 82.2 16.5 Nov 27.0 74.7 14.1 Dec 27.7 62.6 11.2 Trung bình 14.5 INC 15DEG SOLAR HEATING Feb 47.5 23.0 4.4 INC 15DEG SOLAR HEATING Sep 42.7 38.0 6.8

Hiệu quả của sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời

Kết quả nghiên cứu do Glossop (1993) tiến hành chỉ ra rằng tiết kiệm đáng kể về năng lượng có thể đạt được nếu sử dụng lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời với một số loại nhiên liệu thay thế để làm khô gỗ so sánh với các lò sấy chỉ sử dụng năng lượng hoá thạch hoặc gỗ ở rất nhiều vùng của Australia. Hàng năm, khoảng 2% năng lượng được tiết kiệm ở các vĩ độ phía nam (Hobart lat 43ºS) tới 38% ở phía bắc (Darwin Lat 12ºS) cho một lò sấy công suất 22 m3. Những con số này sẽ tăng lên 28% và 56% nếu được cung cấp nhiệt tái tạo vào ban đêm. Mức độ tiết kiệm năng lượng tương tự ở lò sấy công suất 84 m3. Glossop kết luận rằng lò sấy ở phần lớn các khu vực nghiên cứu trên khắp Australia, tiết kiệm năng lượng ở các lò sấy có ý nghĩa thực tiễn lớn chỉ trừ một vài khu vựu nằm ở các vĩ độ thấp của Australia.

Thêm vào đố, Glossop thấy rằng với một lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời với công suất nêu ở trên (i.e. 84 m3), xây dựng tại Perth (lat 32 S) và được cung cấp năng lượng tái tạo vào ban đêm thì sẽ tiết kiệm vào khoảng $26 050 điện năng hoặc $10 357 về khí đốt, sẽ giảm lượng phát thải nhà kính (phát thải khí CO2) là 41 tonnes khí nếu so sánh với lò sấy tương tự sử dụng năng lượng bằng khí đốt. Đây là một lượng giảm phát thải đáng kể giả thiết rằng năng lượng để sấy gỗ bằng khoảng 60 tới 70% tổng năng lượng để sản sinh ra lượng gỗ trên (Helmer 1986).

Glossop đưa ra phương pháp ước lượng hoạt động của lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời với việc cung cấp thêm năng lượng vào đêm tích luỹ từ năng lượng mặt trời (năng lượng mặt trời tích luỹ). Simpson và Tschernitz (1989) thông báo rằng lò sấy công suất 16 m3 sử dụng củi đun ở Sri Lanka có năng lượng mặt trời chiếm 48% (trong mùa khô).

Bằng cách sử dụng 3 nhân tố khí hậu: giá trị hàng tháng trung bình về tổng lượng nhiệt, độ ẩm tuyệt đối, và nhiệt độ, năng lượng tiết kiệm có thể được tính toán cho lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời giả thiết rằng công suất lò sấy và lượng nhiệt cung cấp thêm được so sánh với lò sấy thông thường. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thu thập các thông số khí hậu cho các khu vực cụ thể (i.e. độ kinh và độ vĩ). Các số liệu này sẽ được nạp vào mô hình hồi



quy của Tschernitz và Simpson và lượng nhiệt tiết kiệm cho mỗi khu vực sẽ được tính toán dựa vào phương trình:

Năng lượng tiết kiệm = a0 + a1T + a2S + a3H + a4L Trong đó a0-a4 = hệ số cho mỗi kích thước của lò sấy, bức xạ và tháng T = nhiệt độ trung bình hàng tháng (°F) S = bức xạ mặt trời trung bình hàng tháng trên lên mặt đất (Btu/ft2/day) H = độ ẩm tuyệt đối (lb water/lb air) L = độ vĩ (độ-degrees)

Glossop (1993) sử dụng phương trình hồi quy ở trên để tính toán năng lượng tiết kiệm cho lò sấy công suất 22 m3 và 84 m3 cho 30 khu vực khắp Australia. Tác giả thấy rằng lò sấy sử dụng năng lưọng mặt trời không tiết kiệm năng lượng hiệu quả nếu được xây dựng ở ở các vùng phía cận nam của Australia (e.g. Hobart 2%), nhưng các vùng khác “tiết kiệm năng lượng đáng kể” (e.g. Darwin 38/56% có và không có ánh nắng mặt trời).

Thêm vào đó, ở một vài khu vực trong mùa đông năng lượng tiết kiệm tính được ở phương trình hồi quy lại mang giá trị âm (e.g. Perth -1% trong tháng 6), nghĩa là năng lượng cần được cung cấp thêm cho lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời hơn là lò sấy thông thường. Tuy nhiên, điều này sẽ được bù đắp bằng việc tiết kiệm năng lượng trong các tháng mùa hè, do vậy “biến động hàng năng càng lớn thì năng lượng cần cung cấp thêm càng đòi hỏi nhiều”.

By taking the estimated fuel saving, the author suggested that it is possible to calculate annual savings ($) by knowing the annual heat load and the price of fuel.

Tiết kiệm hàng năng ($) = phần trăm năng lượng tiết kiệm x năng lượng hàng năm x giá năng lượng

Như vậy, Glossop thấy rằng cho một lò sấy ở Perth sử dụng chế độ nhiệt độ thấp với mức độ bức xạ 1420 MJ/m3, tiết kiệm trong năm 1993 là khoảng $26 050 (sử dụng sức nóng bằng điện) và $10 357 (sử dụng khí đốt trực tiếp). Điều này tương đương với mức giảm phát thải CO2 từ 176 t hoặc 41 t khi sử dụng điện hoặc khí đốt. Tác giả cho rằng tiết kiệm năng lượng có thể sẽ lớn hơn cho việc sấy các tấm gỗ dày do sức nóng từ năng lượng mặt trời sẽ cung cấp một lượng năng lượng lớn hơn để sấy gỗ.

Nghiên cứu kết luận là tiết kiệm năng lượng có để đạt được khi sử dụng lò sấy dùng năng lượng mặt trời, đặc biệt là cung cấp năng lượng vào ban đêm được cung cấp bởi sự tích luỹ từ năng lượng mặt trời.

Số liệu khí hậu thủy văn Glossop sử dụng như sau:

1. Vĩ độ. 2. Nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ mặt trời. 3. Độ ẩm ban đầu và kết thúc của quá trình nạp năng lượng. 4. Loài gỗ và tính thấm của nó. 5. Độ dày của ván, kích thước của thanh kê và hình dáng của đống gỗ 6. Thiết kế của lò sấy. 7. Chế độ sấy.



Để đơn giản quá trình tính toán, Glossop sử dụng 3, 4, 5 and 7 hằng số và phân tích chủ yếu dựa vào 2 loại lò sấy có thiết kế cụ thể.

Số liệu khí hậu

Glossop sử dụng 3 yếu tố khí hậu trong nghiên cứu của mình: giá trị trung bình hàng tháng về bức xạ mặt trời, độ ẩm tuyệt đối, và nhiệt độ. Gần đây, các thông tin này khá sẵn có ở trang web của năng lượng mặt trời và khí tượng học của NASA [17], đơn giản bằng cách nhập độ vĩ và độ kinh cho các khu vực cụ thể. Tuy nhiên, sử dụng phương trình hồi quy của Tschernitz, số liệu bức xạ mặt trời cần chuyển đổi từ kWh/m2 sang kj/m2 (yếu tố chuyển đổi x 3600). Hơn thế nữa, phương trình hồi quy Tschernitz sử dụng đơn vị bức xạ ánh sáng mặt trời Btu/ft2; do vậy một chuyển đổi khác kj/m2 sang Btu/ft2 (yếu tố chuyển đổi x 0.0881) là cần thiết.

Phưong pháp tính toán năng lượng tiết kiệm

Do lượng nhiệt bị mất do bề mặt lò sấy trong suất vào ban đêm, Glossop (1993) dựa vào nghiên cứu của mình về lò sấy lý thuyết “một hình lăng trụ truyền thống với năng lượng thu thập từ bề mặt được truyền tới các cấu trúc của lò sấy ” (i.e. mái và tường phía đông và phía tây). Sử dụng phương trình hồi quy Tschernitz, năng lượng tích lũy sẽ bù đắp vào phần năng lượng bị mất vào đêm sẽ tốt hơn loại lò sấy không có bộ phận năng lượng tích lũy.

Glossop giải thích rằng năng lượng tiết kiệm được tính bằng phần trăm khí sử dụng lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời so sánh với lò sấy truyền thống. Ghi nhớ rằng lợi ích phần thu nhận ánh sáng có để được lắp ngoài và có thể dễ dàng thu nhỏ lại để tránh mất nhiệt vào buổi đêm và có thiết bị tích nhiệt lắp đặt để sử dụng vào đêm.

Figure 2. Theoretical kiln design comparing the effects of (a) no night-time insulation and (b) with extra night-time insulation. Source: Glossop (1993)

Sử dụng các điều kiện thời tiết cho các vị trí địa hình và lò sấy cụ thể, năng lượng tiết kiệm có thể được tính toán trong một lò sấy (có hay không có sự biệt lập) và một lò sấy truyền thống sử dụng phương trình hồi quy Tschernitz.



Như thảo luận ở trên, phương trình Tschernitz equation được viết:

Năng lượng tiết kiệm= a0+ a1T + a2S + a3H + a4L (hồi quy Tschernitz) Trong đó a0-a4 = hệ số kích thước lò, bức xạ và tháng T = nhiệt độ trung bình tháng (°F) S = Bức xạ mặt trời trung bình tháng ở mặt đất (Btu/ft2.day) H = Độ ẩm tuyệt đối trung bình (lb water/lb air) L = vĩ độ (độ - degrees).

Để tính toán năng lượng tiết kiệm cho Việt Nam sử dụng cách tính của Tschernitz, các số liệu sau đây cần thu thập.

Nguồn: Trang Web cảu NASA Surface meteorology and Solar Energy cho Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh.

Số liệu cho tỉnh Đắk Lăk được thu thập cho một vị trí đại diện cho tỉnh.

Bảng 3 trình bày nhiệt độ trung bình hành tháng và độ ẩm tương đối của Vientiane (cũng trong bảng Bảng 1). Nhiệt độ trung bình từ 24.1 tới 33.1°C, với độ ẩm tương đối từ 58 tới 86%. Độ ẩm cân bằng cao nhất EMC là trong tháng 8 (18.05 percent). Độ ẩm thấp nhất EMC là trong tháng 3 là (10.09).

Bức xạ mặt trời

Năng lượng ánh nắng mặt trời (thu được từ ánh sáng mặt trời trực tiếp) cho một khu vực cụ thể là năng lượng trung bình từ mặt trời và thước đo bức xạ mặt trời (hoặc là năng lượng điện từ) mà chiếu xướng một m2 mặt đất trong một ngày [7]. Năng lượng ánh sáng mặt trời nhìn chung được tính bằng đơn vị kilowatt giờ trên 1 m2 trong một ngày (kWh/m2/day). Bẳng 4 và 5 chỉ ra năng lượng ánh sáng mặt trời cho 3 khu vực ở Việt Nam. Hà Nội có năng lượng ánh sáng mặt trời từ 4.86 kWh/m2/ngày trong tháng 8 tới 2.31 kWh/m2/ngày trong tháng 1 và trung bình là 3.9 kWh/m2/ngày. PT. Hồ Chí Minh có giới hạn từ 6.01 kWh/m2/ngày trong tháng 3, tới thấp nhất là 4.57 kWh/m2/ngày vào tháng 10 với số trung bình là 5.1 kWh/m2/ngày. Khu vực tỉnh Đắc Lắc cao nhất là 5.97 kWh/m2/ngày trong tháng 4, thấp nhất là 4.66 kWh/m2/ngày, với giá trị trung bình là 5.3 kWh/m2/ngày.

Table 4. Monthly average insolation incident on a horizontal surface (kWh/m2/day) Khu vực Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Hanoi 2.31 2.76 3.68 4.07 4.74 4.82 4.84 4.86 4.53 3.61 3.23 3.08 HCMC 5.26 5.67 6.01 5.85 5.17 4.84 4.78 4.63 4.72 4.57 4.79 4.78 Dak Lak 5.47 5.92 5.85 5.97 5.58 5.26 5.13 4.9 4.66 4.79 5 5.05 Source: NASA Surface meteorology and Solar Energy Số liệu ở một số khu vực cụ thể của một số đất nước nhiệt đới được đưa ra ở bảng 5. Năng lượng ánh sáng mặt trời của TP. Hồ Chí Minh và Đắk Lăk không thay đổi (5.1 và 5.3 kWm-2 ) với các thành phố của Australia với độ vĩ tương tự. TP. Brisbane có trị số trung bình hàng năm là 5.0 kWm-2 và TP. Darwin với giá trị trung bình là 6.0 kWm-2. Colombo ở Sri Lanka và Jepara ở Indonesia cũng có các giá trị tương tự (xem bảng 5). Hà Nội có năng lượng ánh sáng mặt trời thấp hơn (3.9 kWm-2), và tương tự với TP. Melbourne của Australia (i.e. 4.1 kWm-2).

Table 5. Comparison of insolation figures between countries.



Đất nước: Độ vĩ

NL ánh sáng mt (cao nhất)

NL ánh sáng mt (cao nhât)

NL ánh sáng mt (trun bình hàng năm)

Khu vực (°) (tháng) (kWm-2) (kWm-2) Australia: Brisbane 27 S Jan 6.7 5.0 Darwin 12 S Oct 6.9 6.0 Melbourne 37 S Jan 6.7 4.1 Laos: Vientiane 18 N Dec 7.1 5.8 Luang Prabang 20 N Dec 7.3 5.8 Sri Lanka: Colombo 7 N Mar 6.4 5.5 Vietnam: Hanoi 21 N Aug 4.9 3.9 HCM City 10 N Mar 6.0 5.1 Dak Lak 12 N Apr 6.0 5.3 Indonesia: Jogjakarta 8 S Oct 5.5 4.8 Jepara 7 S Sep 6.8 5.5 Bogor 7 S Sep 5.4 4.8 Fiji: Suva 17 S Jan 5.9 4.8

Bảng 6 chỉ ra mức độ tiết kiệm năng lượng của một lò sấy sử dung năng lượng mặt trời với một lò sấy truyền thống cho 3 khu vực của Việt Nam. Số liệu của bản chỉ ra rằng trong khi TP. Hồ Chí Minh và Đắc Lắc có mức độ tiết kiệm năng lượng rất cao, cao nhất lần lượt là 62 và 67% (với mức độ tiết kiệm trung bình là 17 và 22%), Hà Nội có mức độ tiết kiệm cao nhất cũng chỉ đạt 15% và mức độ trung bình là -6%. Con số giá trị âm này cho thấy năng lượng hỗ trợ là cần thiết trong lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời nếu đặt ở Hà Nội so sánh với lò sấy truyền thống. Do vậy, lò sây sử dụng năng lượng mặt trời nên được xây dựng quanh vĩ độ 20° bắc sẽ có tính khả thi cho Việt Nam.

Table 6 Percentage fuel saving using solar drying compared to conventional Lo sấy

Khu vực Hanoi HCM City Dak Lak Latitude (deg) 21.02 10.77 12.11 KILN1 (max) 15 62 68 KILN1 (avg) -6 17 22 Note: Kiln 1 22m3 without night-time insulation

Kiểu lò sấy

Có một số kiểu lò sấy khác nhau có thể ứng dụng cho các khu vực nóng, ẩm ỏ Việt Nam. Các kiểunày bao gồm lò sấy dùng hơi nước (đốt bằng củi hoặc nhiên liệu khác), lò sấy hút ẩm và lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời. Hong phơi có mái che có thể là giải pháp tốt cho có tính mùa vụ cho sấy gỗ, tuy nhiên, sẽ rất khó sấy gỗ làm độ ẩm gỗ giảm xuống dưới 15%, giả thiết rằng độ ẩm tương đối cao trong suốt cả năm.

Có thể sẽ không phải là giải pháp kinh tế khả thi cho một doanh nghiệp sản xuất đồ mộc nhỏ lắp đặt một lò sấy hơi do công suất của lò sấy lớn, không đủ nguyên nhiên liệu để vận hành



lò. Thêm vào đó, phải đầu tư rất lớn để xây dựng một lò sấy kiểu như vậy, và một câu hỏi đưa ra là liệu có phù hợp nếu một xưởng cưa nhỏ thiết lập một lò sấy như vậy vị sẽ rất tốn nhiên liệu để đốt cung cấp sức nóng cho lò.

Sử dụng nhỏ lẻ nhiều loại gỗ kích thước khác nhau do các nhà sản xuất đồ mộc đưa đế thì rất khó đưa vào để sấy ở một lò sấy lớn (i.e. ví dụ gỗ cùng kích thước hoặc cùng loài). Do đó, lò sấy công suất lớn không phải là sự lựa chọn thích hợp trong trường hợp này. Với các điều kiện đã trình bày ở trên, có thể kết luận là lò sấy chạy bằng hơi không có tính khả thi về mặt kinh tế.

Có những sự lựa chọn khác là lò sấy có thể được xây dựng ở trung tâm chế biến gỗ, do các đối tác công nghiệp chế biến gỗ vận hành hoặc xây dựng xây dựng các lò sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời ở các công ty. Lựa chọn thứ hai cung cấp cho các xưởng xẻ nhỏ và nhà sản xuất đồ mộc một giải pháp sấy gỗ kinh tế hơn nhiều so với lò sấy sử dụng hơi nước hoặc điện để sấy gỗ (17).

Một so sánh về tiết kiệm năng lượng giữa lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời với năng lượng bổ sung với lò sấy truyền thống sử dụng phương pháp đánh giá của Glossop (9), dùng số liệu khí tượng học cho các độ vĩ cụ thể, chỉ ra rằng mức độ tiết kiệm năng lượng có thể tới 62-67% ở TP. Hồ Chí Minh và Đăk Lắk (vĩ độ 11 – 12°bắc). The savings increased to approximately 85% by using a kiln fitted with night-time insulation at both locations.

Mức độ tiết kiệm năng lượng kể trên cũng rất lơn ở các thành phố Australia với độ vĩ tương tự, ví dụ. Brisbane (Lat 27° S) 34% và Darwin (Lat 12° S) 59%. Melbourne có mức độ tiết kiệm năng lượng đạt tới 27% (Glossop 1993) với lò sấy không không tách biệt và tới 46% cho lò sấy có tách biệt thời gian về đêm. Một điều cần ghi chú là lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời sử dụng rất hiệu quả ở khu vực Melbourne (ví dụ. Choice Timbers, Mentone, Vic) và Trung tâm đào tạo công nghiệp gỗ (i.e. Creswick, Vic).

Một lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời 15 m3 do Gough (1983) thiết kế cho mục tiêu nghiên cứu và thăm quan ở Brisbane, Queensland, và được cập nhật năm 1990 sử dụng các tấm vật liệu corrugated polycarbonate (Fig 50). Kiểu lò sấy này do các tác giả Gough (1983) và Palmer et al (1992) phát triển với mục tiêu cung cấp giải pháp sấy hiệu quả, rẻ tiền cho các xưởng xẻ và các cơ sở sản xuất đồ mộc. Một lò sấy tương tự được xây dựng ở Fiji (lat 18ºS) và vẫn hoạt động cho tới ngày nay. Lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời cũng được sử dụng ở các nước nhiệt đới khác như Sri Lanka, India và Indonesia,

Một điều cần được quan tâm là kiểu lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời Queensland (Fig. 3a & b) và VT (Fig. 4 a, b & c) có thể dễ dàng xây dựng sử dụng mật liệu địa phương và có thể thay thế rất hiệu quả các lò sấy truyền thống cho các xưởng xẻ nhỏ tới trung bình và các cơ sở sản xuất đồ mộc ở Việt Nam.

Các loại lò sấy hiệu quả và kinh tế khác ở hình 5, 6 &7.



Figure 3a: Queensland-type solar kiln suitable for constructed using local materials

Figure 3b: Front view of Queensland-type kiln



Source: Virginia Tech website [18]

Figure 4a: Schematic of Virginia Tech solar kiln

Source: Virginia Tech website [18]

Figure 4b: Front view of VT kiln. Figure 4c: Rear view of VT kiln.



Source: Aust Choice Timbers

Figure 5a: Slip type solar kiln

Source: Aust Choice Timbers



Figure 5b: Solar canopy is slipped over timber stack

Source: Solar Dryers Australia Website [19]

Figure 6: Rose Gum solar kiln with built-in collector.



Nguồn: Solar Dryers Australia Website [19]

Figure 7: 10 m2 solar kiln using shipping container fitted with external collectors.

Kết luận

Tiềm năng công nghệ sấy sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt Nam được kiểm chứng cho các xưởng xẻ nhỏ và các cơ sở sản xuất đồ mộc ở TP. Hồ Chí Minh và tỉnh Đắc Lắc, nơi mà hong phơi gỗ rất phổ biến và sấy gỗ cưỡng bức tới độ ẩm cân bằng là nhu cầu cho chế biến gỗ.

Các nghiên cứu cần tiếp tục để phát triển công nghệ sấy và chế biến gỗ thích hợp với gỗ rừng trồng của Việt Nam.

Lò sấy sử dụng năng lượng mặt trời có thể cải thiện chất lượng gỗ xẻ cho sản xuất đồ mộc. Điều này rất khả thi khi sử dụng công nghệ của Australia để phát triển các mô hình trình diễn cho công nghệ sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời ở Việt nam.

Khảo sát cần được tiến hành trên khắp Việt Nam để xác định khu vực tốt nhất cho xây dựng lò sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời (sử dụng phương trình hồi quy xác định trong báo cáo này).

Một mô hình sấy hiện đại cần được xây dựng phục vụ các cụm xưởng xẻ nhỏ hoặc các xưởng xẻ nhỏ cần tập hợp lại thành một khu để cải thiện chất lượng gỗ xẻ và sấy và tìm kiếm kinh phí để xây dựng lò sấy thích hợp.

Phụ lục 1 Chế độ sấy cho gỗ các loài cây rừng trồng Việt Nam.

Chế độ sấy được sử dụng để lựa chọn lịch trình sấy cho phù hợp mang lại hiệu quả cao nhât. Các chế độ sấy được giả thiết là gỗ được xếp vào lò sấy theo đúng kỹ thuật và nhiệt độ và độ ẩm của lò được kiểm soát và điều khiển trong suốt quá trình sấy. Việc không giám sát và điều khiển đúng các thông số trên sẽ dẫn tới việc sấy kém chất lượng nghĩa là sẽ tăng tỷ lệ phế phẩm và gỗ kém chất lượng.

Chế độ sấy cho bạch đàn E. urophilla,

Điểm thay đổi độ ẩm gỗ (%) Nhiệt độ nhiệt kế khô (to

C) Sự suy giảm của nhiệt

kế ẩm (to C) Nhiệt độ của nhiệt kế

ẩm (to C)

Green 40 3 37

60 40 3 37

40 45 4 41

35 45 4 41

30 50 5 45



25 50 8 42

20 55 10 45

15 tới độ ẩm cân bằng MC 60 15 45

Xử lý cuối cùng gỗ sấy 60 5 55

Chế độ sấy cho bạch đàn E. camaldulensis




ẩm (to C)

Green 40 3 37

60 45 4 41

40 50 5 45

35 50 5 45

30 55 8 48

25 60 10 50

20 65 12 53



Chế độ sấy cho gỗ Keo dày từ 50mm trở lên




ẩm (to C)

Green 50 3 47

60 50 3 47

40 55 4 51

35 55 4 51

30 60 5 55



25 65 8 57

20 70 10 60



Chế độ sấy cho gỗ keo dày từ 25-50mm




ẩm (to C)

Green 55 5 50

60 55 8 47

40 60 10 50

35 60 15 45

30 65 20 45

25 65 20 45

20 70 20 50



Chế độ sấy cho gỗ keo dày 25mm




ẩm (to C)

Green 55 8 47

60 55 10 45

40 60 15 45

35 60 20 40



30 65 25 40

25 65 25 40

20 70 25 45





REFERENCES 1. Australian Timber Seasoning Manual, Third Ed 1997. 2. K.W. Fricke. Stacking, handling and kiln drying in Australia. CSIRO Div. Chemical and

Wood Technology. 1983. 3. M.A. Sattar. Solar drying of timber – a review. Holz. Als Roh- und Werkstoff 51 409-416,

1993. 4. Hague M. N.; Langrish T. A. G. Assessment of the Actual Performance of an Industrial Solar

Kiln for Dry Timber. Drying Technology 2005, 23: 1541-1553 5. Australian Hardwood Drying Best Practice Manual Part 1 & 2, Forest and Wood Products

Research and Development Corporation, (FWPDRC) PN01.1307, 2003. 6. http://www.mapsofworld.com/lat_long/laos-lat-long.html 7. G. Palmer & S.D. Kleinschmidt (1992). Timber seasoning in a solar a kiln. Qld Forest

Service. Tech. Paper No. 50: 8pp. 8. NASA Surface meteorology and Solar Energy – Available Tables;

http://eosweb.larc.nasa.gov. 9. B.R. Glossop., CALMScience 1(1): 19-34 (1993) 10. D.K. Gough., Timber seasoning in a solar. Qld Dept For. Tech. Paper No. 24: 6pp. (1981).

11. Wikipedia, V. Vietnam. 2009 [cited; Available from: http://en.wikipedia.org/wiki/Vietnam. 12. Tschernitz, J.L. and W.T. Simpson, FPL Design for Lumber Dry Kiln Using Solar/Wood Energy in Tropical Latitudes. Forest Products Laboratory, 1985. 44. 13. QFRI, Building notes for the solar kiln. Queensland Department of Primary Industries. 14. Virginia_Tech. Solar Kiln Plans. 2009 [cited; Available from: http://www.woodscience.vt.edu/about/extension/pdf/2000%20board%20ft%20Kiln%20Plans.pdf. 15. Thermo-Systems, Operating Manual., Solar assisted dryer for wood & timber. 16. Daklak_Province. Official website. 2009 [cited; Available from: http://www.daklak.gov.vn/defaulte.aspx?tabid=127&itemid=231. 17. NASA. NASA Surface Meteorology and Solar Energy Website. 2009 [cited; Available from: http://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/[email protected]. 18. Virginia_Tech. Virginia Tech Solar Kiln. 2009 [cited; Available from: http://www.woodscience.vt.edu/about/extension/vtsolar_kiln/. 19. Solar_Dryers_Australia_Website. Solar Dryers Australia. 2009 [cited; Available from: http://www.solardry.com.au/default.htm.

Say go o Viet Nam

Documents

Transcript of Say go o Viet Nam