Clanok sa zaobera mikrovlnovym susenim smrekoveho a bukoveho reziva hrubky 25 mm. Bola hodnotena kvalita vysuseneho materialu, cas susenia a spotreba elektrickej energie. Vysledky su porovnane s klasickym teplovzdusnym susenim. Mikrovlnovy (vvf) ohrev je zvlastnym druhom dielektrickeho ohrevu. Uskutocnuje sa v pasme frekvencii 300 MHz az 300 GHz. V beznej praxi sa pouziva v mikrovlnovej technike frekvencne pasmo od 41 MHz do 40 GHz. Vlnova dlzka je v rozsahu 1 az 100 mm.
Teplo vznika v dielektriku v dosledku polarizacie materialu, avsak vyznacuje sa niektorymi zvlastnostami. Ohrev prebieha v uzavretych priestoroch – dutinovych rezonatoroch alebo vlnovodoch a sposobuje ho elektricka zlozka elektromagnetickeho pola. Posobenie tejto zlozky vzhladom na malu vlnovu dlzku na material sa uskutocnuje v uzavretom priestore, kde vznika stojate vlnenie s mnohymi kmitnami a uzlami elektrickej vlny. Staticke pole sa vytvara po odraze vln od dobre vodivych stien rezonatora. Elektromagneticke pole je po vniknuti do dielektrika v smere sirenia tlmene. Hlbka vniku elektromagnetickeho vlnenia pri ohreve sucheho dreva je 50 az 80 mm, pri obojstrannom ozarovani je dvojnasobna. So stupajucou vlhkostou hlbka vniku mikrovln klesa z dovodu absorbcie mikrovln vo vode.
Rozdelenie energie v pracovnom priestore je nerovnomerne. Aby ohrev materialu bol co najrovnomernejsi, material sa pri ohrievani moze pohybovat', otacat', resp. ziarenie sa rozptyluje, alebo pracujeme s vacsim poctom magnetronov. Ako zdroj vvf energie sa pouzivaju magnetrony. Magnetron je elektronka, ktora predstavuje uplny vysokofrekvencny oscilator s vlastnym budenim, do ktoreho su sustredene vsetky prvky vykonneho vf generatora, okrem napajacieho zdroja, ovladacich a istiacich prvkov a vyzarovacieho systemu. Magnetrony sa vyrabaju s trvalym prikonom 100 W az desiatky kW a impulzove s vykonmi niekolko desiatok MW. Ucinnost magnetronov sa pohybuje od 60 do 75 %. Z bezpecnostnych a hygienickych dovodov i z dovodov rusenia telekomunikacnych zariadeni musi byt' mikrovlnove zariadenie navrhnute tak, aby nevyzarovalo energiu mimo pracovneho priestoru.
V drevarskom priemysle sa vlastnosti mikrovln vyuzivaju na:
vytvrdzovanie lepenych spojov,
ohrev dreva pri suseni [3]
plastifikaciu dielcov,
zistovanie chyb dreva
meranie fyzikalnych a mechanickych vlastnosti,
nicenie drevokazneho hmyzu a hub.

METODIKA EXPERIMENTALNYCH PRAC
Material
Pre experimentalne prace boli pouzite dreviny smrek a buk, ktore su najrozsirenejsie na Slovensku. Radialne a poloradialne dosky boli hrube 25 mm a dlhe 3 m.
Zakladna charakteristika susiarne DIES 3V-2
Experimentalne prace sme vykonavali v mikrovlnovej susiarni DIES 3V-2 [2], ktoru nam zapozical vyrobca mikrovlnovych susiarni – firma Kozak z Liptovskeho Mikulasa. Je to malokapacitna periodicka susiaren s celokovovym skeletom so susiacou komorou z nerezoveho plechu (obr. 1 ). Hore vyklapatelne veko susiacej komory je dvihane pomocou plynovych vzpier.
Odsavanie odparenej vody je pomocou ventilatorov. Zdrojom energie su magnetrony. Susiaren ma styri magnetrony s celkovym stalym prikonom 2 kW pracujuce s frekvenciou 2450 MHz, ktore su cez kondenzator napajane vysokonapatovym transformatorom. Magnetrony su umiestnene v spodnej casti susiarne. Susenie je teda v dutinovom rezonatore bez pohybu materialu. Menovite napatie je 230 V a je zaistena trojita ochrana elektrickych obvodov. Rezimy susenia sa nastavuju elektronicky. Hmotnost susiarne je 150 kg. Maximalny objem jednej naplne reziva je 0,05 az 0,12 m3.
Vzhladom na rozmery vysusaneho materialu a pouzity typ susiarne mozeme konstatovat', ze nase experimentalne prace boli uskutocnene za podmienok podobnych prevadzkovym.
Rezim a riadenie procesu susenia
Pri nasich experimentoch sme pouzili tri sposoby susenia – diskontinualne mikrovlnove susenie, kontinualne mikrovlnove susenie a klasicke teplovzdusne susenie.
Diskontinualne mikrovlnove susenie
Proces susenia bol riadeny pomocou regulacie, ktora je nainstalovana priamo v susiarni. Regulacny system umoznuje vykonavat tieto funkcie:
vyber jednej z 10 predvolieb susiacich cyklov,
zaradenie 1 az 3 usekov do kazdeho susiaceho cyklu,
zadanie alebo zmenu parametrov jednotlivych usekov susiaceho cyklu,
spustenie alebo zastavenie cyklu susenia,
okamzitu zmenu aktualneho parametra prebiehajuceho cyklu,
indikaciu skoncenych a prebiehajucich usekov cinnosti,
zobrazenie a odpocitavanie casu, ktory zostava do skoncenia useku cinnosti,
indikaciu skoncenia cyklu susenia, zmenu parametrov susiaceho cyklu, testuje pokles napatia alebo prerusenia napajacieho napatia,
automaticke ulozenie aktualneho stavu parametrov susiaceho cyklu a po nadobudnuti spravnej hodnoty napajacieho napatia susiace zariadenie pokracuje v cinnosti.
Rezim susenia bol rozdeleny do troch usekov, ktore tvorili jeden cyklus. V prvom useku (ohrev), ktory trval 0,5 hodiny bol pouzity maxima7ny vykon magnetronov, potom nasledovalo vlastne susenie, kedy magnetrony pracovali so 70-070 vykonom pocas jednej hodiny. V tychto usekoch bol suseny material umiestneny v uzatvorenej mikrovlnovej susiarni. Treti usek bol najdlhsi a trval 3 hodiny. Suseny material sa vybral zo susiarne a ulozil v miestnosti, ktorej teplota bola 20 °C a relativna vlhkost vzduchu 52 070. Akumulovanym teplom sa voda z dreva odparuje. Rychlost' odparovania vody a tym aj kvalita vysuseneho reziva zavisi od parametrov daneho prostredia. Pocet opakovani cyklov zavisi od pozadovanej konecnej vlhkosti.
Diskontinualny mikrovlnovy rezim susenia je vhodny za ucelom znizenia spotreby elektrickej energie.
Kontinualne mikrovlnove susenie
Pre riadenie procesu mikrovlnoveho susenia sme pouzili sposob riadenia zalozeny na regulacii mikrovlnoveho ohrevu v zavislosti od pozadovanej teploty dreva. Riadenie (aj meranie) mikrovlnoveho susenia sme robili pomocou personalneho pocitaca, v ktorom bol zabudovany analogovo-digitalny a digitalno-analogovy prevodnik. Teploty dreva boli merane pomocou termoclankov Cu-Ko. Cez operacne zosilnovace a analogovo-digitalny prevodnik sa merane napatie na termoclankoch pomocou kalibracnej krivky prepocitavalo na teplotu. Riadiaci program zapisal teploty do suboru a uskutocnil porovnanie ci niektora z teplot neprekrocila zadanu hranicnu teplotu. Ak ani jeden termoclanok nenameral teplotu vyssiu ako je hranicna teplota, bol vydany prt1caz cez digitalno-analogovy prevodnik a vykonny clen na zapnutie mikrovlnoveho ohrevu. Ohrev bol zapnuty pri poklese teploty o 2 °C pod hranicnu teplotu. Vsetky udaje o datume, case, meranych teplotach a pocte ohrevov boli ukladane do suboru [1].
Teplovzdusne susenie
Tento sposob susenia bol realizovany v malokapacitnej susiarni, ktora bola regulovana automatickou regulaciou s pouzitim standardneho rezimu susenia (podla ON). Rezim susenia obsahoval zlahodenie a ochladenie.
Hodnotenie kvality vysuseneho materialu
Hodnotenie kvality vysuseneho materialu bolo vykonane podla: velkosti vlhkostneho spadu, velkosti skornatenia (zvyskove napatia), poctu a velkosti trhlin, zmeny farby.
Merna spotreba elektrickej energie
Pri vsetkych experimentoch bola merana celkova spotreba elektrickej energie na susenie. Tieto udaje boli prepocitane pri znamej hustote, objeme suseneho dreva, pociatocnej a konecnej vlhkosti na mernu spotrebu elektrickej energie na kilogram odparenej vody [kWh.kg–1 o.v.].
VYSLEDKY EXPERIMENTALNYCH PRAC
Namerane pociatocne a konecne udaje porovnavanych sposobov susenia pre jednotlive dreviny su uvedene v tabulke. Graficke znazornenie casu susenia a spotrieb elektrickej energie prepocitane na 1 kg odparenej vody je na obrazku 2 a 3.

V porovnani s klasickym teplovzdusnym susenim je cas diskontinualneho mikrovlnoveho susenia kratsi v pripade smreka v priemere o 75,3 % a buka o 64,8 %. Pri porovnani casov kontinualneho mikrovlnoveho s teplovzdusnym susenim bolo skratenie casu pri smreku v priemere o 62,3 v a pri buku o 58,3 %. Pri porovnavani dalsich sledovanych kriterii je zrejme, ze z hladiska kvalitativnych kriterii neboli zaznamenane vyrazne rozdiely medzi diskontinualnym a kontinualnym mikrovlnovym susenim. Vysusene drevo z hladiska kvality po mikrovlnovom suseni bolo zaradene do 2. kvalitativnej triedy a po teplovzdusnom suseni do 1. kvalitativnej triedy. Tento rozdiel bol sposobeny tym, ze pri mikrovlnovom suseni sa neda vykonat' konecne osetrenie.
Velmi dolezitym kriteriom je spotreba elektrickej energie prepocitana na 1 kg odparenej vody. Namerane hodnoty poukazuju na to, ze pri kontinualnom mikrovlnovom suseni je cas susenia najkratsi, ale merna spotreba elektrickej energie pri tomto sposobu je najvyssia. Hodnoty uvedene pri diskontinualnom mikrovlnovom suseni su priblizne rovnake ako pri teplovzdusnom suseni.
VLASTNOSTI MIKROVLNOVEHO SUSENIA
Vyhody mikrovlnoveho susenia [4]:
v susenom materialu vznika kladny gradient teploty, cim sa z fyzikalneho hladiska vytvaraju vhodne podmienky pre susenie, rychlost ohrevu ako aj odparovania vody z reziva je vysoka, z coho vyplyva kratky cas susenia,
susenim sa neznizuju mechanicke vlastnosti (pri dodrzani beznych mikrovlnovych vykonov),
kvalita vysuseneho reziva je dobra, pricom je mozne jej zvysenie upravou rezimov susenia,
susiaren je jednoducha, rozmerovo nenarocna a prenosna, pri suseni dochadza k malym tepelnym stratam,
spotreba energie pri diskontinualnom mikrovlnovom suseni je priblizne rovnaka ako pri teplovzdusnom suseni, ktoru je mozne este znizit', nenarocna udrzba susiarne,
na pripojenie zariadenia je potrebny len zdroj elektrickej energie, uvedenie susiarne do prevadzky je bez dalsich investicnych vstupov, setrnost' k zivotnemu prostrediu, zdravotna nezavadnost' (rozhodnutie Ministerstva zdravotnictva SR c. 2-12253 zo dna 12. 1. 1995), uplatnenie najdu tieto susiarne hlavne u malovyrobcov so sirokym sortimentom drevin, vyhodna cenova ponuka.
Nevyhody mikrovlnoveho susenia:
nehomogenny ohrev suseneho reziva po dlzke materialu sposobeny nerovnomernostou elektromagnetickeho pola, sireneho magnetronom. Tento nedostatok je mozne do urcitej miery eliminovat' technickou upravou susiarne a mikrovlnoveho zariadenia, moznost' susenia obmedzeneho mnozstva reziva naraz vzhladom na utlm mikrovlnoveho ziarenia.
ZAVER
Mikrovlnove susenie je rychle susenie s dobrou kvalitou vysuseneho reziva. Pre prax z hladiska dosiahnutych vysledkov odporucame diskontinualne mikrovlnove susenie. Dosahovane casy susenia pri porovnani s teplovzdusnym sposobom susenia mozeme hodnotit ako velmi kratke. Spotreba elektrickej energie pri mikrovlnovom suseni je priblizne rovnaka ako pri teplovzdusnom suseni. Nase pracovisko pokracuje v dalsom zdokonalovani mikrovlnoveho susenia.
LITERATURA
l] KLEMENT, I. – TREBULA, P.: Komparacia mikrovlnneho a teplovzdusneho susenia najvyznamnejsich drevin Slovenska. In: Medzinarodna vedecka konferencia: "Les – Drevo – Zivotne prostredie '97" (6. sekcia): Zbornik referatov z konferencie, Technicka univerzita vo Zvolene, 1997, s. 83 – 89. ISBN 80228-0626~9.
[2] Prospekt firmy KOZAK, Liptovsky Mikulas, 2000.
[3] REH, R.: Niektore problemy pri suseni konstrukcnych dekorativnych bukovych dyh. In: Sucasne problemy a perspektivy susenia bukoveho dreva: Zbornik referatov z konferencie, Vysoka skola lesnicka a drevarska vo Zvolene, t991, s. 5l – 58. ISBN 80-228-0138-0.
[4] TREBULA, P.: Susenie a hydrotermicka uprava dreva. 2. vyd. Zvolen: Technicka univerzita, 1996. 255 s. ISBN 80-228-05742.
zdroj: http://www.silvarium.cz/ascii/drevo/01/03/clanek3.html