根據(jù)理論計(jì)算，一般情況下木材干燥過(guò)程的有效熱能約占干燥過(guò)程總熱能消耗的80%，殼體散熱損失等無(wú)效能耗約占總熱能消耗的15%，另有占總熱能消耗約5%能量的供熱管路熱損失、裝備地面吸熱、窯體密封等原因損耗。其中，有效熱能約60%（約占總能耗的50%）隨木材中蒸發(fā)出的水分混合在干燥介質(zhì)中排放到烘干窯外部，此時(shí)這部分高溫?zé)釢窨諝庵械臒崮芤呀?jīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)效能耗。按照我國(guó)木材干燥生產(chǎn)現(xiàn)狀，特別是在無(wú)效能耗的回收利用和干燥生產(chǎn)節(jié)能減排等方面還是有很大的發(fā)掘潛力。

隨著近年來(lái)新能源技術(shù)的不斷發(fā)展以及制造業(yè)內(nèi)各類實(shí)用性新技術(shù)所衍生出的熱能供給設(shè)備的出現(xiàn)，傳統(tǒng)干燥窯的供能與生產(chǎn)形式也有了有效的替代與轉(zhuǎn)化方式。從對(duì)比中可以看出，常規(guī)烘干窯在干燥生產(chǎn)中的局限性是，換氣時(shí)的熱量大量散失導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)干燥窯內(nèi)部可能出現(xiàn)的冷熱不均的情況，這樣對(duì)木材干燥的質(zhì)量存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，而且大量排出的熱濕蒸汽造成了能源的極大浪費(fèi)；而烘干窯除濕干燥的特點(diǎn)在于不排出窯內(nèi)熱濕蒸汽而是將它們自行回收到熱泵裝置中吸收其熱量并再次供給到干燥窯中用于干燥作業(yè)，較大程度上降低了能源的浪費(fèi)；除濕干燥在干燥生產(chǎn)中也有其局限性，由于自身沒(méi)有調(diào)濕裝置并且升溫緩慢，導(dǎo)致生產(chǎn)率較低，而常規(guī)干燥的特點(diǎn)其一就是內(nèi)設(shè)噴淋裝置，可以便捷的調(diào)控窯內(nèi)的濕度，同時(shí)升溫迅速，有效的提高木材干燥效率。由此看來(lái)兩種干燥方法互有利弊，但是如果將其特點(diǎn)加以利用并進(jìn)行組合，則可以衍生出一種新型的木材干燥模式，即聯(lián)合式干燥技術(shù)。

當(dāng)烘干窯風(fēng)機(jī) 啟動(dòng)時(shí)，空氣流經(jīng)過(guò)右側(cè)散熱器4 加熱升溫，經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入右側(cè)豎直風(fēng)道，再經(jīng)90°轉(zhuǎn)向進(jìn)入板材間水平氣道。熱空氣流通過(guò)水平氣道時(shí)吸收板材中析出的水分而濕度增加、溫度降低，然后通過(guò)左側(cè)豎直風(fēng)道向下流動(dòng)，由左側(cè)散熱器加熱返回風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口，空氣流完成一個(gè)順時(shí)針循環(huán)。根據(jù)干燥工藝的要求，間隔一段時(shí)間風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)，形成逆時(shí)針循環(huán)氣流。在干燥初期，板材中水分較多，此時(shí)應(yīng)打開(kāi)進(jìn)、排氣道8，將部分高濕度熱空氣排放至室外帶走板材中析出的水分，同時(shí)引入室外干空氣，使循環(huán)氣流始終保持一定干度，便于板材干燥。

由此可見(jiàn)，要使板材堆垛各處板材均勻干燥，烘干窯的循環(huán)氣流速度的均勻性是關(guān)鍵。但在實(shí)際生產(chǎn)中存在一些問(wèn)題: 

①板材堆垛左、右上角部分板材經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)裂、變形翹曲;

②板材堆垛沿高度方向各層板材最終含水率不均勻，干燥質(zhì)量差。為了找到實(shí)際生產(chǎn)中常規(guī)熱風(fēng)干燥室出現(xiàn)問(wèn)題的原因，本文采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 軟件SC /Tetra對(duì)干燥作業(yè)時(shí)干燥室內(nèi)空氣流速度進(jìn)行數(shù)值模擬，按照實(shí)驗(yàn)室的干燥室1∶ 1建模，干燥室模型尺寸為: 沿X方向?qū)?． 6 m，沿Y 方向長(zhǎng)3． 8 m，沿Z 方向高3． 2 m。烘干窯內(nèi)板材堆垛和風(fēng)機(jī)位置干燥室上部配置2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，每臺(tái)功率1． 1 kW，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口都是直徑為420 mm 圓形，風(fēng)機(jī)支撐框架置于中間位置，板材堆垛中單片板材厚度為50 mm，各片板材間放置的隔條厚度為40 mm，整個(gè)板材堆垛高2 200 mm。

帶獨(dú)立高溫空氣混合室的烘干窯。該系統(tǒng)以太陽(yáng)能熱能為主、空氣能熱能為輔，根據(jù)干燥室所需溫度，將從太陽(yáng)能集熱器及空氣能冷凝器中收集到的高溫?zé)崮茉诳諝饣旌鲜抑谢旌系礁哂诟稍锸覝?0 ℃以內(nèi)后經(jīng)循環(huán)風(fēng)機(jī)送入干燥室，避免因高溫差使木材干裂變形。換熱器及循環(huán)風(fēng)機(jī)裝在混合室，在不影響正常工作和增加勞動(dòng)強(qiáng)度的前提下，便于檢修和維護(hù)。烘干窯通常1~2年可通過(guò)節(jié)能收回成本，使用壽命為12~15年。我國(guó)太陽(yáng)能資源豐富，太陽(yáng)能運(yùn)行成本為零，且熱泵系統(tǒng)也是目前節(jié)能環(huán)保的技術(shù)，因此，在節(jié)能方面有著無(wú)比優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性能。由于設(shè)備熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)化無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，熱泵關(guān)鍵部件也都通過(guò)市場(chǎng)幾十年的檢驗(yàn)為成熟技術(shù)，因此在穩(wěn)定性及使用壽命方面均可達(dá)到理想狀態(tài)，只要按要求使用及維護(hù)，比傳統(tǒng)鍋爐使用壽命長(zhǎng)。

烘干窯實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注意的相關(guān)問(wèn)題：

① 氣候條件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的能效起決定性作用，因此在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，必須充分考慮當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境方面的因素，一般保險(xiǎn)起見(jiàn)按冬季工況設(shè)計(jì)比較理想，但投入方面會(huì)有部分增加；

② 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定與使用壽命，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需按每天用能時(shí)間的較長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間設(shè)計(jì)；

③ 用能終端運(yùn)行工況，根據(jù)用能終端的實(shí)際情況進(jìn)行分布式供應(yīng)與設(shè)計(jì)，以達(dá)到較佳節(jié)能狀態(tài)。