Preocupaciones sobre la humedad de la madera secada al sol – Horno solar
Como carpintero u operador de aserradero, usted sabe que la madera correctamente seca es esencial para producir proyectos duraderos y de alta calidad.
Los hornos solares ofrecen una alternativa asequible y ecológica a los métodos de secado tradicionales, ayudando a acelerar el proceso de secado y reduciendo los costos de energía. Sin embargo, estas ventajas conllevan problemas de humedad que pueden afectar la integridad de la madera si no se gestionan adecuadamente.
Comprender cómo monitorear y controlar los niveles de humedad en la madera secada al sol es clave para prevenir deformaciones, grietas y encogimientos, todos los cuales pueden arruinar un proyecto incluso antes de comenzar. En esta guía, exploraremos:
✅ Las ventajas de utilizar un horno solar
✅ Características de diseño clave para un secado eficiente
✅ ¿Cuánto tiempo tarda en secarse correctamente la madera?
✅ La importancia de los medidores de humedad en la prevención de defectos
✅ El contenido de humedad ideal para diferentes aplicaciones de carpintería.
Ya sea que esté construyendo su propio horno solar o simplemente buscando optimizar su proceso de secado, este artículo lo ayudará a dominar el control de la humedad y garantizar que su madera permanezca estable y lista para usar.
Los hornos solares son cada vez más populares entre aficionados y carpinteros profesionales que buscan secar su propia madera. Dado el alto coste de la madera seca en los aserraderos, los hornos solares ofrecen una alternativa económica y ecológica al secado al aire, que puede tardar meses y provocar deformaciones o grietas en la madera.
Índice del Contenido
- Las ventajas de los hornos solares
- Comprensión de las características clave del diseño del horno solar
- ¿Valen la pena los hornos solares?
- ¿Cuánto tiempo se tarda en secar la madera en un horno solar?
- Monitoreo de los niveles de humedad en la madera secada al sol
- Medidores de humedad
- Niveles óptimos de contenido de humedad para diversas aplicaciones
- Los beneficios de los hornos solares para los carpinteros
La madera verde, por otro lado, cuesta mucho menos. Sin embargo, el secado al aire puede tardar varios meses, lo que provoca deformaciones y grietas antes de poder utilizarse. El secado en un ambiente controlado requiere mucho menos tiempo y permite que la madera se contraiga sin deformarse.
Las ventajas de los hornos solares
Un horno solar seca la madera verde de forma rápida y segura, minimizando los defectos y generando cero emisiones de CO². Esto lo convierte en una opción ambientalmente responsable para el secado de madera. El Dr. Eugene Wengert, especialista en productos forestales de extensión de la Universidad de Wisconsin-Madison, destaca su facilidad de uso: simplemente cargue la madera, ajuste las rejillas de ventilación y monitoree el contenido de humedad (CH) cerca del final del proceso de secado.
Los hornos solares son la forma más sencilla, económica y segura de secar madera verde rápidamente, y son beneficiosos para el medio ambiente, ya que no generan emisiones de CO². Un horno solar seca la madera con menor probabilidad de defectos que el secado al aire.
“Y no secarán la madera demasiado rápido”, dice el Dr. Eugene Wengert, especialista en productos forestales de extensión de la Universidad de Wisconsin-Madison. “Es prácticamente un sistema de 'instalar y olvidarse'. Puedes simplemente colocar la madera y casi olvidarte. Solo cerca del final del secado es necesario medir el contenido de humedad (CH) para determinar si es momento de detener el proceso y extraer la madera”.
Comprensión de las características clave del diseño del horno solar
El Dr. Wengert desarrolló un diseño de horno solar popular y sencillo en 1978. A menudo se le conoce como el Horno Solar de Virginia Tech porque el Dr. Wengert lo desarrolló mientras trabajaba en Virginia Tech. Si bien existen diferentes diseños solares en la actualidad, el diseño de Virginia Tech es el modelo de horno considerado el estándar para la construcción de otros hornos. Los carpinteros pueden encontrar... Instrucciones para este modelo y otros diseños similares en línea.
¿Valen la pena los hornos solares?
La inversión inicial en un horno solar depende de su tamaño y materiales de construcción, pero suele ser rentable a largo plazo. Los hornos solares vienen en varios tamaños: los pequeños secan entre 800 y 1,000 pies tablares, y los grandes, entre 1,500 y 2,000 pies tablares o más.
¿Cuánto tiempo se tarda en secar la madera en un horno solar?
El secado de madera en un horno solar, como el modelo de Virginia Tech, tarda aproximadamente un mes en condiciones de sol moderado en las latitudes medias de Estados Unidos. El horno absorbe la luz solar a través de un vidrio transparente y calienta las superficies interiores pintadas de negro. Factores como el tamaño del horno, la superficie de los paneles solares y la inclinación del techo son cruciales en el proceso de secado.
Para hacer circular el aire a través de la pila de madera se necesita un ventilador eléctrico y los hornos más grandes pueden necesitar varios ventiladores para lograr un flujo de aire óptimo.
A medida que el aire se calienta en el espacio colector, uno o más ventiladores lo hacen circular por la madera, permitiéndole absorber la humedad de su superficie. Cuando la humedad evaporada aumenta la humedad relativa en la cámara hasta un nivel demasiado alto, se libera a través de respiraderos en la parte trasera del horno.
Para modificar el tamaño de un horno, es necesario tener en cuenta una proporción importante: por cada diez pies tablares de capacidad, se necesita un pie cuadrado de superficie de paneles solares o techo. Si el horno tiene demasiada superficie de paneles solares, se corre el riesgo de que la madera se seque demasiado rápido, provocando grietas y rajaduras.
Sin embargo, si no hay suficiente área de paneles solares, existe el riesgo de no poder secar nunca la madera por debajo del 15% de contenido de humedad.
Para que el aire circule por la pila de leña, es necesario instalar un ventilador eléctrico. Si se construye un horno más grande, se necesitarán dos o más ventiladores para optimizar el flujo de aire.
El ángulo del techo también es importante. Para determinar el ángulo adecuado, es necesario determinar la latitud del horno. Esta latitud se utiliza para la inclinación del techo del horno.
Por ejemplo, en Minnesota, la latitud es de aproximadamente 45 grados norte. En ese caso, el panel solar se instalaría en un ángulo de 45 grados orientado al sur. Si se usa durante el invierno, el ángulo debería aumentarse 10 grados (en este caso, a 55 grados), ya que el ángulo del sol cambia de verano a invierno.
¿Interesado en construir un horno solar?
Revise el siguiente artículo de revista sobre construyendo un horno solar.
Monitoreo de los niveles de humedad en la madera secada al sol
El tiempo de secado solar varía según factores como la estación del año y el grosor de la madera. Los carpinteros que se inician en hornos solares o que secan madera de más de una pulgada de grosor deben controlar el contenido de humedad diariamente para evitar un secado demasiado rápido. Comparar las tasas diarias de pérdida de humedad con las tasas seguras para diferentes especies de madera es esencial para prevenir defectos en la madera.
Algunas tablas indican las tasas seguras para secar madera de 1 a 2 cm de espesor de diferentes especies. La tasa segura se refiere a la pérdida de humedad en un día. Deben mantenerse las tasas seguras hasta que el contenido de humedad de la madera baje al 20 %.
Aunque los medidores de humedad no funcionan bien cuando el contenido de humedad supera el 30 %, el diseño del horno impide que la madera se seque demasiado rápido. Aun así, al aprender a secar madera en un horno solar, es recomendable supervisar el proceso para evitar problemas imprevistos.
Exceder la velocidad de secado segura para una especie determinada puede causar defectos en la madera. Si el secado es demasiado rápido, se debe cubrir parte del techo, apagar los ventiladores y cerrar las rejillas de ventilación durante las horas más calurosas del día. Aunque es probable que la temperatura aumente dentro del horno, el aire atrapado alcanzará rápidamente el 100 % de su capacidad de retención de agua y la madera dejará de secarse.
Identificar las tablas de muestra al inicio es importante para determinar la tasa de pérdida de contenido de humedad (CM). Estas tablas pueden haber comenzado con un contenido de humedad más alto que el resto de la carga, haberse cortado más recientemente o ser un poco más gruesas.
“Si revisa las muestras y están demasiado mojadas, seguirá secando”, dice el Dr. Wengert. “Asegúrese de que las muestras estén lo suficientemente secas antes de dejar de secar. No importa si la mitad de la carga está lista para ser sacada”.
Así que no tiren la carga basándonos en el promedio. Normalmente tiramos la carga basándonos en las piezas más mojadas. Las más mojadas deben estar lo suficientemente secas, añade.
El Dr. Wengert señala que el horno solar de Virginia Tech fue diseñado para evitar que la madera se seque demasiado rápido. Sin embargo, si el horno solo está medio lleno y la madera en su interior es propensa a agrietarse, como el roble, sería necesario cubrir la mitad del colector del techo. De lo contrario, la entrada de energía solar sería excesiva para la poca madera que contiene.
Medidores de humedad
Medidores de humedad para secadores de horno Debe satisfacer todas sus necesidades específicas. Un medidor de clavija mide el contenido de humedad de la madera mediante una señal eléctrica entre las puntas de dos sondas metálicas estrechas insertadas en la madera.
Las principales desventajas de los medidores de pines son el área relativamente pequeña que se prueba con cada inserción, su sensibilidad a la temperatura de la madera y el daño que causan a la superficie de la madera. Además, pueden romperse o dar lecturas inexactas si se insertan incorrectamente.
Medidores sin clavija Utilizan una señal electromagnética para penetrar la superficie de la madera. Su diseño permite escanear la madera rápidamente. Al no tener clavijas, no dañan la superficie. Toman lecturas a una profundidad fija, pero requieren suficiente presión para obtener una lectura correcta.
“Sin embargo, el mejor medidor es el que se utiliza”, afirma el Dr. Wengert.
Si secas madera y la fabricas, ¿cuánto pagarías por un seguro que garantice su correcto funcionamiento? Un medidor de humedad te ayudará a evitar que se agriete, deforme o parta después de fabricarla. ¿Cuánto vale eso? Además de la inversión inicial, solo tienes que pagar las baterías, comenta.
Niveles óptimos de contenido de humedad para diversas aplicaciones
Según el Dr. Wengert, la lectura óptima de MC El contenido de humedad ideal para maderas blandas en interiores es del 10%, mientras que para maderas duras debe ser de alrededor del 7%. Tanto las maderas blandas como las duras deben secarse hasta alcanzar aproximadamente un 12% de contenido de humedad para uso en exteriores. Sin embargo, el contenido de humedad ideal puede variar según factores como el clima y la exposición de la madera.
Los beneficios de los hornos solares para los carpinteros
Los hornos solares ofrecen numerosas ventajas tanto para aficionados como para profesionales de la carpintería, como ahorro de costes, simplicidad y respeto al medio ambiente. Al controlar los niveles de humedad durante el secado, los carpinteros pueden prevenir defectos en la madera secada al sol y crear productos de madera de alta calidad sin deformaciones, grietas ni rajaduras.
Aunque los hornos solares están diseñados para evitar que la madera se seque demasiado rápido, es recomendable verificar el nivel de humedad, especialmente hacia el final del ciclo de secado. También se recomienda que quienes se inician en el secado de madera en hornos solares o secan madera de más de una pulgada de grosor revisen con frecuencia el nivel de humedad para evitar defectos posteriores.
Un medidor de humedad es la mejor garantía que tiene un carpintero para la madera secada al sol, ya que evita que el producto de madera terminado se agriete, se deforme o se parta.
Más información sobre Madera secada al horno y por qué son importantes las lecturas de humedad.
Troy Edwards es Supervisor de Servicio Técnico de Wagner Meters, Inc., donde supervisa la fabricación, el control de calidad y el servicio de TI de sus productos de medición electrónica para la industria de la construcción. Troy posee un Grado Asociado en Tecnología Electrónica y cuenta con más de 20 años de experiencia en diversos puestos de fabricación y producción electrónica.
Última actualización el 12 de marzo de 2025
800-634-9961
Tony Morgan,
Gracias por responder a la pregunta del Sr. Jerrod Sands. Vivo en el centro de Washington y podemos tener largas rachas de calor de más de 100 °C durante más de uno o dos meses seguidos, con una humedad que baja por debajo del promedio, al 1 % o menos. Además, estamos a 2 °C de latitud, así que tendremos días aún más largos hasta aproximadamente el 20 de junio. ¿Sería esto un problema o simplemente volvería a los hornos comerciales a 47 °C?
¡Gracias!
He leído unos cinco sitios web diferentes sobre la reducción máxima de contenido de humedad por día en la madera secada al horno. Todos hablaron del tema hasta el cansancio.
Solo uno de estos indicó usar la tabla de maderas duras para el pino blanco. En esa lista de 1 a 6 maderas duras, hay un rango que va del 8 % al 2.3 % aproximadamente. Esa tabla no sirve para el pino blanco.
¿Alguien puede sugerirme cuál es el porcentaje máximo de pérdida de MC por día para White Pine?
Muchas Gracias
Mark, tu experto debería ser Eugene Wengert, profesor emérito de la Universidad de Wisconsin. Es un experto con mucha experiencia en secado en horno y defectos de la madera, y probablemente ha olvidado más sobre el secado en horno de madera de lo que nadie en el mundo sabrá jamás.
Aquí hay un enlace a uno de sus muchos, muchos artículos: https://www.woodweb.com/knowledge_base/Techniques_for_Equalizing_and_Conditioning_Lumber.html
¿También se pueden secar losas de 2.75 pulgadas de espesor en este horno?
Construí mi propia versión de este horno usando vidrio templado de viejas puertas corredizas.
Vivo en el suroeste de Ohio, coloco un panel a 45 y otro encima a 60.
Mide 10 pies de ancho, 16 pies de largo y 9 pies de alto y tendrá capacidad para aproximadamente 2,000 bd ft.
En verano tengo una temperatura de entre 120 y 170 grados, pero si cierro las rejillas de ventilación, puede hacer aún más calor.
El exterior es T111, las paredes son de 2×4 con aislamiento R13, el interior es de madera contrachapada de PVC de 1/2”, el piso es de 2×6 con aislamiento R19 y madera contrachapada de 3/4”.
El interior está todo pintado de negro.
En la parte trasera de la viga hay aluminio que le da al vidrio un eje para mover el calor hacia un pequeño espacio en el ático, donde es empujado hacia abajo hasta la madera a lo largo de la pared trasera usando un viejo ventilador de jaula cuadrada de horno y un muelle que difunde el aire hacia abajo a través de la madera que está enganchada a un termostato del ático que lo enciende y lo apaga cada día a medida que la temperatura sube y baja.
En verano, el roble rojo se secará un 7% en 3 a 4 semanas.
El costo fue aproximadamente $400.
El vidrio era gratis (los dolores térmicos que tuvieron que desmontarse, el sello se había roto) 2 × 6 que vi yo mismo, el contrachapado de PVC se dejó en el trabajo, junto con la madera contrachapada para el piso, la puerta y el aislamiento se usaron y fueron gratis, tuve que hacerlo por T111.
¿Existen suficientes ventajas al usar techos de policarbonato aislante en lugar de láminas de vinilo corrugado transparente? Las láminas de vinilo cuestan la mitad que el policarbonato. ¿Ayudaría una capa de plástico transparente debajo del techo corrugado a lograr un efecto aislante?
Tengo que secar unas losas de 15 metros. ¿Hay alguna razón para no construir mi horno de 16 metros de ancho por 8 metros de profundidad, pero seguir usando el diseño de Virginia Tech?
Gracias,
Jim
Jim:
Gracias por las preguntas. En primer lugar, debo decir que no estoy seguro de la diferencia técnica, pero estoy seguro de que hay una razón por la que el diseño original se hizo con aislamiento. En cuanto al tamaño, no se me ocurre ninguna razón por la que habría alguna diferencia, en igualdad de condiciones. ¡Mucha suerte!
Wisconsin
Terminé mi horno solar el 15 de septiembre y lo llené inmediatamente con una carga de roble blanco, arce, cerezo negro y pino blanco. Construí el horno usando los planos de "Virginia Tech", bueno, al menos el concepto, ya que tiendo a considerar los planos de otras personas como meras sugerencias. Toda la madera que puse tenía un contenido de humedad de alrededor del 20% después de secarse al aire en mi granero desde que la talé el invierno pasado. Después de un mes en el horno, mis lecturas son de aproximadamente 7.5% para el pino blanco, alrededor del 9% para el arce y cerezo negro, y 11% para el roble blanco. Todas las tablas tienen un grosor de 2 cm. Mi horno se calienta, quizás demasiado. En un día soleado de 40 °C, todavía alcanzo temperaturas superiores a los 120 °C en el horno. Mi plan es mantener la madera en el horno hasta la temporada de ciervos, mediados de noviembre, y reevaluar todo en ese momento, ya que tengo otra carga lista. Hasta ahora, esto ha sido muy divertido. Construir el horno me costó unos 3000 dólares. Usé láminas de plexiglás de 8 m para la pantalla solar y lo recubrí con un revestimiento metálico Pro-Rib, así que el precio fue bastante elevado. No soy carpintero, pero me jubilaré dentro de unos años y planeo dedicarme a esto primero como afición y luego, posiblemente, como negocio. Me sorprendió la cantidad de carpinteros locales interesados en comprarme tablas cuando se supo que había construido este horno; creo que se amortizará en unos años solo con la venta de tablas. Construí el horno con unas medidas de 12 m x 8 m, con un ángulo de 45 grados para el vidrio, y el horno tiene unos 12 m de altura. Las tablas que estoy secando miden 9.5 m de largo, 2 cm de grosor y entre 12 y 18 cm de ancho, y los extremos están sellados. Espero que esta información les sea útil.
¿Por qué no utilizar un piso de concreto y usarlo como almacenamiento térmico para mantener las temperaturas nocturnas un poco más altas y reducir la condensación que podría manchar la madera?
Mike:
No es mala idea, siempre y cuando se construya la losa de hormigón con una barrera de vapor justo debajo, se deje secar el hormigón con tiempo suficiente y se eleve la madera para asegurar una ventilación adecuada. Además, un hormigón bien colocado aumenta el coste y hace que la estructura sea más permanente, lo que puede no ser tan deseable para algunos.
¡¡¡Muchas gracias por compartir esto con nosotros!!!!
Gracias !
Tengo curiosidad por saber cómo funcionaría este horno en el centro de Ohio.
Recientemente compré un horno solar construido a partir de
Los planes de Virginia Tech. Vivo en Phoenix, Arizona. ¿Hará demasiado calor aquí para usar este horno?
Hola Jerrod,
A continuación se muestra una cita de Gene Wengert, autor de artículos en Sawmill & Woodlot y libros: Secado de madera dura; Horno solar VA Tech; Aserrado, bordeado y recorte de madera dura.
Literalmente escribió el libro sobre el horno VA Tech:
Si hay madera húmeda en el horno y se está secando, esta utiliza el calor para evaporar agua. Un horno que se calienta demasiado no aprovecha eficientemente el calor solar. En general, una temperatura de 20 a 25 °F más alta en el horno que en el exterior es buena para la madera más húmeda. A medida que la madera se seca, la temperatura puede alcanzar entre 30 y 35 °F más que en el exterior, lo que significa que la madera se seca más lentamente, lo cual ocurre con un contenido de humedad del 15 %. Por supuesto, un horno estará más caliente con un mejor aislamiento y más frío con fugas de aire o respiraderos bien abiertos.
En resumen, no creo que haga demasiado calor en Arizona para secar madera en un horno solar.
Los hornos comerciales generalmente tienen temperaturas mucho más altas que la temperatura ambiente:
Las temperaturas dentro del horno oscilan entre 120 y 190 °C, dependiendo de la etapa de secado. Si bien existen hornos que alcanzan temperaturas de hasta 240 °C, suelen estar limitados a maderas blandas de secado muy fácil y maderas duras de bajo valor.
Me interesa construir mi propia planta solar en Uganda (en el ecuador). ¿Hay alguna otra consecuencia además de poner un techo prácticamente plano?
Aquí tienes un enlace a los planos de un horno solar. Contiene muy buenos consejos sobre el diseño y también aborda la inclinación del tejado en función de tu ubicación geográfica.
http://pubs.ext.vt.edu/content/dam/pubs_ext_vt_edu/420/420-030/420-030_pdf.pdf
He estado intentando encontrar los planos de la versión más grande del horno de Virginia Tech, pero no he tenido suerte. ¿Podrías indicarme dónde está?
Todas las referencias al horno de 2000 pies tablares de Virginia Tech parecen haber desaparecido de la web. Sugiero contactar con el Departamento de Productos Forestales del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia o intentar encontrar el libro:
“Diseños de hornos de secado de madera con energía solar: Análisis y recopilación de diseños existentes” por Eugene M. Wengert y Luiz Carlos Oliveira
Departamento de Productos Forestales, Centro de Productos Forestales Brooks, Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia, 1985