Klimaveränderungen intelligent nutzen

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Unser innovatives System zur Holztrocknung basiert auf zwei Grundlagen:

1. Trocknung ist physikalisch gesehen Energieaustausch. Eine der effektiven Nutzungsarten von Solarenergie ist die direkte Erzeugung von Wärme mit Solar-Luft-Kollektoren.

2. Das bei der Trocknung abzuführende Wasser wird über die Luft entfernt. Hier erfahren Sie mehr über die von uns eingesetzte absolutfeuchte geführte Regeltechnik

Systembeschreibung Holztrocknung:
Eine Trocknungshalle/raum wird, vorzugsweise an der Südfassade, verglast. Hier werden nach Außen aufklappende Kippfenster mit elektrischem Fensteröffner, eingebracht um die Außen aufsteigende Warmluft und/oder trockenere Frischluft in der Lüftungsphase anzusaugen. Hinter der Verglasung wird eine Metallabsorberplatte in angemessenem Abstand und dahinterliegend eine (Holzkonstruktion oder Mauerwerk) Isolierschicht platziert. Über dieser Konstruktion wird ein Sammelkasten für die vorerwärmte Luft angeordnet (Erste Erwärmungsstufe). Hier wird die Warmluft der Fassadenkonstruktion und/oder die Außen aufsteigende Warmluft gesammelt zur späteren zyklischen Verteilung in den Trockenraum. Im mehrstufigen Betrieb wird die vorerwärmte Luft aus dem Sammelkasten über Solarluftkollektoren geführt (Zweite Erwärmungsstufe) um diese nochmals zu erwärmen. Je nach Luftmenge und Kollektorauslegung können hier bis zu 30 °C. Temperaturerhöhung je Stufe erreicht werden.
Diese wird nun der Holzlagerhalle zugeführt vorzugsweise in den Hallenboden, damit das Trocknungsgut optimal umströmt wird. Die feuchte Luft wird über Ventilatoren ggf. über Wärmetauscher ins Freie gezogen. Der hierbei entstehende Unterdruck lässt über die geöffneten Fenster der Südfassade Frischluft nachströmen.
Die Abführung des Wassers erfolgt also über eine zyklische Lüftung. Dies erfolgt gezielt, mittels Mikroprozessorsteuerung, welche die Luftzustände (Relative Luftfeuchte, Temperatur, absolute Luftfeuchte in Gramm Wasser je Kubikmeter Luft) der Zu – und Abluftströme, über Sensoren erfasst und steuert. Ventilatoren werden zyklisch (z. B. 10 Minuten EIN, danach 20 Minuten AUS) ein – und ausgeschaltet wenn eine Entfeuchtung aufgrund der erfassten Luftzustände möglich ist. In der Einphase wird trockenere und in der Regel wärmere Luft zugeführt. Die vorhandene feuchte Luft wird teilweise abgeführt und der Rest vermischt sich mit der trockeneren Zuluft. In der anschließenden Ruhephase kann das Trocknungsgut Feuchte an die Umgebungsluft abgeben. Gleichzeitig wird an der Solarfassade und im Luftkollektor neue Zuluft vorgewärmt für die nächste Lüftungsphase. Somit erreicht man eine sukzessive Trocknung des Trocknungsgutes. Werden mehrere Trockenkammern hintereinander angeordnet, kann die Wärme der feuchten Abluft über Wärmetauscher den nachfolgenden Kammern zugeführt werden, so dass diese Energie nochmals genutzt wird.
Die Lüftungssystematik wird bereits vielfach in der Gebäudetrocknung als sogenannte sensorgesteuerte Zwangslüftung angewandt. Hier hat sich gezeigt, dass die Nutzung der tageszeitlichen Schwankungen der Außenluftfeuchte bei der Zuluftzuführung sehr hilfreich ist, da bei hoher Außenluftfeuchte diese feuchte Luft dem Trocknungsgut nicht zugeführt wird. Die Solarwand wird seit 1992 in weltweit eingesetzt. Luftkollektoren treten derzeit technologisch aus dem Schatten der etablierten Kollektortechnologie.
Unsere Erfahrung bei der Gebäudetrocknung und Klimatisierung haben wir im hochsensiblen Bereich denkmalgeschützter Gebäude erarbeitet. Das System der sensorgesteuerten Lüftung wird z. B. in Kirchen eingesetzt, um Orgeln vor klimatischen Schäden zu bewahren. Folglich können wir nicht nur eine gezielte Trocknung, sondern auch die Trockenhaltung und Qualitätssicherung bei der Lagerung erreichen.
Wirtschaftlicher Vorteil unseres Systems:
Bei einem Feuchteunterschied zwischen Zu- und Abluft von 2 Gramm Wasser je m3 Luft ist der Energieaufwand bei Anwendung der Erfindung 0,050 kW, bei 4 Gramm 0,025 kW je Liter entzogenem Wasser. Übliche Trocknungskammern benötigen ca. 1,2 kW, somit ca. 20 – 50 mal mehr Energie im laufenden Betrieb. Die Anschaffungskosten sind vergleichbar, bzw. geringer, wenn vorhandene Räumlichkeiten genutzt werden können.
Systematischer Vorteil:
Die Trocknung erfolgt schonend, da die Trocknungsgeschwindigkeit dem Trocknungsgut angepasst werden kann. Getrocknete Güter können bei der anschließenden Lagerung auf Feuchtigkeit überwacht werden, was eine wesentliche Verbesserung in der Qualitätssicherung darstellt.
Bei zusätzlicher solarer Stromerzeugung für die Steuerung und die Ventilatoren ist ein völlig energieautarker Betrieb möglich. Bei Anordnung in Hanglage kann unter Nutzung der Thermik kann die Ventilatorleistung reduziert werden.
Warum wird weniger Energie verbracht?
Energetische Betrachtung:
Um 1 Liter Wasser im Labor zu verdampfen werden 700 Watt Leistung benötigt. Bei technischer Trocknung liegen diese Werte bei 1000 bis 2000 Watt je Liter Wasser welches dem Holz entzogen wird.
Unser System nutzt die klimatisch tageszeitlich bedingten Schwankungen der Energiezustände der Aussenluft zur Trocknung.
Angenommene Kammergröße 16m x 6m x 4m. Wir gehen von einem durchschnittlichen Unterschied zwischen Aussen und Innenluft von 3 Gramm Wasser je Kubikmeter Luftvolumen in der Kammer aus.
Angenommenes Luftvolumen 300 m3
Ventilatorleisung 700 m3/Std.
Nennleistung 30 Watt
Luftaustausch (1Woche) 70 x
Somit ergibt sich ein Fördervolumen von 21.000 m3 mal 3 Gramm = 63 Liter Wasserentzug
Energieverbrauch gesamt 21.000 m3 : 700 m3 x 30 Watt = 0,9 KW
Vergleichbarer Verbrauch in Trockenkammer 63 bis 126 KW
Vorteile des Systems:
Kostenreduzierung beim Primärenergieaufwand für Wärmeenergie und somit
Hohe Energiekosteneinsparung
CO2-Emisionsreduzierung
Weitestgehende Unabhängigkeit von Energielieferanten
Geringe Anschaffungskosten!
kontrollierte und schonende Trocknung und Trockenhaltung
Vorsprung in der Qualitätssicherung
Messwerte und Betriebszustände können protokolliert und nachgewiesen werden.
Fernüberwachung und Fernwartung mit Modem, oder LAN möglich.
Das modular aufgebaute Grundgerät kann auf Ihre Anforderungen und Einsatzzwecke zugeschnitten konfiguriert werden. Die Ingenieurleistung inklusive Softwareanpassung erhalten Sie bei uns aus einer Hand.
Als Verarbeiter besteht die Möglichkeit das System zusätzlich noch zur Hackschnitzel, oder Pellettrocknung einzusetzen. Ein weiterer Schritt zur unabhängigkeit von Heizöl-, Gas- und Strompreis.
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