Grundlagen der Effektivität der
Drytec-Solar-Trocknungsanlage in Verbindung mit Absolut-Feuchte geführter Trocknungssteuerung
1. Effektive und dosierbare Nutzung der Sonneneinstrahlung mit Solar-Luft-Kollektor als Südfassade und thermischem Kollektor in Pultdach integriert, zur Betonkernaktivierung
1.1. Die als Solar-Luft-Kollektor ausgebildete Solarfassade ist durch die direkte Umwandlung der Sonneneinstrahlung1, 3 in Wärme, nicht mit den Wirkungsgradverlusten z. B. einer Photovoltaik-Anlage belastet.
D. h., es entfällt
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- der Wandlungsverlust der Sonnenstrahlung in elektrische Energie,
- sowie Wechselrichterverlust, Minderung der Leistung bei erhöhter Modultemperatur, usw. (Siehe Anhang)
1.2. Der in das Pultdach eingesetzte thermische Kollektor2 erzeugt Wärme, welche zur Beheizung der Trocknungsfläche verwendet wird. Mit dem als Pufferspeicher wirkenden Betonkern kann die Solarenergie gespeichert werden.
1.3. In einem Mehrkammersystem wird Frischluft von der 1. Kammer in die 2. Kammer geführt und so die Abluftwärme der 1. bzw. 2. und ggf. in der 3. Kammer genutzt. Somit erfolgt eine Mehrfachnutzung der solar erzeugten Wärmeenergie.
1.4. Im Mehrkammersystem wird die feuchte Luft in der nachfolgenden Kammer nochmals befeuchtet, bis zur Sättigung, oder bis zum Erreichen des gewünschten Grenzwertes.
2. Nutzung der tageszeitlichen Feuchteunterschiede
Grundlage dieser Komponente ist die Nutzung der kostenlosen Energieunterschiede der Außenluft unter Kontrolle der absoluten Luftfeuchte in Gramm Wasser je m3Luft. Die von uns entwickelte, als sensorgesteuerte Zwangslüftung bekannte Steuerungs- und Regeltechnik, wird im Bereich Gebäudetrocknung ohne zusätzliche Energiezufuhr seit Jahren erfolgreich eingesetzt. Diese nutzt ausschließlich die tageszeitlichen Luftfeuchteschwankungen (absolute Luftfeuchte in Gramm je m3) zur Trocknung. Diese Technik ist üblichen Trocknungsgeräten energetisch um den Faktor 20 – 50 überlegen. Beispielsweise benötigen Konvektionstrocknungsgeräte zum Entzug von 1 Liter Wasser ca. 1.200 Watt elektrische Energie. Die Zwangslüftung benötigt bei einem Feuchteunterschied zwischen Innen – und Außenluft von 2 Gramm je m3 Luft 50 Watt um 1 Liter Wasser zu entziehen. Dieser Vorgehensweise verbraucht keine Primärenergie für die Wärmeenergiegewinnung im Trocknungsvorgang.
3. Absolutfeuchte geführte zyklische Belüftung
Der Luftaustausch erfolgt nachdem die absolute Luftfeuchte, der zugeführten Luft, mit der in der Trockenkammer befindlichen Luft verglichen wird.
- Es wird verhindert, dass feuchtere Luft zugeführt4 wird
- zusätzlich werden unnötige Ventilatorlaufzeiten vermieden.
- Wärmeenergie wird nur abgeführt, wenn auch genügend Feuchte abgeführt4 wird!
Mit einer zyklischen Belüftung kann
- das Trocknungsgut in der Ruhephase die zugeführte Wärmeenergie aufnehmen. Die Wärmezuführung bewirkt eine Erhöhung des Sättigungsdefizites und das Absinken der prozentual gemessenen relativen Luftfeuchte, was eine beschleunigte Feuchteabgabe anregt.
- In der Lüftungsphase wird absolut trockenere Luft zugeführt und feuchte Luft abgeführt. Die absolute Luftfeuchte sinkt wieder. Dies in einem optimierten Zyklus, damit nicht zu viel Energie verloren geht.
Weiterer Effekt der Nutzung der absoluten Luftfeuchte in der Regleung ist, dass ein Vergleich und eine Hysterese (Hier Abstand zwischen Zu- und Prozessluftfeuchte) vorgegeben werden kann. Beispiel: Zuluft 10 Gramm Wasser/m3, Prozessluft in der Trocknungshalle 12 Gramm. Nun kann in der Trocknungshalle ein Ventilator zyklisch auf Umluftbetrieb gestellt werden, oder nur die Luftabfuhr verzögert werden, bis der Unterschied zwischen Zu- und Prozessluft von 2 auf 4 Gramm angestiegen ist. Ergebnis: Doppelt so hohe Entfeuchtung bei gleichem Energieeinsatz.
Über Grenzwerte kann die Entfeuchtungsleistung verlangsamt, mit Temperaturerhöhung beschleunigt werden, individuell auf die Eigenschaften des Trocknungsgutes Klärschlamm zugeschnitten. Die zyklische Vorgehensweise bewirkt zudem eine schonende Entfeuchtung.
