Technische Erklärung
Prozessluft
Solar vorgewärmte Luft (Ein- oder mehrstufig), welche auf Temperatur, relative Luftfeuchte und absolute Luftfeuchte in Gramm Wasser je Kubikmeter Luft geprüft ist.
Trocknungsluft
Die das Trockengut umgebende Luft. Diese nimmt die Feuchte des Trocknungsgut auf.
Abluft
Gesättigte Luft welche aus der Trockenkammer mittels Ventilatoren abgesaugt wird.
Solarluftkollektorfunktion kann als
- Kollektor Aufdach mit Verglasung,
- Solarfassade siehe Beschreibung, oder
- Solardach zur Vorwärmung der Luft mit Absorberblech belegt, genutzt werden.
Kollektorfläche
Die Solarfassade ist eine verglaste Fassade mit einer dahinterliegenden Absorberfläche. Die hinter dem Glas und den Absorber umgebende Luft wird als Prozessluft genutzt. Als Kollektorfläche kann zusätzlich oder für einfachere Anwendung auch eigenständig ein auf dem Dach angebrachtes Aluminium-Absorberblech dienen. Im zweistufigen Betrieb wird die Luft zunächst auf dem Dach vorgewärmt und anschließend in die Solarfassade eingeblasen. Somit lässt sich eine weitere Temperaturerhöhung erzielen.
Absorber
Spezielles perforiertes schwarzes Aluminiumblech. Hier wird die Sonnenstrahlung in Wärme umgewandelt. Besonderer Vorteil ist, dass auch die diffuse Einstrahlung(bei bedecktem Himmel) in Wärme umgewandelt wird. Die Perforation lässt eine Zirkulation zu. Somit wird der Luftkollektor relativ gleichmäßig erhitzt. Die preiswerteste Lieferform ist das in Deutschland gefertigte Trapez 40/167. Es ist in der Farbe “Dachanthrazitgrau” entsprechend RAL 7016 lieferbar. Weitere Farben auf Anfrage erhältlich.
Spezifikation:
- Material: Aluminium, Legierung Mn1Mg0,5
- Materialdicke: 0,7 mm Baubreite: 1002 mm, maximale Länge 6000 mm
- Oberfläche: Bandbeschichtung Polyester, Einbrennlackierung, Rückseitenschutzlack
- Farbton: Dachanthrazitgrau, RAL 7016
- Durchschnittliche solare Absorption: 0,93 ± 0,02
- Profilierung: 40/167
- Statik/Zulassung/ISO 9001/ECCA .: siehe Spezifikation,
- seit 1992 weltweit im Einsatz
Isolierglas
Spezielles Zweischeiben Isolierglas, welches Sonnenstrahlung durchlässig ist und wenig Reflektion, jedoch hohen Wärmeisolierungswert besitzt.
Gegenüber einfach verglasten oder mit Kunststoffabdeckung versehenen Kollektoren wird so die Wärmeabgabe nach Aussen minimiert. Das nebenstehende Bild wurde am 15.03.2006 um 9 Uhr 30 aufgenommen. Der Kollektor stand in Südausrichtung. Die Sonne fiehl also seitlich auf den Kollektor. Die Außentemperatur betrug – 6°C. (Reifbildung an der Scheibenoberfläche). Die aus dem Kollektor ausströmende Luft wurde auf + 14° C. erwärmt.
Im Vergleich zu frei aufgestellten Absorberblechen wird die Abkühlung durch Wind vermieden und die Wärmeabgabe zur freien Seite hin wesentlich reduziert.
Eine Kombination der Solarfassade mit frei auf Dach aufgebrachter Absorberfläche ergänz sich optimal, da
- die Vorwärmung im Winter eine höhere Temperatur in der Solarfassade bewirkt. Die Trocknung ist dann besonders effektiv, da die absolute Luftfeuchte bei niedrigen Temperaturen zwischen 1 – 5 Gramm liegt,
- im Sommer bringt der direkte Strahlungseinfall auf das Dach eine besonders hohe Effektivität des Absorber
Ventilatoren
Für den Lufttransport aus der Solarfassade und den Abtransport der Abluft werden Ventilatoren und Lüftungskanäle eingesetzt. Somit kann der Luftwechsel elektronisch gesteuert werden. Dies hat den Vorteil, dass eine genaue Dosierung des Luftaustausches erfolgen kann.
Die Warme Luft wird gezielt zugeführt, die feuchte Luft gezielt abgeführt.
Mit der zyklischen Be- und Entlüftung erhält das Trocknungsgut in den Ruhephasen die Wärme aufzunehmen und die Feuchte abzugeben. Ist die Luft genügend gesättigt, wird die feuchte Abluft dem Trockenraum entzogen und Trockene Luft zugeführt.
Die Wärme der Abluft kann bei einem Mehrkammersystem nochmals zur Temperierung der nachgelagerten Kammern genutzt werden.
Trockenkammer
Ideal ist eine isolierte Lagerhalle mit möglichst großer Südausrichtung.
Bezüglich der Größe bestehen keine Beschränkungen, da die Konfiguration entsprechend der Ventilatorleistung und Auslegung der Solarenergieerzeuger abgestimmt werden kann.
Trocknungsgut
Unser solares Trocknungssystem eignet sich hervorragend zur schonenden Trocknung von hochwertigem Holz (Das Lüftungssystem stammt ja aus dem Bereich Gebäudeklimatisierung im Denkmalschutz, Kirchen, Archive für Papier, hochwertige Kulturgüter, usw. und hat sich hier bestens bewährt). Es ist jedoch auch für Hackschnitzel, Schnittholz, usw. geeignet. Je grösser das Verhältnis Solarfläche/Trockenkammervolumen ist, umso höhere Prozesstemperaturen werden erreicht. Der Zeitaufwand für die Trocknung wird reduziert. Im umgekehrten Fall, erhöht sich der Zeitwandwand
Ventilatoren und Luftkanäle
Ventilatoren zum Lufttransport und Luftkanäle werden individuell konfiguriert, damit einen optimale Nutzung der Prozessluft erfolgt.
Mehrkammersystem
Die Abführung des Wassers aus der ersten Kammer erfolgt 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. Ist die Luft in der Kammer noch nicht genug gesättigt, kann im Umluftbetrieb zwischen Luftkollektor und Kammer die Luft weiter erwärmt werden, ohne daß feuchte Luft abgeführt wird. Es wird keine warme, jedoch noch nicht genügend feuchte Luft abgeführt. Die Effektivität der Energieverwendung steigt.
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.
Ein- oder mehrstufige Erwärmung
Entscheidend für die Trocknungsgeschwindigkeit ist die Höhe der Temperatur der Prozessluft. Wie die Luft geführt wird, kann den örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Die Temperaturerhöhung wird durch das Verhältnis Luftmenge zu Absorberfläche beeinflusst. Der mehrstufige Betrieb bringt Flexibilität bei der Luftkonditionierung und Verteilung.
Eine mehrstufige Temperaturerhöhung der Zuluft erfolgt durch
- Erwärmung an der Glasfassade Aussen,
- die Erwärmung in der Solarfassade,
- und/oder dem Solarluftkollektor.
Die Zuluft kann jedoch auch über ein Absorberblech auf dem Dach in die Solarfassade geführt werden. Die seit 1992 in Deutschland geplant und gefertigten Absorberbleche erhöhen die Zulufttemperatur abhängig von der Luftwechselrate um bis zu 30 °C. und sind weltweit in verschiedensten Applikationen im Einsatz. Die Effizienz wurde bei vielen Mess-Studien nachgewiesen. Im Solarluftkollektor wurde, ohne Vorerwärmung, bereits im März 2006 eine Temperatur von über 70° C. gemessen. Bei 1maligem Luftwechsel in der Minute, sank die Temperatur erst nach über 90 Minuten Ventilatorlaufzeit auf 55° C.
