DE2922179C2 - Einrichtung zum Temperieren der durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter hindurchgeführten Trockungsluft - Google Patents

Einrichtung zum Temperieren der durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter hindurchgeführten Trockungsluft

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Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Einrichtung zum Temperieren der durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter, insbesondere Malz, hindurchgeführten Trocknungsluft gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Einrichtung zählt durch die DE-OS 14 422 zum Stand der Technik. Es wird ein reines Kühlsystem im geschlossenen Kreislauf mit Verdampfung in der zu kühlenden Fortluft und Kondensation in der zu beheizenden Außenluft vorgeschlagen. Eine solche Anordnung ist mit einem umlaufenden Wärmeträger ohne Temperaturerhöhung des Arbeitsmittels zwi- b5 sehen Verdampfer und Kondensator praktisch identisch. Es handelt sich um ein in der Technik vielfach bekanntes Verdampfer/Kondensator-Prinzip. Man kann auf diese Weise durch indirekte Wärmerückgewinnung zwar eine Verringerung des Energiebedarfs im Bereich des Hauptlufterhitzers um etwa 30 bis 35% erzielen. Die dadurch bewirkte Verringerung der Energiekoste.n befriedigt aber im Hinblick auf die ständig steigenden Energiekosten, insbesondere bei Großanlagen, nicht.
Aus der DE-PS 3 10 352 ist es bekannt, einen Wärmepumpenkreislauf in einen Trocknungsprozeß einzuschalten. Nachteilig hieran ist jedoch, daß sowohl der Verdampfer als auch der Kondensator des Wärmepumpenkreislaufs direkt in den Luftstrom des Trockners eingegliedert sind.
Die CH-PS 3 02 647 benutzt im wesentlichen das gleiche Wärmepumpenprinzip mit Verdampfer und Kondensator im Trocknungsluftstrom, nutzt aber zusätzlich das Kühlwasser der als wassergekühlte Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmaschine des Kältekompressors und die Abgaswärme zur Nacherwärmung der Trocknungsluft
Die beiden zuletzt erwähnten Einrichtungen haben direkt im Trocknungsluftstrom befindliche Verdampfer und Kondensatoren, so daß schon bei vergleichsweise geringfügigen Störungen des Wärmepumpenkreislaufs ein Totalausfall des Trockners provoziert wird. Während des Trocknungsprozesses können aber weder am Kondensator noch am Verdampfer Reparatur- bzw. Wartungsarbeiten durchgeführt werden, sofern nicht derTroc'cnungsprozeß empfindlich gestört werden soll.
Ausgehend von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Einrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so zu verbessern, daß der Energiebedarf für das Temperieren der durch eine Horde hindurchgeführten Trocknungsluft bei Verringerung der Erstellungskosten erheblich gesenkt werden kann, ohne daß ein direkter negativer Eingriff in den Trocknungsprozeß mit einer Beeinträchtigung des Trocknungsgutes befürchtet werden muß.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
Die erfindungsgemäße Einschaltung des Wärmepumpenkreislaufs vermeidet im Vergleich zum Stand der Technik jeden direkten Eingriff in den Luftkreislauf des Trockners. Bei einer Störung im Wärmepumpenkreislauf wird der Trocknungsprozeß lediglich ökonomisch berührt. Das heißt, es erfolgt eine geringere Wärmeausnutzung. Technisch bleibt der Trocknungsprozeß indessen unbeeinflußt. Ursache dieses Sachverhalts ist die Zusammenfassung des technisch sicheren aber ökonomisch weniger guten Systems eines reinen Wärmeträgerumlaufs in einem geschlossenen Rohrleitungssystem mit dem technisch zwar risikoreicheren, aber ökonomisch hochwertigen Wärmepumpenkreislauf. Ein Versagen des Wärmepumpenkreislaufs führt dadurch in keinem Fall zu einer Störung des Trocknungsprozesses oder zu einer Beeinträchtigung des wertvollen Trocknungsguts. Die beliebige Ankopplung des Wärmepumpenkreislaufs an die Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung führt zu einer intensiveren Vorwärmung der Außenluft. Der größte Teil des Wärmetauschs wird jedoch nach wie vor durch den im geschlossenen Rohrleitungssystem umlaufenden Wärmeträger bewirkt. Der Wärmepumpenkreislauf sorgt dafür, daß auf der Kühlseite die Umlauftemperatur des Wärmeträgers gesenkt und dadurch der Fortluft mehr Wärme entzogen wird. Auf der Heizseite wird die Temperatur des Wärmeträgers erhöht und dadurch die Außenluft stärker aufge-
wärmt Diese stärkere Luftauferwärmung stellt den eigentlichen Gewinn durch die Anschaltung des Wärmepumpenkreislaufs dar. Man erkennt, daß auch bei Ausfall des Wärmepumpenkreislaufs der eigentliche Wärmerückgewinnungsprozeß weiterläuft und nur auf den zusätzlichen Gewinn durch den Wärmepumpenkreislauf während der Dauer eines Ausfalls verzichtet werden muß.
Das Anschalten des Wärmepumpenkreislaufs an die Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. So wird eine bevorzugte Betriebsweise beim Hordendarren von Malz für die Bier- oder Whiskyherstellung darin gesehen, daß sowohl in der Schwelkphase als auch während des ersten Teils der Aufheizphase das Rohrleitungssystem von den Wärmeaustauschereinheiten getrennt und dafür der Wärmepumpenkreislauf allein angeschaltet wird. In den nachfolgenden Arbeitsphasen wird hingegen der Wärmepumpenkreislauf abgeschaltet und dafür ausschließlich auf die indirekte Wärmerückgewinnung zurückgegriffen.
Das An- und Abschalten des Wärmepumpenkreislaufs an die bzw. von den Wärmeaustauschereinheiten der Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung erfolgt gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 zweckmäßig durch Ventile. Ventile sind leicht fernsteuerbar und damit für den in Rede stehenden Trocknungsprozeß besonders geeignet
Die Wärmeaustauschereinheiten können ein- oder auch mindestens zweiteilig ausgebildet sein. Die zweiteilige Ausbildung hat den Vorteil, daß den Außenbedingungen des jeweiligen Aufstellungsorts der Horde und Erreichung größtmöglicher Energieeinsparung im Bereich des Hauptlufterhitzers gezielt Rechnung getragen werden kann.
Bei zweiteiliger Ausbildung der Wärmeaustauschereinheiten in jeweils zwei in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnete Wärmeaustauscherteile ist es insbesondere beim Hordendarren von Malz für die Bier- oder Whiskyherstellung zweckmäßig, daß in der Schwelkphase sowie im ersten Teil der Aufheizphase der Wärmepumpenkreislauf jeweils an den Wärmeaustauscherteil der Wärmeaustauschereinheiten angeschaltet wird, der von der Fortluft bzw. der Außenluft zuletzt beaufschlagt wird. Im letzten Teil der Aufheizphase sowie während des Ausdarrens wird hingegen der Wärmepumpenkreislauf abgeschaltet, so daß alle vier Wärmeaustauscherteile ausschließlich an das geschlossene Rohrleitungssystem der indirekten Wärmerückgewinnungsanlage angeschlossen sind. Hierbei kann die Schaltung so getroffen sein, daß jeweils die von der Fortluft bzw. der Außenluft zuerst angeströmten Wärmeaustauscherteile einerseits und die von der Fortluft bzw. Außenluft zuletzt angeströmten Wärmeaustauscherteile andererseits miteinander wärmeträgerführend verbunden werden.
Die Anschaltung des Wärmepumpenkreislaufs bei zweiteiliger Ausbildung der Wärmeaustauschereinheiten kann aber auch so erfolgen, daß in der Schwelkphase sowie in der Aufheizphase der Wärmepumpenkreislauf an die von der Fortluft bzw. von der Außenluft zuletzt angeströmten Wärmeaustauscherteile angeschaltet ist, während die von der Fortluft bzw. Außenluft zuerst angeströmten Wärmeaustauscherteile über das Rohrleitungssystem miteinander verbunden sind. Während der zweiten Phase des Aufheizens wird jedoch der Wärmepumpenkreislauf einerseits an den von der Fortluft zuletzt angeströmten Wärmeaustauscherteil und andererseits an den von der Außenluft zuerst angeströmten Wärmeaustauscherteil angeschlossen, wohingegen der zuerst von der Fortluft beaufschlagte Wärmeaustauscherteil dann über das Rohrleitungssystem mit dem zuletzt von der Außenluft angeströmten Wärmeaustauscherteil verbunden wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens besteht in den Merkmalen des Anspruchs 3. In diesem Fall wird die durch die Horde hindurchgeführte Luft in einen indirekten Wärmeaustausch mit dem Kondensator und dem Verdampfer des Wärmepumpenkreislaufs gestellt.
Im Rahmen der indirekten Beheizung der Luft empfiehlt es sich, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4 zur weiteren Verringerung des Energiebedarfs der Einrichtung zum Temperieren die Abwärme des Motors des in den Wärmepumpenkreislauf eingeschalteten Verdichters zu nutzen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Zeichnungen erläutert, welche einerseits im Schema Einrichtungen zum Temperieren der durch eine Horde beim Hordendarren von Malz für die Bierherstellung hindurchgeführten Trocknungsluft veranschaulichen und andererseits ein Temperatur-Diagramm umfassen. Es zeigt
Fig. 1 eine Gesamtanordnung einer Horde für das Darren von Malz mit einer bekannten gattungsgemäßen Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft;
F i g. 2 im Schema eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft gemäß einer ersten Ausführungsform;
F i g. 3 eine Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft gemäß einerzweiten Ausführungsform;
F i g. 4 eine Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft gemäß einer dritten Ausführungsform und
Fi g. 5 die Abhängigkeit der Lufttemperatur fi in °C von der Darrzeit f in h während einer Darrperiode.
Die Gesamtanordnung einer beim Hordendarren von Malz eingesetzten Horde ist in F i g. 1 in Verbindung mit einer bekannten Einrichtung zum Temperieren der durch die Horde hindurchgeführten Trocknungsluft veranschaulicht Da die Gesamtanordnung άζτ Horde beim Einsatz erfindungsgemäßer Temperiereinrichtungen im Grundsatz ebenso wie bei der bekannten Einrichtung zum Temperieren ausgeführt ist, konnte in den F i g. 2,3 und 4 in Verbindung mit erfindungsgemäß ausgebildeten Temperiereinrichtungen auf die Darstellung mehrerer Baueinheiten der Gesamtanordnung der Horde einschließlich der Horde selbst verzichtet werden.
In F i g. 1 ist die sich innerhalb einer Trocknungsstrekke 1 erstreckende Horde allgemein mit 2 bezeichnet.
Die Horde 2 umfaßt einen Hordenboden 3 aus einem Drahtgeflecht Auf den Hordenboden 3 ist das zu trocknende Malz 4 aufgelegt
Die Horde 2 und damit die Trocknungsstrecke 1 weisen einen unterhalb des Hordenbodens 3 vorgesehenen Einlaß 5 auf, über welchen Zuluf' ZL in Form von aufgeheizter Außenluft AL durch einen Darr-Ventilator 6 über einen Luftkanal 7 in die Trocknungsstrecke 1 eingeführt wird, sowie einen oberhalb des Hordenbodens 3 vorgesehenen Auslaß 8 für die Fortleitung der Fortluft FL über einen weiteren Luftkanal Ta aus der Trocknungsstrecke 1 bzw. der Horde 2 heraus.
Die bekannte Temperiereinrichtung umfaßt einerseits einen dem Einlaß 5 vorgeschalteten, einteiligen
Hauptlufterhitzer 9 in Form eines öl- bzw. Gasbrenners, durch dessen offene Flamme 10 die Luft vor ihrem Eintritt in die Trocknungsstrecke 1 unter Verbrennung von Öl oder Gas direkt erwärmt wird. Die Temperiereinrichtung weist außerdem eine Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung mit zwei an ein geschlossenes Rohrleitungssystem 11 einschließlich Umwälzpumpe 12 anschaltbaren, innenseitig über das Rohrleitungssystem 11 im Kreislauf mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren rekuperativen Rohrbündel-Wärmeaustauschereinheiten W, und W2 auf. Jede Wärmeaustauschereinheit IVi, IV2 besteht aus einem Rippenrohrbündel.
Die Wärmeaustauschereinheit Wi ist dem Auslaß 8 nachgeschaltet und als außen von der Fortluft FL beaufschlagter Luftkühier ausgebildet. Die Wärmeaustauschereinheit W2 ist sowohl dem Einlaß 5 als auch dem Hauptlufterhitzer 9 vorgeschaltet und als außen von der Außenluft AL beaufschlagter Vorlufterhitzer ausgebildet.
Die Wärmerückgewinnung erfolgt unter Aufnahme von Wärme von Seiten des durch das Rohrleitungssystem 11 hindurchströmenden Wärmeträgers aus der Fortluft FL im Bereich der Wärmeaustauschereinheit Wi sowie Abgabe der hier aufgenommenen Wärme an die Außenluft AL im Bereich der Wärmeaustauschereinheit W2.
Über einen Umluftkanal 13, dessen Durchtrittsquerschnitt durch eine Regelklappe 14 verändert werden kann, kann über den Auslaß 8 Fortluft FL im Umluftbetrieb unmittelbar der Außenluft AL nach deren Durchtritt durch die Wärmeaustauschereinheit W2 zugemischt werden.
Die in die F i g. 2, 3 und 4 dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtungen zum Temperieren der durch die Horde 2 geführten Trocknungsluft umfassen ebenso wie die Temperiereinrichtungen der Fig. 1 einen dem Einlaß 5 der Trocknungsstrecke 1 in Luftströmungsrichtung vorgeschalteten Hauptlufterhitzer 9 sowie eine Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung mit zwei an ein geschlossenes Rohrleitungssystem 11 einschließlich Umwälzpumpe 12 anschaltbaren, innenseitig über das Rohrleitungssystem 11 im Kreislauf mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren rekuperativen Rohrbündei-Wärmeaustauschereinheiten W1, W2. Dabei sind auch hier die dem Auslaß 8 der Trocknungsstrecke 1 in Luftströmungsrichtung nachgeschaltete Wärmeaustauschereinheit W1 als außen von der Fortluft FL beaufschlagter Luftkühler und die dem Einlaß 5 der Trocknungsstrecke 1 sowie dem Hauptlufterhitzer 9 vorgeschaltete Wärmeaustauschereinheit W2 als außen von der Außenluft AL beaufschlagter Vorlufterhitzer ausgebildet. Es erfolgt auch bei den in den F i g. 2, 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsformen eine Abgabe von im Bereich der Wärmeaustauschereinheit Wi durch den Wärmeträger aus der Fortluft FL aufgenommenen Wärme an die Außenluft AL im Bereich der Wärmeaustauschereinheit W2 unter Wärmerückgewinnung.
Die erfindungsgemäßen Einrichtungen der F i g. 2, 3 und 4 umfassen jedoch im Vergleich zu der bekannten Temperiereinrichtung der F i g. 1 übereinstimmend jeweils einen Wärmepumpenkreislauf 16 in Form von über Rohrleitungen 22 miteinander verbundenem Verdampfer 17, Verdichter 20, Kondensator 19 sowie Druckreduzierventil 18. Dabei stimmen die Ausführungsformen der F i g. 2. 3 und 4 darin überein, daß die beiden Wärmeaustauschereinheiten Wi, W2 mittels Ventile 21 wärmeaustauschend außer an das jeweilige Rohrleitungssystem 11 auch an den Wärmepumpenkreislauf 16 anschaltbar sind. Bei Anschaltung des Wärmepumpenkreislaufs 16 an die beiden Wärmeaustauschereinheiten W, W2 kann jeweils eine Aufnahme von Wärme von Seiten des durch die Rohrleitungen 22 strömenden Wärmeträgers im Bereich der Wärmeaustauschereinheit Wi aus der Fortluft FL und Abgabe dieser Wärme im Bereich der Wärmeaustauschereinheit W2 an die Außenluft AL unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter
20 erfolgen.
Im Falle der Ausführungsform gemäß F i g. 2 sind die beiden Wärmeaustauschereinheiten Wi, W2 mittels Ventile 21 wärmeaustauschend entweder an das geschlossene Rohrleitungssystem 11 oder aber an den Wärmepumpenkreislauf 16 anschaltbar. Dabei werden die Ventile 21 z. B. in der Schwelkphase sowie während des ersten Teils der Aufheizphase einer Darrperiode in eine Ventilstellung gebracht, in der das Rohrleitungssystem 11 von den beiden Wärmeaustauschereinheiten Wi, W2 abgeschaltet ist bei gleichzeitiger Anschaltung des Wärmepumpenkreislaufs 16 an die beiden Wärmeaustauschereinheiten W1, W2.
Sodann erfolgt von Seiten des durch die Rohrleitungen 22 strömenden Wärmeträgers im Bereich der Wärmeaustauschereinheit W1 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich der Wärmeaustauschereinheit W2 unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20. Während des zweiten Teils der Aufheizphase und des sich an das Aufheizen anschließenden Ausdarrens werden die Ventile
21 in eine Ventilstellung gebracht, in der die beiden Wärmeaustauschereinheiten W1, W2 allein an das Rohrleitungssystem 11 angeschlossen sind. In dieser Stellung der Ventile 21 erfolgt von Seiten des Wärmeträgers im Bereich der Wärmeaustauschereinheit W1 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft im Bereich der Wärmetauschereinheit W2 ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20.
Gemäß den F i g. 3 und 4 ist jede der beiden Wärmeaustauschereinheiten W1, W2 mindestens jeweils zweiteilig ausgebildet. Dabei besitzt die Wärmeaustauschereinheit W1 einen ersten Wärmeaustauscherteii Wn und einen zweiten Wärmeaustauscherteil Wj2, die in Luftströmungsrichtung dem Auslaß 8 der Trocknungsstrekke 1 in Reihe nachgeschaltet und als außen von der Fortluft FL beaufschlagte Lufterhitzer ausgebildet sind und von denen der zweite Wärmeaustauscherteil IVi2 seinerseits dem ersten Wärmeaustauscherteil Wn in Luftströmungsrichtung nachgeschaltet ist Die Wärmeaustauschereinheit W2 umfaßt andererseits einen dritten Wärmeaustauscherteil W2i und einen vierten Wärmeaustauscherteil W22. Die Wärmeaustauscherteile W2! und W22 sind beide in Luftströmungsrichtung sowohl dem Einlaß 5 der Trocknungsstrecke 1 als auch dem Hauptlufterhitzer 9 in Reihe vorgeschaltet und als außen von der Außenluft AL beaufschlagte Vorlufterhitzer ausgebildet. Der vierte Wärmeaustauscherteii W22 ist dem dritten Wärmeaustauscherteii W21 in Luftströmungsrichtung nachgeschaltet
Es unterscheidet sich die Ausführungsform der F i g. 3 von der Ausführungsform der F i g. 4 in der Anschaltung der vier Wärmeaustauscherteile Wn, Wi2, W2] und W22 an einerseits den Wärmepumpenkreislauf 16 und andererseits das geschlossene Rohrleitungssystem 11.
Im Falle der Ausführungsform der F i g. 3 werden die
Ventile 21 in der Schwelkphase sowie während des ersten Teils der Aufheizphase so eingestellt, daß einerseits der Wärmepumpenkreislauf 16 an den Wärmeaustauscherteil W)2 und an den Wärmeaustauscherteil W22, andererseits das Rohrleitungssystem 11 an den Wärmeaustauscherteil IVn sowie an den Wärmeaustauscherteil W21 angeschaltet sind. Sodann erfolgt während des Schwelkens und des ersten Teils des Aufheizens von Seiten des durch die Rohrleitungen 22 des Wärmeträgers im Bereich des Wärmeaustauscherteils Wi2 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des Wärmeaustauscherteils W22 unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20, zum anderen von Seiten des durch das Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers im Bereich des Wärmeaustauscherteils Wn eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des Wärmeaustauscherteils VV2I ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20. Für den zweiten Teil des Aufheizens und das Ausdarren werden die Ventile 21 andererseits so eingestellt, daß in dieser Zeit der Wärmepumpenkreislauf 16 vom Wärmeaustauscherteil JV12 sowie vom Wärmeaustauscherteil VV22 abgeschaltet ist und das Rohrleitungssystem 11 gleichzeitig an sämtliche vier Wärmeaustauscherteile Wn, Wn, W21 und VV22 angeschaltet ist. In dieser zweiten Stellung der Ventile 21 erfolgt von Seiten des durch das Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers im Bereich der Wärmeaustauscherteile Wu und Wj2 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich der Wärmeaustauscherteile W21 und W22 ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20.
Wie Fig.3 zeigt, sind die Wärmeaustauscherteile Wu, Wi2, W21 und VV22 derart geschaltet, daß im zweiten Teil des Aufheizens und beim Ausdarren mit Abschaltung des Wärmepumpenkreislaufs 16 vom Wärmeaustauscherteil Wi2sowie vom Wärmeaustauscherteil W22 zum einen der Wärmeaustauscherteil Wn mit dem Wärmeaustauscherteil W21 und zum anderen der Wärmeaustauscherteil Wi2 mit dem Wärmeaustauscherteil W22 über voneinander getrennte Rohrleitungen 11 miteinander verbunden sind.
Im Falle der in Fig.4 veranschaulichten Ausführungsform werden die Ventile 21 in der gesamten Schwelk- und Aufheizphase wie die Ventile bei der in der F i g. 2 dargestellten Ausführungsform während des Schwelkens sowie des ersten Teils der Aufheizphase eingestellt womit sich diese beiden Ausführungsformen jedenfalls in der Schwelkphase hinsichtlich der Funktion der Wärmerückgewinnungsanlage nicht unterscheiden. Es erfolgt also während des Schwelkens und Aufheizens eine gleichzeitige Anschaltung einerseits des Wärmepumpenkreislaufs 16 an den Wärmeaustauscherteil Wi2 sowie an den Wärmeaustauscherteil W22 und andererseits des Rohrleitungssystems 11 an den Wärmeaustauscherteil Wn sowie an den Wärmeaustauscherteil W21. Dabei erfolgt in der Schwelk- und Aufheizphase zum einen von Seiten des durch den Wärmepumpenkreislauf 16 strömenden Wärmeträgers im Bereich des Wärmeaustauscherteils Wi2 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des Wärmeaustauscherteils W22 unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20. Zum anderen erfolgt von Seiten des durch das Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers im Bereich des Wärmeaustauscherteils Wn eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des Wärmeaustauscherteils W>i ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20.
Die Ausführungsform gemäß F i g. 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform der F i g. 3 hinsichtlich der Ausdarrphase. Während die Wärmeaustauschereinheiten Wi, W2 im Rahmen der Ausführungsform der F i g. 3 während des zweiten Teils des Aufheizens und beim Ausdarren übereinstimmend an das Rohrleitungssystem 11 angeschlossen sind, sind die beiden Wärmeaustauschereinheiten Wi, W2 bei Anwendung der Ausführungsform der F i g. 4 in der Ausdarrphase sowohl an das Rohrleitungssystem 11 als auch an den Wärmepumpenkreislauf 16 angeschlossen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig.4 werden die Ventile 21 während des Ausdarrens so eingestellt, daß einerseits der Wärmepumpenkreislauf 16 an den Wärmeaustauscherteil W)2 sowie an den Wärmeaustauscherteil W2i und andererseits das Rohrleitungssystem 11 an den Wärmeaustauscherteil Wn sowie an den Wärmeaustauscherteil W22 angeschaltet ist. Hierbei erfolgt in der Ausdarrphase von Seiten des durch den Wärmepumpenkreislauf 16 strömenden Wärmeträgers im Bereich des Wärmeaustauscherteils W)2 eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des Wärmeaustauscherteils W2! unter Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20, während von Seiten des durch das Rohrleitungssystem 11 fließenden Wärmeträgers im Bereich des Wärmeaustauscherteils Wn eine Aufnahme von Wärme aus der Fortluft FL bei Abgabe dieser Wärme an die Außenluft AL im Bereich des Wärmeaustauscherteils W22 ohne Verbringung dieser Wärme auf ein höheres Energieniveau durch den Verdichter 20 erfolgt.
Es stimmen die Ausführungsformen gemäß den F i g. 3 bzw. 4 darin überein, daß die durch die Horde 2 hindurchgeführte Luft jeweils in indirekten Wärmeaustausch mit dem Kondensator 19 sowie dem Verdampfer 17 des Wärmepumpenkreislaufs 16 einstellbar ist. Hierzu wird der Wärmeaustauscherteil W!2 mit dem Verdampfer 17 über einen Verdampfer-Flüssigkeitskreislauf 23 einschließlich Umwälzpumpe 12 und die Wärmeaustauscherteile W22 und W2I mit dem Kondensator 19 über einen Kondensator-Flüssigkeitskreislauf 24 einschließlich Umwälzpumpe 12 verbunden.
Die in den F i g. 2,3 und 4 dargestellten Einrichtungen zum Temperieren unterscheiden sich von der Temperiereinrichtung der F i g. 1 auch in der Gestaltung des Hauptlufterhitzers 9.
Während der Hauptlufterhitzer 9 der F i g. 1 allein durch einen Öl- bzw. Gasbrenner mit einer offenen Flamme 10 gebildet ist, wodurch ausschließlich eine direkte Beheizung der Zu- bzw. Trocknungsluft erfolgt, ist der Hauptlufterhitzer 9 im Falle der F i g. 3 zweiteilig ausgeführt mit sowohl einem Öl- bzw. Gasbrenner 25 für die direkte Beheizung der Trocknungsluft als auch einem hierzu in Richtung der Außenluft AL in Reihe vorgeschalteten Abwärme-Wärmeaustauscher 26 für die indirekte Beheizung der Trocknungsluft
Durch den als Rohrbündel-Wärmeaustauscher mit Rohrbündeln 26a und Rippen 15 ausgeführten Abwärme-Wärmeaustauscher 26 wird Abwärme des Motors 27 des Verdichters 20 des Wärmepumpenkreislaufs 16
unter Überführung an die Trocknungsluft genutzt.
Bei den Ausführungsformen der F i g. 2 und 4 erfolgt durch einen einteilig ausgebildeten Hauptlufterhitzer 9 ausschließlich eine indirekte Beheizung der Zuluft ZL, wozu der Hauptlufterhitzer 9 durch einen Abwärme-Wärmeaustauscher 26 gebildet ist.
Der Verdichtermotor 27 ist bei allen Ausführungsbeispielen jeweils ein Gas- oder Dieselmotor mit Schmierölkreislauf 29, Kühlwasserkreislauf 31 und einem Gaskanal 33 für die Abgase MA des Motors 27. Dem Schmierölkreislauf 29, Kühlwasserkreislauf 31 sowie Gaskanal 33 ist je ein Zwischenwärmeaustauscher 28, 30 bzw. 32 zugeordnet. Im Bereich dieser Zwischenwärmeaustauscher 28,30,32 wird die Abwärme des Motors 27 an einen in Rohrleitungen 34 strömenden Wärmeträger abgegeben, welcher die Abwärme über den Abwärme-Wärmeaustauscher 26 an die Außenluft AL überführt.
Im Falle der Temperiereinrichtungen der F i g. 2 und 4, bei denen auf einen öl- bzw. Gasbrenner mit offener Flamme für eine direkte Befeuerung der Trocknungsluft verzichtet ist, erfolgt eine zusätzliche Wärmezufuhr an den in den Rohrleitungen 34 strömenden Wärmeträger mittels einer Kesselheizung 35. Die Kesselheizung 35 umfaßt in nicht dargestellter Weise einen Hochleistungskessel einer konventionellen Kesselanlage, der mit Gas bzw. öl befeuert ist sowie'ein Rippenrohrheizregister. Die Kesselheizung 35 ist für den Vollastfall ausgelegt.
Unter Anwendung der Temperiereinrichtungen der F i g. 2. 3 und 4 erfolgt die Beheizung der Luft im Bereich des Hauptlufterhitzers 9 während der Schwelkphase einer Darrperiode übereinstimmend ausschließlich unter Ausnutzung der Abwärme des Verdichtermotors 27. Eine zusätzliche Wärmezufuhr an die Außenluft unter Einsatz des Öl- bzw. Gasbrenners 25 (Fig.3) oder der Kesselheizung 35 (Fig.2 und 4) erfolgt mithin ausschließlich in der Aufheiz- und Ausdarrphase.
In F i g. 5, welche die zeitliche Änderung der Lufttemperaturen während des Hordendarrens von Malz für die Bier- oder Whiskyherstellung für ein bekanntes Trocknungsverfahren unter Zugrundelegung einer Darrperiode von insgesamt 21 h beispielhaft wiedergibt, ist zum einen der Zustand der aus der Umgebung herangeführten Außenluft (durch Strichlinie mit Kreuz), der Zustand der Zuluft bei ihrer Einführung in die Trocknungsstrekke (durch durchgezogene Linie) sowie der Zustand der Trockungsluft unmittelbar nach Verlassen der Horde 2 (gestrichelte Linie) veranschaulicht. Diese Figur zeigt außerdem, und zwar für die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform, die zeitliche Änderung der Temperatur der Außenluft wählend und nach ihrem Hindurchtreten durch die Wärmeaustauschereinheit W2 sowie den Abwärme-Austauscher 26. Hierbei zeigt die strichpunktierte Kurve in ihrem ersten Teil (h 0 bis etwa h 13) den Zustand derjenigen Außenluft AL, die zwar den Wärmeaustauscherteil W21 durchlaufen hat, jedoch noch nicht den Wärmeaustauscherteil W22· Die punktierte Linie veranschaulicht die Temperatur der gleichen Außenluft AL, nachdem diese in der Schwelkphase und im ersten Teil der Aufheizphase auch durch den Wärmeaustauscherteil IV22 und den Abwärme-Wärmeaustauscher 26 getreten ist. Die strichpunktierte Linie zeigt in ihrem zweiten Teil (h 13 bis h 21) die Temperaturänderung der aus dem Wärmeaustauscherteil W32 austretenden Außenluft AL im zweiten Teil der Aufheizphase sowie während der Ausdarrohase. wobei in diesem Zeit
raum sämtliche Wärmeaustauscherteile Wn, W12, W21 und W22 an das geschlossene Rohrleitungssystem 11 angeschlossen sind.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Einrichtung zum Temperieren der durch eine Horde beim Hordendarren landwirtschaftlicher Güter. insbesondere Malz, hindurchgeführten Trocknungsluft, welche einen dem Zuluft-Einlaß der Horden-Trocknungsstrecke in Luftströmungsrichtung vorgeschalteten Hauptlufterhitzer sowie eine Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung mit zwei an ein geschlossenes Rohrleitungssystem einschließlich Umwälzpumpe anschaltbaren, innenseitig im Kreislauf mit einem flüssigen Wärmeträger beaufschlagbaren rekuperativen Rohrbündel-Wärmetauschereinheiten aufweist, von denen eine als außen von der Fortluft beaufschlagter Luftkühler ausgebildet ist und die dem Hauptlufterhitzer in Luftströnwngsrichrung vorgeschaltete andere Wärmeaustauschereinheit als außen von der Außenluft beaufschlagter Vorlufterhitzer dient, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anlage zur indirekten Wärmerückgewinnung zusätzlich ein Wärmepumpenkreislauf (16) derart anschaltbar ist, daß der Trocknungsluftstrom (AL, ZL) nicht direkt vom Wärmepumpenkreislauf (16) berührt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmepumpenkreislauf (16) über Ventile (21) an die Wärmeaustauschereinheiten (IVi, W2) anschaltbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauschereinheiten (IV1, Wj) zweiteilig ausgebildet sind (Wärmeaustauscherteile IVn, W12, W21, W22) und der zweite Wärmeaustauscherteil (W12) mit dem Verdampferteil (17) des Wärmepumpenkreislaufs (16) über einen Verdampfer-Flüssigkeitskreislauf (23) einschließlich Umwälzpumpe (12) und der vierte Wärmeaustauscherteil (W22) mit dem Kondensatorteil (19) des Wärmepumpenkreislaufs (16) über einen Kondensator-Flüssigkeitskreislauf (24) einschließlich Umwälzpumpe (12) verbindbar sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptlufterhitzer (9) einen Abwärme-Wärmeaustauscher (26) mit außen von der Außenluft (AL) beaufschlagten und innen von einem flüssigen Wärmeträger im Kreislauf durchströmten Rohrbündeln (2Sa) umfaßt, wobei dem Wärmeträger Abwärme des Motors (27) des Verdichters (20) des Wärmepumpenkreislaufs (16) zuführbar ist.
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