DE3030889A1

DE3030889A1 - Trockenanlage und insbesondere dafuer vorgesehene vorrichtung zum erhitzen von foerdern von luft

Info

Publication number: DE3030889A1
Application number: DE19803030889
Authority: DE
Inventors: Günter Pöschl; Peter 7052 Sindelfingen Pöschl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-14
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1982-02-18

Description

Trockenanlage und insbesondere dafür vorgesehene Vorrichtung zum Erhitzen und Fördern von Luft

Die Erfindung betrifft eine Trockenanlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine insbesondere dafür vorgesehene Vorrichtung zum Erhitzen und Fördern von Luft.

Die Trocknung von Tabak erfolgt bislang in Anlagen unter Zuhilfenahme von Ölbrennern, die die Luft erhitzen, und mit Ventilatoren, die die erhitzte Luft zu dem zu trocknenden Tabak fördern. In heißen Ländern, allgemein in Ländern unter dem 42. Breitengrad, in denen sehr viel Sonne herrscht, werden neben Tabak Datteln, Rosinen, Feigen und Pistazien im Freien getrocknet. Während die Trocknung von Tabak in Trockenanlagen aufgrund des hohen Energieverbrauchs, insbesondere in letzter Zeit durch die stark gestiegenen Heizölkosten, teuer ist, hat das Trocknen im Freien den Nachteil, daß das Trockengut-von Ungeziefer (z.B. Milben) befallen wird, was einen hohen Ausfall an Trokkengut bedeutet. Weiter ist nachteilig, daß beim Trocknen im Freien die Lufttemperatur und die Luftfeuchtigkeit nicht kontrolliert und reguliert werden können.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trockenanlage für die vorgenannten Güter und insbesondere eine dafür vorgesehene Vorrichtung zu schaffen, mit welchen sich die Luft auf einfachere und wirtschaftlichere Weise erhitzen und fördern und die Luftfeuchtigkeit kontrollieren und regulieren läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst.

Das wesentliche an der Trockenanlage nach der Erfindung ist der konische Solarkanal, in welchem schwarze Lamellen quer angeordnet sind, die den Infrarotanteil des eingestrahlten Sonnenlichtes absorbieren. Der in dem konischen Solarkanal am Boden angeordnete Reflektor reflektiert die restliche Infrarotstrahlung. Durch transparente Bedeckuncjsmaterialien wirkt der konische Solarkanal als Infrarotfalle. Durch die Erhitzung der Luft innerhalb des Solarkanals und durch dessen konische Ausbildung wird einfach durch Konvektion und Kaminwirkung eine starke Luftströmung erzeugt, die von der Solarkonstante (Einstrahlung von Sonnenenergie pro Quadratmeter und Stunde) abhängig ist, wodurch sowohl ölbrenner od.dgl. zur Lufterhitzung als auch Ventilatoren zur Luftförderung eingespart werden.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 10 bis 13 läßt sich der Solarkanal unabhängig von einem Lagerraum und/oder Speicher überall dort einsetzen, wo lediglich ein erhitzter Luftstrom benötigt wird, beispielsweise zum Antrieb einer Thermikturbine oder in der Landwirtschaft zum Trocknen feuchten Heus vor dessen Einbringen in die Scheune.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Troakenanlage, Fig. 2 eine Ansicht der Trockenanlage in Richtung

des Pfeils II in Fig. 1 ,

Fig. 3 eine Ansicht des Solarkanals in Richtung

der Pfeile III in den Fig. 1 und 2,

Fig_ 4 eine Ansicht des Solarkanals in Richtung

des Pfeils IV in Fig. 3 und

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung des in Fig. 3 linken Endes des Solarkanals.

Die Trockenanlage besteht aus einem Solarkanal 1, der zu dem Einlaß eines Sammelkanals 2 führt, dessen Auslaß mit einem Lagerraum für Trockengut verbunden ist, welcher an seinem Auslaß einen Kamin 6 aufweist. Gemäß den Fig. 1 und 2 strömt Luft in Richtung der Pfeile A in den Solarkanal 1 ein, geht als erhitzter Luftstrom in Richtung des Pfeils B in den Lagerraum und verläßt diesen in Richtung des Pfeils C über den Kamin 6. Am Auslaß des Sammelkanals 2 sind eine Drosselklappe 3 und ein Abzweig 3a zu einem Speicher 4 angeordnet, deren Aufgabe im folgenden noch näher erläutert ist.

Der in Fig. 1 in Draufsicht, in Fig. 3 in Seitenansicht und in Fig. 4 im Querschnitt dargestellte Solarkanal 1, welcher aus einem Stahlgerüst 7 besteht, welches oben und an den Seiten eine Bedeckung 8 aus transparenter Folie (z.B. einem "Polye-.'Vii.rf.ilr.) oder Glas besitzt. Die Bedeckung kann doppii""..-^r:idic? sein, nrt die Isolation 2U v$rb-is^.ern. Gemäß der ΌΊ..Ι...:-. !laug in aen Fig. 1 and 2 best-nt ;isr Solarkanal aus

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drei parallelen Zügen 1a, 1b und 1c, deren Anzahl jedoch beliebig ist und nach Bedarf gewählt wird, über dem Boden des Solarkanals (d.h. jedes Zuges, wenn der Solarkanal mehrere Züge aufweist) ist ein Reflektor 9 aus Spiegelreflexionsfolie in der in Fig. 4 gezeigten Weise aufgehängt. Oberhalb des Reflektors 9 sind in dem Solarkanal 1 schwarze Lamellen 10 aus Metall quer angeordnet, die in Fig. 3 im Querschnitt gezeigt und in Fig. 4 mit unterbrochenen Linien in Vorderansicht angedeutet sind. Gemäß Fig. 5 sind die Lamellen 10 jeweils auf Lücke derart angeordnet, daß von oben einfallende Sonnenstrahlung S durch die zwischen ihnen gebildeten Lücken hindurch zu dem Reflektor 9 gelangen kann, wo sie reflektiert und wieder auf die Lamellen geworfen wird. Darüber hinaus sorgt die Anordnung der Lamellen für eine Verwirbelung der in Pfeilrichtung A einströmenden Luft, d.h. für eine turbulente Umströmung der Lamellen 10, durch die die Wärmeabgabe von den erhitzten Lamellen an die vorbeiströmende Luft wesentlich verbessert wird. Ein wichtiges Merkmal des Solarkanals besteht darin, daß er sich in der Pfeilrichtung A, d.h. in Richtung der Luftströmung konisch erweitert. Dadurch wird in dem Kanal aufgrund der Lufterhitzung durch die Sonnenstrahlung S allein durch Konvektion und Kaminwirkung eine hohe Luftströmungsgeschwindigkeit erzeugt, die bei ausreichender Sonneneinstrahlung Ventilatoren völlig überflüssig macht.

Der auf diese Weise in dem Solarkanal erzeugte Luftstrom hoher Geschwindigkeit tritt in Richtung des Pfeils B in den Trockengutlagerraum 5 ein, wobei er einen Filter 11, vorzugsweise ein Kunstharzfilter, der als Wasserabscheider dient, um der hindurchströmenden Luft die Feuchtigkeit zu entziehen, und eine Drosselklappe 3 zu passieren hat. Die Drosselklappe ist am Luftauslaß des Luftsammelkanals 2 aufgehängt und läßt in senkrechter Stellung einen bestimmten Mindestluftdurchsatz zu. Der Luftdurchsatz reguliert

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sich von selbst, indem mit zunehmender Luftströmungsgeschwindigkeit die Klappe in Fig. 2 nach rechts gedruckt wird. Bei dieser Schwenkbewegung läßt die Drosselklappe zunächst mehr Luft in den Lagerraum 5 einströmen. Ab Überschreiten eines bestimmten Punktes öffnet sich ein Abzweig 3a zu dem Speicher 4, der statt des Lagerraums oder zusätzlich zu diesem vorgesehen ist, wie im folgenden noch näher beschrieben. Bei fortgesetzter Schwenkbewegung gelangt die Drosselklappe 3 schließlich an einen Anschlag 12, woraufhin dann weiterhin Heißluft in den Lagerraum 5, hauptsächlich aber in den Speicher geht. Die Luft, die in den Speicher 4 gelangt, durchströmt diesen, gibt in ihm ihre Wärme ab und tritt über einen Auslaß 13 aus dem Speicher aus. Die aus dem Speicher austretende Luft hat meistens, abhängig von der Speichertemperatur, noch einen ausreichenden Wärmeinhalt, so daß es zweckmäßig ist, diese Luft an der Stelle A wieder in den Kreislauf einzuleiten, was durch eine Leitung 14 angedeutet ist. Die nach dem Trocknungsvorgang den Lagerraum 5 über den Kamin 6 verlassende Luft kann ebenfalls über eine entsprechende Leitung wieder an der Stelle A dem Luftkreislauf zugeführt werden. Der in Strömungsrichtung vor der Drosselklappe 3 angeordnete Filter ist, wie erwähnt, ein Wasserabscheider, der die Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und vorzugsweise ein Kunstharzfilter ist.

Der Speicher 4 ist ein Paraffin-, ein Wasser- oder ein Steinspeicher. Er speichert Wärme, die bei hoher Lufttemperatur und damit hohen Luftdurchsatz in dem konischen Solarkanal 1 erzeugt wird. Die Drosselklappe 3 gewährleistet, daß dem Trockengut in dem Lagerraum immer genügend Energie zugeführt wird, daß aber bei Vorhandensein von Überschußenergie der Abzweig 3a zu dem Speicher geöffnet wird. Darüber hinaus ist es möglich, bei zu geringem Wärmeinhalt der den Solarkanal 1 verlassenden Luft den Spei-

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eher dem Lagerraum zuzuschalten, was vorzugsweise bei Nacht geschieht, oder, allgemein, wenn keine Sonneneinstrahlung vorhanden ist. Bei Nacht wird die in dem Speicher 4 gespeicherte Wärmeenergie wieder entnommen und dem Luftkreislauf zugeführt, beispielsweise mit Hilfe eines Ventilators (nicht dargestellt). Der Wärmeinhalt des Speichers kann selbstverständlich auch benutzt werden, um Wasser vorzuwärmen.

Ein sehr wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der konische Solarkanal auch benutzt werden kann, um unabhängig von einem lediglich als Ausführungsbeispiel dargestellten Lagerraum und/oder einem Speicher eine Thermikturbine, zu betreiben. Voraussetzung ist lediglich, daß der Solarkanal 1 lang genug ausgebildet ist, damit neben der Konvektion durch Kaminwirkung eine ausreichend starke Luftströmung erzeugt wird.

Durch die konische Ausbildung des Kanals ist die Luftströmungsgeschwindigkeit abhängig von der Solarkonstante. Die Solarkonstante definiert die eingestrahlte Sonnenenergie pro Quadratmeter und Stunde. Bei starker Sonneneinstrahlung ergibt sich eine große Förderleistung des Solarkanals und eine hohe Temperatur der in ihm erhitzten Luft, während sich bei geringer Sonneneinstrahlung eine geringe Förderleistung und eine niedrigere Temperatur ergeben.

Die Drosselklappe 3 regelt auf sehr einfache Weise die dem Speicher 4 und/oder dem Lagerraum 5 zugeführte Luftmenge von selbst, da sie im Schwerpunkt aufgehängt ist, durch ihr Eigengewicht immer in der senkrechten Lage hängt und erst bei Überschreiten einer bestimmten Flächenpressung bei stärker werdendem Luftströmungsdruck aus ihrer senkrechten Lage verschwenkt wird.

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Ferner kann der konische Solarkanal getrennt von dem als Ausführungsbeispiel dargestellten Lagerraum in der Landwirtschaft eingesetzt werden, beispielsweise um feuchtes Heu zu trocknen. Außerdem kann es im Stauraum eines Glasoder Folienhauses oder allgemein eines mit transparenter Bedeckung versehenen Raumes verwendet werden, um auf einfache Weise eine Trockenanlage zu schaffen. Es erübrigt sich in diesem Fall der Einsatz zusätzlicher Energie. Außerdem kann der Solarkanal unabhängig von einem Lagerraum lediglich zur Beheizung von Speichern benutzt werden, d.h. mit seiner Hilfe kann Solarenergie ausgenutzt werden, ohne daß ein flüssiger Wärmeträger erforderlich ist, dem in Gebieten, in welchen Frost auftreten kann, ein Mittel beigegeben werden müßte, das einen Phasenwechsel der Wärmeträgerflüssigkeit verhindert .

Wenn mit der in der Zeichnung dargestellten Anlage Tabak getrocknet wird, so muß diesem nach abgeschlossenem Trocknungsvorgang wieder Feuchtigkeit zugeführt werden. Das ist in der beschriebenen Anlage auf einfache Weise möglich, indem einfach in Strömungsrichtung hinter dem Filter 11 der strömenden Luft Wasserdampf zugesetzt wird. Beim Trocknen von Früchten läßt sich in der Trockenanlage durch entsprechende chemische Zusätze eine absolut keimfreie Luft gewährleisten.

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Claims

Patentansprüche :

1 .. Trockenanlage für Früchte, Tabak, Heu od.dgl. , mit einer Vorrichtung zum Erhitzen und Fördern von Luft und mit einem dieser nachgeschalteten Lagerraum, in welchem sich das zu trocknende Gut befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen von einem Lufteinlaß (A) zu einem Luftauslaß (B) sich konisch erweiternden Solarkanal (1), einen am Boden des Solarkanals an den Längsrändern aufgehängten und sich über die Länge des Solarkanals erstreckenden zylindrischen Infrarotstrahlungs-Spiegelreflektor (9), eine transparente, ein- oder doppelwandige Bedeckung (8) aus Folie oder Glas und über dem Reflektor quer in dem Solarkanal in gegenseitigem Abstand angeordnete schwarze Lamellen (10) aufweist„
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Solarkanal (1) aus einem Stahlgerüst (7) besteht, an welchem die Lamellen (10) befestigt sind.

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3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Solarkanal (1) und dem Lagerraum (5) eine Drosselklappe (3) gelenkig so aufgehängt ist, daß sie einen Mindestluftdurchsatz gestattet und mit zunehmender Luftdurchströmgeschwindigkeit in Richtung der Luftströmung zunehmend verschwenkt wird.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappe (3) ein Anschlag (12) zur Begrenzung ihrer Schwenkbewegung zugeordnet ist.
5. Anlage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappe (3) ein Abzweig (3a) zu einem Speicher

(4) für überschußwärme so zugeordnet ist, daß dem Speicher mit zunehmender Verschwenkung der Drosselklappe mehr Luft zugeführt wird.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5,. dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselklappe (3) ein Filter (11) als Wasserabscheider vorgeschaltet ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß des Lagerraums (5) mit einem Kamin (6) versehen ist.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Kamins (6) mit dem Lufteinlaß (A) des Solarkanals (1) verbunden ist.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftauslaß (13) des Speichers (4) mit dem Lufteinlaß (A) des Solarkanals (1) verbunden ist.
10. Vorrichtung zum Erhitzen und Fordern von Luft, gekennzeichnet durch einen von einem Lufteinlaß (A) zu eirie:a Lufcau^laü (B) sich konisch erweiternden Solarkciiäl (1),

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durch einen am Boden des Solarkanals an den Längsrändern aufgehängten und sich über die Länge des Solarkanals erstrekkenden zylindrischen Infrarotstrahlungs-Spiegelreflektor (9), durch eine transparente, ein- oder doppelwandige Bedeckung (8) des Solarkanals aus Folie oder Glas und durch über dem Reflektor quer in dem Kanal in gegenseitigem Abstand angeordnete schwarze Lamellen (10).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Solarkanal (1) aus einem Stahlgerüst (7) besteht, an welchem die Lamellen (10) befestigt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (9) aus Folie besteht.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (10) sowohl horizontal als auch vertikal in gegenseitigem Abstand derart angeordnet sind, daß Sonnenstrahlung (S) zwischen ihnen hindurch zu dem Reflektor (9) gelangen kann und sich im Bereich der Lamellen eine turbulente Luftströmung ergibt (Fig. 5).
14. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13 zum nachträglichen Einbau in den Wärmestauraum eines Glas- oder Folienhauses zur Verwendung desselben als Trockenanlage.

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