Technisches Gebiet
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Die vorliegende Entwicklung betrifft eine Energiespeichereinrichtung für eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Wäsche.
Hintergrund
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Das Trocknen von Wäsche etwa in einer Großwäscherei geht mit einem vergleichsweise hohen Energieverbrauch einher. Für die industrielle Wäschetrocknung, wie sie in Großwäscherein Anwendung findet, kommen grundsätzlich unterschiedlichste Trocknungsvorrichtung und Trocknungsverfahren zum Einsatz. So kann zum einen ein Wäscheposten mittels eines Trommeltrockner getrocknet werden, wobei in einer Wäscherei oftmals mehrere solcher Trommeltrockner gleichzeitig oder zeitlich überlappend im Einsatz sind. Des Weiteren können mittels sogenannten Conti Trockner oder Tunnel Finisher einzelne Wäschestücke entlang einer Transportrichtung durch eine Trocknungsvorrichtung transportiert werden, wobei die einzelnen Wäschestücke hierbei sequenziell mittels geeigneter Trocknungsverfahren getrocknet und/oder geglättet werden können.
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Beim Trocknen von Wäsche mittels Trommeltrocknen ist es im Bereich von Großwäscherein durchaus üblich, die Wäsche überhitztem Dampf auszusetzen. Solche Lösungen bedingen jedoch einen recht hohen apparativen Aufwand für die Implementierung einer entsprechenden Trocknungsanlage. Der Energieverbrauch hierfür ist vergleichsweise hoch und die Rückgewinnung thermische Energie erweist sich als vergleichsweise komplex und schwierig. Auch lassen sich entsprechende Trocknungsprogramme mitunter nur recht schwierig individuellen Bedürfnissen des jeweiligen Wäschepostens anpassen.
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So ist beispielsweise aus der
EP 2 267 207 B1 ein Verfahren zur Rückgewinnung von Energie aus der Abluft mindestens einer mit Warmluft arbeitenden Wäschereimaschine bekannt. Die Abluft wird dabei mindestens einem Wärmetauscher zugeführt, wobei vom Wärmetauscher der Abluft wenigstens ein Teil der darin noch enthaltenen Energie entzogen wird. Vom Wärmetauscher wird mindestens ein Teil frischer Behandlungsflüssigkeit wenigstens einer zur Nachbehandlung von Wäsche dienenden Wäschereimaschinen erwärmt. Ferner wird die den mindestens einen Wärmetauscher verlassende abgekühlte Abluft dazu verwendet, um einen anderen momentan mit zu trocknender Wäsche zu beladenden Trockner und/oder die darin enthaltene feuchte Wäsche vorzuwärmen, wobei die Abluft abgekühlt und danach ins Freie geleitet wird.
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Demgegenüber ist es erstrebenswert, eine Energiespeichereinrichtung bereitzustellen, die ein möglichst universelles Speichern thermischer Energie ermöglicht und die ferner ein möglichst universelles Verwenden von im Zuge eines Trocknungsvorgangs rekuperierter oder gespeicherter thermischer Energie ermöglicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Diese Aufgabe wird mit einer Energiespeichereinrichtung sowie mit einer Vorrichtung zur Trocknung von Wäsche als auch mit einem Verfahren zur Speicherung thermischer Energie bei der Trocknung von Wäsche mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind dabei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.
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In einem ersten Aspekt ist insoweit eine Energiespeichereinrichtung für eine Vorrichtung zum Wäschetrocknen vorgesehen. Die Energiespeichereinrichtung weist einen thermischen Energiespeicher auf, welcher ein erstes Speichermodul und zumindest ein zweites Speichermodul aufweist. Die beiden Speichermodule sind dabei unabhängig voneinander zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe thermischer Energie mit einem Luftkreislauf für Trocknungsluft und/oder mit einem Heizkreislauf koppelbar.
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Das Bereitstellen zweier diskreter Speichermodule eines thermischen Energiespeichers ermöglicht ein besonders universelles Speichern und Abgeben thermischer Energie für das Trocknen von Wäsche, insbesondere in einer Wäscherei oder in einem industriellen Wäschetrocknungsprozess. Einerseits können in den Speichermodulen unterschiedliche Temperaturniveaus vorgesehen sein, welche sich besonders gut und effizient für die thermische Kopplung an Trocknungsluft oder an einen Heizkreislauf eignen.
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Ferner kann mittels der Energiespeichereinrichtung zu einem Zeitpunkt oder Zeitintervall thermische Energie beispielsweise aus dem Luftkreislauf aufgenommen und in einem der beiden Speichermodulen gespeichert werden. Die gespeicherte Energie kann alsdann zeitgleich, zeitlich überlappend hierzu oder zu einem anderen Zeitpunkt oder Zeitintervall wieder an denselben Luftkreislauf, an einen anderen Luftkreislauf oder an den Heizkreislauf abgegeben werden. Gleichermaßen ist denkbar, dass über den Heizkreislauf zur Verfügung stehende oder überschüssige thermische Energie in einem der beiden Speichermodulen gespeichert und zum selben Zeitpunkt, zu einem zeitlich überlappenden oder zu einem anderen Zeitpunkt im selben Heizkreislauf, einem anderen Heizkreislauf oder einem Luftkreislauf zugeführt wird.
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Das Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Speichermoduls ermöglicht ferner insbesondere das gleichzeitige oder zeitlich überlappende Aufnehmen und Speichern von Energie als auch das Abgeben thermischer Energie. So kann die Energiespeichereinrichtung insbesondere mit mehreren diskreten Trocknungsvorrichtungen oder Trocknungskammer thermisch gekoppelt werden, wobei während eines ersten Zeitpunkts oder Zeitintervalls aus zum Beispiel einer ersten Trocknungskammer thermische Energie der Energiespeichereinrichtung zugeführt und zum selben oder zu einem hierzu zeitlich überlappenden Zeitintervall thermische Energie aus der Energiespeichereinrichtung einem anderen Trockner oder einer anderen Trocknungskammer zuführbar ist.
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Das Bereitstellen diskreter erster und zweiter, gegebenenfalls auch mehrerer, etwa dritter und vierter Speichermodule, die voneinander thermisch entkoppelbar sind, ermöglicht ein besonders universelles und an unterschiedliche Trocknungsvorgänge jeweils flexibel anpassbares Aufnehmen, bzw. Zurückgewinnen, Speichern und Abgeben thermischer Energie an identische oder unterschiedliche Trocknungskammer oder Trocknungsvorrichtungen.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Energiespeichereinrichtung eine Warmseite und einer Kaltseite auf. Der Trocknungsluft führende Luftkreislauf und/oder der Heizkreislauf ist hierbei mit der Warmseite koppelbar oder ist mit der Warmseite gekoppelt. Auf der Kaltseite der Energiespeichereinrichtung ist eine Luftzufuhr für das Zuführen von Umgebungsluft und eine Luftabfuhr für die Abgabe von Abluft an die Umgebung vorgesehen. Die Kaltseite weist insoweit eine Luftzufuhr für das Zuführen von Umgebungsluft an die Energiespeichereinrichtung als auch eine Luftabfuhr für die Abgabe von Abluft an die Umgebung auf.
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Insbesondere kann die über die Luftzufuhr der Kaltseite zugeführte Umgebungsluft mit in zumindest einem von erstem und zweitem Speichermodul gespeicherter thermischer Energie thermisch gekoppelt werden, um die Umgebungsluft zu erwärmen und über die Warmseite der Energiespeichereinrichtung dem Luftkreislauf und/oder dem Heizkreislauf zuzuführen.
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In ähnlicher Art und Weise kann die über die Warmseite in das Speichermodul einströmende und im Zuge des Trocknungsvorgangs erwärmte Trocknungsluft mit zumindest einem der Speichermodule thermisch gekoppelt werden, um thermische Energie an zumindest eines der beiden Speichermodule abzugeben, sodass die mit reduzierter Temperatur mittels der Speichermodule abgekühlte Trocknungsluft als Abluft an die Umgebung abgegeben werden kann. Ein thermischer Energieverlust für den Trocknungsvorgang kann mittels der Energiespeichereinrichtung auf diese Art und Weise deutlich reduziert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Energiespeichereinrichtung weist diese einen warmseitigen Verteiler auf, welcher wahlweise und individuell mit dem ersten Speichermodul und mit dem zweiten Speichermodul thermisch koppelbar ist. Mittels des warmseitigen Verteilers kann überschüssige thermische Energie aus der Vorrichtung zum Wäschetrocknen wahlweise dem ersten Speichermodul oder dem zweiten Speichermodul zu geführt werden. Eine Zufuhr thermischer Energie aus der Vorrichtung zum Wäschetrocknen kann über den Luftkreislauf und/oder über den Heizkreislauf erfolgen.
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Der warmseitige Verteiler kann ein oder mehrere Stellglieder aufweisen, mittels welchem eine bedarfsgerechte thermische Kopplung des Luftkreislaufs und/oder des Heizkreislauf mit dem ersten und/oder mit dem zweiten Speichermodul des thermischen Energiespeichers erfolgen kann. Die thermische Kopplung zwischen dem Luftkreislauf und dem Heizkreislauf und einem von erstem und/oder zweitem Speichermodul kann hierbei in Abhängigkeit der Temperatur des Speichermoduls und/oder in Abhängigkeit des im Luftkreislauf oder im Heizkreislauf zirkulierenden Wärmemediums, etwa Trocknungsluft oder einer Heizflüssigkeit erfolgen.
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Es ist hierbei insbesondere denkbar, dasjenige Speichermodul aus einer Vielzahl zur Verfügung stehender thermischer Speichermodul auszuwählen, welches zur Zeit eine größtmögliche Temperaturdifferenz zur Temperatur oder zum thermischen Niveau des Luftkreislaufs oder des Heizkreislaufs aufweist. Auf diese Art und Weise kann ein besonders effizienter und möglichst umfassender Wärmeaustausch, bzw. Rekuperation oder Rückgewinnung thermischer Energie aus dem Luftkreislauf oder dem Heizkreislauf erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Energiespeichereinrichtung einen kaltseitigen Sammler auf, welcher wahlweise und individuell mit dem ersten Speichermodul und mit dem zweiten Speichermodul thermisch koppelbar ist und mittels welchem zur Abgabe von thermischer Energie an die Speichermodule über die Speichermodule strömende Luft der Luftabfuhr zuführbar ist.
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Mittels des kaltseitigen Sammlers kann beispielsweise die über das erste und/oder das zweite Speichermodul strömende Abluft wieder gesammelt werden und über die Luftabfuhr an die Umgebung abgegeben werden.
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Insbesondere und nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Speichermodul und das zweite Speichermodule zwischen dem warmseitigen Verteiler und dem kaltseitigen Sammler strömungstechnisch quasi parallel geschaltet sind und mit jeweils zumindest einem gesonderten Stellorgan, etwa einem regelbaren Ventil, mit dem durch den Luftkreislauf und/oder durch den Heizkreislauf strömenden Wärmetauschermedium durchströmbar sind.
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Je nach Stellung oder Einstellung der dem ersten Speichermodul und dem zweiten Speichermodul jeweils gesondert zugewiesenen Stellelemente kann der Volumenstrom, der zum Beispiel durch oder an den Speichermodulen vorbeiströmenden Trocknungsluft bedarfsgerecht reguliert oder gesteuert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Energiespeichereinrichtung weist diese einen ersten Strömungspfad und einen zweiten Strömungspfad auf, die jeweils mittels eines Ventils oder eines Stellglieds auch unabhängig voneinander regelbar sind und die jeweils den warmseitigen Verteiler mit dem kaltseitigen Sammler strömungstechnisch verbinden. Der erste Strömungspfad ist dabei thermisch mit dem ersten Speichermodul gekoppelt. Der zweite Strömungspfad ist thermisch mit dem zweiten Speichermodul gekoppelt. Mittels des Ventils und/oder eines entsprechenden Regel- oder Stellglieds kann der durchströmbare Querschnitt des jeweiligen Strömungspfads individuell geregelt, d.h. bedarfsgerecht vergrößert oder verkleinert werden, um den Wärmeaustausch zwischen dem durch den jeweiligen Strömungspfad strömenden Medium und dem jeweiligen Strömungspfad zugehörigen Speichermodul zu steuern oder zu regeln.
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Der erste und der zweite Strömungspfad können parallel zueinander verlaufen. Über den ersten Strömungspfad ist der warmseitigen Verteiler mit dem kaltseitigen Sammler strömungstechnisch koppelbar. Gleichermaßen ist der kaltseitigen Sammler mit dem warmseitigen Verteiler auch über den zweiten Strömungspfad strömungstechnisch koppelbar. Für die regelbare oder steuerbare strömungstechnische Kopplung von erstem und/oder zweiten Strömungspfad mit dem kaltseitigen Sammler, respektive dem warmseitigen Verteiler kann das jeweilige Ventil nicht nur geöffnet oder geschlossen, sondern auch zur Regulierung des Volumenstroms durch den ersten Strömungspfad, respektive den zweiten Strömungspfad, in entsprechenden Zwischenstellungen zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung eingestellt, bzw. reguliert werden.
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Durch eine entsprechende Regelung des Durchsatzes etwa von Luft oder einem Wärmetauschermedium durch den ersten Strömungspfad, respektive durch den zweiten Strömungspfad kann eine zu übertragende, d.h. zu speichernde oder abzugebende Wärmemenge bedarfsgerecht und präzise reguliert oder gesteuert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Energiespeichereinrichtung einen warmseitigen Sammler auf, welcher wahlweise und individuell mit dem ersten Speichermodul und mit dem zweiten Speichermodul thermisch koppelbar ist. Mittels des warmseitigen Sammlers kann thermische Energie von zumindest dem ersten Speichermodul und/oder dem zweiten Speichermodul dem Luftkreislauf und/oder dem Heizkreislauf zugeführt werden. Insbesondere ist der warmseitigen Sammler thermisch mit dem Luftkreislauf und/oder mit dem Heizkreislauf koppelbar. Insoweit kann über den warmseitigen Sammler die zuvor in einem von erstem und zweitem Speichermodul gespeicherte thermische Energie an den Luftkreislauf und/oder an den Heizkreislauf abgegeben werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Energiespeichereinrichtung ferner einen kaltseitigen Verteiler auf, welcher wahlweise und individuell mit dem ersten Speichermodul und mit dem zweiten Speichermodul thermisch koppelbar ist. Mittels des kaltseitigen Verteilers kann zugeführte Umgebungsluft wahlweise dem ersten Speichermodul und/oder dem zweiten Speichermodul zur Aufnahme von in den Speichermodulen gespeicherter thermischer Energie erwärmt oder aufgeheizt werden.
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Typischerweise kann die über den kaltseitigen Verteiler von extern in die Energiespeichereinrichtung einströmende Zuluft mit thermischer Energie aus zumindest einem von erstem Speichermodul und zweitem Speichermodul beaufschlagt werden und so in einem erwärmten oder aufgeheizten Zustand über den warmseitigen Sammler dem Luftkreislauf und/oder dem Heizkreislauf zugeführt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Energiespeichereinrichtung einen dritten Strömungspfad und einen vierten Strömungspfad auf, die jeweils mittels eines Ventils oder eines entsprechenden Stellorgans unabhängig voneinander regelbar sind und welche jeweils den kaltseitigen Verteiler mit dem warmseitigen Sammler strömungstechnisch verbinden. Der dritte Strömungspfad ist dabei thermisch mit dem ersten Speichermodul gekoppelt und der vierte Strömungspfad ist dabei thermisch mit dem zweiten Speichermodul gekoppelt.
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Die erwähnten Strömungspfade können typischerweise mittels eines Wärmetauschers mit den jeweiligen Speichermodulen thermisch gekoppelt sein. Mittels und über den ersten Strömungspfad kann thermische Energie an das erste Speichermodul abgegeben werden. Mittels des dritten Strömungspfad kann zuvor gespeicherte thermische Energie vom ersten Speichermodul an den Luftkreislauf und/oder an den Heizkreislauf übertragen oder abgegeben werden. Entsprechend kann über den zweiten Strömungspfad thermische Energie aus dem Luftkreislauf und/oder aus dem Heizkreislauf an das zweite Speichermodule übertragen werden. Über den vierten Strömungspfad kann die zuvor im zweiten Speichermodul gespeicherte thermische Energie wieder an den Luftkreislauf und/oder an den Heizkreislauf abgegeben werden.
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Durch eine entsprechende Steuerung der jeweiligen Ventile oder Stellorgane von ersten, zweiten, dritten und/oder vierten Strömungspfaden kann die Energiespeichereinrichtung in einer Vielzahl unterschiedlicher Betriebsmodi betrieben werden. So ist beispielsweise denkbar, dass beispielsweise über den ersten Strömungspfad thermische Energie an das erste Speichermodul abgegeben und gleichzeitig über den dritten Strömungspfad thermische Energie von demselben Speichermodul wieder aufgenommen und dem Luftkreislauf zugeführt wird.
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Es ist ferner denkbar, dass über den ersten Strömungspfad thermische Energie aus dem Luftkreislauf dem ersten Speichermodul zugeführt und das gleichzeitig oder zeitlich versetzt hierzu jene thermische Energie über den dritten Strömungspfad dem Heizkreislauf zumindest partiell zugeführt wird. Ferner ist denkbar, dass beispielsweise von einem ersten Wäschetrockner thermische Energie an das erste Speichermodul abgegeben wird und dass zeitlich versetzt hierzu oder zeitlich überlappend hierzu thermische Energie von einem weiteren Wäschetrockner an das zweite Speichermodule abgegeben wird. Ferner ist denkbar und vorgesehen, dass zu einem ersten Zeitpunkt oder während eines ersten Zeitintervalls das erste Speichermodul thermische Energie von einer ersten Vorrichtung zur Wäschetrocknung aufnimmt während das zweite Speichermodul gleichzeitig oder zeitlich versetzt hierzu zuvor gespeicherte thermische Energie an eine andere Vorrichtung zur Wäschetrocknung abgibt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der thermische Energiespeicher der Energiespeichereinrichtung ein drittes Speichermodul auf, welches strömungstechnisch zum ersten Speichermodul und/oder zum zweiten Speichermodul parallel geschaltet ist. Das dritte Speichermodul kann beispielsweise über einen fünften Strömungspfad mit dem kaltseitigen Sammler und dem warmseitigen Verteiler gekoppelt sein. Über einen sechsten Strömungspfad kann das dritte Speichermodul mit dem kaltseitigen Verteiler und dem warmseitigen Sammler strömungstechnisch gekoppelt sein. Das Bereitstellen eines zumindest dritten Speichermoduls erhöht die Variabilität und die universelle Verwendbarkeit sowie die Einsatzmöglichkeiten der Energiespeichereinrichtung insbesondere in Kombination mit mehreren Vorrichtungen zum Wäschetrocknen, insbesondere in einer Großwäscherei.
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Die Energiespeichereinrichtung ist hierbei keineswegs auf die Implementierung von zwei oder drei thermischen Speichermodulen begrenzt. Sie kann weitaus mehr diskrete thermische Speichermodule, etwa bis zu 4, 6, 8, 12 oder 16 einzelne Speichermodule aufweisen, die jeweils gesondert und unabhängig voneinander zur Aufnahme, Speicherung und Abgabe thermischer Energie ansteuerbar sind.
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Die einzelnen Speichermodule können ein Wärmespeichermedium, etwa Wasser, Salze oder Paraffine aufweisen. Sie können als Latentwärmespeicher implementiert sein. Bei weiteren Ausführungsformen ist denkbar, dass die Speichermodule oder einige der Speichermodule beispielsweise als thermischer Festkörperspeicher implementiert sind. Sie können beispielsweise einen keramischen Wärmespeicher, etwa einen keramischen Körper mit von Trocknungsluft durchströmbaren Kammern aufweisen.
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Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung ferner eine Vorrichtung zur Trocknung von Wäsche. Die Vorrichtung umfasst dabei eine erste Trocknungskammer zur Aufnahme von Wäschestücken, wobei die Trocknungsvorrichtung ferner eine an oder in der ersten Trocknungskammer angeordnete Heizeinrichtung zum Eintrag thermischer Energie in die Trocknungskammer aufweist. Die Trocknungsvorrichtung umfasst ferner einen in die Trocknungskammer mündenden Lufteinlass und einen aus der Trocknungskammer herausführenden Luftauslass. Ferner umfasst die Trocknungsvorrichtung eine zuvor beschriebene Energiespeichereinrichtung, welche mit dem Lufteinlass und mit dem Luftauslass strömungstechnisch gekoppelt ist. Der Lufteinlass und der Luftauslass können zusammen mit der Trocknungskammer einen Luftkreislauf bilden. Typischerweise ist der Luftkreislauf mit einem regelbaren Gebläse versehen, mittels welchem der Luftstrom im Luftkreislauf kontrolliert und gesteuert werden kann. Der in die Trocknungskammer mündende Lufteinlass kann typischerweise mit der Warmseite des Sammlers strömungstechnisch gekoppelt sein. Der aus der Trocknungskammer herausführende Luftauslass kann insbesondere strömungstechnisch mit dem warmseitigen Verteiler der Energiespeichereinrichtung strömungstechnisch gekoppelt sein.
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Auf diese Art und Weise kann die der Trocknungskammer zuzuführende Frischluft mittels zumindest in einem der Speichermodule gespeicherter thermischer Energie erwärmt oder vorgewärmt, bzw. aufgeheizt werden. Thermische Energie aus der der Trocknungskammer entweichenden Abluft kann mittels desselben Speichermoduls oder mit einem anderen Speichermodul regeneriert oder aufgenommen, bzw. zurückgewonnen und gespeichert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Energiespeichereinrichtung auch mit der Heizeinrichtung thermisch gekoppelt. Hierbei kann insbesondere der warmseitige Sammler aber auch der warmseitige Verteiler thermisch, gegebenenfalls auch strömungstechnisch mit der Heizeinrichtung gekoppelt sein, um Heizenergie für das Aufheizen der Heizeinrichtung, respektive der Trocknungskammer oder der darin befindlichen Wäsche effizienter zu gestalten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Trocknungsvorrichtung zumindest eine zweite Trocknungskammer zur Aufnahme von Wäschestücken mit einer zumindest zweiten Heizeinrichtung, einem zumindest zweiten, in die zweite Trocknungskammer mündenden Lufteinlass und mit zumindest einem zweiten, aus der zweiten Trocknungskammer herausführenden Luftauslass auf. Die zweite Trocknungskammer ist dabei thermisch und/oder strömungstechnisch mit der Energiespeichereinrichtung koppelbar. Die thermische und/oder strömungstechnische Kopplung zwischen der ersten Trocknungskammer und der Energiespeichereinrichtung kann von der entsprechenden thermischen und/oder strömungstechnischen Kopplung zwischen der zweiten Trocknungskammer und der Energiespeichereinrichtung entkoppelt sein. Dies ermöglicht es, dass die ersten und zweiten Speichermodule gleichzeitig oder zumindest zeitlich überlappend in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden können. Unterschiedliche Betriebsmodi umfassen hierbei unterschiedliche Betriebszustände im Hinblick auf die Rückgewinnung, Aufnahme, Speicherung und Abgabe thermischer Energie als auch unterschiedliche Energie- oder Temperaturniveaus, bei welchen die jeweiligen Speichermodule betrieben werden oder betreibbar sind.
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Auf diese Art und Weise wird es möglich, unterschiedliche Trocknungsprozesse, welche unabhängig voneinander in der ersten und in der zweiten Trocknungskammer ablaufen, jeweils mit einer für den jeweiligen Prozess geeigneten Energierückgewinnung, Speicherung oder Energiezufuhr zu versehen.
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So kann insbesondere die zu einem ersten Zeitpunkt oder während eines ersten Zeitintervalls in einer ersten Trocknungskammer anfallende überschüssige thermische Energie mittels der Energiespeichereinrichtung effizient gespeichert und zu einem zweiten Zeitpunkt, respektive während eines zweiten Zeitintervalls an dieselbe Trocknungskammer oder an eine andere Trocknungskammer entweder in Form von vortemperierter Trocknungsluft oder in Form einer an die jeweilige Heizeinrichtung angepassten Heizenergie zugeführt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die erste Trocknungskammer und die zumindest zweite Trocknungskammer unabhängig voneinander mit der Energiespeichereinrichtung thermisch koppelbar. Auf diese Art und Weise können die einzelnen in der ersten und in der zweiten Trocknungskammer ablaufenden Trocknungsprozesse separat und unabhängig voneinander jeweils thermische Energie der Energiespeichereinrichtung zuführen oder thermische Energie von der Energiespeichereinrichtung abziehen.
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Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Entwicklung schließlich ein Verfahren zur Speicherung thermischer Energie bei der Trocknung von Wäsche unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Energiespeichereinrichtung. Das Verfahren zeichnet sich dabei durch das Speichern thermischer Energie in einem von erstem Speichermodul und zweitem Speichermodul mittels thermischer Kopplung mit einem Luftkreislauf für Trocknungsluft und/oder mittels thermischer Kopplung mit einem Heizkreislauf während eines ersten Zeitintervalls aus. In einem nachfolgenden Prozess- oder Verfahrensschritt oder zeitgleich hierzu wird thermische Energie aus dem ersten Speichermodul und/oder aus dem zweiten Speichermodul während eines zweiten Zeitintervalls an den Luftkreislauf oder an einen weiteren Luftkreislauf und/oder an den Heizkreislauf und/oder an einen weiteren Heizkreislauf abgegeben. Der Luftkreislauf gehört hierbei typischerweise zur einer Trocknungsvorrichtung, respektive zu einer ersten Trocknungskammer. Ein weiterer Luftkreislauf kann thermisch mit einer weiteren Trocknungskammer ein und derselben Trocknungsvorrichtung oder einer weiteren Trocknungsvorrichtung strömungstechnisch gekoppelt sein.
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Gleichermaßen kann der Heizkreislauf thermisch mit einer Heizeinrichtung einer ersten Trocknungskammer gekoppelt sein. Der weitere Heizkreislauf kann mit derselben Trocknungskammer aber auch mit einer weiteren Trocknungskammer derselben Trocknungsvorrichtung oder einer weiteren Trocknungsvorrichtung gekoppelt sein. Die in dem ersten und/oder zweiten Speichermodul der Energiespeichereinrichtung gespeicherte oder speicherbare thermische Energie kann somit bedarfsgerecht und universell an unterschiedlichste Luft- oder Heizkreisläufe übertragen werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung liegt das zweite Zeitintervall hinter dem ersten Zeitintervall. Hierbei ist vorgesehen, dass beispielsweise eine während eines ersten Zeitintervalls der Trocknungskammer entnommene thermische Energie während des zweiten Zeitintervalls etwa wieder derselben Trocknungskammer zugeführt wird. Insoweit kann die Energiespeichereinrichtung für das sequenzielle Aufnehmen, Speichern und Abgeben thermischer Energie an ein und denselben Wäschetrockner ausgestaltet sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist denkbar, dass das zweite Zeitintervall und das erste Zeitintervall zumindest zeitlich überlappen. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise die über die Abluft aus der Trocknungskammer abgeführte thermische Energie regeneriert, gespeichert und unmittelbar wieder an in die Trocknungskammer einströmende Zuluft abgegeben werden. Es ist hierbei aber auch denkbar, dass Prozesse der Energiespeicherung und Energieabgabe von unterschiedlichen Trocknungskammer, bzw. an unterschiedliche Trocknungskammern erfolgt. Während beispielsweise thermische Energie einer ersten Trocknungskammer entzogen und etwa einem ersten Speichermodul zugeführt wird, kann mittels des zweiten Speichermoduls gleichzeitig, bzw. mit einem gewissen zeitlichen Überlapp hierzu ebenfalls thermische Energie zugeführt oder für einen weiteren Trocknungsprozess auch thermische Energie entzogen werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist diese als Trommeltrockner mit einer drehbar gelagerten Trocknungskammer ausgebildet. Die Trocknungsvorrichtung kann hierbei zumindest einen solche Trommeltrockner aufweisen. Bei weiteren Ausgestaltungen der Trocknungsvorrichtung ist denkbar, dass diese mehrere Trocknungskammern, sprich mehrere Trommeltrockner aufweist, welche unabhängig voneinander betreibbar sind, welche aber an eine gemeinsame Energiespeichereinrichtung thermisch angekoppelt sind. Die thermische Kopplung mehrerer Trocknungskammern an ein und dieselbe Energiespeichereinrichtung ermöglicht es, dass beispielsweise während eines ersten Zeitintervalls ein erster Trockner Energie an die Energiespeichereinrichtung abgibt währenddessen eine zweite Trocknungskammern thermische Energie aus der Energiespeichereinrichtung aufnimmt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Vorrichtung zum Trocknen einen Conti Trockner auf oder sie ist als sogenannter Conti Trockner mit mehreren aneinander angrenzend angeordneten Trocknungskammern und einer sich durch die Trocknungskammern erstreckenden Fördereinrichtung für die Wäsche ausgebildet. Das Trocknen von Wäschestücken erfolgt alsdann in den einzelnen Trocknungskammern, in welchen unterschiedliche Trocknungsprogramme ablaufen können, die sich hinsichtlich Energieeintrag, Temperaturniveau und Luftdurchlass, bzw. Luftumwälzung voneinander unterscheiden können. Mittels der Fördereinrichtung können einzelne Wäschestücke sukzessive von einer in die nächste Trocknungskammern überführt werden. Insoweit ist bei einem Conti Trockner ein kontinuierlich oder schrittweise durchlaufender Trocknungsprozess vorgesehen. Dieser kann im Bereich der einzelnen Trocknungskammern an die jeweils in den jeweiligen Trocknungskammern befindlichen Wäschestücke bedarfsgerecht angepasst werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung oder alternativen Ausgestaltung weist die Vorrichtung zur Trocknung von Wäsche einen Finisher auf oder sie ist als Finisher mit zumindest einer längserstreckten Trocknungskammer und einer sich in Längsrichtung durch die Trocknungskammer erstreckenden Fördereinrichtung für die Wäsche ausgebildet.
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten der Energiespeichereinrichtung, einer Trocknungsvorrichtung und eines Trocknungsverfahrens werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild einer Ausgestaltung einer Trocknungsvorrichtung,
- Fig. 2
- ein weiteres Blockschaltbild einer Trocknungsvorrichtung, welche mehrere Trocknungskammern umfasst,
- Fig. 3
- ein detailliertes Blockschaltbild einer möglichen Implementierung der Energiespeichereinrichtung,
- Fig. 4
- ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen Energieeintrag und Restfeuchte der in der Trocknungskammer befindlichen Wäsche darstellt,
- Fig. 5
- ein Diagramm, welches einen Zusammenhang zwischen dem eingestellten Luftdurchsatz durch die Trocknungskammer in Abhängigkeit der Feuchte der Trocknungsluft darstellt,
- Fig. 6
- ein Diagramm, welches die Feuchtigkeit der Wäsche in Abhängigkeit der Wäschetemperatur darstellt,
- Fig. 7
- ein Diagramm, welches die Temperatur der Wäsche über die Zeit darstellt.
- Fig. 8
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trocknungsvorrichtung,
- Fig. 9
- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Trocknungsvorrichtung,
- Fig. 10
- eine etwas detailliertere Darstellung eines Ausschnitts der Trocknungsvorrichtung der Figuren 8 und 9,
- Fig. 11
- eine schematische Darstellung des Transports einzelner Wäschestücke durch die Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 8 und
- Fig. 12
- ein Flussdiagramm des Verfahrens zur Durchführung eines Trocknungsvorganges.
Detaillierte Beschreibung
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In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Trocknungsvorrichtung 10, mithin eine Trocknungsanlage gezeigt. Die Trocknungsvorrichtung 10 oder Trocknungsanlage umfasst eine Trocknungskammer 12, an welcher oder in welcher eine Heizeinrichtung 14 zum Eintrag thermischer Energie in die Trocknungskammer 12 angeordnet ist. Die Heizeinrichtung 14 kam mit einer Primär-Energiequelle 16 verbunden sein, welche die Heizeinrichtung 14 mit Energie zum Betrieb derselben versorgt.
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Die Trocknungskammer 12 kann eine drehbar gelagerte Trommel aufweisen. Insoweit kann die Trocknungskammer 12 als drehbar gelagerte Trocknungskammer eines Trommeltrockners 7 implementiert sein. Die Trocknungskammer 12 weist einen Lufteinlass 22 und einen Luftauslass 24 auf. Der Lufteinlass 22 und der Luftauslass 24 sind Teil eines Luftkreislaufs 25, welcher durch die Trocknungskammer 12 verläuft und welcher außerhalb der Trocknungskammer 12 eine Luftkonditionierung 28 und ein Gebläse 26 aufweist, die mit dem Lufteinlass 22 und dem Luftauslass 24 in Strömungsverbindung stehen. Mittels der Luftkonditionierung 28 kann die zirkulierende Trocknungsluft auf ein vorgegebenes Temperaturniveau erwärmt werden. Ferner kann mit der Luftkonditionierung 28 auch eine Entfeuchtung der Trocknungsluft erfolgen. Insoweit kann die Luftkonditionierung 28 auch zur Entfeuchtung der Trocknungsluft ausgestaltet sein und einen dementsprechenden Luftentfeuchter aufweisen.
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Die Trocknungsvorrichtung 10 weist ferner einen Heizkreislauf 27 auf. Der Heizkreislauf 27 kann beispielsweise über einen Zusatzenergiequelle 18 thermisch mit der Heizeinrichtung 14 gekoppelt sein. Der Heizkreislauf 27 ist vorliegend nur in Form eines einzigen Strangs dargestellt. Er ist typischerweise mit zwei Strängen, nämlich mit einem Zulauf oder Vorlauf und mit einem Ablauf oder Rücklauf für ein zirkulierendes Wärmetauschermedium versehen. Der Heizkreislauf 27 kann mit einer Energiespeichereinrichtung 60 gekoppelt sein, welche über einen thermischen Energiespeicher 61 verfügt. Mittels des Heizkreislaufs 27 kann die Energiespeichereinrichtung 60, insbesondere deren thermischer Energiespeicher 61 thermisch mit der Heizeinrichtung 14 gekoppelt werden. Insoweit kann beispielsweise überschüssige Energie der Heizeinrichtung 14 an die Energiespeichereinrichtung 60 abgegeben oder umgekehrt, thermische Energie von der Energiespeichereinrichtung 60 auf den Heizkreislauf 27 und somit auch an die Heizeinrichtung 14 übertragen werden.
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Sollte das Temperaturniveau des thermischen Energiespeichers 61 unterhalb des thermischen Niveaus der Heizeinrichtung 14 liegen, kann mittels einer Zusatzenergiequelle 18, welche beispielsweise als Wärmepumpe, als solarthermische Energiequelle, als Brennstoffzelle oder als Brenner fossiler oder synthetischer Brennstoffe ausgestaltet sein kann, eine bedarfsgerechte Erhöhung des Temperaturniveaus in Richtung zur Heizeinrichtung 14 erfolgen.
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Die Zusatzenergiequelle 18 kann zum Beispiel als sogenannte Hochtemperatur-Wärmepumpe implementiert sein, welche dazu ausgestaltet ist, auf einer Nutzseite, d. h. auf einer der Heizeinrichtung 14 zugewandten oder thermisch mit der Heizeinrichtung 14 gekoppelten Seite eine thermische Energie bei Temperaturen im Bereich von bis zu 110° C, bis zu 120° C, bis zu 140° C oder darüber hinaus, bis zu 150° C oder sogar bis zu 160° C bereitzustellen.
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Die Trocknungskammer 12 ist, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 schematisch dargestellt, mit einer Vielzahl von Sensoren 51, 52, 53, 54 versehen, die im Inneren der Trocknungskammer 12 oder außerhalb der Trocknungskammer 12, bzw. in oder an der Wand der Trocknungskammer 12 angeordnet sein können. Die Sensoren 51, 52, 53, 54 können beispielsweise zur Ermittlung einer Restfeuchte der in der Trocknungskammer 12 befindlichen Wäschestücke 5 ausgestaltet sein. Die Sensoren 51, 52, 53, 54 können ferner zur Temperaturmessung von in der Trocknungskammer 12 befindlicher Wäsche ausgestaltet sein.
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Ferner können die Sensoren 51, 52, 53, 54 zur Temperaturmessung der in der Kammer 12 befindlichen Trocknungsluft und/oder zur Feuchtemessung der in der Kammer befindlichen Trocknungsluft ausgestaltet sein. Die einzelnen Sensoren 51, 52, 53, 54 können datentechnisch mit einer elektronischen Steuerung 50 gekoppelt sein. Diese kann mit einer Eingabeeinheit 55 versehen oder gekoppelt sein, die es ermöglicht, dass ein Nutzer gewisse Trocknungsparameter manuell vorgibt oder eingestellt.
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Beispielsweise kann der Sensor 51 als Wäschefeuchtesensor implementiert sein. Der Sensor 52 kann als Wäschetemperatursensor implementiert sein. Der Sensor 53 kann als Lufttemperatursensor implementiert sein und der Sensor 54 kann als Luftfeuchtesensor implementiert sein. Die genannten Parameter Restfeuchte der Wäsche, Temperatur der Wäsche, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit können aber auch gegebenenfalls durch Kombination oder durch Modellrechnung von Signalen einzelner der Sensoren 51, 52, 53, 54 abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Restfeuchte der Wäsche auch mittels Messung der Wäschetemperatur unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit und/oder Temperatur der Trocknungsluft gemessen oder durch eine Modellrechnung, eine vorherige Kalibrierung vorausgesetzt, bestimmt oder abgeschätzt werden.
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Für die Trocknung der in der Trocknungskammer 12 befindlichen Wäsche ist insbesondere vorgesehen, den Eintrag thermischer Energie mittels der Heizeinrichtung 14 unabhängig vom durch die Trocknungskammer 12 strömenden Luftstrom zu regeln. Insbesondere ist vorgesehen, den Eintrag thermischer Energie, welche unmittelbar über die Heizeinrichtung 14 in die Wäsche, respektive in die Trocknungskammer 12 erfolgen kann, in Abhängigkeit der Restfeuchte der in der Kammer 12 befindlichen Wäsche zu regeln oder zu steuern.
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Ferner kann für den Eintrag thermischer Heizenergie in die Trocknungskammer 12 die momentane Wäschetemperatur Berücksichtigung finden.
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Eine Regelung der Luftzirkulation innerhalb der Trocknungskammer, insbesondere eine Umluft oder Frischluftregelung als auch die Intensität und/oder der Volumenstrom der durch die Trocknungskammer 12 strömenden oder hierin zirkulierenden Trocknungsluft kann typischerweise in Abhängigkeit der Lufttemperatur und/oder in Abhängigkeit der ermittelten Luftfeuchtigkeit reguliert werden. Auch kann ein Luftaustausch von Trocknungsluft innerhalb der Trocknungskammer mit über eine externe Luftzufuhr 34 zuführbarer Frischluft unter Gesichtspunkten der Energieeinsparung optimiert werden. So kann eine Umluft/Frischluftsteuerung insbesondere in Abhängigkeit der in der Trocknungskammer 12 ermittelten Luftfeuchtigkeit reguliert werden, um etwa den energetisch ungünstigen Luftaustausch mit der Umgebungsluft auf dasjenige Maß zu reduzieren, welches für die Abfuhr von Feuchtigkeit aus der Trocknungskammer 12 am effizientesten ist.
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Die Trocknungskammer 12 kann optional mit einer Eindüseinrichtung 20 versehen sein, mittels welcher gesättigter Dampf und/oder ein Aerosol in die Trocknungskammer 12 einsprühbar sind. Findet beispielsweise eine Übertrocknung im Bereich der Trocknungskammer 12 statt oder ist die in der Trocknungskammer 12 befindliche Wäsche bereits vor oder mit Beginn des eigentlichen Trocknungsvorgangs für das Trocknen bereits zu trocken, so kann durch das Eindüsen von Sattdampf und/oder eines Aerosols für das knitterfreie Trocknen der Wäsche ein Befeuchten der Wäschestücke 5 erfolgen.
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Die Energiespeichereinrichtung 60 ist mit einem thermischen Energiespeicher 61 versehen, welcher im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel drei voneinander separierte und diskrete thermische Speichermodule 62, 63, 64 aufweist. Die Energiespeichereinrichtung 60 weist ferner eine Warmseite 65 mit einem Verteiler 70 und mit einem Sammler 71 auf. Die Energiespeichereinrichtung 60 ist ferner mit einer Kaltseite 66 versehen, die ihrerseits einen kaltseitigen Verteiler 72 und einen kaltseitigen Sammler 73 aufweist. Über den kaltseitigen Verteiler 72 kann über eine Luftzufuhr 34 Umgebungsluft angesaugt und mittels des thermischen Energiespeichers 61 vorgewärmt sowie über den warmseitigen Sammler 71 beispielsweise an den Luftkreislauf 25 abgegeben werden.
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In gleichem Maße kann über den warmseitigen Verteiler 70 überschüssige thermische Energie aus dem Luftkreislauf 25 an den thermischen Energiespeicher abgegeben und im abgekühlten Zustand über den kaltseitigen Sammler 73 und über die hiermit in Strömungsverbindung stehenden Luftabfuhr 36 an die Umgebung abgegeben werden.
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Wie ferner in Fig. 1 dargestellt kann der Heizkreislauf 27 unmittelbar mit dem thermischen Energiespeicher 61 gekoppelt sein. Er kann aber auch beispielsweise mit dem warmseitigen Sammler 70 thermisch gekoppelt sein.
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Der Luftkreislauf 25 weist ferner eine Luftverteilung 30 auf, welche im vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel über zwei Stellventile, bzw. regelbare Ventile 31, 32 verfügt. Über das Ventil 32 kann der Luftkreislauf 25 mit dem warmseitigen Verteiler 70 strömungstechnisch gekoppelt werden. D.h. durch eine entsprechende Stellung oder Regelung des Ventils 32 kann im Luftkreislauf 25 zirkulierende Trocknungsluft über die Energiespeichereinrichtung 60 in Richtung Luftabfuhr 36 geleitet werden. Gleichermaßen kann über das Ventil 31, welches in Reihe mit dem Ventil 32 geschaltet sein kann, über die Luftzufuhr 34 angesaugte und durch die Energiespeichereinrichtung 60 strömende Frischluft mit thermischer Energie angereichert, d.h. aufgeheizt oder erwärmt in den Luftkreislauf 25 eingekoppelt werden.
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Die über die Luftzufuhr 34 zugeführte Frischluft kann insbesondere ein geringes Maß an Luftfeuchtigkeit aufweisen und insoweit zur Aufnahme von Feuchtigkeit aus der in der Trocknungskammer 12 befindlichen Wäsche besonders gut geeignet sein.
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Die über den warmseitigen Verteiler 70 und das Ventil 32 aus dem Luftkreislauf 25 abführbare Trocknungsluft weist demgegenüber typischerweise ein erhöhtes Maß an Feuchtigkeit auf. Durch Auskopplung eines Teils der Trocknungsluft über die Energiespeichereinrichtung 60 und die Luftabfuhr 36 kann ein Großteil oder zumindest ein beträchtlicher Teil der der Wäschestücken 5 entnommenen Feuchtigkeit an die Umgebung unmittelbar abgeführt werden. Dadurch dass die aus dem Luftkreislauf 25 auskoppelbare Trocknungsluft durch die Energiespeichereinrichtung 60 strömt, kann ein Großteil deren thermischer Energie rekuperiert, bzw. mittels der Energiespeichereinrichtung gespeichert und für die Erwärmung von extern zugeführter Frischluft und/oder für den Betrieb der Heizeinrichtung 14 effizient verwendet werden.
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Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Energiespeichereinrichtung 60 ist insbesondere zur thermischen Kopplung mit mehreren Trocknungskammern 12, 12', 12" vorgesehen, wie dies beispielsweise im Blockschaltbild der Fig. 2 verdeutlicht ist. Dort sind mehrere, z.B. etwa baugleiche Trocknungskammer 12, 12', 12" gezeigt, die jeweils mit einem eigenen Luftkreislauf 25 versehen sind. Jede der Trocknungskammern 12 ist mit einer eigenen Heizeinrichtung 14, 14', 14" versehen, die typischerweise über einen jeweils eigenen Heizkreislauf 27, 27', 27" ähnlich wie in der etwas detailliertere Darstellung der Fig. 1 gesondert und separat mit der Energieeinrichtung 60 thermisch koppelbar sind.
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Auch kann jede der Trocknungskammern 12, 12', 12" mit jeweils einer eigenen Eindüseinrichtung 20, 20', 20" versehen sein, mittels welchen bei Bedarf Sattdampf und/oder ein Aerosol in die Trocknungskammer 14 eindüsbar ist.
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Jeder der einzelnen Luftkreisläufe 25, 25', 25" kann einzeln und gesondert mit dem warmseitigen Verteiler 70 als auch mit dem warmseitigen Sammler 71 der Energiespeichereinrichtung 60 strömungstechnisch gekoppelt sein.
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In den einzelnen Trocknungskammern 12, 12', 12" können voneinander vollkommen unabhängige Trocknungsprogramme ablaufen. Zu unterschiedlichen Zeiten kann dort ein Luftaustausch mit der Umgebung erforderlich und insoweit ein Ausströmen von erwärmter Trocknungsluft in Richtung Energiespeichereinrichtung 60 erfolgen. Auch können zu vollkommen unterschiedlichen und voneinander unabhängigen Zeiten oder Zeiträumen Frischluftanforderungen für die jeweiligen Trocknungskammern 12, 12', 12" bestehen. Diese unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich Frischluftzufuhr und Trocknungsluftabfuhr kann mit der vorliegenden Energiespeichereinrichtung 60 besonders effizient begegnet werden.
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So kann eine bedarfsgerechte strömungstechnischen Kopplung einzelner Trocknungskammern 12, 12', 12" mit den unterschiedlichen Speichermodulen 62, 63, 64 erfolgen, sodass zu jedem Zeitpunkt des Betriebs der einzelnen Trocknungsvorrichtungen oder Trocknungskammern 12, 12', 12" wahlweise eine Energiezufuhr oder Energieabfuhr möglich ist, wobei die aus den einzelnen Trocknungskammern 12, 12', 12" abführbare thermische Energie jeweils in zumindest einem der thermischen Energiespeichermodule 62, 63, 64 abgespeicherbar und gleichzeitig oder zeitlich überlappend hierzu aus zumindest einem der thermischen Energiespeichermodule 62, 63, 64 thermische Energie entnehmbar ist.
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So kann beispielsweise zu einem vorgegebenen Zeitpunkt T1 oder während eines ersten Zeitintervalls die Trocknungskammer 12 überschüssige Energie über den warmseitigen Sammler 70 beispielsweise an das Speichermodulen 62 abgeben, während gleichzeitig oder zeitlich überlappend hierzu der Trocknungsvorgang in der weiteren Trocknungskammer 12' thermische Energie aus dem thermischen Speichermodul 63 über den warmseitigen Sammler 71 entnimmt.
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Die einzelnen Speichermodulen 62, 63, 64 können auf unterschiedlichen Temperaturniveaus betrieben werden, sodass für unterschiedlichste energetische Anforderungen jeweils ein geeignetes thermisches Energieniveau bereitstehen kann.
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Das Bereitstellen einer Anzahl diskreter thermisch voneinander entkoppelter und wahlweise mit jeder der Trocknungskammern 12, 12', 12" koppelbaren Speichermodule 62, 63, 64 sowohl zum Zwecke der Energiespeicherung als auch zum Zwecke der Energieabgabe etwa an durch zugeführte Trocknungsluft, ermöglicht einen besonders energieeffizienten sowie zügigen Trocknungsbetrieb der Trocknungsanlage 10'.
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In Fig. 3 ist ein etwas detaillierteres Blockschaltbild einer möglichen Implementierung der Energiespeichereinrichtung 60 gezeigt. Der thermische Energiespeicher 61 umfasst die bereits erwähnten Speichermodule 62, 63, 64. Die Speichermodule 62, 63, 64 sind zueinander parallel geschaltet. Das erste Speichermodule 62 ist beispielsweise eingangsseitig mit dem warmseitigen Verteiler 70 strömungstechnisch gekoppelt. Es ist ausgangsseitig mit dem kaltseitigen Sammler 73 gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem warmseitigen Verteiler 70 und dem kaltseitigen Sammler 73 erfolgt über einen ersten Strömungspfad 80, dessen Strömungsquerschnitt mittels eines Ventils 74 regelbar oder steuerbar ist.
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In umgekehrter Richtung ist die Kaltseite des ersten Speichermodulen 62 über ein Ventil 75 mit dem kaltseitigen Verteiler 72 strömungstechnisch gekoppelt. Auslassseitig ist das erste Speichermodule 62 mit dem warmseitigen Sammler 71 strömungstechnisch gekoppelt. Eine strömungstechnische Kopplung zwischen dem kaltseitigen Verteiler 72 und dem warmseitigen Sammler 71 erfolgt hierbei über einen zweiten Strömungspfad 81. In gleicher Art und Weise ist das zweite Speichermodul 63 über einen dritten Strömungspfad 82 zwischen dem warmseitigen Verteiler 70 und dem kaltseitigen Sammler 73 eingebunden. Über einen vierten Strömungspfad 83 ist das zweite Modul 63 strömungstechnisch mit dem kaltseitigen Verteiler 72 und dem warmseitigen Sammler 77 strömungstechnisch verbunden.
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Jeweils einlassseitig sind auf der Warmseite 65 und der Kaltseite 66 die entsprechenden Ventile 74, 75 vorgesehen. Das dritte Speichermodul 64 ist in analoger bzw. entsprechender Art und Weise parallel zu den ersten beiden Speichermodulen 62, 63 zwischen dem warmseitigen Verteiler 70 und dem kaltseitigen Sammler 73 sowie zwischen dem kaltseitigen Verteiler 72 und dem warmseitigen Sammler 71 angebunden.
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Der warmseitige Verteiler 70 weist typischerweise eine fluiddichte- und/oder gasführende Leitung 76 auf, welche über die Strömungspfade 81, 83 und über die jeweiligen Speichermodule 62, 63 strömungstechnisch mit dem kaltseitigen Sammler 73 und einer dort vorgesehenen Leitung 79 verbunden ist.
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Der kaltseitigen Verteiler 78, über welchen von extern zugeführte Frischluft den Trocknungskammern 12, 12', 12" zuführbar ist kann über die regelbaren zweiten und vierten
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Strömungspfade 81, 83 mit dem warmseitigen Sammler 71 in Strömungsverbindung gebracht werden. Der kaltseitigen Verteiler 78 weist eine dementsprechende fluid- und/oder gasführende Leitung 78 auf. Der warmseitigen Sammler 71 weist eine dementsprechende fluid- und/oder gasführende Leitung 77 auf.
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Die Heizeinrichtung 14 ist typischerweise als Strahlungsheizung, etwa in Form einer Hochtemperatur-Strahlungsheizung oder eine Niedertemperatur-Strahlungsheizung implementiert. Die Strahlungsheizung der Heizeinrichtung 14 ermöglicht einen unmittelbaren Energieeintrag in die in der Trocknungskammer 12 befindliche Wäsche. Durch Verwendung einer Strahlungsheizung insbesondere in einem Trommeltrockner 7 kann die Zufuhr thermischer Energie zur zu trocknenden Wäsche unabhängig vom Luftstrom in oder durch die Trocknungskammer 12 geregelt werden.
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Insoweit kann der Energieeintrag E in die Trocknungskammer 12, bzw. in die in der Trocknungskammer 12 gelagerten Wäschestücke 5 in Abhängigkeit der Feuchte F-T der Textilien oder der Wäsche erfolgen, wie dies schematisch in Fig. 4 dargestellt ist. Mit bei vergleichsweise feuchten Textilien erfolgt ein vergleichsweise hoher Energieeintrag. Mit einer Reduzierung der Restfeuchte der Textilien oder der Wäschestücke 5 in der Trocknungskammer 12 kann der thermische Energieeintrag sukzessive reduziert werden.
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Ferner kann gemäß dem Diagramm der Fig. 5 der Luftdurchsatz L durch die Trocknungskammer 12, insbesondere das Verhältnis von Umluft zu Frischluft in Abhängigkeit der Feuchte der Trocknungsluft F-T reguliert werden. Je trockner die Trocknungsluft ist desto weniger Luftdurchsatz ist zu realisieren. Bei einer vergleichsweise trocknen Trocknungsluft kann der Trocknungsvorgang bei einem vergleichsweise geringen Luftdurchsatz, d.h. mit einem vergleichsweise geringen Maß an Zufuhr externer Frischluft, erfolgen. Ist die Trocknungsluft vergleichsweise feucht, ist für die Abfuhr der in der Trocknungsluft aufgenommenen Feuchtigkeit ein vergleichsweise hoher Luftdurchsatz bzw. Luftaustausch in der Trocknungskammer 12 vorzusehen.
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In Fig. 6 ist schließlich ein funktionaler Zusammenhang zwischen der Feuchtigkeit der Wäsche F und der Temperatur T-T der Wäsche gezeigt. Ein hohes Maß an Feuchtigkeit der Wäsche geht oftmals mit einer vergleichsweise geringen Temperatur der Wäsche einher, da die über die Heizeinrichtung zugeführte thermische Energie primär dem Verdunsten oder Verdampfen der in der Wäsche aufgenommenen Feuchtigkeit dient. In einem Trocknungsvorgang und mit abnehmender Feuchtigkeit der Textilien oder der Wäschestücke steigt die Temperatur der Wäschestücke typischerweise sukzessive an.
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Ist für einen bestimmten Textiltyp oder Wäschetyp jener Zusammenhang zwischen Feuchtigkeit und Temperatur bekannt, so kann auch über eine Temperaturmessung der Textilien ein Rückschluss über deren Feuchtigkeit gezogen werden, sodass anstelle eines gesonderten Feuchtigkeitssensors für die in der Trocknungskammer 12 befindlichen Wäschestücke auch eine Temperaturmessung der Wäsche, etwa mittels eines Infrarotsensors ausreichend sein kann. Die Restfeuchte der Wäsche kann alsdann über einen solch funktionalen Zusammenhang zwischen Restfeuchte und Wäschetemperatur ermittelt werden. Gleichermaßen können mehrere solcher Diagramme für unterschiedliche Luftfeuchtigkeiten oder Trocknungsluft-Temperaturen erstellt und zur Bestimmung der Restfeuchte der Wäsche oder zur Bestimmung weiterer der genannten Parameter zur Steuerung des Trocknungsprozesses ermittelt werden.
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In Fig. 7 ist schließlich eine typische Temperatur T-T der Wäsche über die Zeit t in einer solchen Trocknungskammer dargestellt. Ab einem Zeitpunkt t0 nähert sich die Temperaturkurve einer Maximaltemperatur T1 der Wäsche an. Nach oder ab dem Zeitpunkte t0 kann insoweit von einem einsetzenden Übertrocknen der Wäsche gesprochen werden. Durch eine fortwährende Messung der Temperatur der Wäsche in der Trocknungskammer 12 während des Trocknungsvorgangs und durch eine Gradientenbildung des zeitlichen Verlaufs der Temperatur über die Zeit können frühzeitig Rückschlüsse über das Erreichen jener Grenztemperatur T1 gezogen werden, sodass rechtzeitig, d.h. vor Erreichen jener Grenztemperatur T1 und somit prädiktiv eine Einkopplung thermischer Energie in die Trocknungskammer 12 gedrosselt oder unterbrochen und/oder zur Vermeidung eines Übertrocknens der Wäsche etwa mittels der Eindüsvorrichtung 20 Sattdampf und/oder ein Aerosol in die Trocknungskammer 12 eingedüst werden kann.
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In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Wäschetrocknung 100 gezeigt. Diese verfügt über mehrere Trocknungskammern 102, 104, 106, 108, 110. Die Trocknungskammern 104, 106, 108 bilden hierbei quasi ein Obergeschoss 105 einer zweistöckigen Trocknungsvorrichtung 100. Eine Anordnung sämtlicher Trocknungskammern 102, 104, 106, 108, 110 oder hiervon gebildeten Trocknungsmodulen in einer Ebene ist aber ebenso möglich. Im Untergeschoss 101 ist eine längserstreckte Trocknungskammer 102 vorgesehen, die sich entlang einer Förderrichtung 150 einer Fördereinrichtung 180 erstreckt, mittels welcher einzelne Wäschestücke 5 etwa an Bügeln 6 aufgehängt kontinuierlich oder schrittweise durch die längserstreckte Trocknungskammer 102 hindurch befördert werden können, wie dies etwa in Fig. 11 angedeutet ist.
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Die Trocknungskammer 102 kann nach Art eines Finishers oder eines Tunnel Finisher ausgestaltet sein. Die Trocknungskammer 102 weist insoweit eine Wäschezufuhr 103 auf, über welche einzelne Wäschestücke 5, etwa an Bügeln 6 hängend mittels der Fördereinrichtung 180 in Längsrichtung durch die Trocknungskammer 102 befördert werden können. In der Nähe der Wäschezufuhr 103 ist ein Luftauslass 24 für die Trocknungsluft vorgesehen, welche in Gegenrichtung, d.h. entgegen der Förderrichtung der Fördereinrichtung 180 als Luftstrom 144 durch die Trocknungskammer 102 strömt.
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Entlang der Fördereinrichtung 180 ist in der Trocknungskammer 102 zumindest eine Heizeinrichtung 114 vorgesehen, welche gleichermaßen als Strahlungsheizung implementiert sein kann. Es kann sich hierbei um einen oder mehrere Hochtemperaturstrahler oder auch Niedertemperaturstrahler handeln.
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An einem in Förderrichtung 150 liegenden Ende und an einem Ausgang mündet die Trocknungskammer 102 zusammen mit einem Förderabschnitt 181 der Fördereinrichtung 180 in eine weitere Trocknungskammer 110, welche sich in Vertikalrichtung vom Untergeschoss 101 in das Obergeschoss 105 erstreckt. Die Trocknungskammer 110 kann einen Textilaufzug 111 aufweisen und insoweit einen vertikal nach oben verlaufenden Förderabschnitt 182 ausbilden, in welchem die einzelnen Wäschestücke, wie etwa in Fig. 11 näher dargestellt, etwa in Vertikalrichtung in das Obergeschoss 105 beförderbar sind. Im Obergeschoss 105 angekommen unterliegen die Kleidungsstücke 5 einer Beförderung entlang eines weiteren Förderabschnitts 183, der sich entgegengesetzt zum Förderabschnitt 181 im Untergeschoss 101 der Fördereinrichtung 180 erstreckt. Mit der im Obergeschoss 105 unterliegen die einzelnen Kleidung Stücke 5 einer Förderrichtung, welche entgegengesetzt zur Förderrichtung im Untergeschoss 101 ist. Im Obergeschoss sind mehrere Trocknungskammern 104, 106, 108 vorgesehen, die mittels einzelner Trennwände 130, 131, 132 voneinander getrennt sind. Durch die einzelnen Trennwände 130, 131, 132 erstreckt sich jeweils ein Luftdurchlass 137, 138, 139, der im Querschnitt regelbar ist. Gegebenenfalls kann im Bereich der Luftdurchlässe 137, 138, 139 jeweils ein Ventilator oder eine Art Gebläse vorgesehen sein, sodass eine Luftströmung etwa von der stromaufwärts liegenden Trocknungskammer 104 in eine stromabwärts liegende Strömungskanal 106, 108 bedarfsgerecht reguliert und gesteuert werden kann.
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Wie insbesondere in Fig. 8 dargestellt unterliegt der Trocknungsprozess in einer prozesstechnisch letzten Trocknungskammer 104 des Obergeschosses 105 überwiegend einem Umluftstrom 145. Aus dem Umluftstrom ist ein gewisser Teilbereich als Luftstrom 140 in die prozesstechnisch vorgelagerte Trocknungskammer 106 übertragbar. Die einzelnen Trocknungskammern 104, 106, 108 können jeweils gesondert mit einer Heizeinrichtung 115, 116 versehen sein. Die Heizeinrichtungen 115, 116 können gleichermaßen als Strahlungsheizung implementiert sein. Die Heizungseinrichtung 115 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel ausschließlich in der Trocknungskammer 106. Die Heizungseinrichtung 116 erstreckt sich hingegen über sämtliche Trocknungskammern 104, 106, 108. Auch innerhalb der Trocknungskammer 106 kann eine Luftzirkulation überwiegend im Umluftmodus erfolgen.
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Lediglich ein kleiner Teil der Luft kann geregelt als Luftstrom 141 durch den Luftdurchlass 138 in die weitere Trocknungskammer 108 einströmen. In den Trocknungskammer 104, 106, 108 können jeweils mehrere Wäschestücke 5 getrocknet werden. Die Wäschestücke werden hierbei postenweise von der Trocknungskammer 108 über die Trocknungskammer 106 in die Trocknungskammer 104 überführt. In jeder der Trocknungskammer 108, 106, 104 können vollkommen unabhängig voneinander regulierbare oder steuerbare Trocknungsprozesse stattfinden. Die Regulierung oder Steuerung der einzelnen Trocknungsprozesse kann durch die Umluftregelung, den Luftaustausch zwischen den einzelnen Kammern 104, 106, 108 sowie durch eine individuelle Steuerung der jeweiligen Heizeinrichtungen 115, 116 erfolgen.
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In der Trocknungskammer 110 erfolgt ein Vertikaltransport der Wäschestücke entlang der in Fig. 8 gezeigten Förderrichtung 151. Im Untergeschoss erst folgt ein Wäschetransport entlang der horizontal verlaufenden Förderrichtung 150. Im Obergeschoss erfolgt ein Transport der Wäschestücke 5 in einer entgegengesetzten Förderrichtung 152. Am Ende der Trocknungskammer 104 können die fertig getrockneten, gegebenenfalls auf ein vorgegebenes Temperaturniveau abgekühlten Wäschestücke entnommen werden. Unmittelbar darunter befindet sich die Wäschezufuhr 103 für die Trocknungskammer 102 des Untergeschosses 101. Die Trocknungskammer 102 des Untergeschosses 101 kann insbesondere nach Art eines Tunnels Finisher 8 implementiert sein. Die Trocknungskammer 108, 106, 104 können hingegen nach Art einzelner Trocknungskammern eines Conti Trockners 9 implementiert sein.
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In der in Bezug auf die Förderrichtung der Wäschestücke 5 stromabwärts oder hinten liegenden Trocknungskammer 104 wird über einen Lufteinlass 22 extern zugeführte und/oder zuvor aufbereitete Trocknungsluft zugeführt. Diese kann zunächst in der Trocknungskammer 104 verbleiben, zu einem gewissen Anteil als Luftstrom 140 über den typischerweise regelbaren Luftdurchlass 137 an die weitere Trocknungskammer 106 überführt werden. Dort kann die Trocknungsluft als Luftstrom 141 schließlich über den regelbaren Luftdurchlass 138 in die weitere Trocknungskammer 108 überführt werden. Ausgehend von der Trocknungskammer 108 kann die Trocknungsluft als Luftstrom 142 durch den weiteren Luftdurchlass 139 in die vertikal ausgerichtete Trocknungskammer 110 überführt werden. Die Trocknungskammer 110 kann einen sogenannten Textil- oder Wäscheaufzug 111 aufweisen, mittels welchen einzelne Wäschestücke 5 entweder einzelnen oder gebündelt als Wäscheposten vom Untergeschoss 101 in das Obergeschoss 105 befördert werden können. Im Bereich des Textilaufzugs 111, bzw. im Bereich der Trocknungskammer 110 ist ein vertikal von oben nach unten strömender Luftstrom 143 vorgesehen, welcher alsdann entgegen der Förderrichtung 150 durch die Trocknungskammer 102 strömt.
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In den einzelnen Trocknungskammern 104, 106, 108, 110, 102 können einzelne oder mehrere der zuvor genannten Sensoren 51, 52, 53, 54 angeordnet sein, um zumindest einen oder mehrere der Parameter Restfeuchte der Wäschestücke, Temperatur der Wäschestücke, Lufttemperatur oder Luftfeuchtigkeit zu ermitteln und um diese Parameter einer elektronischen Steuerung 50 zur Verfügung zu stellen. Die einzelnen Trocknungsprozesse in den Trocknungskammer 102, 104, 106, 108, 110 können in der bereits beschriebenen Art und Weise durchgeführt werden. Insbesondere kann der Eintrag thermischer Energie in die Trocknungskammer 102, 104, 106, 108, 110 unabhängig oder entkoppelt von der in den jeweiligen Kammern vorherrschenden Luftströmung erfolgen.
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Die Trocknungsvorrichtung 100 weist einen Luftkreislauf 25 auf, welcher sich ausgehend vom Lufteinlass 22 durch sämtliche Trocknungskammern 104, 106, 108, 110, 102 verläuft und in den Luftauslass 24 erstreckt. Der Luftauslass 24 ist mit einem in Fig. 8 schematisch dargestellten Wärmetauscher 173 gekoppelt, welcher mit einem thermischen Energiespeicher 161 einer Energiespeichereinrichtung 160 gekoppelt sein kann. Über einen weiteren Wärmetauscher 172 kann der thermische Energiespeicher 161 mit einer Luftzufuhr 134 für zuzuführende Frischluft gekoppelt sein. Der Luftkreislauf 25 kann stromabwärts des Wärmetauschers 172, bzw. stromabwärts der Luftzufuhr 134 eine Luftkonditionierung 124 und einem Gebläse 126 aufweisen, mittels derer eine geforderte Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und/oder Strömungsgeschwindigkeit sowie ein für den Trocknungsprozess vorgegebener Volumenstrom eingestellt werden kann. Die in Fig. 8 gezeigte Energiespeichereinrichtung 160 kann entsprechend der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Energiespeichereinrichtung 60 implementiert sein. Sie kann, muss aber nicht zwingend mehrere diskrete Speichermodulen 62, 63, 64 zur Speicherung und Abgabe thermischer Energie aufweisen.
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Die in Fig. 8 gezeigte Heizeinrichtung 114 aber auch die weiteren Heizeinrichtung 115, 116 können in einen Heizkreislauf 27 eingebunden sein, welcher eine Primärenergiequelle 16 und/oder eine Zirkulationseinrichtung 118 aufweisen kann, wobei mittels letzterer ein Wärmetauschermedium durch den Heizkreislauf 27 zirkulieren kann. Eine solche Implementierung ist insbesondere für Niedertemperaturstrahler als Heizeinrichtung 114, 115, 116 vorgesehen.
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Die Zirkulationseinrichtung 118 kann thermisch als auch fluidtechnisch mit der Energiespeichereinrichtung 160, bzw. mit deren Energiespeicher 161 gekoppelt sein. Somit kann die in der Energiespeichereinrichtung 160 gespeicherte thermische Energie nicht nur an extern über die Zuluft 134 zugeführte Frischluft, sondern auch zur Erwärmung eines Heizmediums verwendet werden.
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In Fig. 8 ist ferner eine Eindüsvorrichtung 127 gezeigt, mittels welcher Sattdampf und/oder ein Aerosol etwa in die Trocknungskammer 110 eingesprüht oder eingedüst werden kann. Somit kann die nach Durchlaufen der Trocknungskammer 102 womöglich schon auf ein gewisses Trocknungsmaß getrocknete Wäsche nochmals befeuchtet werden, um einen Glätteeffekt für die Wäschestücke 5 zu erzielen.
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In vorrichtungstechnischer Hinsicht erweist sich die doppelstöckige Anordnung der Trocknungskammer 102, etwa des Tunnels Finisher 8 im Untergeschoss 101 gepaart mit einem Conti Trockner 9 im Obergeschoss mit mehreren diskreten Trocknungskammer 104, 106, 108 insoweit als vorteilhaft, als dass für die Implementierung einer solchen Trocknungsvorrichtung 100 nur vergleichsweise wenig Standfläche in einer Wäscherei bereitgestellt werden muss. Insbesondere kann an ein und derselben Stelle, nämlich im Bereich der Wäschezufuhr 103 für den Finisher 8 lediglich vertikal versetzt hierzu die fertig getrocknete Wäsche aus der letzten Trocknungskammer 104 des Conti Trockners 9 entnommen werden. Zugleich kann eine solche Trocknungsvorrichtung 100 über die Energiespeichereinrichtung 160 mit weiteren Trocknungsvorrichtung, etwa mit einer Anzahl an Trommeltrocknern 7 thermisch gekoppelt werden, um im Bereich der Wäscherei anfallende thermische Energie eines oder mehrerer Trocknungsprozesse für denselben oder für weitere Trocknungsvorrichtungen effektiv und zeitgleich oder zeitlich versetzt zu nutzen.
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Im Bereich des Finisher 8, d.h. im Bereich der Trocknungskammer 102 sind die auf einem Bügel 6 hängend angeordneten Wäschestücke 5 in Längsrichtung zueinander ausgerichtet. D.h. die einzelnen Wäschebügel 6 erstrecken sich hinsichtlich ihrer Längsrichtung hintereinander und parallel zur Längserstreckung des Förderabschnitt 181, respektive parallel oder längs der Förderrichtung 150. Bei Übergabe in den Textil Aufzug 111, respektive in die Trocknungskammer 110 erfolgt mittels einer Drehvorrichtung 184 ein Drehen der Bügel 6 um etwa 90°. Wie insbesondere in Fig. 11 angedeutet, können die Wäschestücke alsdann entweder einzelnen oder gebündelt in Gruppen mehrerer Wäschestücke 5 nach oben in das Obergeschoss 105 befördert werden, wo sie dann stoßweise und gesammelt zunächst in die Trocknungskammer 108 eingeschleust werden.
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Dort durchlaufen sie einen weiteren Trocknungsprozess. Entsprechend einer Zeitvorgabe des Conti Trockners 9 erfolgt dann eine Übergabe sämtlicher in der Trocknungskammer 108 befindlicher Wäschestücke 5 in die in Förderrichtung 152 nachgelagerten weiteren Trocknungskammer 106. Im nachfolgenden Bearbeitungsschritt erfolgt schließlich eine Übergabe an die Trocknungskammer 104. Für die Übergabe der Wäschestücke 5 aus der Trocknungskammer 110 in die Trocknungskammer 108 in die Trocknungskammer 106, 104 können die einzelnen Trennwände 132, 131, 130 zumindest zeitweise derart verstellt werden, so dass sie einen ungehinderten Transport der Wäschestücke 5 ermöglichen.
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Beispielsweise können die Trennwände 130, 131, gemäß der schematischen Darstellung gemäß Fig. 10 aus einer Schließstellung in eine dort für die Trennwand 131 gezeigte Öffnungsstellung überführt werden. Die Trennwände 130, 131 können hierzu mit entsprechenden Stellantrieben versehen und schwenkbar oder verschiebbar gegenüber den Kammerwänden gelagert sein. Zwischen den Trennwänden 130, 131, 132 und den Wänden der Kammern 104, 106, 108 können geeignete Dichtungen 128, 129 vorgesehen sein, die zum Beispiel als aufblasbare Dichtungen implementiert sein können, sodass etwa für das Öffnen und/oder für das zeitweise Verschieben einer Trennwand 131 etwa Dichtungen 128, 129 gelöst und mit Rücküberführen der Trennwand 131 in eine Schließstellung jene Dichtungen wieder aktiviert werden können.
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Entsprechende Dichtungen können auch im Bereich der Luftdurchlässe 137, 138, 139 vorgesehen sein, um beispielsweise innerhalb einer der Kammern 104, 106, 108 im Bedarfsfall auch einen kompletten und von der Umgebung entkoppelten Umluftbetrieb möglich ist.
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Die weitere Trocknungsvorrichtung 200 gemäß Fig. 9 ist konzeptionell ähnlich aufgebaut wie das Obergeschoss 105 der Trocknungsvorrichtung gemäß Fig. 8. Diese Trocknungsvorrichtung 200 ist als sogenannter Conti Trockner 9 implementiert, welcher mehrere Trocknungskammern 104, 106, 108 aufweist, die mithilfe verschiebbarer oder verstellbarer Trennwände 130, 131, 132, 133 hermetisch voneinander trennbar sind. Die einzelnen Trocknungskammer 104, 106, 108 können mit einer gemeinsamen oder mit jeweils gesonderten Heizeinrichtungen 115, 116 versehen oder thermisch gekoppelt sein, mittels derer schließlich thermische Energie in die einzelnen Trocknungskammer 104, 106, 108 einkoppelbar ist.
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Entgegen der Förderrichtung 150 der Wäschestücke 5, welche mittels der nur schematisch angedeuteten Fördereinrichtung 180 in der Darstellung gemäß Fig. 9 von links nach rechts durch die einzelnen Kammern 104, 106, 108, 110 befördert werden, strömt ein Trocknungsluftstrom in entgegengesetzte Richtung von der Kammer 110 in die Kammer 108 und weiter in die Kammern 106 und 104. Insoweit ist ausschließlich die Kammer 110 mit einem Lufteinlass 22 und die Kammer 104 mit einem entsprechenden Luftauslass 24 versehen. Auch der Conti Trockner 9 gemäß Fig. 9 weist einen Luftkreislauf 25 auf, welcher außerhalb der Kammern 104, 106, 100, 110 mit einer Energiespeichereinrichtung 160, wie zuvor beschrieben gekoppelt sein kann.
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Die einzelnen Kammern 104, 106, 108 können mit einem oder mit mehreren gemeinsamen Heizeinrichtungen 115, 116 thermisch gekoppelt sein. Die in Förderrichtung hinten liegende oder zuletzt angeordnete Trocknungskammer 110 kann ohne Heizeinrichtung 115, 116 ausgestattet sein. Im Bereich jener Trocknungskammer 110 kann beispielsweise ein Abkühlen der Wäschestücke 5 erfolgen, bevor diese aus der letzten Kammer durch Öffnen einer entsprechenden Trennwand 133 entnommen werden können.
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Wie bereits zuvor zum Ausführungsbeispiel der Fig. 8 beschrieben, können in den einzelnen Trocknungskammern 104, 106, 108 voneinander entkoppelte Trocknungsprozesse stattfinden. Eine Regulierung des Energieeintrags in die Kammern 104, 106, 108 110 kann hierbei unabhängig vom in den jeweiligen Kammern strömenden Luftstrom verwirklicht werden. Zudem kann die Trocknungsvorrichtung 200 mit weiteren Trocknungsvorrichtung 100, 10 mit ein und derselben Energiespeichereinrichtung 60, 160 gekoppelt werden, sodass ein universeller Austausch thermischer Energie zwischen den unterschiedlichsten Trocknungsvorrichtungen 10, 100, 200 erfolgen kann.
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Auch bei der Trocknungsvorrichtung 200 gemäß Fig. 9 kann mittels einer Zirkulationseinrichtung 118 ein Wärmeaustausch zwischen einem zirkulierenden Wärmetauscher- oder Wärmeträgermedium zwischen der Energiespeichereinrichtung 160 und den Heizeinrichtungen 115, 116 stattfinden. Wenngleich in Fig. 9 nicht explizit gezeigt kann auch die der Heizeinrichtung 116 gegenüberliegende oder hieran angrenzende Heizeinrichtung 115 gleichermaßen mit der Zirkulationseinrichtung 118 strömungstechnisch gekoppelt sein, sodass auch die Heizeinrichtung 115 gleichermaßen mit der Energiespeichereinrichtung 160 energetisch koppelbar ist.
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Es versteht sich von selbst, dass in oder an den einzelnen Kammern 104, 106, 108, 110 geeignete Sensoren 51, 52, 53, 54 zur Ermittlung der für den Trocknungsvorgang notwendigen Parameter angeordnet und diese ähnlich wie zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigt und beschrieben mit einer Steuerung 50 datentechnisch gekoppelt sind.
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Im Flussdiagramm der Fig. 12 sind die mit der Energiespeichereinrichtung 60, 160 und mit den diversen Trocknungsvorrichtungen 10, 100, 200 durchführbaren Trocknungsverfahren exemplarisch dargestellt. In einem ersten Schritt 200 kann beispielsweise eine erste Trocknungskammer 12 mit Wäsche beladen werden. Im nachfolgenden Schritt 202 kann unter Aufwendung von Primärenergie in der besagten Trocknungskammer 12 ein Trocknungsvorgang stattfinden. Im nachfolgenden Schritt 204 kann der Trocknungsvorgang beendet werden. Während der Schritte 202, 204 kann überschüssige thermische Energie an eine Energiespeichereinrichtung 60 abgegeben werden. Die zu einem Zeitpunkt mittels der Energiespeichereinrichtung 60 gespeicherte Energie kann zu einem anderen Zeitpunkt an dieselbe Trocknungskammer 12 wieder abgegeben werden.
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Es ist aber auch denkbar, dass zeitgleich oder zeitlich überlappend zum Trocknungsprozess in der ersten Trocknungskammer 12 ein weiterer Trocknungsprozess in einer weiteren Trocknungskammer 12' durchführbar ist. Dieser ist durch die Verfahrensschritte 300 bis 304 gekennzeichnet. So kann in einem ersten Verfahrensschritt 300 auch die zweite Trocknungskammer 12' mit Wäschestücken versehen bzw. beladen werden. In einem nachfolgenden Schritt 302 kann mittels der zweiten Trocknungskammer 12' ein weiterer Trocknungsvorgang unabhängig vom Trocknungsvorgang 202 durchgeführt werden.
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Der weitere Trocknungsvorgang 302 kann zumindest zeitlich überlappend gegebenenfalls aber auch zeitlich versetzt und später als der Trocknungsvorgang 202 stattfinden. Insoweit und mittels der Energiespeichereinrichtung 60 kann überschüssige Energie aus dem Trocknungsprozess 202 an den Trocknungsprozess 302 übertragen werden, bevor dieser Trocknungsprozess im Schritte 304 ebenfalls beendet wird.
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Jenes Schema ist auf beliebige Trocknungsprozesse und beliebige Prozessparameter erweiterbar. Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein individuelles Trocknen verschiedenartigster Wäschestücke mit einer Vielzahl unterschiedlicher Trocknungsvorrichtungen unter Einsparung von Energie, in dem die einzelnen Trocknungsvorrichtungen mit einer gemeinsamen Energiespeichereinrichtung gekoppelt sind. Die einzelnen Trocknungsprozess können dabei in Abhängigkeit unterschiedlichster Trocknungsparameter jeweils gesondert und unabhängig voneinander durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste
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- 4
- Trocknungsluft
- 5
- Wäschestück
- 6
- Wäschebügel
- 7
- Trommeltrockner
- 8
- Finisher
- 9
- Conti Trockner
- 10
- Trocknungsanlage
- 12
- Trocknungskammer
- 14
- Heizeinrichtung
- 16
- Energiequelle
- 18
- Zusatzenergiequelle
- 20
- Eindüseinrichtung
- 22
- Lufteinlass
- 24
- Luftauslass
- 25
- Kreislauf
- 26
- Gebläse
- 27
- Heizkreislauf
- 28
- Luftkonditionierung
- 30
- Luftverteilung
- 31
- Ventil
- 32
- Ventil
- 34
- Luftzufuhr
- 36
- Luftabfuhr
- 50
- Steuerung
- 51
- Sensor
- 52
- Sensor
- 53
- Sensor
- 54
- Sensor
- 55
- Eingabeeinheit
- 60
- Energiespeichereinrichtung
- 61
- thermischer Energiespeicher
- 62
- Speichermodul
- 63
- Speichermodul
- 64
- Speichermodul
- 65
- Warmseite
- 66
- Kaltseite
- 70
- Verteiler
- 71
- Sammler
- 72
- Verteiler
- 73
- Sammler
- 74
- Ventil
- 75
- Ventil
- 76
- Leitung
- 77
- Leitung
- 78
- Leitung
- 79
- Leitung
- 80
- Strömungspfad
- 81
- Strömungspfad
- 82
- Strömungspfad
- 83
- Strömungspfad
- 100
- Trocknungsanlage
- 101
- Untergeschoss
- 102
- Trocknungskammer
- 103
- Wäschezufuhr
- 104
- Trocknungskammer
- 105
- Obergeschoss
- 106
- Trocknungskammer
- 108
- Trocknungskammer
- 110
- Trocknungskammer
- 111
- Textilaufzug
- 114
- Heizeinrichtung
- 115
- Heizeinrichtung
- 116
- Heizeinrichtung
- 118
- Zirkulationseinrichtung
- 124
- Luftkonditionierung
- 126
- Gebläse
- 127
- Eindüseinrichtung
- 128
- Dichtung
- 129
- Dichtung
- 130
- Trennwand
- 131
- Trennwand
- 132
- Trennwand
- 133
- Trennwand
- 134
- Luftzufuhr
- 136
- Luftabfuhr
- 137
- Luftdurchlass
- 138
- Luftdurchlass
- 139
- Luftdurchlass
- 140
- Luftstrom
- 141
- Luftstrom
- 142
- Luftstrom
- 143
- Luftstrom
- 144
- Luftstrom
- 145
- Umluft
- 150
- Förderrichtung
- 151
- Förderrichtung
- 152
- Förderrichtung
- 160
- Energiespeichereinrichtung
- 161
- Energiespeicher
- 172
- Wärmetauscher
- 173
- Wärmetauscher
- 180
- Fördereinrichtung
- 181
- Förderabschnitt
- 182
- Förderabschnitt
- 183
- Förderabschnitt
- 184
- Drehvorrichtung
