DE102014114759A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu Download PDF

Info

Publication number
DE102014114759A1
DE102014114759A1 DE102014114759.6A DE102014114759A DE102014114759A1 DE 102014114759 A1 DE102014114759 A1 DE 102014114759A1 DE 102014114759 A DE102014114759 A DE 102014114759A DE 102014114759 A1 DE102014114759 A1 DE 102014114759A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat
hay
heat exchanger
evaporator
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102014114759.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Armin Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arwego E K
ARWEGO EK
Original Assignee
Arwego E K
ARWEGO EK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arwego E K, ARWEGO EK filed Critical Arwego E K
Priority to DE102014114759.6A priority Critical patent/DE102014114759A1/de
Publication of DE102014114759A1 publication Critical patent/DE102014114759A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B19/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects not covered by groups F26B9/00 - F26B17/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/001Heating arrangements using waste heat
    • F26B23/002Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases
    • F26B23/005Heating arrangements using waste heat recovered from dryer exhaust gases using a closed cycle heat pump system ; using a heat pipe system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/02Biomass, e.g. waste vegetative matter, straw
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2200/00Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2200/10Grass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung von Heu, wobei der zur Trocknung des Heus eingesetzte Luftstrom in einer Wärmequelle erwärmt und dann in ein Heulager geleitet wird. In Strömungsrichtung des Luftstromes vor der Wärmequelle wird der Luftstrom in einem Wärmetauscher vorgewärmt und hierzu der aus dem Heulager austretende warme und feuchte Abluftstrom verwendet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung von Heu, wobei der zur Trocknung des Heus eingesetzte Luftstrom in einer Wärmequelle erwärmt und dann in ein Heulager geleitet wird.
  • Die Trocknung von Heu ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Durch die Absenkung der relativen Feuchtigkeit des Heus wird die Einlagerbarkeit des Heus erheblich gesteigert. So steht auch im Winter für das Vieh Heu zum Verfüttern zur Verfügung.
  • Der Begriff Heu ist dabei als Oberbegriff für alle üblicher Weise zu trocknenden landwirtschaftlichen Güter, wie zum Beispiel Gras, geschnittenes Grüngut, Silage usw. zu verstehen. Als Heu im Sinne dieser Anmeldung wird insbesondere frisch geschnittenes oder noch nasses, zu trocknendes Gras verstanden.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, eine Wärmequelle einzusetzen, die den Luftstrom, der das Heulager durchstreicht, erwärmt. Dies kann zum Beispiel eine herkömmliche Heizung, zum Beispiel eine Gas-Heizung sein. Der Einsatz von Brennmaterialien ist aufwändig.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorschläge vorzulegen, mit welchen die Kosten bei der Zurverfügungstellung von Wärme für unterschiedlichste Zwecke reduziert werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren, wie eingangs beschrieben und schlägt vor, dass in Strömungsrichtung des Luftstromes vor der Wärmequelle der Luftstrom in einem Wärmetauscher vorgewärmt wird und hierzu der aus dem Heulager austretende warme und feuchte Abluftstrom verwendet wird.
  • Des Weiteren schlägt die Erfindung eine Heutrocknungsvorrichtung vor, wobei diese einen Wärmetauscher für das Vorwärmen des zur Trocknung des Heus dienenden Luftstromes aufweist, und der Wärmetauscher an den Luftstromausgang des Heulagers anschließbar ist und der Wärmetauscher dazu vorgesehen ist, mit dem warmen, feuchten Abluftstrom des Heulagers den Zuluftstrom zu erwärmen, wobei die Heutrocknungsvorrichtung eine weitere Wärmequelle aufweist, die den nach dem Wärmetauscher erwärmten Zuluftstrom weiter erwärmt und die Wärmequelle an den Luftstromeingang des Heulagers anschließbar ist.
  • Der Pfiff der Erfindung liegt darin, dass die warme und nasse Abluft (die Abluft ist sicherlich feuchter wie die Zuluft des Heulagers durch den Einsatz eines Wärmetauschers genutzt wird und so der Energieaufwand, der bei der Wärmequelle einzusetzen ist, entsprechend reduziert wird. Die Erfindung wird dabei sowohl im Sinne eines Verfahrens, wie auch im Sinne einer Vorrichtung beschrieben. Die Erfindung erreicht somit eine erheblich höhere Energieeffizienz bei der Trocknung von Heu.
  • Eine erhebliche weitere Effizienzsteigerung wird dadurch erreicht, dass in der erfindungsgemäßen Heutrocknungsvorrichtung auch eine Wärmepumpe eingesetzt wird. So wird vorteilhafter Weise vorgeschlagen, dass die Heutrocknungsvorrichtung einen Verdampfer aufweist, der dazu vorgesehen ist, dem Abluftstrom nach dem Wärmetauscher weitere Energie zu entziehen, wobei die Heutrocknungsvorrichtung eine Wärmepumpe aufweist, der Verdampfer Teil dieser Wärmepumpe ist und die Wärmepumpe auch die Wärmequelle umfasst, die der Kondensator der Wärmepumpe ist.
  • In Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhafter Weise vorgesehen, dass in Strömungsrichtung des Abluftstromes dem Wärmetauscher ein Verdampfer nachgeordnet ist, der dem Abluftstrom Energie entzieht.
  • Im Stand der Technik ist der Einsatz und Aufbau von Wärmepumpen hinlänglich bekannt. Eine Wärmepumpe besitzt mit Blick auf das Arbeitsmedium, in der Regel ein Kältemittel, einen Verdampfer, in welchem einer Energiequelle Energie entzogen wird. Das eingesetzte Kältemittel wird dabei so gewählt, dass es bei den im Verdampfer herrschenden Temperaturen und Drücken verdampfen kann. In Förderrichtung des Kältemittels weist die Wärmepumpe dann einen Verdichter auf. Durch die Verdichtung wird der Druck des verdampften Kältemittels erhöht. Gleichzeitig steigt auch die Temperatur des Kältemittels. Im Kondensator der Wärmepumpe wird dann ein Teil dieser Energie abgegeben, das verdampfte Kältemittel kühlt sich unter hohem Druck ab, geschickter Weise ist dabei der Kondensator die Wärmequelle der Heutrocknungsvorrichtung. In Förderrichtung des Kältemittels schließt sich dann an den Kondensator eine Drossel an, die das Kältemedium weiter entspannt. Die Drossel ist dem Verdampfer in Förderrichtung des Kältemittels vorgeschaltet.
  • Insbesondere die Kombination der Wärmepumpe mit dem integrativen Einsatz des Wärmetauschers im Förderstrom der Ab- bzw. Zuluft führt zu einer hocheffizienten Ausnutzung der eingesetzten Energie und entsprechend günstigeren Wirkungsgraden bei der Trocknung von Heu.
  • Die Effizienz wird noch weiter gesteigert, wenn vorgesehen wird, dass der Luftstrom in einem, im Wesentlichen geschlossenen Kreislauf, gebildet von dem Verdampfer, dem Wärmetauscher, der Wärmequelle, dem Heulager und dem Wärmetauscher zum Verdampfer strömt, dadurch wird es deutlich leichter, die thermodynamischen Parameter zu kontrollieren und die verfahrenstechnischen Einheiten hierauf zu optimieren. Hierbei ist zu beachten, dass der Wärmetauscher zwei Eingänge und zwei Ausgänge aufweist und daher in geschlossenen Kreislauf der Luftstrom durch beide Teile des Wärmetauschers strömt.
  • Sowohl an dem Wärmetauscher, wie auch an dem Verdampfer kann Flüssigkeit anfallen, weswegen es günstig ist, dass an dem Wärmetauscher und/oder dem Verdampfer ein Auffangbehälter vorgesehen ist. Letztendlich dient dieser Auffangbehälter dazu, die im Heu vorhandene Flüssigkeit aufzunehmen und kann in einfacher Weise bestimmt werden. Geschickter Weise wird dabei der Auffangbehälter mit einer Schlauchleiter ausgestattet, um die anfallende Flüssigkeit gleich abzuleiten und zum Beispiel versickern zu lassen.
  • Des Weiteren ist in dem Vorschlag vorteilhafter Weise vorgesehen, dass der Wärmetauscher als Gegenstrom-, Gleichstrom-, Kreuzstrom-, Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher als Kreislaufverbundsystem oder Rekuperator ausgebildet ist. Grundsätzlich ist jeder Wärmetauscher bei diesem Vorschlag einsetzbar, wobei natürlich der speziellen thermodynamischen Gegebenheiten Rechnung zu tragen ist. Durch die geschickte Wahl des Wärmetauscher, zum Beispiel als Rekuperator mit der Gesamtwirkungsgrad weiter gesteigert. Der hier eingesetzte Wärmetauscher an ist als unmittelbar wirkender Wärmetauscher zu verstehen und auszubilden, d.h. es wird kein zusätzliches flüssiges oder gasförmiges Übertragungsmedium für den mittelbaren Übertrag der Wärmemenge zwischen den beiden Wärmeströme eingesetzt. Natürlich werden aber die Wärmeströme im Wärmetauscher durch entsprechendes abtrennendes Material getrennt, welches die Wärme unmittelbar überträgt.
  • Die Heutrocknungsvorrichtung, wie sie vorstehend beschriebenen und beansprucht ist, ist so ausgestattet, dass diese mit einem entsprechenden Heulager zu verbinden ist. Sie wird als betriebsbereite Anlage geliefert, wobei geschickter Weise ein Gehäuse vorgesehen ist. Zum einen erfahren die verschiedenen Baugruppen durch den Einbau in dem Gehäuse einen Schutz, andererseits wird insbesondere ein wärmegedämmtes Gehäuse vorgesehen, welches die Elemente der Wärmepumpe und der Wärmetauscher aufnimmt, und so Energie nicht verschwendet sondern weiter genutzt, was letztendlich den Gesamtwirkungsgrad zuträglich ist.
  • Des Weiteren umfasst die Erfindung auch ein Heutrocknungssystem, welches zumindest eine Heutrocknungsvorrichtung wie vorbeschrieben sowie ein Heulager mit einem Luftstromeingang und einen Luftstromausgang umfasst, wobei der Luftstromeingang mit der Wärmequelle der Heutrocknungsvorrichtung und der Luftstromausgang mit dem Wärmetauscher der Heutrocknungsvorrichtung verbunden ist.
  • Insbesondere in seinem gattungsgemäßen Einsatz, nämlich in einem Heutrocknungssystem, entfaltet die vorgeschlagene Heutrocknungsvorrichtung ihren vollen Effekt. Die Anordnung ist dabei so ausgestaltet, dass diese sehr flexibel und variabel einsetzbar ist, das heißt, die Heutrocknungsvorrichtung kann an mehrere unterschiedliche Heulager angeschlossen werden, oder aber das Heulager wird nicht als Lagerraum im klassischen Sinne verwendet sondern nur als Trocknungsraum und es erfolgt in dem Heulager ein periodischer Austausch des Heus, das an anderer Stelle dann gelagert wird. Beide Auslegungen werden von dem Begriff Heulager umfasst.
  • Die eingangs beschriebene Aufgabe wird aber auch durch das nachfolgend beschriebene System gelöst. Dieses System zeichnet sich dadurch aus, dass es mindestens zwei Wärmeverbrauchern und mindestens eine Energiequelle aufweist, wobei jeder Wärmeverbraucher mit einem Kondensator verbindbar ist und die mindestens eine Energiequelle mit einem Verdampfer verbindbar ist, wobei zwischen dem mindestens einem Kondensator und dem mindestens einen Verdampfer in Fließrichtung des Kühlmittel eine Drossel vorgesehen ist, in Fließrichtung nach dem Verdampfer der eine Verdichter vorgesehen ist, und der mindestens eine Kondensator in Fließrichtung des Kühlmittels nach dem Verdampfer vorgesehen ist.
  • Als Wärmeverbraucher wird hierbei zum Beispiel eine Hausheizung oder das vorbeschriebene Heulager angesehen. Der Pfiff dieses Vorschlages liegt darin, dass die verhältnismäßig aufwändige Wärmepumpe, und hiervon insbesondere der Verdichter für unterschiedliche Wärmepumpenzwecke eingesetzt wird. Dabei ist zu beachten, dass oftmals tägliche oder jahreszeitgemäße Unterschiede in der Nutzung von Brauchwärme bestehen. So wird zum Beispiel im Sommer oder Herbst Wärme für die Trocknung des Heus benötigt, aber regelmäßig nicht unbedingt eine Hausheizung betrieben. Die Hausheizung ist dagegen zum Beispiel in den kalten Jahreszeiten in Betrieb, in welcher man kein Heu trocknet. Der erfindungsgemäße Vorschlag senkt die Kosten für die Bereitstellung von Brauchwärme erheblich, da er einen Beitrag dazu leistet, die Wärmepumpe bzw. wichtige bzw. teure Elemente der Wärmepumpe dauerhaft und damit effektiver zu nutzen.
  • Wie oben bereits ausgeführt wird eine Wärmepumpe mit einem Kältemittel als Träger der Energie verwendet.
  • Ein besonderer Pfiff dieses Vorschlages liegt insbesondere darin, dass erkannt worden ist, dass eine Mehrzahl von Wärmeverbrauchern über eine gemeinsame Wärmepumpe bzw. einen gemeinsamen Verdichter der Wärmepumpe an mindestens einer Energiequelle anschließbar ist. Gleichzeitig umfasst der vorbeschriebenen Vorschlag aber auch die Variante, dass (zum Beispiel nur saisonal verfügbare) Energiequellen mit mehreren Energieverbrauchern zu verbunden sind. Auch diese Varianten der Erfindung nutzt den Umstand, dass die Wärmepumpe bzw. die teuren Elemente der Wärmepumpe (Beispiel Verdichter) mehrfach eingesetzt oder verwendet werden, was zu einer entsprechenden Kostenabsenkung bei der Bereitstellung von Brauchwärme führt.
  • So ist zum Beispiel vorteilhafter Weise vorgesehen, dass mehrere Wärmeverbraucher über ein Mehrwegeventil mit einem Kondensator verbunden sind und/oder jedem Wärmeverbraucher ein eigener Kondensator zugeordnet ist.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass mehrere Energiequellen über ein Mehrwegeventil mit einem Verdampfer verbunden sind und/oder jeder Energiequelle ein eigener Verdampfer zugeordnet ist.
  • Es ist klar, dass die beiden vorbeschriebenen Maßnahmen miteinander kombinierbar sind und sich so ein großer Vorrat an Möglichkeiten wird bildet.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Vorschlags ist vorgesehen, dass in Fließrichtung des Kältemittels vor und/oder nach dem Verdichter ein, insbesondere steuerbares Mehrwegeventil vorgesehen ist.
  • Der Einsatz eines steuerbaren Mehrwegeventils eröffnet die Möglichkeit automatische Regelprozesse zu realisieren.
  • So wird geschickter Weise vorgeschlagen, dass eine Steuerung vorgesehen ist, die mit mindestens einem Sensor und/oder Eingabefeld eingangsseitig und ausgangsseitig mit mindestens einem Mehrwegeventile verbunden ist.
  • Natürlich ist es möglich, in der Steuerung noch weitere Funktionalitäten wie zum Beispiel eine Uhr oder einen Kalender vorzusehen, durch den dann entsprechende Steuerungen erfolgen. Als Sensor wird geschickter Weise ein Temperatursensor (zum Beispiel ein Außenfühler oder auch einen Raumthermostat) vorgesehen. Es sind aber auch andere Sensoren einsetzbar, wie sie zum Beispiel für die Klimatisierung oder Lüftungstechnik Verwendung finden. Bevorzugter Weise orientiert sich die Auswahl der Sensoren an der Qualität der Wärmeverbrauchern bzw. Energiequelle. Zum Beispiel werden deren Temperaturniveaus oder andere physikalische Parameter werden gechickter Weise durch die Steuerung überwacht und die Kapazitäten (zum Beispiel der Energiequelle) entsprechend den Bedürfnissen (zum Beispiel der Wärmeverbrauchern) genutzt.
  • So wird zum Beispiel durch die Möglichkeit eines Eingabefeldes an der Steuerung erreicht, dass weitere Parameter in die Steuerung eingebbar sind.
  • Geschickter Weise ist vorgesehen, dass als Wärmeverbraucher ein Heulager, die Heizung eines Gebäudes, Treibhauses, Stalles oder Ähnliches vorgesehen ist.
  • Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass als Energiequelle die Abluft eines Heulagers, ein Solarkollektor, das Erdreich, ein Gewässer, das Grundwasser, eine Wasserquelle, die Umgebungsluft, die Abwärme einer Kühlanlage, insbesondere einer Milchkühlanlage oder Ähnliches vorgesehen ist.
  • Sowohl bei den Wärmeverbrauchern, wie auch bei dem Energiequellen wird bevorzugt auf lokale Möglichkeiten gesetzt, wodurch sich der anlagentechnische Aufwand entsprechende reduziert und die Leitungsverluste minimiert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Wärmeverbraucher auch gleichzeitig Energiequelle ist. Eine solche Ausgestaltung ist zum Beispiel günstig bei einem Kreislauf, da dann zum Beispiel einmalig eingeprägte Energie mehrfach genutzt werden kann. Gegebenenfalls ist dann die Energiequelle, die dem Wärmeverbraucher anlagentechnisch ja entspricht, im Bezug auf sein Temperatur-, Entropie- oder Enthalpieniveau von der Wärmeverbrauchers unterschiedlich, da beim Wärmeverbraucher ja Brauchwärme abgegeben worden ist.
  • In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf hingewiesen, dass alle im Bezug auf die Heutrocknungsvorrichtung, das Heutrocknungssystem und das System beschriebenen Merkmale und Eigenschaften aber auch Verfahrensweisen sinngemäß auch bezüglich der Formulierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Trocknen von Heu übertragbar und im Sinne der Erfindung einsetzbar sind und als mitoffenbart gelten. Gleiches gilt auch in umgekehrter Richtung, das bedeutet, nur im Bezug auf das Trocknungsverfahren genannte, bauliche also vorrichtungsgemäße Merkmale können auch im Rahmen der Vorrichtungsansprüche für die Heutrocknungsvorrichtung, das Heutrocknungssystem und das System berücksichtigt und beansprucht werden und zählen ebenfalls zur Offenbarung.
  • Des Weiteren umfasst die Erfindung auch die Verwendung des Wärmetauschers in einer Heutrocknungsvorrichtung wie beschrieben bzw. einem Heutrocknungssystem. Es ergibt sich hieraus für den Wärmetauscher ein zusätzlicher Einsatzbereich.
  • Insbesondere umfasst die Erfindung auch die Verwendung der Wärmepumpe bzw. wesentlicher Elemente der Wärmepumpe (zum Beispiel des Verdichters) in dem System wie beschrieben, da sich hieraus eine erhebliche Nutzungssteigerung für die Wärmepumpe, bzw. den Verdichter ergibt.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung insbesondere in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Es zeigen:
  • 1, 2 je in einem Blockschaltbild eine schematische Ansicht verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung
  • In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern nicht zweckmäßig, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen ist sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • In 1 ist das Heutrocknungssystem nach der Erfindung schematisch dargestellt. Es umfasst eine Heutrocknungsvorrichtung 1 und ein Heulager 2. Das Heulager 2 besitzt einen Luftstromeingang 20 und einem Luftstromausgang 21. Der Luftstromeingang 20 ist hier im unteren Bereich des Heulagers angeordnet, der Luftstromausgang 21 befindet im oberen Bereich, ohne aber die Erfindung hierauf beschränken zu wollen. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt das Heulager 2 einerseits als Wärmeverbraucher 6, 6a wie auch gleichzeitig als Energiequelle 7, 7a. Die Heutrocknungsvorrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 10, dass zumindest zwei Anschlüsse für Leitungen aufweist. Über diese Leitungen ist die Heutrocknungsvorrichtung 1 einerseits mit dem Luftstromeingang 20 und andererseits mit den Luftstromausgang 21 verbunden.
  • In dem Gehäuse 10 befinden sich die Bauteile einer Wärmepumpe 4. Die Wärmepumpe 4 ist dabei gebildet von einem Verdampfer 40, 40a, einem Verdichter 41, einem als Wärmequelle 42 wirkenden Kondensator 49, 49a sowie einer Drossel 43, 43a. Der Ausgang der Drossel 43, 43a mündet wieder in dem Verdampfer 40, 40a. Die Reihenfolge der Aufzählung der einzelnen Baugruppen entspricht der Strömungsrichtung des in der Wärmepumpe eingesetzten Fluids, einem Kältemittel.
  • Der zur Trocknung vorgesehene Luftstrom wird über den Luftstromeingang 20 in das Heulager 2 gefördert. Erwärmt wird dieser Luftstrom durch die Wärmequelle 42 der Heutrocknungsvorrichtung 1, die, wie beschrieben, als Kondensator einer Wärmepumpe ausgebildet ist. Daher ist der Luftstromeingang 20 mit der Wärmequelle 42 der Heutrocknungsvorrichtung 1 verbunden.
  • Die Richtung des Luftstromes ist mit Pfeilen in dem mit dickem schwarzen Strich ausgeführten Luftstrom erkennbar. Es ist ersichtlich, dass der Luftstromausgang 21 mit dem Wärmetauscher 3 der Heutrocknungsvorrichtung 1 verbunden ist. Der Wärmetauscher 3 ist kein originäres Bauteil einer Wärmepumpe 4, führt aber zu einer erheblichen Effizienzsteigerungen einer solchen erfindungsgemäßen Heutrocknungsvorrichtung 1. Der von oben in den ersten Eingang 30 des Wärmetauschers 3 eintretende Abluftstrom des Heulagers 2 erwärmt dabei dem aus dem zweiten Ausgang 31 austretenden Zuluftstrom, der anschließend in der Wärmequelle 42 nochmals weiter erwärmt wird. Der Abluftstrom verlässt dann abgekühlt dem Wärmetauscher 3 an dem ersten Ausgang 32 und gelangt dann in dem Verdampfer 40, 40a, welcher ein Bauteil der Wärmepumpe 4 ist. Die Restwärme des Abluftstromes dient noch als Energiequelle 7, 7a (des Heulagers) und wird als Energiequelle der Wärmepumpe 4 benutzt. Der Zuluftstrom der erfindungsgemäßen Heutrocknungsvorrichtung 1 ist als ein geschlossenes System ausgebildet. Der Luftstrom, der den Verdampfer 40, 40a verlässt ist der Zuluftstrom in Richtung des Heulagers 2 und tritt an dem zweiten Eingang 33 in den Wärmetauscher 3 ein, wird in diesen erwärmt, und verlässt diesen an dem zweiten Ausgang 31.
  • Die Temperaturen T bzw. die relative Luftfeuchtigkeit f werden in der nachfolgenden Tabelle bespielhaft angegeben, wobei der Index 1 die Situation im Zustrombereich, nach der Wärmequelle 42 und vor dem Heulager 2 beschreibt, der Index 2 die Situation zwischen dem Heulager 2 und dem Wärmetauscher 3, insbesondere dessen ersten Eingang 30, der Index 3 die Situation zwischen dem ersten Ausgang 32 des Wärmetauscher 3 und dem Verdampfer 40, der Index 4 die Situation zwischen dem Verdampfer 40, 40a und den zweiten Eingang 33 des Wärmetauscher 3 und der Index 5 die Situation zwischen dem zweiten Ausgang 31 des Wärmetauscher 3 und der Wärmequelle 42 (entspricht dem Kondensator 49, 49a der Wärmepumpe 4).
    T1 = 38° C f1 = 15%
    T2 = 23° C f2 = 59%
    T3 = 13° C f3 = 95%
    T4 = 9° C f4 = 96%
    T5 = 20° C f5 = 41%
  • Aufgrund des Verlaufes der verschiedenen Temperaturen und relativen Luftfeuchtigkeit ist klar, dass sowohl im Wärmetauscher 3, wie auch im Verdampfer 40, 40a Flüssigkeit austritt, welche durch Auffangbehälter 5 aufgefangen wird.
  • Der Pfiff der Erfindung liegt gerade darin, dass der Wärmetauscher 3 auf der wärmeabgebenden Seiten zwischen der Energiequelle 7 und dem Verdampfer 40, 40a und auf der wärmeaufnehmenden Seite zwischen den beiden Elementen der Wärmepumpe 4, dem Verdampfer 40, 40a und dem Kondensator 49, 49a angeordnet ist.
  • Liegt in dem Ausführungsbeispiel nach 1 der Vorteil der Erfindung in der speziellen Anordnung des Wärmetauscher 3, so zieht das Ausführungsbeispiel nach 2 seine erfindungsgemäßen Vorteile, welche auch die gestellte Aufgabe löst, aus einer geschickten Verknüpfung der verschiedenen Elemente, gegebenenfalls auch einer redundante Anordnung von günstigen Elementen, um die aufwändigen, teuren Elemente einer Wärmepumpe optimaler auszulasten.
  • Es ist klar, dass eine Kombination der beiden vorgenannten Gedanken natürlich zu einer sehr höheren Effizienz bei geringen Betriebskosten führt.
  • Für den Betrieb der Wärmepumpe 4 ist eine Energiequelle 7, 7a, 7b vorgesehen. Um die Energiequelle 7, 7a, 7b optimal zu nutzen sind diese mit dem Verdampfer 40, 40a, 40b verbunden. Die Ausgänge dieser Verdampfer 40, 40a, 40b münden in ein steuerbares Mischventil 71. Dieses Mischventil 71 ist über die Steuerleitung mit einer Steuerung 8 verbunden. Es kann somit ausgewählt werden, aus welcher Energiequelle 7, 7a, 7b der Verdichter 41 der Wärmepumpe 4 mit Energie versorgt werden soll. Als Energiequelle 7a ist zum Beispiel eine Wasserquelle oder die Abwärme einer Milchkühlung vorgesehen, eine Umwälzpumpe 70 sorgt für den Energiefluss.
  • In Förderrichtung des Kältemittels der Wärmepumpe 4 nach dem Verdichter 41 befindet sich wiederum ein weiteres, zweites Mischventil 61. Dieses Mischventil 61 gehört bereits zu dem Wärmeverbraucher 6, 6a, 6b weil über dieses Mischventil gesteuert wird, welcher Wärmeverbraucher mit Wärme versorgt werden. In Strömungsrichtung des Kältemediums nach dem Mischventil 61 befindet sich nämlich der Kondensator 49a, der gleichzeitig die Wärmequelle 42 des Heulagers 2 ist oder aber der Kondensator 49b, der die Heizung eines Hauses über die Umwälzpumpe 60 versorgt.
  • Auch das Mischventil 61, dass für die Verteilung der Brauchwärme zu den jeweiligen Wärmeverbrauchern 6, 6a, 6b dient, ist über die Steuerung 8 steuerbar, es ist über eine Steuerleitung verbunden.
  • Die Steuerung 8 besitzt einen oder mehrere Sensoren 80 über die eine Regelung in beliebiger Weise möglich ist. Für optionale händische Eingaben ist eine Eingabetastatur 81 vorgesehen.
  • Das hier vorgestellte kombinierte Konzept senkt zum einen die Betriebskosten für die Heutrocknung erheblich, da die Abwärme des Heulagers 2 in dem Wärmetauscher 3 zu einer zusätzlichen Vorwärmen des Zuluftstromes, noch vor der Wärmequelle 42 verwendet wird. Die vorteilhafter Weise hier eingesetzte Wärmepumpe 4 wird durch das intelligente System zur Nutzung zusätzlicher Energiequellen 7 und Anbieten der Brauchwärme für verschiedenste Wärmeverbraucher 6 optimal genutzt und die Investitionen für die wertvollen Elemente der Wärmepumpe 4 amortisieren sich schneller.
  • Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
  • Sollte sich hier bei näherer Prüfung, insbesondere auch des einschlägigen Standes der Technik, ergeben, dass das eine oder andere Merkmal für das Ziel der Erfindung zwar günstig, nicht aber entscheidend wichtig ist, so wird selbstverständlich schon jetzt eine Formulierung angestrebt, die ein solches Merkmal, insbesondere im Hauptanspruch, nicht mehr aufweist. Auch eine solche Unterkombination ist von der Offenbarung dieser Anmeldung abgedeckt.
  • Es ist weiter zu beachten, dass die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung beliebig untereinander kombinierbar sind. Dabei sind einzelne oder mehrere Merkmale beliebig gegeneinander austauschbar. Diese Merkmalskombinationen sind ebenso mit offenbart.
  • Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
  • Merkmale, die nur in der Beschreibung offenbart wurden oder auch Einzelmerkmale aus Ansprüchen, die eine Mehrzahl von Merkmalen umfassen, können jederzeit als von erfindungswesentlicher Bedeutung zur Abgrenzung vom Stande der Technik in den oder die unabhängigen Anspruch/Ansprüche übernommen werden, und zwar auch dann, wenn solche Merkmale im Zusammenhang mit anderen Merkmalen erwähnt wurden beziehungsweise im Zusammenhang mit anderen Merkmalen besonders günstige Ergebnisse erreichen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Trocknung von Heu, wobei der zur Trocknung des Heus eingesetzte Luftstrom in einer Wärmequelle erwärmt und dann in ein Heulager geleitet wird, wobei in Strömungsrichtung des Luftstromes vor der Wärmequelle der Luftstrom in einem Wärmetauscher vorgewärmt wird und hierzu der aus dem Heulager austretende warme und feuchte Abluftstrom verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Abluftstromes dem Wärmetauscher ein Verdampfer nachgeordnet ist, der dem Abluftstrom Energie entzieht und/oder der Luftstrom in einem, im Wesentlichen geschlossenen Kreislauf, gebildet von dem Verdampfer, dem Wärmetauscher, der Wärmequelle, dem Heulager und dem Wärmetauscher, zum Verdampfer strömt.
  3. Heutrocknungsvorrichtung, die zur Trocknung von in einem Heulager (2) vorgehaltenen Heu vorgesehen ist, und die Heutrocknungsvorrichtung (1) einen Wärmetauscher (3) für das Vorwärmen des zur Trocknung des Heus dienenden Luftstromes aufweist, und der Wärmetauscher (3) an den Luftstromausgang (21) des Heulagers (2) anschließbar ist und der Wärmetauscher (3) dazu vorgesehen ist, mit dem warmen, feuchten Abluftstrom des Heulagers (2) den Zuluftstrom zu erwärmen, wobei die Heutrocknungsvorrichtung (1) eine weitere Wärmequelle (42) aufweist, die den nach dem Wärmetauscher (3) erwärmten Zuluftstrom weiter erwärmt und die Wärmequelle (42) an den Luftstromeingang (20) des Heulagers (2) anschließbar ist.
  4. Heutrocknungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heutrocknungsvorrichtung (1) einen Verdampfer (40) aufweist, der dazu vorgesehen ist, dem Abluftstrom nach dem Wärmetauscher (3) weitere Energie zu entziehen, wobei die Heutrocknungsvorrichtung (1) eine Wärmepumpe (4) aufweist, der Verdampfer (40) Teil dieser Wärmepumpe (4) ist, und die Wärmepumpe (4) auch die Wärmequelle (42) umfasst, die der Kondensator (49a) der Wärmepumpe (4) ist und/oder an dem Wärmetauscher (3) und/oder dem Verdampfer (40) ein Auffangbehälter (5) vorgesehen ist.
  5. Heutrocknungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (3) als Gegenstrom-, Gleichstrom-, Kreuzstrom-, Kreuzgegenstrom-Wärmetauscher, als Kreislaufverbundsystem oder Rekuperator ausgebildet ist und/oder die Heutrocknungsvorrichtung (1) ein Gehäuse (10), insbesondere ein wärmegedämmtes Gehäuse (10), aufweist, welches die Elemente der Wärmepumpe (4) und den Wärmetauscher (3) aufnimmt.
  6. Heutrocknungssystem, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2, zumindest umfassend eine Heutrocknungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5 und ein Heulager (2) mit einem Luftstromeingang (20) und einem Luftstromausgang (21), wobei der Luftstromeingang (20) mit der Wärmequelle (42) der Heutrocknungsvorrichtung (1) und der Luftstromausgang (21) mit dem Wärmetauscher (3) der Heutrocknungsvorrichtung (1) verbunden ist.
  7. System von mindestens zwei Wärmeverbrauchern (6, 6a, 6b) und mindestens einer Energiequelle (7, 7a, 7b), wobei jeder Wärmeverbraucher (6, 6a, 6b) mit einem Kondensator (49, 49a, 49b) verbindbar ist und die mindestens eine Energiequelle (7, 7a, 7b) mit einem Verdampfer (40, 40a, 40b) verbindbar ist, wobei zwischen dem mindestens einem Kondensator (49, 49a, 49b) und dem mindestens einen Verdampfer (40, 40a, 40b) in Fließrichtung des Kühlmittel eine Drossel (43, 43a, 43b) vorgesehen ist, in Fließrichtung nach dem Verdampfer (40, 40a, 40b) der eine Verdichter (41) vorgesehen ist, und der mindestens eine Kondensator (49, 49a, 49b) in Fließrichtung des Kühlmittels nach dem Verdampfer (40, 40a, 40b) vorgesehen ist.
  8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmeverbraucher (6, 6a, 6b) über ein Mehrwegeventil (61) mit einem Kondensator (49) verbunden sind und/oder jedem Wärmeverbraucher (6, 6a, 6b) ein eigener Kondensator (49, 49a, 49b) zugeordnet ist und/oder mehrere Energiequellen (7, 7a, 7b), über ein Mehrwegeventil (71) mit einem Verdampfer (40) verbunden sind und/oder jeder Energiequelle (7, 7a, 7b) ein eigener Verdampfer (40, 40a, 40b) zugeordnet ist.
  9. System nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Fließrichtung des Kältemittels vor und/oder nach dem Verdichter (41) mindestens je ein, insbesondere steuerbares Mehrwegeventil (61) vorgesehen ist und/oder eine Steuerung (8) vorgesehen ist, die mit mindestens einem Sensor (80) und/oder Eingabefeld (81) eingangsseitig und ausgangsseitig mit mindestens einem Mehrwegeventil (61, 71) verbunden ist und/oder der Wärmeverbraucher (6, 6a, 6b) auch gleichzeitig Energiequelle (7, 7a, 7b) ist.
  10. System nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmeverbraucher (6, 6a, 6b) ein Heulager (2), die Heizung eines Gebäudes, Treibhauses, Stalles oder Ähnliches vorgesehen ist und/oder als Energiequelle (7, 7a, 7b) die Abluft (21) eines Heulager (2), ein Solarkollektor, das Erdreich, ein Gewässer, das Grundwasser, eine Wasserquelle, die Umgebungsluft, die Abwärme einer Kühlanlage, insbesondere einer Milch-Kühlanlage, oder Ähnliches vorgesehen ist.
DE102014114759.6A 2014-10-10 2014-10-10 Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu Ceased DE102014114759A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014114759.6A DE102014114759A1 (de) 2014-10-10 2014-10-10 Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014114759.6A DE102014114759A1 (de) 2014-10-10 2014-10-10 Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014114759A1 true DE102014114759A1 (de) 2016-04-14

Family

ID=55643928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014114759.6A Ceased DE102014114759A1 (de) 2014-10-10 2014-10-10 Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014114759A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171484A1 (de) * 1984-07-09 1986-02-19 Josef Huber Verfahren und Anlage zum Trocknen eines feuchten Gutes
CH665271A5 (en) * 1984-09-19 1988-04-29 Johann Ludwig Gruber Vegetable material vacuum-drying equipment - has heating condensing heat-exchangers connected via heat-pump

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171484A1 (de) * 1984-07-09 1986-02-19 Josef Huber Verfahren und Anlage zum Trocknen eines feuchten Gutes
CH665271A5 (en) * 1984-09-19 1988-04-29 Johann Ludwig Gruber Vegetable material vacuum-drying equipment - has heating condensing heat-exchangers connected via heat-pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012208174B4 (de) Wärmepumpe und verfahren zum pumpen von wärme im freikühlungsmodus
DE2754626C2 (de) Mit einer Energiequelle relativ niedriger Temperatur, insbesondere Solarenergie, arbeitende Kälteanlage
AT502029B1 (de) Einrichtung zur belüftung und beheizung von gebäuden
DE3007256C2 (de)
EP1984677B1 (de) Anlage zum erwärmen einer halle wie einer schwimmhalle
DE102006007848B4 (de) Anlage zum Erwärmen einer Einrichtung wie einer Halle mit hohem Temperaturniveau, die entfeuchtet werden muss, insbesondere einer Schwimmhalle
EP2678611B1 (de) Lüftungs- und heizsystem
DE2902369A1 (de) Einrichtung zum entfeuchten und temperieren der in einer trocknungskammer fuer die holztrocknung bewegten kammerluft
DE1454527B2 (de) Anlage zum gegebenenfalls gleichzeitig erfolgenden zonenweise beheizen und kuehlen eines mehrzonen-gebaeudes
DE2502072C3 (de) Anlage zur Behandlung von Luft für Räume
CH656210A5 (en) Heat pump arrangement
AT507710B1 (de) Einrichtung zur wärmegewinnung
CH697104A5 (de) Verfahren zum Kühlen eines Zuluftstroms für einen Raum.
DE202010008740U1 (de) Klimagerät
DE102014114759A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Heu
DE1945807C2 (de) Hallenbad
DE102016003192A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von landwirtschaftlichen Produkten
DE628095C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Befeuchtung und Entfeuchtung von Luft
CH166702A (de) Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Feuchtigkeitszustandes und einer bestimmten Temperatur in einem Raume mittelst umgewälzter Luft.
DE10215079B4 (de) Verfahren zum Destillieren oder Entsalzen von Flüssigkeiten
DE10229521A1 (de) Verfahren zur Steuerung von Niedertemperaturtrocknung von Feuchtgut
DE202006018320U1 (de) Vorrichtung zur Wärmegewinnung
DE2757721A1 (de) Verfahren zur temperatureinstellung von medien
DE2723503A1 (de) Klimaanlage fuer ein hochisoliertes gebaeude mit einer belueftungseinrichtung
DE102006056979B4 (de) Vorrichtung zur Wärmegewinnung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final