Es sind verschiedene Verfahren zur Niedertemperaturtrocknung von Feuchtgütern bekannt. Es handelt sich bei den üblichen Verfahren um die Kaltlufttrocknung und die Umlufttrocknung.

Bei der sogenannten Kaltlufttrocknung wird Außenluft zur Entfeuchtung einge- setzt. Dabei wird das Feuchteaufnahmepotential der Außenluft ausgenutzt, so dass dieses Verfahren stark von den externen Witterungsbedingungen abhängt.

Um ein ausreichendes Feuchteaufnahmepotential zur Verfügung zu stellen, muss ein großer Volumenstrom an Außenluft mit dem Feuchtgut in Kontakt ge- bracht werden. Bei schlechten klimatischen Bedingungen mit niedrigen Lufttem- peraturen und/oder hohen Wasserdampf-Partialdrücken muß zusätzlich Energie eingesetzt werden, um die Außenluft zu erwärmen, damit der gewünschte Trocknungsgrad erreicht werden kann. Dies ist mit einem hohen Verbrauch an Primärenergie wie Erdgas, Heizöl, Biogas, Klärgas oder Flüssiggas verbunden.

Bei einem kontinuierlichen und gleichmäßigen Betrieb der Trocknung über ein ganzes Jahr werden, trotz Einsparungen im Sommer mit trockener und warmer Luft, insgesamt hohe Durchschnitt-Energieverbrauchswerte erzielt.

Bei der einfachen Umlufttrocknung wird ein Teil der Trocknungsluft im Kreis ge- führt, welche nun als Umluft bezeichnet wird, wobei ein Teil der Umluft nach Verlassen des Trockners an die Umgebung abgeführt und durch Außenluft er- setzt wird. Diese gesamte Luftmenge wird erwärmt und anschließend wieder dem Trockner zugeführt. Die Umlufttrocknung hat den Vorteil witterungsunab- hängig zu arbeiten. Der Nachteil liegt jedoch in dem größeren Bedarf an thermischer Energie, wenn bei geeigneter Witterung die Außenluft ausreichend Feuchteaufnahmepotential hätte.

Bei der Umlufttrocknung mit Kältemaschinen wird die Umluft des Trockners direkt oder indirekt abgekühlt, indem die Wärme der Umluft an den Verdampfer der Kältemaschine abgeführt wird. Dabei kondensiert das während des Trock- nungsvorganges aufgenommene Wasser. Die nun abgekühlte Umluft wird an- schließend durch die vom Kondensator der Kältemaschine abgegebene Wärme wieder erwärmt und dem Trockner zugeführt. Die Kältemaschine hat unab- hängig vom Klima einen gleich bleibend hohen Bedarf an elektrischer Energie.

Darüber hinaus erzeugt sie mehr Wärme im Kondensator, so dass mehr Wärme entsteht als zur Erwärmung der Umluft benötigt wird. Die überschüssige Wärme muß abgeführt werden.

Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren (DE 196 54 093) bekannt, bei dem die Umlufttrocknung mit Kältemaschine und die Kaltlufttrocknung kombiniert wird. Somit kann im Kaltluftbetrieb ohne bzw. mit geringer Wärmezufuhr gear- beitet werden. Im Umluftbetrieb mit Zumischung von Außenluft kann die Kälte- maschine so eingestellt werden, daß keine überschüssige Wärme erzeugt wird.

Für die Trocknungsaufgabe ist es ausreichend, so-viel Abluft zu entfeuchten, daß das Feuchteaufnahmepotential der Mischung aus Außenluft und Umluft nach Erwärmung am Kondensator ausreichend ist. Nachteile bei diesem Ver- fahren sind der im Verhältnis zur Wasserverdampfungsleistung relativ hohe apparative Aufwand und der Einsatz von elektrischer Energie.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung von Nieder- temperaturtrocknung von Feuchtgut mittels Kaltluftbetrieb und/oder Umluft- betrieb bereitzustellen, mit dem es möglich ist, aufgrund der sich ändernden kli- matischen Bedingungen und der ebenfalls sich ändernden Eigenschaft des

Feuchtgutes eine automatische Optimierung des gesamten Energieverbrauchs zu erreichen, ohne dass große anlagentechnische Investitionen erforderlich sind und somit die elektrischen und thermischen Energie-sowie die Personalkosten zu reduzieren.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, bei dem der Verlauf des Energiebedarfs des Kaltluftbetriebs und des Umluftbetriebs in Abhängigkeit von der Temperatur der Außenluft bzw.

Abluft, dem absoluten Grenzwassergehalt der Außenluft, dem Gesamtluftdruck der Außenluft, der Feuchtigkeit des Feuchtgutes und der Menge des Feucht- gutes hinsichtlich eines theoretischen Energiekostenaufwands kontinuierlich ausgerechnet und als Trocknungsprogramm gestartet wird. Die variablen <BR> <BR> Faktoren (Außenluftbedingungen, Feuchtgut, etc. ) werden mittels Messfühlern gemessen und bewacht.

Insbesondere bei kalter und/oder nasser Witterung ist eine Zusatzheizung mit elektrischer oder anderer Energie bei der Kaltiufttrocknung erforderlich, um die Trocknungsaufgabe zu erfüllen, so dass der Energieverbrauch bei diesen klima- tischen Bedingungen besonders hoch ist. Bei heißer und trockener Witterung benötigt der Kaltluftbetrieb keine zusätzliche Erwärmung der Außenluft. Aus diesen Gründen weist der Verlauf des Energieverbrauchs beim Kaltluftbetrieb Hoch-und Tiefpunkte auf. Angesichts der ständigen Änderung der Außenluft für den Kaltluftbetrieb muss, um den Trocknungsgrad zu erreichen, ständig die Menge des Feuchtgutes, die Primärenergiezufuhr sowie die Menge des Luft- stromes angepasst werden. Es bedarf hierzu einen hohen technischen Verstand beim Personal.

Dagegen ist der Energieverbrauch beim Umluftbetrieb annähernd gleich blei- bend hoch, da er von der Außenluft mehr oder weniger abgekoppelt ist. Der Energiebedarfs-Verlauf liegt hierbei zwischen den Tief-und Hochwerten des Energieverbrauchs beim Kaltiuftbetrieb.

Anhand der Energiebedarfskurven wird das jeweilige Trocknungsverfahren mit dem günstigsten Energieverbrauch automatisch ausgewählt, wobei zwischen

Kaltluftbetrieb und Umluftbetrieb umgeschaltet wird. Kombinationen sind eben- falls möglich.

Um den hohen Energieverbrauch beim Kaltluftbetrieb, insbesondere während der schlechten (kalten und feuchten) klimatischen Bedingungen, zu vermeiden, wird erfindungsgemäß die Trocknung automatisch auf den Umluftbetrieb umge- schaltet. Somit kann der teilweise hohe Energieverbrauch des Kaltluftbetriebes vermieden werden. Sobald die Außenbedingungen für den Kaltluftbetrieb opti- mal sind, wird automatisch wieder umgeschaltet. Als Außenluftbedingungen werden hier die Temperatur der Außenluft bzw. Abluft, der absolute Grenz- wassergehalt der Außenluft, der Gesamtluftdruck der Außenluft verstanden.

Zweckmäßigerweise wird das Trocknungsprogramm selbsttätig korrigiert, sobald die aktuelle Außenbedingungen und Feuchtgutbedingungen sich verändern.

Somit kann eine flexible Trocknungsablaufsteuerung mit rechnerischer Ver- folgung des Kaltluftbetriebs und des Umluftbetriebs ermöglicht werden, was zur Energieoptimierung bei der Niedertemperaturtrocknung führt.

Vorteilhaft besteht die Trocknungsluft beim Umluftbetrieb aus Umluft und Außenluft, wobei die Abwärme der Umluft zur Erwärmung der zugeführten Außenluft genutzt wird. Durch Mischung der Umluft mit kalter Außenluft wird der Energieaufwand zur Abkühlen und Wiedererwärmung der Umluft reduziert.

Des weiteren wird im Umluftbetrieb die gesamte, durch den Trockner geführte Außenluftmenge reduziert und auf diejenige Menge eingestellt, die bei mini- malem Verbrauch an elektrische Energie zur Förderung des Luftstromes sowie bei minimalem Verbrauch an Primärenergie bzw. Abwärme zur Erwärmung des Außen-bzw. des Umluftstromes notwendig ist.

Durch den Einsatz von mehreren getrennten gutseitig hintereinander ge- schalteten Trocknungsstufen wird die Abwärme der Abluft aus der einen Stufe zur Erwärmung der Außenluft und/oder Umluft der anderen Stufe genutzt. Somit wird die Primärenergie reduziert. Auch eine teilweise Benutzung der Abwärme der einen Stufe zur Vorwärmung der anderen Stufe ist denkbar.

Zur Übertragung der Abwärme aus der einen Stufe auf eine andere wird eine in- direkte Wärmeübertragung, insbesondere Wärmetauscher, herangezogen. Auch die Nutzung von Sprühkondensatoren mit direkten Wärmeaustauschsystemen auf der warmen und indirekter Austausch auf der kalten Seite ist denkbar.

Bei einem Durchströmungstrockner ist die maximale Trocknungsluftmenge durch die Fluidisierungsgeschwindigkeit des zu trocknenden Gutes begrenzt.

Zur Erläuterung der Erfindung werden nachstehend grafische Darstellungen herangezogen. Es zeigen : Figur 1 eine schematische, grafische Darstellung der Energiebedarfskurven im Kaltluft- betrieb und Umluftbetrieb ; Figur 2 eine grafische Darstellung der optimierten, idealen Energiebedarfskurve gemäß der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine schematische, grafische Darstellung bei der Trocknung von Feuchtgut mittels Kaltluftbetrieb und Umluftbetrieb von mehreren Tagen. Die X-Achse zeigt hierbei einen groben Zeitverlauf t, wobei nur schematisch der Nacht (N) -und Tag (T)-Rhythmus der Trocknung angedeutet wird. Die Y-Achse zeigt den Energiebedarf an. Die Energiekurven werden mit den Faktoren, die im Hauptanspruch und in der Beschreibung aufgeführt sind, errechnet. Die dar- gestellen Kurven sind idealisiert mit der Konstellation, daß am Tag eine trockene und warme Außenluft und in der Nacht eine kalte und feuchte Außenluft herrscht. In der Realität sind die Kurven in der Regel unregelmäßiger.

Ersichtlich ist hierbei die Kurve 1 im Kaltluftbetrieb mit Hoch-und Tiefwerten, wobei die hohen Energiebedarfswerte während der Nacht resultieren und die tiefen Werte während des Tages, da die Außenluft üblicherweise sich in der Nacht abkühlen und während des Tages wieder erwärmen. Während der Nacht muss daher Primärenergie zugeführt werden. Die Schwankungen kommen so- mit durch die Veränderung der Außenbedingungen zustande.

Die Kurve 2 des Energiebedarfs des Umluftbetriebes zeigt dagegen einen an- nähernd gleich bleibenden relativ hohen Energieverbrauch an, relativ unabhängig von den Außenbedingungen. Durch rechnerische Verfolgung des Kaltluftbetriebes und des Umluftbetriebes werden die Umschaltmodi 3 ermittelt.

Diese sind idealerweise dort, wo sich die beiden Kurven 1,2 sich treffen.

Figur 2 zeigt die optimierte, ideale Energieverbrauchskurve mittels der erfin- dungsgemäßen Verfahrenssteuerung. Dabei sind die hohen Energie- verbrauchswerte des Kaltluftbetriebes durch den Energieverbrauch des Umluft- betriebs ersetzt, der im Vergleich dazu kleiner ist, so daß insgesamt der Ener- gieverbrauch reduziert wird.

Parallel zu dieser Maßnahme zur Einsparung der thermischen Energie werden die Luftvolumenströme in jedem Betriebszustand soweit angepasst/reduziert, dass immer nur der maximal notwendige Volumenstrom zur Förderung des zu verdampfenden Wassers gefördert wird.

Im Kaltluftbetrieb wird die Gesamtluftmenge reduziert. Im Umluftbetrieb wird die Frischluftmenge angepasst und mittels des Trockners auf das notwendige Maß reduziert, um einerseits ausreichend Wärme zurückzuführen und andererseits ausreichend hohe Strömungsgeschwindigkeit zu erhalten, so dass die Stoffaustauschvorgänge unterstützt werden. Das notwendige Maß bezieht sich auf das zu trocknende Gut und die Trocknungsaufgabe (Menge, Eingangs-, Gutstoffgehalt, Ausgangsfeststoffgehalt).

Durch die Steuerung des lEalt-/Umiuftbetriebs wird der Verbrauch an thermischer Energie und der Verbrauch an elektrischer Energie minimiert, so dass das Verfahren energetisch optimiert betrieben werden kann.