TROCKNUNGSANLAGE FÜR SCHÜTTGÜTER

Abstract

 Die vorliegende Erfindung beschreibt eine solare Trocknungsanlage für Schüttgüter aufweisend eine Transportvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, einen Lufteinlass und einen Luftauslass sowie eine Schüttgutzuführung und eine Schüttgutabführung, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsanlage eine im Wesentlichen horizontale erste Röhre und eine im Wesentlichen vertikale zweite Röhre aufweist, wobei die erste Röhre und die zweite Röhre in luftleitender Verbindung stehen, wobei durch die erste Röhre zu trocknendes Material, insbesondere Schüttgut, und Trocknungsluft und durch die zweiten Röhre nur Luft, insbesondere nur Trocknungsluft geleitet wird, und wobei die Trocknungsluft solar erwärmt ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trocknungsanlage für Schüttgüter.

[0002] Trocknungsanlagen für Schüttgüter sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden Schüttgüter in Trommeltrocknern getrocknet, denen erhitzte Luft zur Trocknung zugeführt wird.

[0003] Die Trocknungsluft wird dabei bspw. durch Rauchgas aus einer Feststofffeuerung, durch Gasbrenner, durch Heißgas aus einer Gasturbine oder einem Gasmotor oder dergleichen erhitzt.

[0004] Bei einem Trommeltrockner wird das zu trocknende Produkt in eine rotierende Trommel oder ein rotierendes Rohr eingebracht. Das Produkt rieselt dann durch die direkt oder indirekt beheizte Trommel und erwärmt sich. Dabei wird im Produkt enthaltenes Wasser verdampft und von der Trocknungsluft aufgenommen. Am Ende der Trommel wird das Trockenprodukt in einem Ausfallgehäuse abgeschieden und ausgeschleust. Drehrohrtrockner sind für hohe Durchsätze geeignet. Das Feuchtgut wird durch die Drehbewegung des Rohres durchmischt. Einbauten im Inneren des Rohres, z.B. Hubschaufeln, heben das zu trocknende Produkt an und gewährleisten einen intensiven Kontakt mit dem Trocknungsgas, welches das Rohr im Gleich- oder Gegenstrom durchströmt. Als Trocknungsgas wird oft Abgas von Brennern mit einer sehr hohen Temperatur verwendet (direktbefeuerter Trockner).

[0005] Es gibt im Stand der Technik vielfältige weitere Möglichkeiten, Schüttgüter zu trocknen. Hierzu ist es den aus dem Stand der Technik bekannten Trocknern jedoch gemein, mehr oder weniger große Mengen Energie einzusetzen, um den Trocknungsprozess in möglichst kurzer Zeit durchzuführen. Bei diesen Prozessen ist daher in der Regel ein hoher Regelungsaufwand notwendig, um den Energieverbrauch möglichst gering zu halten. Bekannte Trocknungsanlagen sind daher meist hochkomplex und erfordern bei Ihrer Erstellung bereits einen hohen Material- und somit wiederum Energieeinsatz.

[0006] Solare, energieeffiziente Trocknung ist bisher beschränkt auf das einfache Aufschütten und Umschichten des Schüttgutes auf überdachten gut belüfteten Flächen, wobei die Luft für die Trocknung entweder allein durch eine Erwärmung aufgrund eines aktiv verursachten Wärmestaus erfolgt oder erwärmte Luft bspw. mittels spezieller Thermokollektoren gewonnen wird. Eine solcher Prozess wird auch als diskontinuierlich bezeichnet. Hierbei wird eine begrenzte Materialmenge als Ganzes dem Arbeitssystem zugeführt und ihm als Ganzes nach Abschluss des Trocknungsprozesses entnommen.

[0007] Hierbei wird es als nachteilig empfunden, dass sowohl für die Zuführung von neuem Material, als auch für die Lagerung von getrocknetem Material Lagerflächen vorgesehen werden müssen. Das zu trocknende Material ruht beim diskontinuierlichen Prozess, wodurch die Trocknung nach Innen in der Miete/Hald/Haufen immer schlechter wird. Eine Umschichtungen des Materials z.B. mit Radladern ist aufwändig und schlecht zu steuern.

[0008] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Trocknungsanlage für Schüttgut mit einem möglichst geringen Primärenergiebedarf zur Verfügung zu stellen, wobei ein Regelungsaufwand möglichst gering ist. Gleichzeitig soll der Einsatz an grauer Energie minimiert werden.

[0009] Die graue Energie eines Produktes ist die gesamte benötigte Energie, die für dessen Herstellung, Transport, Lagerung, Verkauf und Entsorgung aufgewendet werden muss.

[0010] Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, im bevorzugten Fall ausgemusterte Maschinen- oder Anlagenteile in einer Weise mit solarem Energieeintrag so zu kombinieren, dass die graue Energie in den Maschinen- und Anlagenteilen genutzt wird und der Primärenergieaufwand im Betrieb auf möglichst null reduziert wird.

[0011] Diese Aufgabe wird durch eine solare Trocknungsanlage für Schüttgüter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0012] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Varianten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Die in den Unteransprüchen einzeln aufgeführten Merkmale können in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander als auch mit den in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterten Merkmalen kombiniert werden und andere vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen.

[0013] Eine erfindungsgemäße solare Trocknungsanlage für Schüttgüter weist eine Transportvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, einen Lufteinlass und einen Luftauslass sowie eine Schüttgutzuführung und eine Schüttgutabführung auf, wobei die Trocknungsanlage eine erste im Wesentlichen horizontale Röhre und eine zweite im Wesentlichen vertikale Röhre aufweist, wobei die erste Röhre und die zweite Röhre in luftleitender Verbindung stehen, durch die erste Röhre Schüttgut und Trocknungsluft und durch die zweiten Röhre nur Luft, insbesondere nur Trocknungsluft, geleitet wird, und wobei die Trocknungsluft solar erwärmt ist.

[0014] Eine so ausgebildete solare Trocknungsanlage vereint mehrere Vorteile. Zum einen ermöglicht sie durch die Transportvorrichtung zur Förderung des Schüttguts einen kontinuierlichen Trocknungsprozess, der gegenüber einer chargenweisen oder batchweisen Trocknung eine kontinuierliche Zuführung von zu trocknendem Schüttgut und ebenso eine kontinuierliche Entnahme von getrocknetem Schüttgut erlaubt. Dadurch ist es möglich, vorgelagerte und auch nachgelagerte Prozesse zu verstetigen und somit eine dauerhafte Auslastung von Maschinen sicherzustellen. Die Transportvorrichtung kann separat ausgebildet oder vorzugsweise mit der ersten Röhre integral ausgebildet sein. Eine separat ausgebildete Transportvorrichtung kann bspw. als Bandförderer oder als Förderschnecken ausgebildet sein. Bevorzugt ist aber eine Ausgestaltung, bei der das Schüttgut durch eine Rotation der ersten Röhre transportiert wird. Hierzu kann eine Mantellinie an einem tiefsten Punkt der Röhre ein Gefälle aufweisen, sodass das der Schüttgutzuführung zugewandte Ende der ersten Röhre höher liegt als das der Schüttgutabführung zugewandte Ende der ersten Röhre. In diesem Fall wird das Schüttgut bei einer Rotation der Röhre um ihre Längsachse durch das Gefälle transportiert und durch die Rotation gleichzeitig umgewälzt und durchlüftet. Die Durchlüftung kann durch zusätzliche Einbauten, bspw. Schaufeln oder Mitnehmer befördert werden.

[0015] Zum anderen realisieren die beiden in luftleitender Verbindung stehenden Röhren bei Sonneneinstrahlung durch eine Erwärmung der ersten horizontalen Röhre und durch natürliche Konvektion einen kontinuierlichen Luftstrom, der durch die als Kamin wirkende, zweite Röhre aufsteigt und so weitere Luft in die erste Röhre ansaugt. In der ersten Röhre herrscht somit ein kontinuierlicher Luftstrom zur Trocknung des Schüttguts vor.

[0016] Dass durch die zweite Röhre nur Luft geleitet wird, bedeutet insbesondere, dass die zweite Röhre nicht von dem Schüttgut durchströmt ist, sondern lediglich von Luft aus der ersten Röhre, d.h. der Trocknungsluft und ggf. weiterer Luft durchströmt wird.

[0017] Der durch solare Erwärmung und Konvektion erzielte Effekt lässt sich weiter verstärken, indem die erste Röhre eine Solar-Einhausung aufweist, wobei die Solar-Einhausung ein Dach, vorzugsweise auch Wände, aus einem lichtdurchlässigen und ggfls. wärmeisolierenden Material aufweist.

[0018] Durch eine Solar-Einhausung kann für die erste Röhre und die die erste Röhre umgebende Luft eine deutlich gesteigerte Erwärmung durch den so erzielbaren Treibhauseffekt erreicht werden. Dadurch, dass sich die Luft stärker erwärmt, wird eine höhere Konvektion erreicht und dadurch ein stärkerer Luftstrom erzielt. Ferner kann die stärker erwärmte Luft auch mehr Feuchtigkeit aus dem zu trocknenden Schüttgut aufnehmen. Insgesamt wird die Trocknungsleistung der Anlage dadurch deutlich erhöht.

[0019] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die solare Trocknungsanlage gemäß dem Gegenstromprinzip ausgelegt. Bei einer Trocknungsanlage gemäß dem Gegenstromprinzip haben das zu trocknende Material und die Trocknungsluft eine gegenläufige Bewegungsrichtung. Das bedeutet auch, dass die Trocknungsluft mit der höchsten Temperatur und dem geringsten Wasserdampfgehalt auf das zu trocknende Material kurz vor der Ausschleusung trifft und dann über das weitere in der ersten Röhre befindliche Material geführt wird, bevor sie in die zweite Röhre übertritt. Das hat den Vorteil, dass so in jedem Fall sichergestellt wird, dass das Material vor der Ausschleusung mit der am stärksten erwärmten Trocknungsluft mit der höchsten Aufnahmefähigkeit für Feuchtigkeit getrocknet wird, sodass eine vollständige Trocknung des zu trocknenden Materials erreicht wird.

[0020] Prinzipiell ist es denkbar, dass die Trocknungsluft zusätzlich zu einer solaren Erwärmung durch eine zusätzliche Unterstützung, bspw. zusätzliche Heizeinrichtungen, wie Gasbrenner, elektrische Heizer oder dergleichen erwärmt wird. Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein witterungsunabhängiger Betrieb der Trocknungsanlage sichergestellt werden.

[0021] Im Zuge der Sektorenkopplung ist es auch denkbar, dass überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien, insbesondere Windkraft, Wasserkraft oder Photovoltaik für die Trocknung genutzt wird. Bspw. kann die überschüssige Energie im Netz mittels eines Heizers in Wärme zur Trocknung, in eine Bewegung der ersten Röhre und/oder eine mittels eines Gebläses in einen Luftstrom umgesetzt und so genutzt werden.

[0022] Bevorzugt ist aber eine Ausgestaltung der solaren Trocknungsanlage, bei der eine Trocknungsluftgewinnung solarautark ausgebildet ist.

[0023] Solarautark bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Trocknungsluft ausschließlich durch solare Erwärmung aufgeheizt wird. Durch den zuvor beschriebenen Aufbau der vorliegenden Trocknungsanlage wird durch die solare Erwärmung der Luft gleichzeitig eine Konvektion hervorgerufen, die einen Luftstrom in einer dem Materialstrom entgegengesetzten Richtung bewirkt. Es ist damit keine zusätzliche Luftumwälzung erforderlich.

[0024] Um die Effizienz der solaren Erwärmung der Trocknungsluft weiter zu erhöhen ist es vorteilhaft, wenn Flächen innerhalb der Solar-Einhausung und/oder der vertikale Turm eine Oberfläche mit erhöhter Lichtabsorption aufweisen, insbesondere mit einem Anstrich mit erhöhter Lichtabsorption versehen sind. Dies kann besonders einfach erreicht werden, wenn diese Flächen schwarz beschichtet sind.

[0025] Eine wesentliche Fläche innerhalb der Solar-Einhausung ist insbesondere die Oberfläche der ersten Röhre. Eine Oberfläche mit erhöhter Lichtabsorption ermöglicht einerseits eine verbesserte Aufheizung der Luft innerhalb der Solar-Einhausung, die dann durch die erste Röhre strömt, sowie andererseits eine direkte Aufheizung der ersten Röhre, was eine Erwärmung und damit eine verbesserte Trocknung des darin befindlichen Trockenmaterials bewirkt.

[0026] In einer Weiterbildung der Trocknungsanlage weist die Verbindung zwischen der ersten Röhre und der zweiten Röhre einen Regulierbaren effektiven Querschnitt auf. Durch eine Regulierung dieses Querschnitts kann die Strömungsgeschwindigkeit der Luft reguliert werden. Auf diese Weise kann die Kontaktdauer zwischen Schüttgut und Trocknungsluft angepasst werden.

[0027] In der zweiten Röhre kann eine Aufwindturbine zur Stromerzeugung angeordnet sein. Die durch die Konvektion hervorgerufene Luftströmung treibt die Aufwindturbine an und kann so dazu beitragen, dass die Trocknungsanlage vollständig energieautark betrieben werden kann. Die erzeugte elektrische Energie kann bspw. dazu benutzt werden, die erste Röhre in Rotation zu versetzen und so eine Umwälzung und Förderung des zu trocknenden Schüttguts zu bewirken.

[0028] Ist bei starker Sonneneinstrahlung zu viel thermische Energie vorhanden, die nicht für eine Trocknung des Materials benötigt wird, kann in einer Ausgestaltungsform die Aufwindturbine auch über einen Bypass mit aufgeheizter Luft, die nicht durch die erste Röhre geführt wurde, angeströmt und so elektrische Energie erzeugt werden.

[0029] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erste Röhre und/oder die zweite Röhre konisch ausgebildet, insbesondere kann sich ein Durchmesser der ersten Röhre mit zunehmendem Abstand von der zweiten Röhre vergrößern.

[0030] Die Luft strömt damit in der Ausgestaltungsform mit konisch ausgebildeten Röhren in der ersten Röhre von einem Ende mit hohem Querschnitt zu einem Ende mit geringerem Querschnitt. Durch den sich verringernden Querschnitt in Richtung der Strömung in der ersten Röhre steigt mit sinkendem Querschnitt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft.

[0031] Wie bereits oben erläutert, ist die erste Röhre bevorzugt so angeordnet, dass eine Bodenfläche der ersten Röhre ausgehend von einem der zweiten Röhre zugewandten Ende ein Gefälle aufweist, d.h. eine Mantellinie an einem tiefsten Punkt der Röhre weist ein Gefälle auf, sodass das der Schüttgutzuführung zugewandte Ende der ersten Röhre höher liegt als das der Schüttgutabführung zugewandte Ende der ersten Röhre. In diesem Fall wird das Schüttgut bei einer Rotation der Röhre um ihre Längsachse durch das Gefälle transportiert und durch die Rotation gleichzeitig umgewälzt und durchlüftet.

[0032] Um eine möglichst energiesparsame Erstellung der Trocknungsanlage zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn als erste und/oder zweite Röhre ein rückgebauter Turm einer Windkraftanlage zum Einsatz kommt. Derartige Röhren sind in großer Zahl aus dem Repowering von Windkraftanalgen verfügbar, da diese bei einem Repowering in der Regel nicht weiterverwendet werden können.

[0033] Eine weitere Einsparung an notwendigem Energieeinsatz kann erzielt werden, wenn der erste Turm auf vorzugsweise gebrauchten LKW-Achsen gelagert ist. Auch gebrauchte LKW-Achsen sind in großer Zahl verfügbar, sodass eine optimale Weiterverwendung möglich ist.

[0034] Durch eine Verwendung rückgebauter Türme aus dem Repowering von Windkraftanlagen und gebrauchten LKW-Achsen kann der Einsatz von Energie für die Erstellung der Trocknungsanlage minimiert werden. Die einmal eingesetzte graue Energie für die Erstellung der Windkraftanlagen und die LKW-Achsen kann somit für die Trocknungsanlage weitergenutzt werden.

[0035] Die erste Röhre weist vorzugsweise eine Länge von wenigstens 5 m auf. Vorzugsweise sind eine Länge der ersten Röhre und eine Verweildauer des Materials in der ersten Röhre derart aufeinander abgestimmt, dass bei einer vorgegebenen Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung eine Trocknung des Materials erreicht wird.

[0036] Die zweite Röhre weist vorzugsweise eine Länge von wenigstens 10 m, vorzugsweise wenigstens 15 m oder mehr auf. Ab einer solchen Länge wird ein ausreichender Kamineffekt erzielt, durch den eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit der Luft erreicht sichergestellt wird.

[0037] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehend erläutert. Es zeigen:

Figur 1

ein Ausführungsbeispiel einer solaren Trocknungsanlage.

[0038] In den Figuren bezeichnen - soweit nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Komponenten mit gleicher Funktion.

[0039] Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solaren Trocknungsanlage 100 gemäß der vorliegenden Anmeldung.

[0040] Die dargestellte solare Trocknungsanlage 100 ist im Wesentlichen aus wiederverwerteten Komponenten erstellt. Vorliegend wurde der Turm einer außer Betrieb genommenen Windkraftanlage genutzt. Solche Türme sind konisch zulaufende Stahlröhren, die aus mehreren Segmenten, vorliegend vier Segmenten zusammengesetzt sind.

[0041] Eine erste Röhre 1, bestehend aus oberen Segmenten des Turms, ist horizontal angeordnet und auf gebrauchten LKW-Achsen 7 gelagert. Eine zweite Röhre 3, bestehend aus unteren Segmenten des Turms ist mit dem für die Windkraftanlage verwendeten Fundamentring vertikal aufgestellt und luftleitend mit der ersten Röhre 1 verbunden.

[0042] In einem bevorzugten Fall wird die solare Trocknungsanlage 100 an der Stelle der wiederverwendeten Windkraftanlage aufgebaut und das bereits vorhandene Fundament weiter genutzt. Dieses muss dann nicht, wie sonst üblich, aufwändig entfernt werden. Es kann auch der gesamte Turm der Windkraftanlage als zweite Röhre 3 verwendet werden. Die erste Röhre 1 kann auch von einer anderen Windkraftanlage stammen.

[0043] Solche Türme weisen durchaus ein Gewicht von bis zu 100 t auf, sind aber auf Grund ihrer ursprünglichen Verwendung derart steif, dass große Längen verwendet werden können. LKW-Achsen 7 sind ausreichend belastbar, technisch einfach und in großen Mengen gebraucht verfügbar.

[0044] Die erste Röhre 1 ist so angeordnet, dass ein erstes Ende 11 der ersten Röhre 1 mit einem geringeren Querschnitt zu der zweiten Röhre 3 weist und ein zweites Ende 12 der ersten Röhre 1 von der zweiten Röhre 3 wegweisend angeordnet ist. Eine Mantellinie an einem tiefsten Punkt der ersten Röhre 1, weist ausgehend von dem ersten Ende 11 ein Gefälle auf, sodass an dem ersten Ende 11 zugeführtes zu trocknendes Material M bei einer Rotation der ersten Röhre 1 um ihre Längsachse durch das Gefälle automatisch in Richtung des zweiten Endes 12 transportiert wird.

[0045] Um eine Durchlüftung und Durchmischung des zu trocknenden Materials M zu verbessern sind in der ersten Röhre 1 nach innen weisende und für einen Transport des Materials M geeignet ausgerichtete Schaufeln oder Mitnehmer angeordnet, die bei einer Rotation der ersten Röhre 1 das Material M anheben, sodass es beim Herabfallen gewendet und damit durchmischt und durchlüftet wird.

[0046] Die LKW-Achsen 7 sind so angeordnet und ausgerichtet, dass die erste Röhre 1 darauf mit dem bereits beschriebenen Gefälle gelagert ist. Je nach Länge und Gewicht der ersten Röhre können eine oder mehrere der LKW-Achsen 7 mit einem Antrieb versehen sein, der so ausgestaltet ist, dass die erste Röhre 1 in Rotation versetzt wird. Als Antrieb 13 kommt im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Elektromotor zum Einsatz, der an der mittleren von drei LKW-Achsen 7 angeordnet ist und diese antreibt.

[0047] Der Rohstoff wird so gleichmäßig in Richtung des zweiten Endes 12 gefördert und durch die Drehung des ersten Rohres 1 schonend umgewälzt und gleichmäßig erwärmt. So sind Verklumpungen ausgeschlossen. Eine geringe Drehzahl verhindert Bruch, Abrieb und die Aufwirbelung des zu trocknenden Materials.

[0048] An dem ersten Ende 11 der ersten Röhre 1 weist diese eine Schüttgutzuführung 15 auf, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Schleuse für die Materialzuführung ausgebildet ist.

[0049] Das Schüttgut wird an dem höher liegenden ersten Ende 11 gleichmäßig aufgegeben und bewegt sich aufgrund der Drehbewegung des ersten Rohrs 1 langsam zum tieferliegenden zweiten Ende 12 hin.

[0050] Die erste Röhre 1 ist mit der zweiten Röhre 3 luftleitend verbunden, sodass Luft, die durch die erste Röhre 1 strömt in die zweite Röhre 3 übertreten kann. Ein Übergang 14 von der ersten Röhre 1 zu der zweiten Röhre 3 weist einen veränderlichen effektiven Querschnitt auf, sodass die von der ersten Röhre 1 in die zweite Röhre 3 übertretende Luftmenge einstellbar ist.

[0051] Die zweite Röhre 3 ist außen mit lichtabsorbierender Farbe beschichtet. Im Inneren der zweiten Röhre 3 ist zwischen einem oberen Ende der zweiten Röhre 3 und dem Übergang 14 eine Windturbine 9 zur Erzeugung elektrischer Energie angeordnet. Die Windturbine 9 ist so angeordnet und ausgelegt, dass diese im Betrieb der solaren Trocknungsanlage 100 ausreichend Energie zum Betrieb der Trocknungsanlage 100 erzeugt. Ist für den Betrieb der Trocknungsanlage zusätzliche elektrische Energie notwendig, kann die Windturbine 9 durch Photovoltaikmodule unterstützt werden, sodass die Trocknungsanlage 100 energieautark betrieben werden kann.

[0052] Zur Verstärkung einer solaren Erwärmung der ersten Röhre 1 sowie der diese durchströmenden Luft L weist die erste Röhre 1 über ihre gesamte Länge eine Solar-Einhausung 5 auf, die im vorliegenden Fall als Glashaus ähnlich einem Gewächshaus ausgebildet ist. Die Solar-Einhausung 5 weist dementsprechend ein lichtdurchlässiges Dach und lichtdurchlässige Seitenwände auf, wobei diese gleichzeitig im bevorzugten Fall wärmeisolierend sind. Der für die Erwärmung der ersten Röhre 1 sowie der diese umgebenden Luft L erwünschte Treibhauseffekt kann bspw. mit durchsichtigen Glas- oder Kunststoffplatten erreicht werden.

[0053] Die Solar-Einhausung 5 ist derart dimensioniert, dass zwischen der Solar-Einhausung 5 und der ersten Röhre 1 ein je nach Anwendung angemessen großer Luftraum entsteht.

[0054] In diesem Raum werden so viele Flächen wie möglich, ebenso wie die Außenfläche des der ersten Röhre 1, mit lichtabsorbierender Farbe beschichtet.

[0055] Außenluft strömt an einem Ende des Glashauses kontrolliert ein und wird durch die Sonneneinstrahlung S möglichst stark erwärmt.

[0056] Die Solar-Einhausung 5 weist an einem der zweiten Röhre 3 zugewandten Ende einen Lufteinlass auf, der in Figur 1 mit einem Pfeil und dem Bezugszeichen L gekennzeichnet ist. Da die in der zweiten Röhre 3 aufgeheizte Luft L aufgrund der der höheren Temperatur eine geringere Dichte aufweist, steigt diese in der zweiten Röhre 3 nach oben und es wird aufgeheizte Luft aus der ersten Röhre 1 und der Solar-Einhausung 5 angesaugt, die dann durch die erste Röhre 1 und über das zu trocknende Material M strömt. Durch den so erzeugten Luftstrom wird die Windturbine 9 angetrieben und erzeugt elektrische Energie, die den Antrieb 13 speist und so die erste Röhre 1 in Rotation versetzt, sodass das zu trocknende Material M umgewälzt und transportiert wird.

[0057] Im Inneren des ersten Rohrs 1 kann ein sich mitdrehendes weiteres Rohr eingebaut werden, um das Innenvolumen des ersten Rohrs zu reduzieren und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft zu erhöhen.

[0058] Bei stark staubenden Schüttgütern kann hinter dem zweiten Ende 12 der ersten Röhre 1 eine weitere Solar-Einhausung 5 zum Absetzen des Staubes angeordnet werden. Diese kann, gegebenenfalls mit einer großen Filterfläche ausgestattet sein. Hier ist die Erzeugung weiterer warmer Luft für den Betrieb möglich.

[0059] Nicht im Trockner benötigte erwärmte Luft L kann über einen Bypass, direkt der zweiten Röhre 3 zugeführt und zur Energieproduktion mittels der Windturbine verwendet werden.

[0060] Bis auf die Windturbine 9 werden alle mechanischen Bewegungen auf Grund der Größe der Anlage sehr langsam vonstattengehen. Dies bedeutet einfache, wartungsarme Komponenten mit geringem Verschleiß. Ebenso wird sich der Regelaufwand sowie der Aufwand für den Unfallschutz in Grenzen halten.

[0061] Dennoch werden alle Prozessschritte gemessen und die Anlagen-Komponenten exakt gesteuert, um die Leistung zu optimieren.

[0062] Alle Anlagen-Komponenten sind im bevorzugten Fall gebraucht und können nach dem Abbau der Anlage erneut unverändert wieder verwendet werden.

[0063] Es sind im bevorzugten Fall keine festen Fundamentierungen (außer beim vertikalen Turm) notwendig. Es werden mobile Elemente wie Beton-"Legos" oder Beton-Fahrbahnplatten verwendet.

[0064] Die vorliegende solare Trocknungsanlage 100 ist bevorzugt für die Trocknung von Lehm für Lehmputze und Lehmkleber ausgestaltet. Diese Naturprodukte können ihren CO2-Fußabdruck bei einer CO2-neutralen Trocknung noch weiter verbessern.

[0065] Die damit zumeist verbundene Verringerung der Produktionsleistung der Anlage wird bei vielen Schüttgütern auch durch auf diese Weise eingesparte Kosten kein Problem sein.

[0066] Es wird eine stark schwankende Trocknungsleistung der Anlage auf Grund der tages- und jahreszeitlicher Gegebenheiten vorliegen. Bei der Verwendung von möglichst vielen schweren wärmespeichernden Bauteilen, wie z.B. beim Glashaus-Sockel, wird ein eingeschränkter Betrieb in der Nacht möglich sein.

[0067] Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich durch den Betrieb ohne von außen zugeführter Energie.

[0068] Im bevorzugten Fall wird ein Windrad-Turm oder dessen untere Segmente am ursprünglichen Standort verwendet. Auf diese Weise können die großen Mengen grauer Energie der Fundamente genutzt werden.

[0069] Ständig steigende Primärenergiekosten geben weiteren Anreiz für eine Investition in solare Trocknungstechnik.

Bezugszeichenliste

[0070] 

1

erste Röhre

3

zweite Röhre

5

Solar-Einhausung

7

LKW-Achse

9

Windturbine

11

erstes Ende

12

zweites Ende

13

Antrieb

14

Übergang

15

Schüttgutzuführung

100

Trocknungsanlage

M

Material

L

Luft

S

Sonneneinstrahlung

Ansprüche

1. Solare Trocknungsanlage (100) für Schüttgüter aufweisend eine Transportvorrichtung, eine Antriebsvorrichtung, einen Lufteinlass und einen Luftauslass sowie eine Schüttgutzuführung (15) und eine Schüttgutabführung,
dadurch gekennzeichnet, dass

die Trocknungsanlage (100) eine im Wesentlichen horizontale erste Röhre (1) und eine im Wesentlichen vertikale zweite Röhre (3) aufweist, wobei die erste Röhre (1) und die zweite Röhre (3) in luftleitender Verbindung stehen,

wobei durch die erste Röhre (1) zu trocknendes Material M, insbesondere Schüttgut, und Trocknungsluft und durch die zweiten Röhre (3) nur Luft L, insbesondere nur Trocknungsluft geleitet wird, und

wobei die Trocknungsluft solar erwärmt ist.

2. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Röhre (1) eine Solar-Einhausung (5) aufweist, wobei die Solar-Einhausung (5) ein Dach, vorzugsweise auch Wände, aus einem lichtdurchlässigen und vorzugsweise wärmeisolierenden Material aufweist.

3. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anlage (100) gemäß dem Gegenstromprinzip ausgelegt ist.

4. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Trocknungsluftgewinnung solarautark ausgebildet ist.

5. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Trocknungsluftgewinnung eine externe Unterstützung aufweist.

6. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
Flächen innerhalb der Solar-Einhausung (5) und/oder vertikaler Turm eine Oberfläche mit erhöhter Lichtabsorption, insbesondere mit einem Anstrich mit erhöhter Lichtabsorption versehen sind, insbesondere, dass diese schwarz beschichtet sind.

7. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung zwischen der ersten Röhre (1) und der zweiten Röhre (3) einen regulierbaren effektiven Querschnitt aufweist.

8. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der zweiten Röhre (3) eine Aufwindturbine (9) zur Stromerzeugung angeordnet ist.

9. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Röhre (1) und/oder die zweite Röhre (3) konisch ausgebildet sind.

10. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich ein Durchmesser der ersten Röhre (1) mit zunehmendem Abstand von der zweiten Röhre (3) vergrößert.

11. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Röhre (1) so angeordnet ist, dass eine Bodenfläche der ersten Röhre (1) ausgehend von einem der zweiten Röhre (3) zugewandten Ende ein Gefälle aufweist.

12. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als erste und/oder zweite Röhre (1, 3) ein rückgebauter Turm einer Windkraftanlage zum Einsatz kommt.

13. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Turm auf vorzugsweise gebrauchten LKW-Achsen (7) gelagert ist.

14. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Röhre (1) eine Länge von wenigstens 3 m aufweist.

15. Solare Trocknungsanlage (100) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Röhre (3) eine Länge von wenigstens 5 m aufweist.

Zeichnung