Kondenssikuivain, maailmalla yleisin teollisuuslämpöpumpun sovellutus erityisesti puutavaran kuivauksessa
U.S. Department of Energy:n julkaisussa ”Industrial heat pumps for steam and fuel savings” todetaan, että puutavaran kondenssikuivain on maailmalla yleisin teollisuuden lämpöpumppusovellutus.
Suomessa tekniikkaa edustaa kuopiolainen Tehoilma Oy, jonka edustaman DRY-AIR tuotemerkin kondenssikuivaimia on käytetty Suomessa pienissä eli nk. puutavaran kamarikuivaamoissa, joissa 30 – 80 m3 puutavaraa kuivataan panosluonteisesti. Vastaavan tyyppisiä lämpöpumppuja teholtaan 600 – 1000 kW on Ruotsissa käytetty myös suuremmissa jatkuvatoimisissa kanavakuivaamoissa.
Kondenssikuivaimen toimintaperiaate
Lämmin ilma virratessaan kuivattavan puutavarakuormien läpi kostuu ja jäähtyy. Tavanomaisessa kuivaamossa ilman kuivaus tapahtuu johtamalla kosteaa ilmaa ulos ja ottamalla vastaava määrä kuivaa ulkoilmaa tilalle lämmöntalteenoton kautta.
Kondenssikuivaimessa kostea jäähtynyt ilma johdetaan lämpöpumpun höyrystimelle, jossa ilma kuivuu, kun ilman kosteus tiivistyy höyrystyminen kylmään pintaa. Ilman kosteuden tiivistyessä vapautuva lämpö siirtyy lämpöpumpun höyrystimessä matalassa paineessa ja lämpötilassa höyrystyvään kylmäaineeseen. Lämpöpumpun kompressori nostaa kylmäaineen lauhduttimen paineeseen ja lauhduttimessa kylmäaine korkeassa paineessa j a sitä vastaavassa korkeassa lauhtumislämpötilassa lauhtuu ja vapautuva lämpö siirretään kanavaan puhallettavan ilman lämmittämiseen.
Alla olevassa kuvassa kondenssikuivain on sijoitettu kanavakuivaamoon olemassa olevan lämmöntuotannon ja ilman vaihdon rinnalle. Tällöin ylilämpötilanteessa (lämpöpumppuyksikön mahdollisesti tuottaessa liikaa lämpöä kuivaamoon) osa kosteuden poistosta voidaan toteuttaa ilmanvaihdon kautta ja toisaalta kuorman vaihdon yhteydessä kanavan lämmitystä voidaan nopeuttaa olemassa olevan lämmöntuotannon kautta.
Seuraavat tiedot perustuvat Lämpö kiertoon Pohjois-Savossa -hankkeen yhteydessä tehtyyn case-tarkasteluun.
| Perustiedot |
| Selvitys tehtiin Lämpö kiertoon Pohjois-Savossa -hankkeessa 2023. Toteuttajat: Yhteistyössä Tehoilma oy / Savonia-ammattikorkeakoulu. |
| Investointi |
| n. 500 000 € n. 1,0 -1,2 MW:n lämpötehoiselle yksikölle. |
| Saavutetut hyödyt |
| Korkea lämpökerroin jopa yli 5 ja sen seurauksena lyhyempi takaisinmaksuaika. |
Lisätietoa:
Puutavara kuivaaminen kondenssikuivaimella, Markku Huhtinen 2023
Heat Pumps, Ipieca Ltd, www.ipieca.org, 2023 ->Industrial heat pumps for steam and fuel savings, A BestPractices, U.S. Department of Energy, Energy Efficiency and Renewable Energy, Chapter 2.2.1 Lumber Drying – Closed Cycle Mechanical Heat Pump