Warum eine schnelle Reaktion tatsächlich die Energiekosten senkt
Die meisten Ingenieure glauben, dass das Sparen von Energie darin besteht, dickere Isolierung zu verwenden oder Glühbirnen mit niedrigerer Leistung zu wählen. Doch wenn man Brot in großem Maßstab trocknet, hängt der Erfolg oder Misserfolg eher vom Kontrollmechanismus ab.
Es geht dabei um einen einfachen Zeitunterschied: die Sekunden, die vergehen, bis der Sensor eine Temperaturabnahme feststellt und der Heizer mit voller Leistung arbeiten kann.
Das Problem mit „langsamem“ Heizen
Betrachten wir mal herkömmliche Heizgeräte. Sie haben eine große thermische Masse – das bedeutet, sie brauchen Zeit, um sich aufzuwärmen. Zudem bleiben sie lange Zeit heiß, auch nachdem der Schalter ausgeschaltet wurde. Dadurch entsteht sogenanntes „thermisches Überschussheizen“. Der Controller erreicht zwar die gewünschte Temperatur und schaltet sich ab, doch der Heizer strahlt weiterhin Wärme ab. Dadurch wird das Brot übergebacken – und Energie wird verschwendet, weil das Gerät nicht sofort abgeschaltet werden kann.
Unsere Infrarotheizgeräte lösen dieses Problem. Da sie Strahlung statt Konvektion nutzen, erreichen sie die Betriebstemperatur in Sekundenschnelle. Man kann den Strom genau steuern – ohne mit überschüssiger Wärme zu kämpfen.
Intelligenterer Umgang mit Energie, weniger Verschwendung
Wenn das System so schnell reagiert, kann man bei der Einstellung des PID-Reglers viel aggressiver vorgehen. Anstatt den Heizer den ganzen Tag über zu 40 % Leistung laufen zu lassen, kann man kurze „Heizintervalle“ nutzen. Das ist wie beim Gaspedal – man drückt es kurz durch, anstatt es ständig halb durchzudrücken. So bleibt die Oberfläche des Brotes genau dort, wo sie sein soll – ohne dass der gesamte Ofenraum zu einer Sauna wird.
Ein Wort zur Hardware
Es gibt allerdings einen Kompromiss: Eine schnelle Reaktion erfordert eine hohe Leistungsdichte. Dadurch erhält man zwar sofortige Wärme, doch das belastet die Verkabelung stark. Wenn man diese Geräte häufig ein- und ausschaltet, sollte man auf mechanische Relais verzichten – diese gehen fast sofort kaputt. Stattdessen sollten robuste Solid-State-Relais verwendet werden.
Wir bauen solche Systeme für Anlagen, bei denen die Trockenzeit der größte Engpass ist. Durch das Eliminieren dieser Verzögerung werden pro Laib Brot weniger kWh verbraucht. Es handelt sich dabei um eine effektivere und schnellere Methode zum Arbeiten.