Vorrichtung zur Belüftung von Räumen, insbesondere Tierställen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Belüftung von Räumen, insbesondere Tierställen, in welche die Luft durch zwischen der Decke und dek kenparallelen Platten vorgesehene, über die gesamte Länge oder Breite des Raumes sich erstreckende Schlitze eintritt und durch tiffnungen in Bodennähe austritt.
Die hierbei benötigte Luftmenge richtet sich z. B. bei moderner Viehhaltung nach dem Stoffumsatz der Tiere und nach der jeweiligen Aussenbemperatur.
Saugt man die verbrauchte Luft aus einem Stall ab, so ist es nicht nur erforderlich, die durch den Unterdruck nachströmende Luft schlechthin zu ersetzen, sondern es kommt wesentlich darauf an, dass die nachströmende Frischluft zugfrei eingeführt wird. Im Interesse der Gesundheit des Viehs ist es notwendig, darauf zu achten, dass kein für die Tiere schädlicher Luftzug entsteht.
Es ist bereits bekannt, bei derartigen Belüftungsanlagen die Frischluftzufuhr durch geeignete Mauer öffnungen zu bewerkstelligen, wobei die Offnungen in der Nähe der Stalldecke liegen. Es ist weiterhin bereits bekannt, die Maueröffnungen mit geeigneten Abschirmungen zu versehen, um einen direkten Luftstrom auf die Tiere zu vermeiden. Bei den bekannten durch Ablenktafeln abgeschirmten Frischluftzuführungen stehen aber oft nicht die notwendigen Ein trittsfläcben für die Frischluft zur Verfügung, vielfach lässt es sich auch nur schwer vermeiden, dass ein Teil der bereits abgeblasenen verbrauchten Luft erneut durch die Offnungen in den Aussenmauern eintritt, die Frischluft also einen nennenswerten Anteil an verbrauchter Luft enthält.
Man könnte nun daran denken, die Frischluftzufuhr zur Vermeidung eines derartigen strömungsmässigen Kurzschlusses nicht durch die Aussenwände zuzuführen, sondern lOffnungen in der Decke vorzusehen und vom Dach her Frischluft in den Stall einzusaugen. Will man auf diese Weise Frischluft, beispielsweise durch Strohdecken oder gelochte Decken in den Stall einführen, so müssten für die zulässige Eintrittsgeschwindigkeit enge Grenzen gesetzt werden, wenn die eingangs geschilderte Forderung einer Zugfreiheit im Beneich der Tiere aufrecht erhalten werden soll.
Tritt jetzt über einen solchen, gewissermassen als Rieseldecke wirksamen, luftdurchlässigen Decke durch Witterungsfeinflüsse, Wind oder dergl. ein Staudruck auf, so kann die Ein trittsgeschwindigkeit der Frischluft unter Umständen über das zulässige Mass ansteigen, so dass wieder Zugerscheinungen auftreten, die zu Gesundheitsschäden bei den Tieren führen können.
Eine weitere Schwierigkeit entsteht bei verminderter Ventilatorleistung. Sowohl bei abgeschirmten Maueröffaungen als auch bei den sogenannten Rieseldecken besteht nämlich die Gefahr, dass bei verminderter Ventilatorleistung die durch Tierwärme oder zusätzliche Heizung erzeugte Auftriebskraft bei niedrigen Aussentemperaturen so gross wird, dass unangenehme Wärmevterluste entstehen können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zur Belüftung von Räumen, insbesondere Tierställen, in welche die Luft durch zwischen der Decke und deckenparalleln Platten vorgesehene, über die gesamte Länge oder Breite des Raumes sich erstneckende Schlitze eintritt und durch Offnungen in Bodennähe austritt, dierart zu gestalten, dass eine zugfreie Belüftung möglich ist und Wärme- verluste weitgehend vermieden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Schlitze durch einen oder mienrere Stege in zwei oder mehrere Leitkanäle unterteilt sind, die einen-in Strömungsrichtung der Luft gesehen-jeweils kon stanten Luftdurchtrittsquerschnitt aufweisen und denen die Luft aus einem mehrseitig geschlossenen Raum, z.
B. einem Dachraum, durch Offnungen in der Decke zuströmt, deren Querschnitt grösser als der Luftdurchtrittsquerschnitt der Leitkanäle ist. Hier- durch wird die Frischluft beim Durchtritt durch die Decke beschleunigt und dann durch die Platte in den Viehstall gef hrt. Durch den gleichmässigen Querschnitt der Leitkanäle mit geringer Höhe wird jede Wirbelbildung vermieden und die Luft so an die Stalldecke geleitet, dass die Luftströmung einseitig durch die sich bildende Grenzschichtströmung an der Decke geführt wird. Durch diese Führung tritt eine geringe Temperaturdifferenz zwischen innen und aussen auf.
Dies bedeutet geringe Wärmevlerluste. In der Praxis ergibt sich eine Senkung der Wärmeverluste der Decke bis zu 50 /o. Ausserdem wird die an der Decke entlang laufende Luftschicht durch die aufstei gende warme Luft erwärmt, bsvor sio auf den Boden herabsinkt. Dadurch wird das Herabstürzen noch kalter Luftmassen auf das Vieh vermieden ; es sind also keine Luftkurzschlüsse vorhanden. Ferner ergibt sich durch die schleierartige Führung der Luft eine ausgezeichnete Durchspülung des Raumes ohne tote Ecken und Winkel.
Bei einer derartigen Vorrichtung sind vorteilhaft noch die Austrittsöffnungen der Leit kanäle-in Strömungsrichtung gesehen-gegeneinander versetzt angeordnet, so dass dadurch die Luftzufuhr möglichst vlerteilt wird und Zugerscheinungen noch weiter verringert werden. Beim Belüften eines Raumes von zwei einander gegenüberliegenden Seiten aus weisen die Leitkanälo zweckmässig einander entgegengerichtete Austrittsöffnungen auf. Hierdurch wird in grossen Räumen für eine bessere Verteilung der Luft gesorgt.
Günstig wird weiterhin jede der Austrittsöffnungen mit einer verstellbaren Klappe versehen, mit der der wirksame Strömungsquerschnitt veränderbar ist, so dass sich die Belüftung je nach den Verhältnissen, wie Temperaturen innerhalb und ausserhalb des Stallraumes, Belegung des Stalles, usw. in gewünschter Weise einstellen lässt.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werdlen. Die Figuren zeigen Ausführungs- beispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter, zum Teil schematischer Darstellung. Gleiche oder einander entsprechende Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt den oberen Teil eines Stallbaues im Querschnitt, wobei die Aussenmauer 1 ohne Luftein- trittsöffnungen ausgebildet ist. Die Deckenkonstruktion mit Bindern oder Tragbalken 2, oberhalb der sich das Dach 3 befindet, weist, wie insbesondere Fig. 2 deutlicher erkennen lässt, geeigiaete Offnungen zum m Lufteintritt auf.
Fig. 2 zeigt dabei als Grundrissdarstellung die rechteckigen Einströmöffnungen 4 und 5 zwischen den Aussenmauern l, 6 und 7, deren Längen mit 1, und 12 bezeichnet sind. Der Einfachheit der Darstellung halber ist nur ein einziger Binder oder Tragbalken 2'veranschaulicht. Die Gesamtlänge L der ein- zelnen Einströmöffnungen setzt sich aus der Summe der einzelnen Schlitze L"L2... Ln zusammen. Bei gleichbleibender Breite B ist dann die gesamte Lufteintrittsfläche B X L.
Die Stalldecke selbst wird nun durch geeignete Tafeln 8 oder dergl. gebildet, die die Decke so weit abschliessen, dass lediglich die Lufteintrittsschlitze offen bleiben. Zur Abdeckung der Schlitze dienen Leitplatten 9, die mittels Abstandsleisten 10 befestigt sind und die Schlitze abdecken. Die Höhe der Ab standsleisten 10 ist dabei so bemessen, dass die Dicke der Deckenplatten 8 berücksichtigt wird und ein ausreichendes Mass S für den Luftaustritt gewährleistet ist. Weitlerhin ist die Breite der Leitplatten 9 so zu bemessen, dass noch ein geeignet breiter Streifen Z vorhanden ist, um sicherzustellen, dass die eintretende Luft auf eine grössere Strecke schleierartig an der Decke entlang läuft.
In der Praxis haben sich Werte für S zwischen 1 und 2 cm bewährt, wobei Z mit 15 bis 25 cm bemessen wurde. Dementsprechend waren für B Werte zwischen 4 und 8 cm zu wählen. Je nach Ventilatorleistung errechnet sich die erforderliche Länge L bei den vlerschiedenen Werten von S, Z und B auf 4 bis 30 m.
In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine derartige Konstruktion mit zwei Bindern oder Tragbalken 2a und 2b veranschaulicht, an welcher die Deckenkon- struktion 8 in Gestalt von Deckenplatten oder dergl. befestigt ist. Hier ist eine gegebenenfalls zusätzlich anwendbane, an einem Scharnier befestigte Verschlusst leiste 11 veranschaulicht.
Auf diese Weise kann die Möglichkeit geschaffen werden, einaelne oder eine beliebige Anzahl von Austrittsöffnungen mit dem Querschnitt L X S zu verschliessen. Dadurch lässt sich auch bei verminderter Lüfterleistung eine Austrittsgeschwindigkeit der zuströmenden Luft aufrecht erhalten, die den durch die Thermik verursachten AuftriebskrÏften der Stalluft mit Sicherheit so ent gegenwirkt, dass Wärmeverluste infolge Abstreichens warmer Luft aus den Lintrittsschlitzen mit Sicherheit vermieden werden.
Falls bei der Berechnung der Lufteintrittsschlitze der Wert für L grösser wird als die Länge des gesamten Stalles, gelangt man zu zwei oder mehrreihiger Anordnung von Schlitzen und Leitplatten. Hierfür ist in Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wobei im Abstand von etwa 5 m eine weitere Reihe von Leitplatten 19 vorgesehen ist. Für die zweite Leitplattenreihe 19 gelten dieselben Überlegungen -wie sie für die Leitplattenreihe 9 angestellt sind.
Bei verschiedenen Grundrissformen der zu belüftenden Ställe kann von Fall zu Fall eine unterschiedliche Anordnung der Leitplatten vorgesehen werden.
Fig. 5 zeigt bei einseitiger Anordnung der Ventilato ren eine einse2tige Leitplattenreihe, wie dies bei spielsweise bei Raumtiefen bis etwa 12 m günstig ist.
Die in den Raum 12 einströmende Luft ist durch die
Pfeile 13 versinnbildlicht. Die Ausströmung des
Dunstes erfolgt in Richtung der Pfeile 14 und 15 durch geeignete Ventilatoren 16 und 17.
Bei dem in Fig. 6 veranschaulichten Beispiel sind wiederum die Ventilatoren 16 und 17 auf ein und derselben Seite angeordnet. Hier beträgt aber die
Tiiefe des Raumes 12 mehr als 12m, überschreitet dabei aber nicht ein Mass von beispielsweise 15 m.
Die Einströmschlitze weisen, wie bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel die Länge L bei einem zulässigen Wert von S auf. Dabei sind aber jeweils zwei benachbarte Leitplattenreihen einseitig gegeneinander versetzt. Die Leitplatten 9a, 9b und 9c liegen an der Aussenmauer, während die Leitplatten 19a, 19b und 19c nach der Raummitte hin versetzt sind.
Bei dem in Fig. 7 veranschaulichten Ausfüh- rungsbeispiel ist wiedierum der Fall zugrunde gelegt, dass die Ventilatoren 16 und 17 an ein und derselben Aussenmauer liegen. Die Raumtiefe erreicht aber hier einen Wert von 15 m und mehr. Die errechnete Länge L ist hier bei zulässigem S bei zwei versetzten Leitplatbenreihen gemäss Fig. 6 nicht mehr vorhanden. Es ergibt sich damit die Notwendigkeit, zwei Leitplattenreihen ohne Unterbrechungen einseitig parallel anzuordnen. Es ergeben sich auf diese Weise zwei durchgehende Leitplattenreihen 9 und 19.
Schliesslich ist in Fig. 8 ein Ausführungsbeispiel für eine zweiseitige Anordnung von Ventilatoren veranschaulicht, wobei auf der Mauerseite 18 die Ventilatoren 20 und 21 zusätzlich zu den in der Mauer 1 befindlichen Ventilatoren 16 und 17 angebracht sind. Hier sind zwei Leitplattenreihen 9 und 29 einander gegenüber spiegelbildlich angeordnet.
Bei gröss ! erer Raumtiefe können entsprechend den Fig. 6 und 7 auch jeweils mehrere versetzt angebrachte oder parallel angeordnete durchgehende Leitplattenreihen vorgesehen sein. Anzahl und Grosse der Schlitze sind dabei nach der maximale Lüfterleistung zu bemessen. Durch die kassettenartige Aufteilung der Leitplatten in einzelne Abschnitte und deren getrennte erstell-odler Abschliessmöglichkeit kann bei Verminderung der Ventilatorleistung jeweilys eine beliebige Anzahl von Austritts öffnungen verringert oder ganz geschlossen werden.
Ein Msrfür besonders geeigneter und vorteilhafter Luftführungskörper ist in Fig. 9 dargestellt und besteht im wesentlichen aus der Leittafel 31, der mit den Abstandsleisten 32,33 und 34 versehen ist. Die Dicke dieser Leisten ist so bemessen, dass bei der Anbringung des Körpers unter der Stalldecke ein Austrittsschlitz mit einer Schlitzbreite S zwischen : bis drei Zentimetern entsteht. Beim Anbringen an der Stalldecke, wobei die Obersleiten der Leisten 32,33 und 34 die Stalldecke berühren, ist mit einem längs der Abstandsleiste 32 verlaufenden Lufteintrittsschlitz zu rechnen, dessen Breite durch die gestrichelte Linie 35 begrenzt zu denken ist.
Demzufolge sind die Absbandslleisten 33 und 34 in ihrem Bereich B Sir den Lufteintritt und in ihrem Bereich Z für die Luftführung berechnet. Dieselben Vberlegangen gelten auch für die Tafel 31, so dass einer bestimmten Einlassbreite B für die Frischluft und einer bestimmten Schlitzbreite S für den Luftaustritt eine bestimmte Zungenlänge Z zugeordnet ist. Bei Massen für B zwischen 4 und 8 cm gelten Zungenbreiten zwischen 5 und 25 cm. Am Luftaustrittsschlitz ist an der Tafel 31 einie Verschlussklappe 37 beispielsweise mit Hilfe von Scharnieren 38 und 39 befestigt. Durch Verstellen dieser Klappe kann der Luftaustrittsschlitz ganz oder teilweise verschlossen werden.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Anwendung natürlich nicht auf Viehställe, sondern ist sinngemäss auch allgemein für alle Belüftungszwecke geeignet, bei denen ähnliche Verhältnisse herrschen. So können gegebenenfalls auch Räume, in welchen in andener Weise damit zu rechnen ist, dass Dunst anfällt, in dieser Weise belüftet werden. Dementspre- chend hat die Erfindung auch Bedeutung für Räume, in denen Menschen in grösserer Anzahl oder Maschinen und Apparatunen Wärme undl Schwergas entwik- keln und wo auch Sauerstoff verbraucht wird. So können z.
B. nicht nur ArbeitsrÏume, Vortragssäle usw. im Sinne der Erfindung mit Frischluft versehen werden, sondern auch industrielle Betriebe mit Öfen, Einschmelzapparaturen usw. lassen sich in gleicher Weise vorteilhaft bel ften. Dies kann vornehmlich für Anlagen nach Art von Glasschmelzen, Formereibletrieben usw. wichtig sein, da dort auf Zugfreiheit besonderer Wert gelegt werden muss.