Stall mit Lüftung und Verfahren zu seinem Betrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stall mit Lüftung und ein Verfahren zu seinem Betrieb.
Insbesondere bei der Schweinemast sind Bestrebungen im Gange, durch welche die Tiere in einer möglichst hygienischen Umgebung gehalten werden sollen, wobei auch die aus dem Mist entstehenden Gase wegen ihrer Schädlichkeit möglichst abgeführt werden sollen. Wird zu diesem Zweck eine herkömmliche Lüftung verwendet, bei welcher man durch Ventilatoren die Luft aus dem Stall absaugt, so sind die Ergebnisse einerseits nicht befriedigend und anderseits wird der Wärmehaushalt des Stalls, vor allem bei kalten Aussentemperaturen durch unkontrollierten Frischluftzutritt empfindlich gestört. Solche Ventilationsanlagen haben zudem den Nachteil, dass ihre Wirksamkeit stark windabhängig ist.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Stalls mit Lüftung, in welchem eine einwandfreie Belüftung möglich ist, ohne dass dadurch unter normalen Verhältnissen die Nachteile der bekannten Lüftungseinrichtungen auftreten.
Dementsprechend betrifft die Erfindung einen Stall mit Lüftung, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass parallel zur Stallängsachse im Stallboden wenigstens ein Mistkanal und neben diesem und mit ihm durch Abluftöffnungen verbunden ein Abluftkanal unter dem Stallboden sowie im Bereich der Stalldecke Luftzufuhr öffnungen vorgesehen sind.
Ferner ist auch ein Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemässen Stalls mit Lüftung Gegenstand der Erfindung, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass durch die Luftzufuhröffnungen Luft in das Stallinnere geführt und Luft über den Mistkanal und die ihn mit dem Abluftkanal verbindenden Abluftöffnungen durch den Abluftkanal ins Freie geleitet wird.
Dabei sollten die Luftzufuhröffnungen vorzugsweise mindestens quer zur Stallängsachse und wenigstens teilweise angenähert horizontal oder in einem spitzen Winkel zur Horizontalen gerichtet sein, so dass durch die von den durch sie austretenden Luftströmen herrührende Injektorwirkung eine Umwälzung der Stallluft quer zur Stallängsachse erzielt wird. Es können aber auch in Längsrichtung des Stalls bzw. in allen Richtungen Zuluftströme erzeugt werden, wodurch die Luftumwälzung als Verwirbelung erzeugt werden kann.
Dergestalt wird die z. B. kalte Aussenluft mit der warmen Innenluft des Stalls vermischt, während die über dem und im Mistkanal befindlichen, übelriechenden Gase durch die Abluftöffnungen in den Abluftkanal ausgestossen werden. Neben einer hervorragenden und zugfreien Belüftung sowie Entfernung der übelriechenden Gase im Entstehungsbereich bewirkt die unter dem Stallboden im Abluftkanal abfliessende Luft auch noch eine Erwärmung des Stallbodens von unten, wo sie ausserdem gegen den Boden hin isolierend wirkt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird bei hohen Aussenlufttemperaturen, z. B. im Sommer, eine grössere Zuluftmenge in den Stall eingeführt als bei niedrigeren Aussenlufttemperaturen, z. B. im Winter. Dadurch kann einerseits erreicht werden, dass bis zu sehr niedrigen Aussentemperaturen von unter Null Grad eine Beheizung der Zuluft nicht erforderlich ist, wobei trotzdem eine genügende Belüftung des Stalls erreicht wird, da ja der Mist bei hoher Umgebungstemperatur mehr Gase entwickelt als bei niedriger Temperatur.
Um nun nach Möglichkeit ohne Einstellung der Zuluftöffnungen auszukommen, ist es zweckmässig, diese Zuluftöffnungen so zu gestalten, dass sie selbst bei maximalen Zuluftmengen (z. B. im Sommer) keine allzu hohen Luftgeschwindigkeiten im Stall ergeben, weil sonst Zugluftgefahr entstehen könnte. Anderseits sollen diese Zuluftöffnungen auch ohne Verstellung eine genügende Luftgeschwindigkeit bei minimaler Zuluft (z. B.
im Winter) ergeben. Zu diesem Zweck haben sich die handelsüblichen Diffusoren als besonders nützlich er- wiesen.
Wo dies erforderlich erscheint, kann die Zuluft temperaturgeregelt oder gar klimatisiert werden. Normalerweise wird man jedoch bis zu Temperaturen von 0 C ohne Temperaturregelung auskommen und bei tieferen Temperaturen mit einer einfachen Luftvorwärmung gute Resultate erhalten.
Da die Austrittsöffnungen der Abluftkanäle im Freien windgeschützt untergebracht sein können, ist die Anlage praktisch vom Wind unabhängig. Bei geeigneter Verdünnung kann eine Abluft erhalten werden, welche auch im Hinblick auf Geruchsbelästigung wesentliche Fortschritte gegenüber den bisherigen Anlagen erlaubt.
Es kann nun auf zwei Weisen vorgegangen werden.
Entweder wird z. B. durch Sauggebläse Luft via Mistkanal-Abluftkanal abgesaugt oder aber, und dies ist bevorzugt, die Luftumwälzung im Stall findet durch z. B. eingeblasene Luft statt, welche im Stall einen Überdruck erzeugt und dadurch die Abluft verdrängt.
Eine Kombination von Luftabsaugung und Lufteinblasung wäre auch denkbar, und für diese gelten im wesentlichen die gleichen Voraussetzungen wie für die Einblasung. Bei dem bevorzugten Überdrucksystem ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zuluft durch einen mit einem Druckgebläse verbundenen Zuluftkanal, der sich in der Nähe der Stalldecke befinden sollte, und durch an diesem Zuluftkanal angebrachte Zuluftöffnungen in den Stall eingeblasen wird.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Teil eines abgedeclcten Stalls, während
Fig. 2 einen schematischen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1 (in anderem Massstab) wiedergibt.
Die beiden Figuren werden gleichzeitig besprochen.
In den beiden Seitenwänden 1 und 1' des Stalls sind Fenster 2 und 2' vorgesehen, welche im wesentlichen nur die Funktion haben, Tageslicht hereinzulassen. Die Fenster werden normalerweise geschlossen gehalten und sollten höchstens darum zu öffnen sein. damit während betriebspannen der Lüftung eine gewöhnliche Durchlüftung des Stalls möglich ist.
In Fig. 1 ist in der Endwand 1" des Stalls eine Türe 3 vorgesehen, von welcher man in einen auf der Stallängsachse liegenden Mittelgang 4 des Stalls gelangen kann. Beidseits dieses Mittelgangs befinden sich Abteile 5, welche vom Mittelgang durch Gitter 6 und voneinander durch Trennwände 7 getrennt werden. Die Gitter 6 und die Trennwände 7 sind nur etwa einen Meter hoch, was genügt, um die in den einzelnen Abteilen 5 befindlichen Mastschweine voneinander getrennt zu halten. Ausserdem sind beidseits des Mittelganges 4 noch Tröge 6' vorgesehen.
In Fig. 1 ist gestrichelt ein Zuluftkanal 8 mit als Zuluftöffnungen für die Zuluft ins Stallinnere dienenden Diffusoren 9 und von diesen ausgehenden Pfeilen (als Symbol für die Zuluft) eingezeichnet. Ausserdem erkennt man entlang der Wände 1 und 1' Roste 10 und 19', welche auch in Fig. 2 eingezeichnet sind und unter denen sich je ein Mistkanal 11 und 11' befindet. Von den Mistkanälen 11 bzw. 11' führen Öffnungen 12 für die Abluft in die unter dem Boden 13 des Stalls befindlichen Abluftkanäle 14, welche, wie in Fig. 1 ersichtlich, ausserhalb der Stallwand 1" ins Freie geführt sind.
In Fig. 1 erkennt man das Gebläse 15 mit Lufterhitzer 16 und Steuerung 17 schematisch eingezeichnet.
Im Betrieb funktioniert das Ganze wie folgt:
Das Druckgebläse 15 presst eine von der Steuerung 17 bestimmte Luftmenge, die gegebenenfalls vom Lufterhitzer 16 erwärmt wird, in den Zuluftkanal 8, von wo sie durch die Zuluftöffnungen, in diesem Fall Diffusoren 9, in der Nähe der Decke 18 des Stalls gemäss ausgezogenen Pfeilen horizontal und in einem spitzen Winkel zur Horizontalen ausgeblasen wird. Wie man anhand der im oberen Raum der Fig. 2 nebeneinander gezeichneten, ausgezogenen und strickpunktierten Pfeile (letztere stehen für die Innenluft des Stalls) erkennt, wird die Luft an den Wandungen 1 und 1' nach unten gelenkt, wobei sie sich mit der Innenluft des Stalls vermischt. Diese gemischte Innenluft steigt nun in der Mitte des Stalls wieder auf, so dass beidseits des Mittelgangs zwei langsam drehende Luftwalzen entstehen.
Gleichzeitig entsteht im Innern des Stalls ein Überdruck, welcher bewirkt, dass im Sinne der gestrichelten Pfeile die verbrauchte Luft durch die Roste 10, 10' in die Mistkanäle 11, 11' und von da durch die Abluftöffnungen 12 in die Abluftkanäle 14 und von diesen, wie in Fig. 1 oben ersichtlich, ins Freie gelangt. Zweckmässigerweise wird man die Ansaugöffnung des Gebläses 15 und die Austrittsöffnungen der Abluftkanäle 14 so anordnen, dass Abluft vom Gebläse nicht wieder angesaugt werden kann.
Durch die Steuerung 17 ist bei geeigneter Anordnung auch eine Klimatisierung der Zuluft erzielbar.
Falls aus irgendwelchen Gründen die zentrale Anordnung des Zuluftkanals 8 und der Diffusoren 9 im Gegensatz zu Fig. 2 nicht gewünscht sein sollte, so kann der Zuluftkanal 8 unter geeigneter Abwandlung der Austrittsöffnungen auch an anderem Ort in der Deckennähe des Stalls, z. B. in einem Deckenwinkel, untergebracht sein.
Bei Ställen mit mehreren Mittelgängen und somit in der Regel einem Vielfachen von zwei Abteilreihen wird man vorteilhaft bei jedem jeder Reihe von Abteilen zugeordneten Mistkanal Abluftöffnungen 12 vorsehen. Dagegen können mehrere Mistkanäle 11, 11' auch ohne eine in Fig. 2 gezeigte Trennwand 20 unterteilte Abluftkanäle gemeinsam haben. Je nach Grösse des Stalls können auch mehrere Zuluftkanäle 8 nebeneinander im Abstand vogesehen sein.
Es wäre nun aber auch möglich, die Abluftkanäle an ein Sauggebläse anzuschliessen und somit den ganzen Durchlüftungsvorgang mit Unterdruck durchzuführen, wobei die Zuluftöffnungen vorteilhaft nicht in einen gemeinsamen Zuluftkanal, sondern direkt ins Freie führen können.
Der Mistkanal 11 sollte mindestens so tief bemessen sein, dass seine Tiefe 2 % seiner Länge bis zum nächsten Ablauf erreicht oder übersteigt, damit die Möglichkeit besteht, das sogenannte Fliessmist-Entmistungsverfahren anzuwenden, ohne dass der im Kanal 11 eine von der Ablauföffnung hinweg ansteigende Rampe bildende Mist die Abluftöffnungen 12 zusetzt.
Natürlich kann der Kanal 11 auch selbst ein ausreichendes Gefälle haben. Die ebene Anordnung eines in genannter Weise tief genug ausgebildeten Kanals nach der bekannten Fliessmist-Methode ist jedoch von besonderem Vorteil.
PATENTANSPRUCH I
Stall mit Lüftung, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur Stallängsachse im Stallboden (13) wenigstens ein Mistkanal (11) und neben diesem und mit ihm durch Abluftöffnungen (12) verbunden ein Abluftkanal (14) unter dem Stallboden (13) sowie im Bereiche der Stalldecke (18) Luftzufuhröffnungen (9) vorgesehen sind.
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Stable with ventilation and procedures for its operation
The present invention relates to a stable with ventilation and a method for its operation.
Efforts are underway, in particular with pig fattening, by means of which the animals are to be kept in an environment that is as hygienic as possible, with the gases arising from the manure also being removed as far as possible because of their harmfulness. If conventional ventilation is used for this purpose, in which the air is sucked out of the barn by fans, the results are on the one hand unsatisfactory and on the other hand the heat balance of the barn, especially when outside temperatures are cold, is severely disturbed by uncontrolled fresh air access. Such ventilation systems also have the disadvantage that their effectiveness is heavily dependent on the wind.
The aim of the invention is to create a stable with ventilation in which perfect ventilation is possible without the disadvantages of the known ventilation devices occurring under normal conditions.
Accordingly, the invention relates to a stall with ventilation, which is characterized in that at least one manure channel is provided parallel to the longitudinal axis of the stall in the stall floor and next to this and connected to it by exhaust air openings, an exhaust air channel is provided under the stall floor and in the area of the stall ceiling with air supply openings.
Furthermore, a method for operating the stable according to the invention with ventilation is the subject of the invention, which method is characterized in that air is guided into the interior of the stable through the air supply openings and air is guided outside through the waste air channel via the manure channel and the exhaust air openings connecting it to the exhaust air channel becomes.
The air supply openings should preferably be directed at least transversely to the longitudinal axis of the barn and at least partially approximately horizontally or at an acute angle to the horizontal, so that the injector effect caused by the air flows emerging through them causes the barn air to be circulated transversely to the longitudinal axis of the barn. However, supply air flows can also be generated in the longitudinal direction of the stable or in all directions, whereby the air circulation can be generated as swirl.
In this way, the z. B. cold outside air mixed with the warm inside air of the stable, while the foul-smelling gases located above and in the manure channel are expelled through the exhaust air openings into the exhaust air channel. In addition to excellent and draft-free ventilation and removal of the foul-smelling gases in the area where they are generated, the air flowing out under the floor in the exhaust duct also causes the floor to be heated from below, where it also has an insulating effect on the floor.
According to a preferred embodiment of the method according to the invention, at high outside air temperatures, e.g. B. in summer, a larger amount of supply air introduced into the stable than at lower outside air temperatures, z. B. in winter. On the one hand, this means that the supply air does not need to be heated up to very low outside temperatures of below zero degrees, while sufficient ventilation of the stable is achieved, since the manure develops more gases at high ambient temperatures than at low temperatures.
In order to manage without setting the air intake openings, it is advisable to design these air intake openings in such a way that they do not result in excessively high air velocities in the barn even with maximum amounts of air (e.g. in summer), because otherwise there could be a risk of drafts. On the other hand, these supply air openings should ensure sufficient air speed with minimal supply air (e.g.
in winter). Commercially available diffusers have proven particularly useful for this purpose.
Where this appears necessary, the supply air can be temperature-controlled or even air-conditioned. Normally, however, you will get by up to temperatures of 0 C without temperature control and at lower temperatures you will get good results with simple air preheating.
Since the outlet openings of the exhaust air ducts can be housed outside protected from the wind, the system is practically independent of the wind. With suitable dilution, an exhaust air can be obtained which also allows significant progress compared to previous systems with regard to odor nuisance.
You can now proceed in two ways.
Either z. B. sucked by suction fan air via manure duct exhaust duct or else, and this is preferred, the air circulation in the stable takes place through z. B. blown air instead, which creates an overpressure in the stable and thereby displaces the exhaust air.
A combination of air suction and air injection would also be conceivable, and for this essentially the same requirements apply as for the injection. In the preferred overpressure system, it is particularly advantageous if the supply air is blown into the stable through a supply air duct connected to a pressure blower, which should be located near the stable ceiling, and through supply air openings attached to this supply air duct.
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, for example.
Fig. 1 shows a schematic plan view of part of a covered stall, while
Fig. 2 shows a schematic section along line II-II in Fig. 1 (on a different scale).
The two figures are discussed at the same time.
Windows 2 and 2 'are provided in the two side walls 1 and 1' of the stable, which essentially only have the function of letting in daylight. The windows are normally kept closed and should only be able to be opened around them. so that normal ventilation of the barn is possible during the ventilation periods.
In Fig. 1, a door 3 is provided in the end wall 1 ″ of the stable, from which one can get into a central aisle 4 of the stable lying on the longitudinal axis of the stable Partition walls 7. The grids 6 and partition walls 7 are only about one meter high, which is sufficient to keep the fattening pigs located in the individual compartments 5 separate from one another, and troughs 6 'are also provided on both sides of the central aisle 4.
In Fig. 1, a supply air duct 8 is shown in broken lines with diffusers 9 serving as supply air openings for the supply air into the stable interior and arrows emanating from these (as a symbol for the supply air). You can also see along the walls 1 and 1 'grids 10 and 19', which are also shown in Fig. 2 and under each of which there is a manure channel 11 and 11 '. Openings 12 for the exhaust air lead from the manure channels 11 and 11 'into the exhaust air channels 14 located under the floor 13 of the stall, which, as can be seen in FIG. 1, are led outside the stall wall 1 ".
In Fig. 1 one recognizes the fan 15 with air heater 16 and control 17 shown schematically.
In operation, the whole thing works as follows:
The pressure fan 15 presses an amount of air determined by the controller 17, which is optionally heated by the air heater 16, into the supply air duct 8, from where it passes horizontally through the supply air openings, in this case diffusers 9, near the ceiling 18 of the stable according to the solid arrows and is blown out at an acute angle to the horizontal. As can be seen from the solid and dot-dashed arrows drawn side by side in the upper room of FIG. 2 (the latter stand for the inside air of the stable), the air is directed downwards on the walls 1 and 1 ', where it is with the inside air of the Stalls mixed up. This mixed indoor air now rises again in the middle of the stable, so that two slowly rotating air cylinders are created on both sides of the central aisle.
At the same time, an overpressure arises inside the stable, which causes the used air in the sense of the dashed arrows to pass through the grids 10, 10 'into the manure channels 11, 11' and from there through the exhaust air openings 12 into the exhaust air channels 14 and from these, as can be seen in Fig. 1 above, enters the open air. The suction opening of the fan 15 and the outlet openings of the exhaust air ducts 14 are expediently arranged in such a way that exhaust air cannot be sucked in again by the fan.
With a suitable arrangement, air conditioning of the supply air can also be achieved by the controller 17.
If, for any reason, the central arrangement of the air inlet duct 8 and the diffusers 9, in contrast to FIG. 2, should not be desired, the air inlet duct 8 can, with suitable modification of the outlet openings, also be located at another location near the ceiling of the stable, e.g. B. be housed in a ceiling angle.
In the case of stables with several central aisles and thus usually a multiple of two rows of compartments, exhaust air openings 12 will advantageously be provided for each manure channel assigned to each row of compartments. In contrast, several manure channels 11, 11 'can have divided exhaust air channels in common, even without a partition 20 shown in FIG. Depending on the size of the stable, several supply air ducts 8 can be provided next to one another at a distance.
However, it would now also be possible to connect the exhaust air ducts to a suction fan and thus carry out the entire ventilation process with negative pressure, with the supply air openings advantageously not leading into a common supply air duct but directly into the open air.
The manure channel 11 should be dimensioned at least so deep that its depth reaches or exceeds 2% of its length to the next drain, so that there is the possibility of using the so-called flowing manure removal process without the ramp in the channel 11 rising from the drain opening forming manure the exhaust air openings 12 clogs.
Of course, the channel 11 itself can also have a sufficient gradient. However, the planar arrangement of a channel formed deep enough in the above-mentioned manner using the known flow manure method is of particular advantage.
PATENT CLAIM I
Barn with ventilation, characterized in that parallel to the longitudinal axis of the barn in the barn floor (13) at least one manure channel (11) and next to this and connected to it through exhaust air openings (12) an exhaust air channel (14) under the barn floor (13) and in the area of the barn ceiling (18) air supply openings (9) are provided.
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