DE2612535B2

DE2612535B2 - Verfahren zum lagern und trocknen von heu und einrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2612535B2
Application number: DE19762612535
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing Bolligen; Nolte Herbert Burgdorf; Burgdorfer (Schweiz)
Original assignee: Aebi & Co Ag, Maschinenfabrik, Burgdorf (Schweiz)
Priority date: 1975-04-30
Filing date: 1976-03-24
Publication date: 1977-12-29
Also published as: DE2612535A1; DD123902A5; DE2612535C3; FR2309814B1; AT365770B; FR2309814A1; CH592282A5; ATA314476A; SE7604871L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lagern und Tiucknen von Sleu, wobei das Heu durchlüftet wird. Solche Trocknungs- oder Belüftungsanlagen zum Belüften von Heu sind allgemein bekannt. Dabei entscheidet der Landwirt üblicherweise darüber, wann die Anlage einzuschalten sei, das heißt, wann die Bedingungen zum Trocknen des Heus günstig seien. Es ist jedoch schwierig, jeweils eindeutig festzustellen, welchen Trocknungsgrad das Heu bereits erreicht hat, und ob die verfügbare Luft das Heu überhaupt noch zu trocknen vermag oder nicht. Diese Entscheidung ist besonders schwierig, weil das Feuchtegleichgewicht je nach Futterart und Temperatur variieren kann. Heu kann aber mit Luft von gegebener Feuchtigkeit nur bis zum Feuchtegleichgewicht getrocknet werden. Bei 20° C Lufttemperatur gelten die nachstehenden Werte:

Relative Luftfeuchtigkeit

95% 80% 60% 40%

Feuchtegleichgewicht

40-55% 26-32% 18-22% 15-17%

Wird Heu mit Luft höherer relativer Feuchtigkeit belüftet als dem Feuchtegehalt des zu trocknenden Heus entspricht (z. B. relative Luftfeuchtigkeit 95% und Heu mit 30% Feuchtegehalt), so wird das Heu durch diese Luft angefeuchtet. Dabei wird Wasser aus der Luft im Heustock eingelagert, was die Trocknungszeit unnötig verlängert.

Es besteht daher das Bedürfnis nach Möglichkeiten zur Messung des Feuchtegehaltes des Heus und zur automatischen Steuerung der Belüftung derart, daß nur bei günstigen Verhältnissen belüftet wird. Es ist bereits ein Belüftungsverfahren bekannt, bei dem in Abhängigkeit von mindestens einer physikalischen Größe in vorbestimmten Zeiträumen bzw. langzeitig Luft durch das Heu durchgeleitet wird (DT-AS 1097366). Dabei wird im Heu ein Temperaturfühler angeordnet, der die Temperatur im Heustock überwacht. Außerdem wird ein Feuchtigkeitsmesser vorgesehen, der die Luftfeuchtigkeit ermittelt und die Belüftung einschaltet, wenn die Luftfeuchtigkeit einen bestimmten Wert unterschreitet (DT-AS 1097 366). Der Temperaturfühler dient dazu, die zeitweise Einschaltung der Belüftung zwecks Vermeidung einer Überhitzung nur dann erfolgen zu lassen, wenn im Heustock eine zu hohe Temperatur herrscht. Abgesehen davon, daß diese Anlage umständlich ist, indem ein Temperaturfühler im Heustock anzuordnen und außerdem ein Feuchtigkeitsmesser vorzusehen ist, muß auch die Funktionstüchtigkeit in Frage gestellt werden. Erfahrungsgemäß erhitzen sich Heustöcke lokal und es kann mittels eines einzigen Temperaturfühlers nicht mit Sicherheit festgestellt werden, ob eine übermäßige Erwärmung eingetreten ist oder nicht. Außerdem genügt es nicht, die Luftfeuchtigkeit zu messen, um sicher zu sein, daß die Bedingungen zum Trocknen des Heus gegeben sind. Wie oben erläuiert, sind verschiedene Faktoren dafür maßgebend, ob mit bestimmter Luft getrocknet werden kann oder nicht. Es ist das Ziel der Erfindung, die Belüftung nach besonders einfachen Kriterien zu steuern. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in vorbestimmten Zeit-Abständen probeweise Luft durchgeleitet wird, und daß die erwähnte physikalische Größe sowohl an der in das Heu eintretenden, als auch an der aus dem Heu austretenden Luft gemessen und an Hand dieser Messungen festgestellt wird, ob dem Heu Feuchtigkeit entzogen oder zugeführt wird, und daß von intermittierender auf langzeitige Belüftung übergangen wird, solange tlcm Heu Feuchtigkeit entzogen wird.

Die probeweise Belüftung gibt jeweils ohne umständliche Ermittlung verschiedener physikalischer

Größen zuverlässig darüber Auskunft, ob eine langzeitige Belüftung sinnvoll sei oder nicht. Es genügt im einfachsten Falle, die Temperaturen der ein- und austretenden Luft zu ermitteln. Erfolgt eine Abkühlung der Luft, so kann daraus geschlossen werden, daß Feuchtigkeit durch Verdunstung entzogen wird.

Es ist zwar auch bekannt, zur Regelung der Temperatur in einem Lagerraum Temperaturen beidseitig eines Wärmetauschers zu messen, um einen Mittelwert der Temperaturen zu ermitteln (DT-AS 127687t"), aber diese Maßnahme steht in keinem Zusammenhang mit dem Trocknen von Lagergut und mit einer probeweisen Belüftung sowie einer Aussage darüber, ob einem Gut Feuchtigkeit entzogen wird oder nicht.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, mit einer Belüftungsvorrichtung für das zu trocknende Heu und mit Schaltmitteln zur intermittierenden EinschaHung der Belüftungsvorrichtung, die gekennzeichnet ist durch Meßfühler am Lufteintritt und -Austriit zur Messung der Lüfttemperaturen sowie in Abhängigkeit vom Meßergebnis steuerbare, zweite Schaltmittel zur Umschaltung der Belüftungsvorrichtung von intermittierendem auf kontinuierlichen Betrieb und umgekehrt.

Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispiels einer automatischen Steuerung für eine Heubelüftungsanlage an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch die Belüftungsanlage und Fig. 2 zeigt das Schaltschema der automatischen Steuerung.

Fig. 1 zeigt den Heustapel 1, der auf einem Rost 2 ruht. In den unter dem Rost liegenden Hohlraum kann mittels eines Ventilators 3 Luft eingeblasen werden, welche dann durch den Heustapel 1 aufsteigt und oben austritt. Fig. 1 zeigt einen Teil einer automatischen Förder- und Verteilanlage bekannter Bauart für das Heu.

Im Eintritt des Belüftungskar.als in den Hohlraum unter dem Rost 2 befindet sich ein erster Temperaturfühler F₁, der über ein Kabel 4 mit der automatischen Steueranlage verbunden ist. Auf dem Heustapel befindet sich ein Dreibein 5, an welchem ein zweiter Temperaturfühler F₂ hängt, der über ein Kabel 6 mit der automatischen Steuerung verbunden ist. Die Temperaturfühler F₁ und F₂ messen während des Betriebs die Temperatur der in den Heustapel von unten eintretenden und der oben austretenden Luft.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Temperaturfühler F₁ und F₂ in eine Meßbrücke geschaltet, welche aus einem Netzgerät 7 mit einer stabilisierten Gleichspannung gespeist wird. Die Ausgangsspannung der Brücke wird einem Differenzialverstärker 8 zugeführt, dessen Ausgang über einen Widerstand 9 ein Relais 10 betätigt. Dieses Relais weist Kontakte 10« und 10b auf. Der Verstärker 8 und das Relais 10 sind so ausgebildet und bemessen, daß das Relais 10 erregt wird, wenn die Temperatur am Meßfühler F₁. also die Temperatur der eintretenden Luft, höher ist als die vom Meßfühler F₂ gemessene Temperatur der austretenden Luft.

Die Schaltung weist ferner Relais 11-14 auf. welchen Kontakte Ha und lib bzw. 12«. ϊ2/-< und !2; bzw. 13«, 13/7 und 13c bzw. 14« und 14/) zugeordnet sind. Die Relais 13 und 14 sind einstellbare Zeilrelais.

deren Kontakte 13« υ ad 14« bei Erregung sofort ansprechen, während die Kontakte 13b und 14t mit einer einstellbaren Verzögerung betätigt werden. Die Schaltung weist ferner ein Schütz 15 mit Kontakten ISu zur Einschaltung des Motors 16 des Belüftungsventilators auf. Schließlich sind zwei Handschalter A und H vorgesehen, die wahlweise unabhängig voneinander eingeschaltet werden können. Bei Einschaltung des Schalters A arbeitet die Anlage automatisch, während bei Einschaltung des Schalters H eine nicht automatisch gesteuerte, dauernde Belüftung stattfindet. Den Selbstunterbrecher-Kontakten 11« und 12« der Relais 11 und 12 sind Widerstände 17 bzw. 18 parallel geschaltet, über welche die erregten Relais

11 und 12 bei reduziertem Strom gehalten werden. Die Stromkreise der Relais 11 und 12 führen über einen gemeinsamen Gleichrichter 19 derart, daß je ein diesen Relais parallel geschalteter Kondensator

20 oder 21 aufgeladen wird, wenn das parallel geschaltete Relais erregt ist. Die Kondensatoren 20 und

21 bewirken eine gewisse Abfallverzögerung der Relais 11 und 12.

Die Schaltung ist im Ruhezustand, d. h. bei offenen Schaltern A und H gezeigt. Wird der Schalter H geschlossen, so wird das Relais 11 erregt und hält sich nach dem Öffnen seines Selbstunterbrecher-Kontaktes 11a über den Widerstand 17. Über den Kontakt life wird das Schütz 15 und damit der Belüftungsmotor 16 eingeschaltet. Die ganze übrige Schaltung bleibt stromlos, und die Belüftung bleibt somit eingeschaltet bis die Bedienungsperson den Schalter H öffnet.

Wird der Schalter A eingeschaltet, so wird vorerst über die Kontakte 10« und 13c das Relais 14 erregt. Es schaltet mit seinem Kontakt 14« ebenfalls das Relais 11 ein, so daß in der oben beschriebenen Weise der Belüftungsmotor 16 eingeschaltet wird. Nach einer gewissen Zeit, die so bemessen ist, daß im belüfteten Heu ein praktisch stationärer Zustand erreicht ist, wird der Kontakt 14b umgelegt. Damit wird das Zeitrelais 13 erregt und schaltet mit seinem Kontakt 13c das Zeitrelais 14 aus. Über den Kontakt 14b und den noch geschlossenen Kontakt 12c wird auch das Relais

12 erregt und hält sich mit seinem Kontakt 12b, während der Kontakt 12c geöffnet wird. Der Kontakt 14« wird beim Abfallen des Relais 14 ebenfalls geöffnet, doch hält sich das Relais 11 noch bis zur Entladung des zugeordneten Kondensators 20. Mit der Einschaltung der Relais 13 und 12 wurde zuerst über den Kontakt 12c und dann über den Kontakt 12b das Netzgerät 7 gespeist und damit die Meßbrücke mit den Fühlern F₁ und F₂ wirksam gemacht. Ist nun die Lufttemperatur über dem Heustapel niedriger als die Temperatur der eintretenden Luft beim Fühler F₁. so wird das Relais 10erregt. Damit werden durch Öffnen des Kontaktes 10« die Zeitrelais 13 und 14 stromlos. Das Relais 11 wird jedoch über den sich jetzt schließenden Kontakt 10b gehalten, so daß der Belüftungsmotor 16 weiterhin eingeschaltet bleibt.

Die Schaltung bleibt nun in diesem Zustand, und es wird dauernd belüftet, so lange die Temperatur über dem Heustapel niedrigber bleibt als am Eintritt der Trockenluft, was bedeutet, daß im Heustapel Wasser verdunstet und dieser somit getrocknet wird. Ist bei der gegebenen Lufttemperatur und relativen Luftfeuchtigkeit eine weitere Trocknung des Hcustapels !licht mehr möglich, so wird die Temperatur über dem Heustapel gleich der Temperatur am Lufteintriti sein oder sogar über die Lufleintrittsteinperatui stci-

gen. Die Meßbrücke gelangt damit ins Gleichgewicht oder wird im gegenteiligen Sinne verstimmt, und das Relais 10 fällt ab; damit kehren die Kontakte 10a und 10 b in die dargestellte Ruhelage zurück. Damit wird vorerst der Stromkreis des Relais 11 unterbro- ^r> chen, doch wird dasselbe durch den Kondensator 20 noch gehalten. Über den sich schließenden Kontakt 10a wird das Zeitrelais 14 wieder eingeschaltet und hält das Relais 11 über seinen Kontakt 14a. Damit ist wieder der obenerwähnte ursprüngliche Zustand "> hergestellt. Es wird also noch während einer gewissen, durch das Zeitrelais 14 bestimmten Dauer belüftet. Dann erfolgt wieder die obenerwähnte Umschaltung, bei welcher das Relais 13 erregt wird. Das Netzgerät 7 ist über 12b gespeist. Wenn nun nach wie vor die ii Temperatur über dem Heustapel gleich oder höher ist als am Lufteintritt, wird das Relais 10 nicht erregt. Das Relais 11 fällt endgültig ab und schaltet den Belüftungsmotor aus. Im übrigen bleibt nun die Schaltung in dem Zustand, in welchem die Relais 13 und 12 erregt sind und die Belüftung ausgeschaltet ist, bis nach einer vorwählbaren Zeit von beispielsweise einer Stunde das Zeitrelais 13 seinen eigenen Kontakt 13 b öffnet und damit abfällt. Zugleich wird über den Kontakt 13c das Zeitrelais 14 wieder eingeschaltet, welches über den Kontakt 14a das Relais 11 erregt und damit den Belüftungsmotor einschaltet. Es wird nun wiederum während der durch das Zeitrelais 14 bestimmten Dauer von beispielsweise 10 Min. belüftet. Während dieser Belüftungsdauer zeigt der Zustand m des Relais 10 wieder an, ob die Temperatur über dem Heustapel höher oder niedriger liege als die Temperatur am Lufteintritt. Liegt die Temperatur höher, so ist das Relais 10 nicht erregt, und die Belüftung wird ausgeschaltet wie oben beschrieben. Ist jedoch die Lufttemperatur über dem Heustapel niedriger als am Lufteintritt, was bedeutet, daß wiederum Feuchtigkeit aus dem Heustapel abgeführt wird, ist das Relais 10 erregt und schaltet das Relais 11 und damit die Belüftung über seinen Kontakt 10b wieder dauernd ein.

Bei automatischem Betrieb ist somit dafür gesorgt, daß intermittierend belüftet wird, beispielsweise jede Stunde während 10 Min. Diese Maßnahme ist einerseits erforderlich, um unerwünschte Erhitzungen und damit Verluste an Nährwert im Heustapel zu vermeiden. Anderseits wird nun während jeder Belüftungsperiode durch die Meßbrücke bzw. das zugeordnete Relais 10 ermittelt, ob aus dem Heustapel Feuchtigkeit abgeführt werde oder nicht, und dieser Messung entsprechend wird auf Dauerbelüftung umgeschaltet oder nicht.

Zum Einfüllen von Heu auf den bereits vorhandenen Heustapel wird das Dreibein 5 mit dem Meßkabel 6 entfernt und dann wieder hingestellt. Der Meßfühler 2 könnte aber auch ungefähr über der Mitte des Heustapels an einem Kabel hängen, das auf eine unter der Decke des Stapelraumes angebrachte Kabelspule aufgerollt werden kann, wobei das Kabel über Schleifringe oder im Falle einer Wechselstrommessung über einen Drehübertrager mit einer festen Zuleitung zur Stromschaltung verbunden sein könnte.

Die beschriebene Messung der Temperaturen am Lufteintritt und über dem Heustapel ist einfach und zuverlässig. Es wäre jedoch grundsätzlich auch möglich, eine andere physikalische Größe am Lufteintritt und -austritt zu messen, beispielsweise die relative oder absolute Luftfeuchtigkeit. Da sich die Luft beim Entzug von Feuchtigkeit aus dem Heustapel abkühlt, wäre in diesem Falle sowohl die relative als auch die absolute Luftfeuchtigkeit am Austritt höher als am Eintritt. Es ließe sich also mit dieser Messung eine der beschriebenen entsprechende Steuerung vornehmen.

Wie Fig. 2 zeigt, ist in die Meßbrücke ein einstellbarer Widerstand geschaltet. Mit ihm kann beim Ausführungsbeispiel die Temperaturdifferenz an der Meßfühlern F, und F₂ vorgewählt werden, bei welchei das Relais 10 ansprechen soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Lagern und Trocknen von Heu, wobei in Abhängigkeit mindestens einer physikalischen Größe in vorbestimmten Zeiträumen bzw. langzeitig Luft durch das Heu durchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in vorbestimmten Zeitabständen probeweise Luft durchgeleitet wird und daß die erwähnte physikalische Größe sowohl an der in das Heu eintietenden als auch an der aus dem Heu austretenden Luft gemessen und an Hand dieser Messungen festgestellt wird, ob dem Heu Feuchtigkeit entzogen oder zugeführt wird, und daß von intermittierender auf langzeitige Belüftung übergangen wird, solange dem Heu Feuchtigkeit entzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dauer der jeweiligen probeweisen Belüftung derart wählt, daß am Ende jeder Belüftungsperiode im Heu quasi stationäre Zustände herrschen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Größe die Temperatur der Luft ist, und daß man auf langzeitige Belüftung übergeht, wenn die Temperatur der eintretenden Luft höher ist als die Temperatur der austretenden Luft.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, mit einer Belüftungsvorrichtung für das zu trocknende Heu und mit Schaltmittel zur intermittierenden Einschaltung der Belüftungsvorrichtung, gekennzeichnet durch Meßfühler (Fl, Fl) am Lufteintritt und -austritt zur Messung der Lufttemperaturen sowit in Abhängigkeit vom Meßergebnis steuerbare, zweite Schaltmittel (10) zur Umschaltung der Belüftungsvorrichtung (Ventilator 3) von intermittierendem auf kontinuierlichen Betrieb und umgekehrt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Meßbrücke, in weiche die Meßfühler (Fl, F2) geschaltet sind sowie eine bei in einer bestimmten Richtung gehender Verstimmung der Meßbrücke ansprechende Schaltung (8, 10), welche eine Umschaltung von intermittierendem auf kontinuierlichen Betrieb bewirkt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch zwei Zeitrelais (13, 14) zur Bestimmung der Belüftungsperioden und der Belüftungspausen, welche Relais sich gegenseitig ein- und ausschalten.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch wahlweise schließbare Schalter (A, H) zur Vorwahl von intermittierender oder automatisch gesteuerter Dauerbelüftung einerseits und von willkürlicher Dauerbelüftung anderseits.