-
Vorrichtung zur Stallüftung
-
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stallüftung
mit einem Abluftschacht, der über eine Lufteintrittsöffnung mit dem Stallinnenraum
und über eine Luftaustrittsöffnung mit der Aussenluft in Verbindung steht und in
dem ein Ventilator angeordnet ist.
-
Für die Viehhaltung in Ställen ist ein optimales Stallklima eine wesentliche
Bedingung. Das Stallklima entsteht im wesentlichen durch das Zusammenwirken der
Temperatur, der Feuchtigkeit, der Bewegung und der Verunreinigung der Stalluft.
Insbesondere die von den Tieren abgegebene Wärme und Feuchtigkeit macht eine ständige
Erneuerung der Stalluft und somit eine ununterbrochene Lüftung des Stalles notwendig.
In den Sommermonaten sind Luftfördermengen von einigen hundert cbm/h pro Großvieheinheit
(500 kg Tiergewicht) erwünscht.
-
In den Wintermonten genügen 1o - 25 % dieser Mengen, d.h.
-
der Luftaustausch muß geringer gehalten werden, um eine Unterkühlung
der Stalluft durch die zugeführte kalte Frischluft zu vermeiden.
-
Ein wesentliches Problem bei der Stallüftung besteht darin, die Abluft
so in die Umgebung abzuführen, daß keine Belästigung,
insbesondere
keine Geruchsbelästigung bei den umliegenden Wohngebäuden auftritt. Dies ist insbesondere
bei Schweinemastställen und bei Geflügelställen wichtig, bei denen eine besonders
starke Geruchsentwicklung auftritt.
-
Um eine Belästigung durch die Emission der Stallabluft zu vermeiden,
war es bisher üblich, die Stalluft durch möglichst hohe Abluftschächte abzuführen,
so daß die Emission in die Umgebung in möglichst großer Höhe erfolgte. Dadurch wurde
eine ausreichende Durchmischung der Stalluft mit der Umgebungsluft erreicht. Nachteilig
ist dabei die erforderliche große Höhe der Abluftschächte, die hohe Kaminaufbauten
erfordert.
-
Weiter ist es bekannt, die in den Abluftschächten üblicherweise vorhandenen
Ventilatoren so stark auszulegen, daß die Abluft mit hoher Strömungsgeschwindigkeit
aus dem Abluftschacht austritt und somit auch ohne große Höhe dieses Schachtes in
höhere Luftschichten gelangt.
-
Um die hohe Ausströmgeschwindigkeit zu erreichen, muß eine große Luftmenge
aus dem Stall abgesaugt und durch Frischluft ersetzt werden. Dies würde in den Wintermonaten
zu einer Unterkühlung der Stalluft führen.
-
Aus diesem Grunde muß während der kälteren Jahreszeiten
die
Ventilatordrehzahl bzw.-leistung verringert werde was andererseits jedoch wieder
dazu führt, daß die Abluft nicht in ausreichende höhen befördert wird.
-
In jüngster Zeit wurde schließlich eine Abluftwaschanlage vorgeschlagen,
die in den Abluftschacht eingebaut wird.
-
Bei dieser Anlage wird die Abluft durch herabrieselndes Wasser geleitet,
das Geruchs- und Schmutzstoffe aufnimmt.
-
Eine solche Anlage ist nicht nur in der Herstellung aufwendig sondern
führt auch zu beträchtlichen Betriebskosten.
-
Die Anlage stellt nämlich einen beträchtlichen Strömungswiderstand
dar, der eine erhebliche Erhöhung der Ventilatorleistung zum Absaugen der Stalluft
erforderlich macht.
-
Ausserdem verbraucht diese Anlage Wasser und zusätzlich Antriebsenergie
für das Umpumpen des Waschwassers.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß mit geringem Aufwand eine Emission
der Stallabluft in ausreichende Höhen zuverlässig und unabhängig von der Menge der
abgesaugten Stalluft möglich ist.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung zwei Wege vor, durch
die jeweils die Ausströmgeschwindigkeit der Abluft aus der Austrittsöffnung der
Abluftschachtes unabhängig von der Menge der abgesaugten Stalluft konstant gehalten
wird.
-
In einer Ausführungsform der Erfindung wird dies bei einer Vorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß ein Luftmischkasten in dem Abluftschacht
zwischen Eintrittsöffnung und Ventilator vorgesehen ist, der wenigstens eine verschließbare
Senkundärluftöffnung aufweist, die mit der Aussenluft in Verbindung steht.
-
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird dies bei einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß in dem Abluftschacht
in der Nähe seiner Austrittsöffnung eine im Durchtrittsquerschnitt veränderbare
Düse vorgesehen ist.
-
Selbstverständlich können auch beide Ausführungsformen kombiniert
werden, so daß in dem Abluftschacht zwischen Eintrittsöffnung und Ventilator ein
Luftmischkasten und in der Nähe der Austrittsöffnung eine veränderbare Düse vorgesehen
sind.
-
Weitere vorteilhafte Ausfilhrungsformen der Erfindung sind in den
Ansprüchen angegeben.
-
Durch die erfindungsgemäße Verwendung des Luftmischkastens wird es
möglich, den Ventilator im Abluftschacht stets mit der gleichen, für eine ausreichende
Ausströmgeschwindigkeit
notwendigen Drehzahl zu betreiben. In den
Sommermonaten, in denen eine große Luftmenge aus dem Stall abgesaugt werden muß,
werden die Sekundärluftöffnungen des Luftmischkastens verschlossen, so daß die gesamte
vom Ventilator angesaugte Luft aus dem Stall abgesaugt wird.
-
In den kälteren Jahreszeiten können die Sekundärluftöffnungen zunehmend
geöffnet werden. Dadurch wird vom Ventilator zunehmend Außenluft angesaugt und die
aus dem Stall abgesaugte Luftmenge entsprechend reduziert. Die Gesamtmenge der vom
Ventilator angesaugten Luft und somit die Ausströmgeschwindigkeit an der Austrittsöffnung
des Abluftschachtes bleibt dabei aber gleich.
-
Das Mengenverhältnis zwischen angesaugter Außenluft und angesaugter
Stalluft hängt von dem Verhältnis der Offnungsquerschnitte der Eintrittsöffnung
des Abluftschachtes zum Stallinnenraum und der Sekundärluftöffnungen ab. Die Sekundärluftöffnungen
und gegebenenfalls auch die Eintrittsöffnung des Ablauftschachtes sind zur Steuerung
dieses Verhältnisses mit Verschlußklappen versehen. Eine automatische Steuerung
dieser Verschlußklappen durch im Stallinneren angebrachte Thermostate ist besonders
zweckmäßig.
-
Eine gute Temperaturkonstanz der Stalluft kann beispielsweise mit
einem Luftmischkasten erzielt werden, der mehrere Sekundärluftöffnungen aufweist.
Die Verschlußklappen der
einzelnen Sekundärluftöffnungen werden
unabhängig voneinander durch getrennte Thermostate oder durch einen Mehrstufenthermostat
gesteuert. Diese Steuerung kann beispielsweise so erfolgen, daß die Verschlußklappen
der einzelnen Sekundärluftöffnungen jeweils in Abständen von einigen wenigen Graden
der Stalltemperatur geöffnet werden. Auf diese Weise werden bei einem Absinken der
Stalltemperatur automatisch die Sekundärluftöffnungen fortschreitend geöffnet ,
so daß eine geringere Menge Stalluft abgesaugt wird und eine entsprechend geringere
Menge kalter Frischluft in den Stall eintritt.
-
Bei einem Ansteigen der Stalltemperatur werden zunehmend die Sekundärluftöffnungen
geschlossen, so daß die aus dem Stall abgesaugte Luftmenge größer wird und eine
größere Menge kalter Frischluft in den Stall eintritt.
-
Zweckmäßigerweise wird der Luftmischkasten im Dachraum über dem Stall
angeordnet. Dies Sekundärluft kann dabei aus dem Dachraum abgesaugt werden. Selbstverständlich
ist es auch möglich, über die Sekundärluftöffnung unmittelbar Aussenluft anzusaugen.
-
Die Anordnung einer Düse mit veränderbarem Durchtrittsquerschnitt
an der Austrittsöffnung des Abluftschachtes ermöglicht die Verringerung der aus
dem Stall abgesaugten
Luftmenge durch eine Verringerung der Ventilatordrehzahl.
-
Die Verengung des Querschnitts der Düse führt bei gleichbleibender
vom Ventilator geförderter Luftmenge zu einer Erhöhung der Ausströmgeschwindigkeit
und bei verringerter Fördermenge zu einer gleichbleibenden Ausströmgeschwindigkeit.
Auf diese Weise können z.B. durch im Stallinnern angeordnete Thermostate der Düsenquerschnitt
und die Ventilatorleistung so gesteuert werden, daß die Luftmenge aus dem Stall
abgesaugt wird, die zur Konstanthaltung der Stalltemperatur erforderlich ist, ohne
daß sich dadurch die Ausströmgeschwindigkeit der Abluft beim Austritt aus dem Abluftschacht
ändert.
-
Im allgemeinen ist der mit einer verstellbaren Düse verbundene konstruktive
Aufwand größer als die Betriebskosten, die dadurch eingespart werden können, daß
der Ventilator während der kälteren Jahreszeiten nicht mit voller Leistung läuft.
Im allgemeinen wird daher die Ausführungsform der Erfindung zu bevorzugen sein,
die nur einen Luftmischkasten aufweist. Unter Umständen können jedoch auch Ausführungsformen
vorteilhaft sein, die nur eine veränderbare Düse oder einen Mischluftkasten und
eine veränderbare Düse aufweisen.
-
Auch bei der Ausführungsform der Erfindung, bei welcher nur ein Luftmischkasten
vorgesehen ist, ist es unter Umständen in den kalten Jahreszeiten möglich, die Ventilatorleistung
zu reduzieren.
-
Dies hat zwar eine geringere Ausströmgeschwindigkeit und damit eine
geringere Auswurfhöhe zur Folge, was aber unter Umständen aufgrund der in der kalten
Jahreszeit geringeren Geruchsentwicklung i S1 Kauf genommen werden kann.
-
Im folgender wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur
schematisch einen Stall mit einer Vorrichtung gem. der Erfindung zeigt.
-
Das in der Zeichnung dargestellte Stallgebäude besteht aus einem Stallraum
10 und einem darüber befindlichen Dachraum 12.
-
Ein Abluftschacht 14 führt von einer in der Decke des Stallraums 1o
angebrachten Eintrittsöffnung 16 durch den Dachraum 12 und über das Dach des Stallgebäudes
hinaus, wo der Abluftschacht mit einer Austrittsöffnung 18 ins Freie mündet. Im
Dachraum 12 ist in den Abluftschacht 14 ein Luftmischkasten 20 eingesetzt. Oberhalb
des Luftmischkasten 20 befindet sich in dem Abluftschacht 14 ein Ventilator 22,
der die Luft von unten ansaugt und nach oben durch die Austrittsöffnung 18 ins Freie
befördert.
-
Unmittelbar vor der Austrittsöffnung 18 befindet sich in dem Abluftschacht
14 eine blendenartige Düse 24,
deren Durchtrittsquerschnitt veränderbar
ist.
-
Der Luftmischkasten 20 besitzt runden oder rechteckigen Querschnitt
und ist nach unten zu der Schachteintrittsöffnung 16 und nach oben zu dem Abluftschacht
14 hin offen.
-
Der Ventilator 22 kann somit die Luft aus dem Stallraum 10 durch die
Eintrittsöffnung 16 und den Luftmischkasten 20 ansaugen.
-
Uber den Umfang verteilt weist der Luftmischkasten 20 Se-kundär-Luftöffnungen
26 auf, von denen in der Schnittdarstellung der Zeichnung zwei zu sehen sind. Diese
Sekundärluftöffnungen 26 münden in den Dachraum 12.
-
Die Sekundärluftöffnungen 26 sind mit steuerbaren Verschlußklappe
28 versehen. Ebenso ist die Eintrittsöffnung 16 mit einer steuerbaren Verschlußklappe
30 versehen.
-
Die Verschlußklappen 28 der Senkundärluftöffnungen 26 und die Verschlußklappe
30 der Eintrittsöffnung 16 sind jeweils gesondert durch Thermostate 32 steuerbar,
die im Stallraum 1o angebracht sind.
-
Die aus dem Stallraum 1o abgesaugte Luft wird durch Frischluft ersetzt,
die von außen in den Stallraum eindringt, wozu beispielsweise eine gegebenenfalls
auch mit einer Verschlußklappe versehene Fensteröffnung 34 dient.
-
Die aus dem Dachraum 12 durch die Sekundärluftöffnungen 26 abgesaugte
Luft wird durch Frischluft ersetzt, die beispielsweise durch ein Fenster 36 eindringen
kann.
-
Die dargestellte Stallüftungsvorrichtung arbeitet in folgender Weise.
-
Der Ventilator 22 wird im allgemeinen das ganze Jahr hindurch mit
gleichbleibender Drehzahl und somit gleichbleibender Luftfördermenge betrieben.
Er saugt somit stets die gleicheLuftmenge aus dem Luftmischkasten 20 an und fördert
diese mit gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit durch die Austrittsöffnung 18
ins Freie. Die Ventilatorleistung 22 und der Durchtrittsquerschnitt der Düse 24
werden entsprechend der zur Verfügung stehenden Höhe des Abluftschachtes 14 so gewählt,
daß die Ausströmgeschwindickeit an der Austrittsöffnung 18 ausreicht , um die Abluft
in eine Höhe zu befördern, die ausreicht, um diese Abluft ausreichend mit der Außenluft
zu vermischen und zu verdünnen, so daß keine Geruchsbelästigung der Umgebung auftritt.
-
Die durch den Ventilator 22 aus dem Luftmischkasten 20 abgesaugte
Luft wird durch die Luft ersetzt, die durch die Eintrittsöffnung 16 aus dem Stallraum
1ound durch die Sekundärluftöffnungen 26 aus dem Dachraum 12 nachströmt.
Das
Verhältnis der aus dem Stallraum 1o nachströmenden Luftmenge zu der aus dem Dachraum
12 nachströmenden Luftmenge wird durch das Verhältnis der öffnungsquerschnitte der
Eintrittsöffnung 16 und der Sekundärluftöffnungen 26 bestimmt.
-
Diese Öffnungquerschnitte sind durch die Verschlußklappen 30 bzw.
28 veränderlich einstellbar.
-
Jede der Verschlußklappen 28 und 30 ist unabhängig durch einen der
Thermostate 32 steuerbar. Die Thermostate 32 für die Verschlußklappen 28 sind beispielsweise
in Temperaturschritten von 2 oder 3 K eingestellt und schließen jeweils die zugehörige
Verschlußklappe 28, wenn die eingestellte Temperatur überschritten wird.
-
In den heißen Sommermonaten wird die Temperatur im Stallraum lo im
allgemeinen über den eingestellten Temperaturen aller oder nahezu aller Thermostate
32 liegen. Sämtliche oder nahezu sämtliche Verschlußklappen 28 sind daher geschlossen.
Die gesamte von dem Ventilator 22 geförderte Luftmenge wird daher aus dem Stallraum
lo abgesaugt und durch kühlere Außenluft ersetzt. Auf diese Weise wird die erwünschte
starke Belüftung mit häufiger Lufterneuerung erreicht.
-
Beim Absinken der Außentemperatur in den kälteren Jahreszeiten führt
die von außen durch die Fensteröffnung 34
nachströmende Frischluft
zu einer Abkühlung der Temperatur im Stallraum 10. Dementsprechend werden durch
die Thermostaten 32 fortschreitend einige der Verschlußklappen 28 geöffnet.
-
Der Ventilator 22 saugt daher zunehmen Sekundärluft aus dem Dachraum
12 an ud die aus dem Stallraum 10 angesaugte Luftmenge verringert sind. Dadurch
verringert sich auch die Menge der vor) außen in den Stallraum 10 nachströmenden
kalten Frischluft, so daß ein weiteres Absinken der Temperatur im Stallraum 1o verhindert
wird. Die Temperatur im Stallraum lo wird auf diese Weise auf einem einstellbaren
Wert stabilisiert.
-
Bei einem zu starken Absinken uer Temperatur im Stallraum 1o kann
durch einen zusätzlichen weiteren Thermostaten 32 die Verschlußklappe 30 der Eintrittsöffnung
16 zusätzlich verschlossen oder verkleinert werden, so daß das Nachströmen von kalter
Frischluft in den Stallraum 1O kurzfristig vollständig unterbrochen werden kann.
-
Solange bei der geschilderten Betriebsweise der Vorrichtung der Ventilator
22 mit gleichbleibender Leistung läuft, wird der Durchtrittsquerschnitt der Düse
24 nicht geändert. In den kalten Wintermonaten, in denen ein geringerer Luftaustausch
im Stallraum 1o erforderlich ist, kann jedoch die Drehzahl und damit die Förderleistung
des Ventilators 22 auch reduziert werden.
-
Um trotzdem an der Austrittsöffnung 18 die notwendige Strömungsgeschwindigkeit
zu erhalten, wird in diesem Falle der Durchtrittsquerschnitt der Düse 24 verkleinert.