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Es ist auch bekannt, die Frischluft aus Deckenluftverteilern, die
Luftdurchlässe mit verhältnismäßig großem
Querschnitt und Luftleitflächen
aufweisen, in den Stall austreten zu lassen. Derartige Deckenluftverteiler sind
Anemostaten, Fächerauslässe und Diffusoren. Durch den größeren Querschnitt, den
diese Deckenluftverteiler aufweisen, wird eine höhere Luftgeschwindigkeit erreicht.
Außerdem kann durch die Luftleitflächen auch die Richtung der ausströmenden Frischluft
bestimmt werden, so daß die Frischluft auch in den Tierbereich gelangt. Es sind
auch Anemostaten bekannt, die zusätzliche nach unten gerichtete Ausströmöffnungen
aufweisen, welche durch einen Stellmotor, der von einem im Stall befindlichen Thermostat
gesteuert wird, geöffnet werden, sobald die Stalltemperatur einen eingestellten
Wert überschreitet. Probleme ergeben sich jedoch bei dieser Art von Deckenluftverteilern
in der Übergangszeit und im Sommer bei einem Temperatursturz, z. B.
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bei einer Gewitter- oder Regenperiode. Es kommt dann häufig vor, daß
die Stalltemperatur noch verhältnismäßig hoch ist, während die Außenluft erheblich
niedriger ist. Den Tieren wird dann immer noch über einen längeren Zeitraum verhältnismäßig
kalte Frischluft durch die Deckenluftverteiler mit verhältnismäßig großer Luftgeschwindigkeit
zugeführt, die als Zugluft empfunden wird. Die Zugluft, die mit einem zu großen
und zu raschen Wärmeentzug verbunden ist, führt zu Tiererkrankungen. Deckenluftverteiler
der beschriebenen Art haben außerdem den Nachteil, daß im Winter, wenn die Ventilatoren
eine verhältnismäßig geringe Luftmenge fördern, die Frischluft unkontrolliert austritt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Belüften
eines Stalles der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß der Zustrom
von gegenüber der jeweiligen Stalltemperatur zu kalter Frischluft in den Tierbereich,
insbesondere in der Übergangszeit und bei Temperaturstürzen, vermieden und eine
zu rasche Abkühlung der Stammtemperatur verhindert wird. Des weiteren liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsanlage für einen Stall zur Durchführung
des Verfahrens zu schaffen, die sich auch durch einfachen Aufbau auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst,
daß das Zuführen eines Teils der Frischluft aus verschließbaren, mit Leitflächen
und Luftdurchlässen großen Querschnitts versehenen Dekkenluftverteilern erfolgt,
die geschlossen werden, sobald die Differenz zwischen der Ist-Temperatur im Stall
und der Ist-Temperatur der zugeführten Frischluft einen vorbestimmten Grenzwert
überschreitet.
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Ausgehend von einer Belüftungsanlage für einen Stall mit mindestens
einem Ventilator zum Absaugen der Abluft aus dem Stall, mit mindestens einem Frischluft-Zufuhrkanal,
an den eine Vielzahl von feinen Luftdurchlässen aufweisende Flächenluftverteiler
angeschlossen sind, und mit einem die Ist-Temperatur im Stall messenden, an ein
Regelgerät angeschlossenen ersten Temperaturfühler, ist eine Belüftungsanlage zur
Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an den
Frischluft-Zufuhrkanal mehrere, mittels eines Stellmotors verschließbare, mit Luftleitflächen
und Luftdurchlässen großen Querschnitts versehene Deckenluftverteiler angeschlossen
sind, daß im Frischluftzufuhrkanal ein die Ist-Temperatur der zugeführten Frischluft
messender, an das Regelgerät angeschlossener zweiter Temperaturfühler angeordnet
ist und daß das Regelgerät eine Vergleichsschaltung enthält, die an den Stellmotor
jeweils ein Signal abgibt, sobald die Differenz der von den beiden Temperaturfühlern
festgestellten Ist-Temperaturen einen am Re-
gelgerät einstellbaren Grenzwert über-
bzw. unterschreitet.
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Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, Frischluft über die
Deckenluftverteiler mit Luftdurchlässen großen Querschnitts nur dann einströmen
zu lassen, wenn die Differenz zwischen der Temperatur der einströmenden Frischluft
und der tatsächlich im Stall herrschenden Temperatur nicht allzu groß ist und einen
vorbestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Dieser Grenzwert der zulässigen Temperaturdifferenz
ist abhängig von der jeweiligen Tierart und u. U. auch von dem Tieralter. Der Grenzwert
der zulässigen Temperaturdifferenz liegt im allgemeinen bei 3 bis 5". Liegt die
Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der zugeführten Frischluft und der jeweils
im Stall herrschenden Temperatur unterhalb des Grenzwertes, so wird die Frischluft
sowohl über die Flächenluftverteiler als auch über die Deckenluftverteiler zugeführt.
Durch letztere gelangt Frischluft auch in den Tierbereich. Wenn in der Übergangszeit,
während der Nacht oder im Sommer nach einem Gewitter oder bei Einsetzen einer Regenperiode
die Außentemperatur rasch abnimmt, während im Stall noch wesentlich höhere Temperaturen
herrschen, dann wird der Grenzwert der zulässigen Temperaturdifferenz zwischen Frischluft
und im Stall herrschender Temperatur überschritten. Bei Überschreiten dieses Grenzwertes
werden dann die Deckenluftverteiler geschlossen, so daß der Zustrom von gegenüber
der Stalltemperatur zu kalter Frischluft in den Tierbereich unterbrochen wird. Die
Frischluft kann dann nur noch mit verhältnismäßig geringer Luftgeschwindigkeit aus
den Flächenluftverteilern austreten und gelangt nicht mehr direkt in den Tierbereich.
Es wird damit im Tierbereich kalte Zugluft vermieden. Durch das Schließen der Dekkenluftverteiler
bei Temperatursturz verringert sich die Menge der zugeführten Frischluft und damit
auch die Menge der mit der Abluft abgeführten Wärme. Dies hat zur Folge, daß bei
geschlossenen Deckenluftverteilern die Stalltemperatur langsamer abnimmt. Die langsame
Abnahme der Stalltemperatur ist erwünscht, da dann die Tiere in der Übergangszeit
und bei einem Temperatursturz im Sommer keinen raschen Temperaturschwankungen im
Stall unterworfen sind und sich allmählich an kühlere Stalltemperaturen gewöhnen
können. Nach wie vor wird jedoch die Leistung der Ventilatoren durch einen Mehrpunktethermostaten
in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der gewünschten Soll-Temperatur im Stall
und der tatsächlichen Ist-Temperatur geregelt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen
Querschnitt in raumbildlicher Darstellung durch einen Stall mit einer Belüftungsanlage,
F i g. 2 einen Längsschnitt nach der Linie ll-ll in F i g. 1 in kleinerer Darstellung,
Fig. 3 einen Teillängsschnitt entlang der Linie 111-111 nach F i g. 2 in größerer
Darstellung einer ersten Betriebsstellung, F i g. 4 den Teillängsschnitt gemäß F
i g. 3 in einer zweiten Betriebsstellung.
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In einem Stall 1 sind oberhalb der jeweiligen Tierbereiche zwei zueinander
parallele Frischluft-Zufuhrkanäle 2 angeordnet, in die frische Außenluft über Öffnungen
3 einströmen kann. Die Frischluft-Zufuhrkanäle 2 sind an der Stalldecke 4 montiert.
Der Boden der Frischluft-
Zufuhrkanäle 2 wird im wesentlichen gebildet
durch Flächenluftverteiler 5, die je mit einer Vielzahl von feinen Luftdurchlässen
6 versehen sind. Bei den Flächenluftverteilern 5 handelt es sich um perforierte
Platten oder Lochplatten. Die Größe der Flächenluftverteiler 5 sowie ihr Lüftungsquerschnitt,
d. h., die Anzahl und die Größe der feinen Luftdurchlässe 6 sind so bemessen, daß
die maximale Luftaustrittsgeschwindigkeit an der Unterseite der Flächenluftverteiler
5 etwa 0,5 m/sec beträgt.
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Um die Bildung von Schwitzwasser an der Unterseite der Flächenluftverteiler
5 zu vermeiden, wird die Oberseite der Flächenluftverteiler5 durch eine Isolierschicht
7, beispielsweise aus Hartschaum gebildet. Die Luftdurchlässe 6 erstrecken sich
durch diese Isolierschicht 7 hindurch.
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Es sind ferner an den Frischluft-Zufuhrkanälen 2 mehrere verschließbare
Deckenluftverteiler 8 in größerem Abstand voneinander zwischen den Flächenluftverteilern
5 angeordnet. Die Deckenluftverteiler 8 weisen Luftdurchlässe 9 mit großen Querschnitten.
auf. Die Querschnitte der Luftdurchlässe 9 sind wesentlich größer als die Querschnitte
der Luftdurchlässe 6. Ferner sind die Deckenluftverteiler 8 jeweils mit Luftleitflächen
8a versehen. Durch die verhältnismäßig großen Luftdurchlässe 9 und die Luftleitflächen
8a wird, wie mit den Pfeilen angedeutet ist, eine Luftströmung erzeugt, die bis
in den Tierbereich gelangt. Bei den Deckenluftverteilern 8 handelt es sich um sogenannte
Anemostaten.
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Jeder Deckenluftverteiler 8 weist einen Schieber 10 mit Luftdurchlässen
11 auf, die in der in Fig. 3 dargestellten Öffnungsstellung des Schiebers 10 mit
den Luftdurchlässen 9 fluchten. In der in Fig.4 dargestellten Schließstellung des
Schiebers 10 werden die Luftdurchlässe 9 verschlossen, so daß keine Frischluft mehr
aus den Deckenluftverteilern 8 austreten kann. Zur Betätitung der Schieber 10 ist
ein Stellmotor 12 vorgesehen, der über Betätigungsstangen 13 mit den Schiebern 10
verbunden ist.
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Die Lüftungsquerschnitte der Flächenluftverteiler 5 und der Deckenluftverteiler
8 sind so bemessen, daß etwa die Hälfte der im Sommer maximal erforderlichen Luftmenge
(Sommerluftrate) über die Flächenluftverteiler 5 und der Rest über die Deckenluftverteiler
8 ausströmt.
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Im Stall 1 ist ein erster Temperaturfühler 14 angeordnet, der mit
einem Regelgerät 15 verbunden ist. In einem der Frischluft-Zufuhrkanäle 2 ist ferner
ein zweiter Temperaturfühler 16 angeordnet, der ebenfalls mit dem Regelgerät 15
verbunden ist. Der Temperaturfühler 14 mißt die Ist-Temperatur im Stall 1, während
der Temperaturfühler 16 die Ist-Temperatur der im Frischluft-Zufuhrkanal 2 zugeführten
Frischluft mißt. Das Regelgerät 15 enthält eine nicht dargestellte Vergleichsschaltung,
die in kurzen Zeitintervallen die von den beiden Temperaturfühlern 14 und 16 festgestellten
Ist-Temperaturen miteinander vergleicht. Sobald deren Differenz einen vorbestimmten
und am Regelgerät 15 einstellbaren Grenzwert übersteigt oder unterschreitet, gibt
das Regelgerät 15 ein Signal an die Stellmotoren 12. Bei Überschreiten des Grenzwertes
bewirkt dieses Signal, daß die Stellmotoren 12 das Betätigungsgestänge 13 in Richtung
A verschieben und damit die Schieber 10 in Schließstellung bewegen. Wird umgekehrt
der eingestellte Grenzwert unterschritten, wenn die im Stall 1 gemessene Ist-Temperatur
und die im Frischluft-Zufuhrkanal 2 gemessene Ist-Temperatur eine Differenz aufweisen,
die kleiner ist als der eingestellte Grenzwert, dann erhalten die Stellmotoren 12
ein Signal vom Regelgerät 15 und über das Betätigungsgestänge 13 werden dann die
Schieber 10 wieder in Öffnungsstellung bewegt.
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Die Temperaturdifferenz zwischen der zugeführten Frischluft und der
im Stall 1 herrschenden Temperatur sollte nicht größer sein als maximal 7". Diese
7" sind dann der oben erwähnte Grenzwert. Vorzugsweise liegt jedoch dieser Grenzwert
bei maximal 5". Je nach Tiergattung und Tieralter kann dieser Grenzwert auch darunterliegen.
Damit die Belüftungsanlage den jeweils erforderlichen Verhältnissen angepaßt werden
kann, ist die Größe des Grenzwertes (Spreizung) am Regelgerät 15 einstellbar.
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Das Regelgerät 15 enthält ferner einen mit dem Temperaturfühler 14
verbundenen, nicht dargestellten Mehrpunktethermostaten mit beispielsweise fünf
Thermokontakten, die bei steigender Temperatur nacheinander ansprechen. Es ist ferner
mit dem Temperaturfühler 14 ein nicht dargestelltes Schaltnetzwerk derart verbunden,
daß je nach Differenz zwischen Soll- und Ist-Temperatur des Stalles 1 eine Polumschaltung
und eine Einschaltung einer entsprechenden Stufenspannung einer nicht dargestellten
Spannungsquelle auslöst. Hierdurch werden die Motoren von zur Förderung der Abluft
dienenden Ventilatoren 17 gesteuert, und zwar mit um so größerer Drehzahl, je mehr
die im Stall 1 herrschende Ist-Temperatur von der eingestellten Solltemperatur abweicht.
Je größer also die Differenz zwischen Soll- und Ist-Temperatur des Stalles list,
desto größer ist auch die geförderte Abluftmenge.
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Das Verfahren sowie die Wirkungsweise der zur Durchführung des Verfahrens
dienenden Belüftungsanlage ist anhand einiger Beispiele nachfolgend erläutert.
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Es sei angenommen, daß der zulässige Grenzwert der Temperaturdifferenz
zwischen der zugeführten Frischluft und der im Stall 1 herrschenden Temperatur 5°
ist.
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Dieser Grenzwert (Spreizung) wird am Regelgerät 15 eingestellt.
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Beträgt nun die vom Temperaturfühler 14 gemessene Ist-Temperatur
im Stall 1 14" und die vom zweiten Temperaturfühler 16 gemessene Frischlufttemperatur
18°, dann sind die Deckenluftverteiler 8 geöffnet. Sinkt die Außentemperatur und
damit auch die vom Temperaturfühler 16 gemessene Temperatur der Frischluft unter
160, dann wird der am Regelgerät 15 eingestellte Grenzwert von 5° zwischen Ist-Temperatur
im Stall 1 und Ist-Temperatur der zugeführten Frischluft überschritten. Das Regelgerät
15 gibt ein Signal an die Stellmotoren 12, durch welche die Deckenluftverteiler
8 geschlossen werden. Es wird damit die unmittelbare Zufuhr von Frischluft in den
Tierbereich unterbrochen und Frischluft kann nur noch durch die feinen Luftdurchlässe
6 der Flächenluftverteiler 5 ausströmen. Da hier jedoch die Ausströmgeschwindigkeit
verhältnismäßig gering ist, gelangt diese Frischluft nicht unmittelbar in den Tierbereich
und es wird damit im Tierbereich kalte Zugluft vermieden. Die Deckenluftverteiler
8 bleiben so lange geschlossen, bis der Grenzwert von 5° wieder unterschritten wird.
Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß die Temperatur der Frischluft wieder über
16 ansteigt oder auch dadurch, daß in der Zwischenzeit die Stalltemperatur beispielsweise
auf 20° gesunken ist.
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Liegt dann die Außentemperatur zwar unter 16° aber über 15°, dann
werden die Deckenluftverteiler 8 durch die Vergleichsschaltung wieder geöffnet.
Liegt jedoch die Temperatur der zugeführten Frischluft unter 15°, dann bleiben die
Deckenluftverteiler 8 weiterhin ge-.
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schlossen. Durch die Vergleichsschaltung wird abhängig von der jeweiligen
Ist-Temperatur im Stall 1 und dem eingestellten Grenzwert die Temperaturschwelle
nachgeregelt, bei der die Deckenluftverteiler 8 zu schließen bzw. wieder zu öffnen
sind.
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Beträgt die Ist-Temperatur im Stall 1 beispielsweise 280 und ist
der eingestellte Grenzwert weiterhin 5°, dann sind die Deckenluftverteiler 8 so
lange geöffnet, so lange die vom zweiten Temperaturfühler 16 festgestellte Frischlufttemperatur
über 23° beträgt. Sinkt die Außentemperatur und damit die Temperatur der zugeführten
Frischluft durch einen Temperatursturz nach einem Gewitter auf 20° ab, dann bleibt
die Stalltemperatur zunächst weiterhin bei 28". Durch die Vergleichsschaltung des
Regelgerätes 15 werden die Deckenluftverteiler 8 geschlossen, so daß die gegenüber
der Stalltemperatur von 28° verhältnismäßig kalte Frischluft von 20° nicht mehr
in den Tierbereich gelangen kann. Die aus den Flächenluftverteilern 5 weiterhin
austretende Frischluft kühlt jedoch die Stalltemperatur allmählich ab. Unterschreitet
die Stalltemperatur 25° und ist die Temperatur der zugeführten Frischluft weiterhin
20°, dann wird der eingestellte Grenzwert unterschritten und die Deckenluftverteiler
8 werden wieder geöffnet.
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Durch eine nicht dargestellte zusätzliche Schaltung im Regelgerät
15 kann man weiterhin erreichen, daß bei einer durch den Temperaturfühler 16 gemessenen
Frischlufttemperatur unter etwa 15° die Deckenluftverteiler 8 grundsätzlich unabhängig
von der Ist-Temperatur des Stalles 1 verschlossen gehalten werden.
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Der Temperaturfühler 14 steuert ferner in der weiter oben beschriebenen
Weise abhängig von der Differenz zwischen der Soll-Temperatur im Stall 1 und der
Ist-Temperatur im Stall 1 die Drehzahl der Ventilatoren 17.
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