CH684771A5 - Process for the drying of hay and ventilation system for carrying out this process - Google Patents
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Abstract
Description
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CH 684 771 A5 CH 684 771 A5
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Trocknen von Heu durch Belüftung eines Heustocks wobei anhand mindestens eines Parameters die Trocknungsbedingungen ermittelt und bei günstigen Bedingungen belüftet wird. Ein Verfahren und eine Anlage dieser Art ist in der CH-A 592 282 beschrieben. Dabei werden Probebelüftungen durchgeführt, während welchen anhand der Temperaturdifferenz zwischen der eintretenden und der aus dem zu trocknenden Material austretenden Luft ermittelt wird, ob dem Material Feuchtigkeit entzogen oder ob Feuchtigkeit eingelagert wird. Im erstgenannten Fall, d.h. bei günstigen Trocknungsbedingungen, wird anschliessend an die Probebelüftung auf Dauerbelüftung umgestellt bis anhand der Temperatursonden festgestellt wird, dass eine weitere Belüftung nicht mehr sinnvoll ist. Die Belüftung wird in diesem Falle ausgeschaltet und nach einem fest vorgegebenen Intervall wird eine nächste Probebelüftung vorgenommen. Diese Art der automatischen Belüftung ist einfach und hat sich sehr gut bewährt, doch kann sie nicht allen Anforderungen optimal gerecht werden. Man sollte beispielsweise zwischen Tagbetrieb und Nachtbetrieb unterscheiden können, denn nachts sind normalenweise die relative Luftfeuchtigkeit höher und die Bedingungen zum Trocknen des Heus ungünstiger, und ausserdem sollte unnötiger Lärm vermieden werden. Ein flexible--res Steuerprogramm ist natürlich auch deshalb erwünscht, weil unnötiger Energieverbrauch vermieden werden soll. The present invention relates to a method and a plant for drying hay by ventilating a haystack, the drying conditions being determined on the basis of at least one parameter and ventilated under favorable conditions. A method and a plant of this kind is described in CH-A 592 282. Here, test ventilation is carried out, during which the temperature difference between the air entering and the air to be dried is used to determine whether moisture is extracted from the material or whether moisture is stored. In the former case, i.e. If the drying conditions are favorable, the test ventilation is switched to permanent ventilation until it is determined from the temperature probes that further ventilation is no longer sensible. In this case, the ventilation is switched off and a further test ventilation is carried out after a predetermined interval. This type of automatic ventilation is simple and has proven itself very well, but it cannot optimally meet all requirements. For example, you should be able to distinguish between daytime and nighttime operations, because at night the relative humidity is normally higher, the conditions for drying the hay are less favorable, and unnecessary noise should also be avoided. A more flexible control program is of course also desirable because unnecessary energy consumption should be avoided.
Ziel vorliegender Erfindung ist es, ein derartiges flexibleres Programm vorzusehen, indem je nach den ermittelten Trocknungsbedingungen das Programm zur Belüftung geändert wird. Angewendet auf die oben erwähnte bekannte Belüftungsanlage heisst dies, dass das Zeitintervall von einer letzten Belüftung zur nächsten Probelüftung und die Dauer dieser Probelüftung in Abhängigkeit von den Trocknungsbedingungen variiert wird. Das Programm kann selbstverständlich von weiteren Parametern beeinflussbar sein, insbesondere vom Zustand des Heustocks zur Vermeidung einer Überhitzung, von der relativen Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft, vom bereits erreichten Trocknungsgrad des Heus und von der Tageszeit, d.h. in Abhängigkeit von einer Uhr oder von einem Dämmerungsschalter. Es wird damit möglich, das Belüftungsprogramm weitgehend zu optimieren, d.h. unnötigen Lärm und Energieverbrauch zu vermeiden und doch eine optimale Trocknung zu erzielen und Schaden auszuschliessen. The aim of the present invention is to provide such a more flexible program by changing the ventilation program depending on the drying conditions determined. Applied to the known ventilation system mentioned above, this means that the time interval from one last ventilation to the next test ventilation and the duration of this test ventilation are varied depending on the drying conditions. The program can of course be influenced by other parameters, in particular the condition of the hay to avoid overheating, the relative humidity of the ambient air, the degree of drying of the hay already achieved and the time of day, i.e. depending on a clock or a twilight switch. This makes it possible to largely optimize the ventilation program, i.e. Avoid unnecessary noise and energy consumption and still achieve optimal drying and prevent damage.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert. The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Anlage, 1 is a schematic representation of a system according to the invention,
und Fig. 2-5 zeigen Diagramme zur Erläuterung der Funktionsweise der Anlage. and FIGS. 2-5 show diagrams for explaining the functioning of the system.
Fig. 1 zeigt schematisch den Heustock 1, der mittels eines Ventilators 2 belüftet werden kann. Eine automatische Steuerung 3 schaltet den Motor 4 des Ventilators 2 ein und aus. Am Ventilator 2 sind zwei Messfühler angeordnet, nämlich ein Temperaturfühler 5 im Belüftungskanal zwischen Ventilator und Heustock und ein Hygrometer 6 zur Bestimmung der relativen Luftfeuchtigkeit der angesaugten Luft ausserhalb des Ventilatorgehäuses. Über dem Heustock sind zwei weitere Messfühler zur Bestimmung der Parameter der aus dem Heustock austretenden Trocknungsluft angeordnet, nämlich ein Temperaturfühler 7 und ein Hygrometer 8. Die Messwerte der Messfühler 5 bis 8 werden der Steuerung 3 zugeführt und beinflussen dort das Belüftungsprogramm. Die Steuerung 3 weist eine Anzeige 9 sowie einige Bedienungsorgane auf, beispielsweise einen Umschalter 10 zur Umschaitung von automatischem auf manuellen Betrieb, einen Einstellknopf 11 sowie Betätigungsschalter 12 und 13. Fig. 1 shows schematically the haystack 1, which can be ventilated by means of a fan 2. An automatic control 3 switches the motor 4 of the fan 2 on and off. Two sensors are arranged on the fan 2, namely a temperature sensor 5 in the ventilation duct between the fan and the haystack and a hygrometer 6 for determining the relative air humidity of the sucked-in air outside the fan housing. Above the haystack there are two further sensors for determining the parameters of the drying air emerging from the haystack, namely a temperature sensor 7 and a hygrometer 8. The measured values of the sensors 5 to 8 are fed to the controller 3 and influence the ventilation program there. The controller 3 has a display 9 and some operating elements, for example a changeover switch 10 for switching from automatic to manual operation, an adjustment button 11 and actuation switches 12 and 13.
Die Anlage gemäss Fig. 1 arbeitet grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip wie die Anlage nach der oben erwähnten Patentschrift. Bei automatischem Betrieb wird die Belüftung wiederholt eingeschaltet, um anhand des Temperaturverlaufs der in den Heustock eintretenden und der aus demselben austretenden Luft darauf zu schliessen, ob dem Heu Feuchtigkeit entzogen oder ob umgekehrt Feuchtigkeit eingelagert werde und in welchem Zustand sich der Heustock befindet. Wird dem Heu Feuchtigkeit entzogen, so wird die austretende Luft nach einer gewissen Belüftungsdauer infolge der Verdunstungskälte kühler sein als die eintretende Luft, was darauf schliessen lässt, dass der Heustock getrocknet wird. Damit ist festgestellt, dass die Belüftungsbedingungen günstig sind und es wird weiter belüftet bis die Temperaturdifferenz einen Mininalwert unterschreitet, auf O absinkt oder das Vorzeichen ändert. In den Fig. 2 und 3 sind die erfassten Temperaturen T und relativen Luftfeuchtigkeiten cp für zwei verschiedene Annahmen und Zeiträume dargestellt. 1 basically works on the same principle as the system according to the patent mentioned above. In automatic mode, the ventilation is switched on repeatedly in order to determine whether the hay is being extracted from moisture or whether moisture is being stored and vice versa, and the condition of the haystack, based on the temperature profile of the air entering and leaving the haystack. If moisture is removed from the hay, the air that emerges after a certain ventilation period will be cooler than the incoming air due to the evaporative cooling, which suggests that the haystack is drying. This means that the ventilation conditions are favorable and ventilation continues until the temperature difference falls below a minimum value, drops to O or the sign changes. 2 and 3 show the recorded temperatures T and relative air humidity cp for two different assumptions and time periods.
Fig. 2 zeigt die erfassten Werte während verhältnismässig kurzer Zeit am Nachmittag. Nach Einschaltung der Belüftung um ungefähr 15.15 Uhr steigt die Temperatur Ta der über dem Heustock austretenden Luft vorerst für kurze Zeit an und liegt erheblich über der Temperatur Te der eintretenden Luft. Es ist ersichtlich, dass dann die Temperatur der eintretenden Luft ansteigt und dass entsprechend die relative Luftfeuchtigkeit <p e der eintretenden Luft ebenfalls allmählich absinkt. Auch die relative Luftfeuchtigkeit q> a der austretenden Luft fällt vorerst ab. Der anfängliche Temperaturanstieg der austretenden Luft rührt davon her, dass vorerst das Heu, das sich vorher etwas erwärmt hat, gekühlt wird. Die Temperatur der austretenden Luft sinkt dann ab und um etwa 15.40 sinkt die Temperatur der austretenden Luft unter diejenige der eintretenden Luft ab, was bedeutet, dass dem Heu Feuchtigkeit entzogen wird. Es sind damit die Bedingungen für eine weitere Belüftung erfüllt, und die automatische Steuerung 3 wird unter diesen Umständen weiterhin belüften. Dem Diagramm Fig. 3 liegen Annahmen zugrunde 2 shows the recorded values during a relatively short time in the afternoon. After switching on the ventilation at about 3.15 p.m., the temperature Ta of the air emerging above the haystack rises for a short time and is considerably higher than the temperature Te of the incoming air. It can be seen that the temperature of the entering air then rises and that accordingly the relative air humidity <p e of the entering air also gradually decreases. The relative humidity q> a of the exiting air also drops for the time being. The initial rise in temperature of the emerging air stems from the fact that the hay, which has previously warmed up somewhat, is initially cooled. The temperature of the exiting air then drops and by about 15.40 the temperature of the exiting air drops below that of the entering air, which means that moisture is extracted from the hay. The conditions for further ventilation are thus fulfilled, and the automatic control 3 will continue to ventilate under these circumstances. The diagram in Fig. 3 is based on assumptions
2 2nd
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wie sie für die Nacht typisch sein können. Die Belüftung wird um ungefähr 19.15 Uhr eingeschaltet, und die Temperatur Ta der austretenden Luft fällt rasch unter die Temperatur Te der eintretenden Luft ab. Wie Fig. 3 zeigt, steigt jedoch die relative Luftfeuchtigkeit der eintretenden Luft ab etwa 23 Uhr stark an, womit die Belüftungsbedingungen ungünstiger werden, d.h. die Differenz zwischen Te und Ta wird geringer und sinkt um etwa 04.30 Uhr auf O. Spätestens in diesem Zeitpunkt wird die Belüftung unterbrochen. Da jedoch die Trocknungsbedingungen während der Nacht im allgemeinen ohnehin eher ungünstig sind, und man ausserdem trotz billiger Nachtenergie Lärm vermeiden sollte, wird man die Steuerung so wählen, dass in den Nachtstunden im allgemeinen nur dann belüftet wird, wenn eine Belüftung in relativ kurzen Intervallen erforderlich ist, um eine Überhitzung des Heustocks zu vermeiden. as they can be typical of the night. The ventilation is turned on at about 7.15 p.m. and the temperature Ta of the exiting air drops rapidly below the temperature Te of the entering air. As shown in Fig. 3, however, the relative humidity of the incoming air rises sharply from around 11 p.m., making the ventilation conditions less favorable, i.e. the difference between Te and Ta becomes smaller and drops to O at around 4.30 a.m. At this point at the latest, ventilation is interrupted. However, since the drying conditions during the night are generally rather unfavorable anyway and noise should be avoided despite the cheap night energy, the control system will be selected so that ventilation is generally only carried out at night if ventilation is required at relatively short intervals to avoid overheating the haystack.
Fig. 4 dient der Erläuterung wie der Zustand des Heustocks, bzw. die soeben erwähnte Gefahr einer Überhitzung desselben erfasst wird. In Fig. 4 ist der Fall angenommen, dass die Temperatur Ta der über dem Heustock austretenden Luft nach dem Einschalten der Belüftung um 08.10 Uhr sehr schnell ansteigt, ein Maximum erreicht und dann ebenfalls verhältnismässig rasch absinkt. Ein derartiger ausserordentlich rascher Anstieg der Temperatur nach dem Einschalten der Belüftung lässt auf eine starke Erwärmung des Heustocks schliessen. Der Temperaturgradient kann durch die Steuerung 3 erfasst werden, und die Steuerung kann entsprechend so beeinflusst werden, dass bei hohem Temperaturgradienten das Intervall zwischen dem Ende einer Belüftungsperiode und der nächsten Probebelüftung zur Überprüfung des Zustandes des Heustocks und zur Ermittlung der Belüftungsbedingungen kürzer gewählt wird. Das Belüftungsprogramm wird somit je nach dem Zustand des Heustocks beeinflusst, um zwar jede unnötige oder unwirtschaftliche Belüftung zu vermeiden, jedoch eine Gefährdung oder Schädigung durch Überhitzung des Heustocks zu vermeiden. Fig. 4 is used to explain how the condition of the haystack, or the risk of overheating it just mentioned, is detected. 4, it is assumed that the temperature Ta of the air escaping above the haystack rises very quickly after the ventilation is switched on at 8:10 a.m., reaches a maximum and then also drops relatively quickly. Such an extraordinarily rapid rise in temperature after the ventilation has been switched on suggests that the haystack is very hot. The temperature gradient can be detected by the controller 3, and the controller can be influenced accordingly in such a way that, in the case of a high temperature gradient, the interval between the end of a ventilation period and the next test ventilation is selected to check the condition of the haystack and to determine the ventilation conditions. The ventilation program is influenced depending on the condition of the haystack in order to avoid any unnecessary or uneconomical ventilation, but to avoid any risk or damage from overheating of the haystack.
Eine weitere Massnahme zur Überwachung des Zustands des Heustocks und zur entsprechenden Beeinflussung des Belüftungsprogramms wird anhand der Fig. 5 erläutert. Die dargestellte Bandbreite des Feuchtegleichgewichtes des eingelagerten Heus ist durch die verschiedenen Futterarten bestimmt. In einem bestimmten Bereich, d.h. bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 16 bis 20% ist das Futter lagerungsfähig. Wenn also diese Werte erreicht werden, was anhand der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperaturdifferenz Te - Ta ermittelt werden kann, braucht nicht weiter belüftet zu werden, selbst wenn die Bedingungen im übrigen eine weitere Trocknung gestatten würden, d.h. wenn Te - Ta positiv ist. A further measure for monitoring the state of the haystack and for influencing the ventilation program accordingly is explained with reference to FIG. 5. The range of moisture equilibrium shown for the stored hay is determined by the different types of feed. In a certain area, i.e. at a moisture content of 16 to 20%, the feed can be stored. If these values are reached, which can be determined from the relative air humidity and the temperature difference Te - Ta, there is no need for further ventilation, even if the conditions would otherwise permit further drying, i.e. if Te - Ta is positive.
Die folgende Bedingungstabelle zeigt ein Beispiel wie das Belüftungsprogramm in Abhängigkeit der wesentlichen ermittelten Parameter gestaltet werden kann. Im oberen Teil der Tabelle sind die Parameter bezeichnet und im zutreffenden Fall mit J (ja) und im nichtzutreffenden Fall mit N (nein) bezeichnet. Zur Ermittlung des Temperaturgradienten A Ta sei noch erwähnt, dass dieser Gradient nötigenfalls zu korrigieren ist durch einen eventuellen Temperaturanstieg oder einen Temperaturabfall der eintretenden Luft. Im unteren Teil der Tabelle ist die Betriebsart angegeben. Bei günstigen Bedingungen kann auf Dauerlauf geschaltet werden. Bei relativ günstigen Bedingungen erfolgt eine Probebelüftung (Impuls) während 10 Minuten. Bei eher ungünstigen Bedingungen, insbesondere bei hohem Temperaturgradienten, erfolgt Probebelüftung während je 40 Minuten. Die Pause oder das Intervall zwischen dem Ende einer Belüftung und der nächsten Probebelüftung kann je nach Bedingungen 1, 3 oder 6 Stunden betragen. Zu der mit 1) bezeichneten Kolonne ist angenommen, A Ta sei klein und das Heu schon weitgehend getrocknet, in welchem Fall man jedenfalls in bewohntem Gebiet nachts eine Pause von 6 Stunden vorsieht. Bei den mit 2) bezeichneten Bedingungen wird eine kürzere Pausenzeit angenommen, weil das Futter noch relativ feucht und nicht lagerfähig ist. Es können natürlich weitere Parameter zur Beeinflussung des Programms herangezogen werden. So kann beispielsweise ermittelt werden, wie gross die Differenz Te - Ta ist und wie günstig infolgedessen die Trocknungsbedingungen sind, in welchem Falle kürzere Intervalle oder Pausen gewählt werden könnten. Insbesondere kann auch die relative Luftfeuchtigkeit der eintretenden Luft zur Gestaltung des Programms herangezogen werden. The following condition table shows an example of how the ventilation program can be designed depending on the main parameters determined. In the upper part of the table the parameters are labeled and in the appropriate case with Y (yes) and in the non-applicable case with N (no). To determine the temperature gradient A Ta, it should also be mentioned that this gradient has to be corrected if necessary by a possible rise in temperature or a decrease in temperature of the entering air. The operating mode is shown in the lower part of the table. If conditions are favorable, you can switch to continuous running. In relatively favorable conditions, test ventilation (impulse) takes place for 10 minutes. In rather unfavorable conditions, especially with high temperature gradients, test ventilation takes place for 40 minutes each. The pause or interval between the end of ventilation and the next trial ventilation can be 1, 3 or 6 hours depending on the conditions. For the column marked 1) it is assumed that A Ta is small and the hay is already largely dry, in which case a break of 6 hours is provided in the inhabited area at night. In the conditions marked 2), a shorter pause time is assumed because the feed is still relatively moist and cannot be stored. Of course, other parameters can be used to influence the program. For example, it can be determined how large the difference Te - Ta is and how favorable the drying conditions are as a result, in which case shorter intervals or pauses could be selected. In particular, the relative humidity of the incoming air can also be used to design the program.
Wie bereits angedeutet, können mittels der Anzeige 9 bestimmte Parameter oder Betriebsbedingungen angezeigt werden. Mittels des Schalters 10 kann auf Handbetrieb umgeschaltet werden, wobei zum Beispiel mittels der Tasten 12 und 13 die Belüftung ein- und ausgeschaltet werden kann. Mittels des Einstellknopfes 11 kann die Gewichtung eines bestimmten Parameters eingestellt werden. As already indicated, certain parameters or operating conditions can be shown on the display 9. The switch 10 can be used to switch to manual operation, for example using the buttons 12 and 13 to switch the ventilation on and off. The weighting of a specific parameter can be set by means of the setting button 11.
Es sind bestimmte Ausführungsvarianten des Belüftungsverfahrens, bzw. der Anlage möglich. Man kann beispielsweise auf die Erfassung der relativen Luftfeuchtigkeit der austretenden Luft verzichten. Den Entscheid darüber, ob Tag- oder Nachtbetrieb gelte, trifft entweder eine Schaltuhr oder ein Dämmerungsschalter. Es kann an der Steuerung 3 ein Wählschalter vorgesehen sein, welcher die Anzeige verschiedener Parameter oder Betriebszustände ermöglicht. Es könnte auch eine Heizung für die eintretende Luft vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit der verschiedenen Parameter gesteuert wird. Certain design variants of the ventilation process or the system are possible. For example, the relative humidity of the emerging air can be dispensed with. Either a timer or a twilight switch makes the decision about whether day or night operation applies. A selector switch can be provided on the control 3, which enables various parameters or operating states to be displayed. A heater for the incoming air could also be provided, which is controlled as a function of the various parameters.
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CH 684 771 A5 CH 684 771 A5
BEDINGUNGSTABELLE CONDITION TABLE
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Dauerlauf Endurance run
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Impuls 40 min. Impulse 40 min.
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Pause 1 h Break 1 h
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Pause 6 h Break 6 h
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5) 5)
1) A Ta ist klein, Feuchtegleichgewicht mit tiefem q> e 1) A Ta is small, moisture equilibrium with deep q> e
2) A T klein, <p e höher, Pausezeit kürzen 2) A T small, <p e higher, shorten pause time
3) Impuls wegen grossem A Ta länger (deutet auf Stockerwärmung hin) 3) Impulse due to large A Ta longer (indicates stick heating)
4) Unterschiedliche Pause 4) Different break
5) Könnte evtl. ganz abgestellt werden 5) Could possibly be turned off completely
Claims (10)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CH22593A CH684771A5 (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Process for the drying of hay and ventilation system for carrying out this process |
Applications Claiming Priority (1)
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| CH22593A CH684771A5 (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Process for the drying of hay and ventilation system for carrying out this process |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH684771A5 true CH684771A5 (en) | 1994-12-30 |
Family
ID=4182143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CH22593A CH684771A5 (en) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Process for the drying of hay and ventilation system for carrying out this process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH684771A5 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |