DD241541B1 - Anlage zur gewaechshausbetreibung - Google Patents

Description

Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, indem die im Firstbereich des Gewachshauses angeordneten Luftansaugleitungen und die im Bereich der Kulturbeetsektionen installierten Luftausblaseleitungen mit einem Wasserstrahlapparat, der im wesentlichen aus einem Strahlrohr, einer Strahldüse und einem Wasserauffangbehalter besteht, und der mit einer Pumpe und/oder einem Trinkwasserleitungsnetz kombiniert ist, verbunden sind Die Luftansaugleitungen munden in den oberen Bereich des Strahlrohres des Wasserstrahlapparates und die Luftausblaseleitungen in einen Luftvolumenabschnitt des Auffangbehälter, welcher sich oberhalb des maximal möglichen Pegelstandes des Mischwassers befindet Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß innerhalb des Auffangbehälter ein oder mehrere Wärmespeicher, vorzugsweise Latentwärmespeicher, angeordnet sind

Die im Firstbereich des Gewachshauses anfallende Warmluft wird zunächst durch das im Wasserstrahlapparat verduste Mischwasser angesaugt, darauffolgend mit dem Mischwasser in direkten Kontakt gebracht und einem intensiven Warme- und Stoffaustausch unterworfen sowie abschließend entweder ms Freie oder mit oder ohne Außenluftbeimischung in den Bereich der Kulturbeetsektionen, vorzugsweise jn den wurzelnden Bereich der Kulturpflanzen, abgeführt Das verduste Mischwasser wird nach dessen Kontakt mit der angesaugten Gewachshausluft entweder fur Warmwasserbedarfzwecke, vorzugsweise zur teilweisen oder vollständigen Abdeckung des Gießwasserbedarfs, gespeichert oder zur Durchfuhrung weiterer Warme- und Stoffaustauschzyklen im Kreislauf gefuhrt Das verduste Mischwasser umströmt nach dessen Trennung von der Gewachshausluft einen oder mehrere Wärmespeicher, vorzugsweise Latentwärmespeicher Durch den direkten Kontakt zwischen verdustem Mischwasser und angesaugter Gewachshausluft wird entweder eine Kühlung oder eine Aufheizung der wieder ins Gewachshaus einzubringenden Luft erzwungen Einer adiabaten Befeuchtung der Luft bis zur Sattigungsgrenze folgt dann je nach Temperatur des Mischwassers eine Kühlung und Entfeuchtung bzw Erwärmung und Befeuchtung entlang der Sattigungsgrenze Das Verhältnis von verdustem Wasser zu angesaugter Luft sowie die Mischwasseranfangstemperatur bestimmen hauptsächlich die erreichbaren Austrittstemperaturen des Wassers und der Luft Je hoher die sog Wasser-Luft-Zah/ ε ist, desto geringer wird der Unterschied in den Luftaustrittstemperaturen und desto geringer die erreichbare Temperaturdifferenz zwischen Wassereintritt und-austritt Die bei Wasserstrahlapparaturen technisch erreichbaren Wasser-Luft-Zahlen von ε > 5 fuhren dazu, daß trotz großer Schwankungen in den Gewachshaus-Ansauglufttemperaturen und -feuchten nahezu davon unabhängig konstante Gewachshaus-Ausblaseluftparameter resultieren

Ein Faktor, der sowohl pflanzenphysiologisch und energieokonomisch ais auch apparate- und regelungstechnisch außerordentlich vorteilhaft ist Insbesondere fur das Nachschalten eines Latentwarmespeichers mit einer konstanten Schmelztemperatur und geringen Temperaturdifferenzen fur den Verbraucher (Mischwasser) ist dies energetisch und technisch überaus zweckmäßig, da damit nahezu die gesamte Warme abgenommen werden kann Durch Beeinflussung der Wasser-Luft-Zahl ε, beispielsweise über eine drehzahlgeregelte Pumpe, lassen sich in technisch weiteren Grenzen Anpassungen an die unterschiedlichsten Lastverhaltnisse realisieren, was die Prozeßregelung wesentlich vereinfacht

Aufgrund des direkten Kontaktes zwischen Gewachshausluft und Mischwasser im Strahlrohr des Strahlapparates, welcher nur einen geringen Platzbedarf beansprucht, wird einerseits eine hohe Warmeubertragungsleistung und andererseits ein intensiver Luftreinigungseffekt erreicht

Die Verwendung von Latentwarmespeichern ermöglicht ebenfalls hohe Warmeubertragungsleistungen bei extrem geringer Warmeubertragungsflache Das thermodynamisch gunstige Zusammenwirken von Strahlapparat und Latentwärmespeicher realisiert somit in einfacher Weise eine optimale ortliche und zeitliche Umverteilung von Warme und Feuchtigkeit im Gewachshaus

Die Anlage weist insgesamt auch deshalb eine energetisch vorteil hafte Bilanz auf, weil durch das Ausblasen der gesattigten Luft in den Bereich der Kulturbeetsektionen, vorzugsweise in den wurzelnahen Bereich der Pflanzen, die benotigten Gießwassermengen im erwärmten Zustand zur Verfugung stehen Das Auskondensieren der gesattigten Ausblaseluft an den kälteren Pflanzenteilen bzw der Erdoberflache erbringt ζ B 20kg Wasser bei ca 1 000m³/h Luftdurchsatz

Ausfuhrungsbeispiel

Nachfolgend wird die erfindungsgemaße Losung anhand eines detaillierten Beispiels naher erläutert In den Zeichnungen zeigen

Fig 1 Die Darstellung der Erfindung im Rahmen einer Gewachshaus-Gesamtansicht Fig 2 Eine erfindungsgemaße Kompaktanlage zur Gewachshausbetreibung

Das in Fig 1 dargestellte Gewachshaus 1, in dem mit Kulturpflanzen, vorzugsweise Elitepflanzen, versehene Kulturbeetsektionen 2 angelegt sind, ist zur Luftabfuhr LA im Firstbereich mit Luftansaugleitungen 6 ausgestattet Durch das unter Druck erfolgen de Verdusen von Misch wasser MW über eine Strahldüse 5, welche im Strahl rohr 4 eines aus Fi g 2 ersichtlichen Wasserstrahl ventilators 3 installiert ist, wird die in den Firstbereich aufsteigende und Uberschußwarme enthaltene Gewachshausluft angesaugt Innerhalb des Strahlrohres 4, das vertikal auf einem Wasserauffang behalter 7 befestigt ist, vollzieht sich infolge des direkten Kontaktes und der intensiven Vermischung zwischen der Gewachshausluft und dem verdusten Mischwasser MW ein optimaler Warme- und Stoffaustausch, woraus sehr hohe Warmeubertragungsleistungen resultieren Im Wasserauffangbehalter 7 trennt sich aufgrund der Dichteunterschiede die behandelte bzw gewaschene Gewachshausluft vom verdusten Mischwasser MW und gelangt über die Luftausblaseleitungen 16 und eine nicht dargestellte temperaturabhängige Klappenregelung entweder wieder ms Gewachshaus 1 oder ms Freie Die Luftzufuhr LZ in den Bereich der Kulturbeetsektionen 2, vorzugsweise in den wurzelnahen Bereich der Kulturpflanzen, erfolgt erst nach dem Erreichen der pflanzenphysiologisch erträglichen Mindesttemperatur Im letzteren Falle wird zum Druckausgleich die entsprechende Außenluftmenge, ζ B über die Luftansaugleitungen 6 und eine nicht dargestellte Klappenregelung, mit angesaugt und gemischt Der funktionsgerechte Betneb des Wasserstrahl !ventilators 3 erfolgt ζ B in einfacher Weise mittels eines Zwei-Punkt-Regelorgans 10, welches beim Über- bzw Unterschreiten der entsprechend projektierten luftseitigen Mindestsolltemperatur, signalisiert durch Temperaturfühler TF, ein Ein- bzw Ausschalten des die Pumpe 8 betreibenden Motors 9 bewirkt

Das in den Wasserauffangbehalter 7 eintretende Mischwasser MW umströmt im weiteren darin befindliche Latentwärmespeicher 11, die je nach ihrer Arbeitstemperatur und der vorliegenden Wassertemperatur eine Wärmeaufnahme oder -abgabe ermöglichen

Stromungsleitbleche 12 im Wasserauffangbehalter 7 dienen der Verbesserung der Warmeubertragungsverhaltnisse Das im Wasserauffangbehalter 7 enthaltene Mischwasser MW wird durch die Pumpe 2 wieder abgesaugt und über die Verbindungsleitung 19 erneut der Strahldüse 5 zugeführt

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, ein Verdusen von Mischwasser MW ohne Pumpe 8 durchzufuhren Das zu verdusende •Mischwasser MW wird dazu über ein Einlaßventil 18, welches mit dem norma!en Trinkwasser-Leitungsnetz gekoppelt ist, eingespeist

Das Zwischenventil 17 wird vorher abgesperrt Das erwärmte Mischwasser MW kann entweder über ein Auslaßorgan 14 oder über die Pumpe 8 fur entsprechende Warmwasserbedarfszwecke, vorzugsweise zur Abdeckung des Bedarfs an Gießwasser GW im Gewachshaus 1 oder fur anliegende gärtnerische Nebenanlagen, abgeführt werden Zum Ausgleich von Wasserverlusten durch Befeuchtungsvorgange ist eine Zufuhrmoglichkeit fur Frischwasser FW über eine Schwimmerventileinrichtung 15 vorgesehen

Zur Ableitung von Uberschußwasser UW durch Entfeuchtungsvorgange ist eine Überlaufvorrichtung 13 mit Luftaustrittssperre angebracht

Fur Kulturpflanzen, die nur in gewissen Zeitintervallen eine Luftzufuhr LZ in feuchtigkeitsgesattigter Form benotigen, kann ζ Β durch Intervallbetneb mit einem nicht dargestellten Lufter, der einerseits mit den Luftausblaseleitungen 16 und andererseits mit einem Außenluftanschluß in Verbindung steht, eine zeitweise Luftzufuhr LZ mit nicht gesättigter Luft erfolgen In diesem Falle ist der Wasserstrahlventilator 3 dann nicht im Betrieb Dabei muß der Wasserauffangbehalter 7 zur Freigabe der notwendigen Warmeubertragungsflachen des Latentwärmespeicher 11 teilweise oder vollständig entleert werden Das aufgewärmte Mischwasser MW ist vorzugsweise als Gießwasser GW zu verwenden Das Entleeren wird zweckmaßigerweise mittels der Pumpe 8 durchgeführt

Eine weitere Entleerung über ein Auslaßorgan 14 dient der Ableitung von Schmutzstoffen, welche vom Mischwasser MW aus der Gewachshausluft abgesondert werden

Claims (3)

1. Anlage zur Gewachshausbetreibung mit im Firstbereich des Gewachshauses angeordneten Luftansaugleitungen zur Luftabfuhr und mit im Bereich der Kulturbeetsektionen installierten Luftausblaseleitungen zur Luftzufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugleitungen (6) und Luftausblaseleitungen (16) mit einem Wasserstrahlapparat, vorzugsweise Wasserstrahlventilator (3), der einen Wasserauffang behalter (7) enthält und der mit einer Pumpe (8) und/oder einem Trinkwasser-Leitungsnetz kombiniert ist, verbunden sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugleitungen (6) in den oberen Bereich des Strahlrohres (4) des Wasserstrahlapparates und die Luftausblaseleitungen (16) in einen Luftvolumenabschnitt des Wasserauffangbehalters (7), welcher sich oberhalb des maximal möglichen Pegelstandes des Mischwassers (MW) befindet, einmünden.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Wasserauffangbehalters (7) ein oder mehrere Wärmespeicher, vorzugsweise Latentwärmespeicher(11) angeordnet sind.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Betreibung von Gewächshäusern verschiedenster Art und Bauausführung und dient insbesondere sowohl der Erschließung als auch Nutzung der im Firstbereich anfallenden Uberschußwarme, welche vorrangig bei starker Sonneneinstrahlung entsteht Die Erfindung ist auch fur bereits bestehende Gewächshäuser universell anwendbar und bietet im Hinblick auf eine wirtschaftliche Pflanzenproduktion effektive Betriebsbedingungen

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es sind eine Vielzahl von technischen Losungen zur kosten- und energiesparenden Betreibung von Gewächshäusern bekannt, bei denen die sich im Firstbereich stauende Warmluft mittels Ventilatoren abgesaugt und über im Bodenbereich installierte Luftausblaskanale wieder zugeführt wird Derartige Losungen mitZwangsluftstromung im Umlauf, beispielsweise dokumentiert in der DE-PS 3310302, DE-OS 3026043 und DE-OS 3032047, enthalten u a auch Möglichkeiten zur Wärmespeicherung durch unterhalb der Gewachshausflache befindliche und außerordentlich aufwendige Erd- oder Steinspeicher sowie Systeme zur Befeuchtung der Kulturen, die durch Auskuhlung und das daraus resultierende Auskondensieren eines bestimmten Wasseranteil der Warmluft im Erdboden oder im Wurzelbereich der Kulturpflanzen erbracht wird Eine weitere Gestaltungsvariante ist in der FR-PS 1544819 beschrieben Hierbei wird ein Ventilator in die Giebelwand des Gewachshauses mit dem Ziel integriert, eine Druckabsenkung im Gewachshaus zu realisieren, damit Außen luft durch einen Befeuchter nachstromen und die Kühlung des Gewachshauses bewirken kann Alle bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben im einzelnen teilweise oder vollständig und jeweils in mehr oder weniger ausgeprägter Form den Nachteil, daß eine optimale Warme- und Feuchtigkeitsumverteilung zur Erzielung eines agrotechnisch maximalen Gewachshausbetriebes bei beliebigem Außenkhma mit geringstmoglichem Primarenergieeinsatz, gerate- und regelungstechnischem Aufwand, Platzbedarf sowie Anordnungsproblemen nicht abgesichert werden kann

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Anlage гиг Gewachshausbetreibung zu entwickeln, mit der ein kontinuierliches und vegetationsspezifisch günstiges Klima in den Tag- und Nachtstunden der Sommer- und Winterpenode mit minimalen Realisierungsaufwand und Pnmarenergiebedarf ermöglicht wird und die darüber hinaus fur alle neu zu projektierenden und bereits bestehenden Gewachshausvananten gleichermaßen vorteilhafte Einordnungsverhaltnisse sowie einfach zu verwirklichende Bauausführungen gewährleistet

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anlage so auszubilden, daß die im Firstbereich des Gewachshauses überschüssig anfallende Warmluftmenge einer in der Regel selbsttätigen und kontinuierlichen Behandlung unterworfen wird, welche den optimalen vegetationsspezifischen Erfordernissen angepaßte Lufttemperaturen und«-feuchtigkeiten in der Nahe der Kulturbeete jederzeit absichert, welche unabhängig von den Umgebungsbedingungen sowohl hohe Warmeruckgewinnungsgrade als auch zeitliche und örtliche Warmeumverteilung ermöglicht und welche außerdem einen intensiven Reinigungseffekt der Gewachshausluft bewirkt Des weiteren ist die Anlage so auszugestalten, daß unter Verwendung bekannterund praktisch bewahrter technischer Mittel ein wartungsarmes und montagefreundliches Gesamtsystem, das innerhalb oder außerhalb des Gewachshauses installierbar ist, verwirklicht wird