DE1454648B2 - Anordnung zum Belüften von Gebäuden, insbesondere von Gewächshäusern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Belüften von Gebäuden, insbesondere von Gewächshäusern, bei der einstellbare Lüftungsklappen im Dach oder der Decke des Gebäudes vorgesehen sind und bei der Luftstrahlerzeuger auf der entgegengesetzten Seite von in Bodennähe befindlichen einstellbaren Ansaugklappen angeordnet sind.

Die Pflanze benötigt zu ihrem Gedeihen frische Luft von richtiger Temperatur und Feuchtigkeit. Dies trifft besonders für die in Gewächshäusern gehaltenen Pflanzen zu. Hier kommt es vor allem darauf an, die Gewächshauskulturen vor Wärmeschäden zu schützen. Der Temperaturanstieg in Gewächshäusern ist durch die Sonnenstrahlung bedingt; man hat daher stets versucht, die durch die Sonnenenergie verursachte Erwärmung herabzumindern.

Die beweglichen Schattiereinrichtungen, wie Leinen, Kokos- und Kunststoffgewebe oder Holzrollos u. dgl., sind nicht nur vielfach sehr teuer, sondern ihre Bedienung stellt — besonders bei dem ständig steigenden Arbeitskräftemangel — oft eine sehr große Belastung für den Betrieb dar.

Die weit billigere Dauerschattierung der Glasflächen mit Färb-, Kalk-, Kreide- oder Lehmanstrich hat den Nachteil, daß sie unabhängig von der Besonnung stets vorhanden ist. Besonders für die Gruppe »lichtbedürftige Pflanzen« werden daher mit der Schattierung keine optimalen Wachstumsbedingungen erreicht. Man war daher gezwungen, in dem Maß, in dem die Gewächshäuser in Hinsicht auf den Winter heller und schattenfreier gebaut wurden, auch die Lüftungsmöglichkeiten und damit auch die Kühlung im Sommer zu vergrößern.

Hierzu bieten sich zunächst die konvektionellen Lüftungsarten an. Es werden hierzu in den Seitenwänden der Gewächshäuser verschließbare Öffnungen vorgesehen; die Zuluft strömt hier ein. Die erwärmte Luft strömt dann durch eine Vielzahl von Klappen im First oder/und Giebel ab.

Da es sich aber hier um eine Schwerkraftlüftung handelt, die von Wind und Temperatur abhängig ist, und da die verfügbare Auftriebshöhe verhältnismäßig gering ist, ist der erreichbare Luftwechsel und damit die Kühlwirkung unbestimmbar und erfahrungsgemäß meist unbefriedigend. Auch auf den Gewächshäusern aufgesetzte Lüftungskamine oder sonstige Dachaufsätze zeigen teilweise die gleichen Mängel.

Man ist daher zur Ventilatorlüftung übergegangen, um die an eine ausreichende Gewächshauslüftung zu stellenden Forderungen nach häufigeren Luftwechseln (z. B. 40- bis 6Ofach pro Stunde) und ein von Wind und Temperatur unabhängiges Arbeiten zu erfüllen. Dabei hat man zum Absaugen der erwärmten Luft Ventilatoren im Giebel oder in die Seitenwände des Gewächshauses eingebaut (sogenannte Zwangslüftung) und die nötigen Außenluftöffnungen oder Kühlflächen entgegen den Ventilatoren angeordnet. Da die Ventilatoren z. B. bis zum 60fachen Luftwechsel pro Stunde schaffen müssen, werden sie bedingt durch noch zu beachtende andere Umstände zwangläufig verhältnismäßig groß. Durch die direkte Förderung der Luft ins Freie läßt sich trotzdem eine Lärmbelästigung der Außenwelt nicht vermeiden. Es ergeben sich unter Umständen auch Einbauschwierigkeiten. Außerdem läßt sich durch den nahezu starren Einbau die Strömungsrichtung der Luft nicht ändern. Bei einer guten Gewächshauslüftung soll außer dem Luftwechsel — insbesondere während des Winters und in der Übergangszeit — auch eine intensive Luftumwälzung im Gewächshaus bestehen. Diese Luftumwälzung (sogenannter Umluftbetrieb) wurde bisher in der Weise vorgenommen, daß Axialventilatoren mit großer Wurfweite in Längsrichtung des Raumes hintereinander in etwa 1 m Höhe über den Kulturen befestigt wurden.

Durch diesen Umluftbetrieb wird eine gleichmäßige Temperatur im ganzen Haus erreicht; Schwitz- und

ίο Tropfwasserbildungen und damit Beschädigungen von Blättern und Blüten werden vermieden. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß für Frischluftbetrieb noch zusätzlich andere Belüftungsvorrichtungen benötigt werden.

Ferner ist auch eine Gewächshausbelüftung bekannt, bei der die Luftbewegung durch einen mit einer Sprühdüse hervorgerufenen Strahlantrieb sowie durch thermischen Abtrieb und Auftrieb erzeugt wird. Durch Einbau von Ventilatoren in die Außenwand kann die nach außen geförderte Luftmenge vergrößert werden. Bei einer derartigen Anordnung besteht immer die Gefahr eines Luftkurzschlusses zwischen der in Form einer Klappe gestalteten Eintrittsöffnung und den Abluftöffnungen. Außerdem läßt sich die Umluftmenge nicht mit den Ventilatoren verändern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache Belüftungsanordnung zu schaffen, bei der die Ventilatoren hinsichtlich des Luftwechseis optimal ausgenutzt werden, aber gleichzeitig zum Umluftbetrieb herangezogen werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mit Ventilatoren arbeitenden Luftstrahlerzeuger derart angeordnet sind, daß ihre Strahlen einseitig vom Dach oder der Decke des Gebäudes zu den einstellbaren Lüftungsklappen geführt sind.

Auf diese Weise lassen sich alle drei Lüftungsarten, nämlich natürliche Lüftung, Zwangslüftung und Umluftbetrieb, vereinen, ohne irgendeine Lageveränderung der Luftstrahlerzeuger vorzunehmen. Je nach der Stellung der Lüftungsklappen bzw. der Ventilatordrehzahl kann jede beliebige Lüftungsart allein oder eine Mischung aller Lüftungsarten durchgeführt werden. Entsprechend ergeben sich dann auch alle Vorteile der bekannten Anordnungen. So kann z. B. auch beim Ausfall der Zwangslüftung durch Strommangel ein Notbetrieb mit natürlicher Lüftung aufrechterhalten werden. Dies ist wichtig, da oft schon wenige Stunden Sonnenhitze genügen, um Beschädigungen der Pflanzen hervorzurufen. Ein anderer wesentlicher Vorteil, den die bekannten Frischluftanordnungen nicht bieten, liegt darin, daß sich die Luftstrahlerzeuger, z. B. Axial Ventilatoren, bei gleichem Luftwechsel, d. h. gleichem Effekt weitaus kleiner bemessen lassen als die bei der bisher üblichen Zwangslüftung benötigten. Dies beruht darauf, daß durch den gerichteten Luftstrom zusätzlich weitere verbrauchte Luft mit nach außen geführt wird; d. h., nur ein Teil der zu erneuernden Luft braucht durch den Ventilator gefördert zu werden. Diese zusätzlich mitgerissene Luft beträgt weit mehr als der Ventilatordurchsatz; man kann mit mehrfachen, mindestens 2- bis 3fachen Ventilatordurchsatz rechnen. Eine derartige Energieausnutzung fällt bei Dauerbetrieb der Gewächshäuser erheblich ins Gewicht. Außerdem ergibt sich durch die Anordnung im Innern des Hauses eine kaum noch wahrnehmbare Geräuschbeeinträchtigung der Außenwelt bei Frischluftbetrieb. Vorzugs-

weise sind die Luftstrahlerzeuger so gerichtet, daß die Luftstrahlen schräg (unter einem Winkel von z. B. 45°) zur Raumlängsachse verlaufen. Auf diese Weise ergibt sich eine spiralförmige Durchströmung des Gewächshauses, insbesondere bei ganz geschlossenem Haus und damit eine besonders gute Durchspülung des Raumes. Als Luftstrahlerzeuger können frei aufgehängte Ventilatoren oder zentral gespeiste Kanäle bzw. Rohre verwendet werden. Die letztere Ausführungsform gestattet es mit einem einzigen entsprechend großen Ventilator auszukommen. Ist das Rohr bzw. der Kanal z. B. aus Plastik gefertigt, so ergibt sich eine einfache Anordnung mit geringen von der Decke zu tragenden Gewichten. Vorteilhaft können vor oder hinter den Luftstrahlerzeugern Heizbzw. Kühlvorrichtungen angeordnet sein. Hierbei kann sich an der Decke kein Wärmestau bilden, sondern die erwärmte Luft wird durch den Umluftbetrieb sofort nach unten geführt. Durch diesen fehlenden Wärmestau an der Decke und damit geringerem Temperaturgefälle werden im Winter die Wärmeverluste an der Decke geringer.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß dabei durch Lüftungsventilatoren keine Verbindung nach außen besteht, die im Winter abgeschlossen werden muß.

Zur Erzeugung eines Kühlhauseffektes erübrigen sich Sonderkonstruktionen, da bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Temperatur der zuströmenden Luft einfach durch Verdunsten, Versprühen oder auf den Boden gegossenes Wasser herabgesetzt wird.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Lüftungsanordnung mit Axialventilator, und zwar

F i g. 1 a die Anordnung in Seitenansicht,

Fig. Ib die Anordnung in Draufsicht und

Fig. 2 die erfindungsgemäße Lüftungsanordnung mit einem zentral gespeisten Kanal und Ausblasöffnung in Seitenansicht.

Fig. la zeigt einen Querschnitt des Gewächshauses 1 längs der Linie U-II in F i g. Ib. Das Gewächshaus ist auf Frischluftbetrieb eingestellt. Die Frischluft 2 strömt durch in Bodennähe angebrachte Ansaugluftklappen 3 in das Gewächshaus ein und durchstreift die Pflanzenkulturen. Ein Teil dieser Luft wird nach dem Durchstreifen vom Axialventilator 4 angesaugt und strömt dann als durch die Decke 5 einseitig geführter Luftstrahl 6 durch die im Dachfirst angeordnete Lüftungsklappe 7 ins Freie. Durch die Injektorwirkung des Luftstrahls 6 wird noch zusätzliche Luft 8 mit ins Freie gefördert. Diese Luftmenge beträgt ein Vielfaches des Ventilatordurchsatzes. Eine Teilluftmenge 6 a, 8 α wird in Richtung der Lufteintrittsöffnungen geführt und hält den Eintrittsluftstrom in Bodennähe.

Will man zu Umluftbetrieb übergehen, so werden lediglich die Klappen 3 und 7 geschlossen. Die Luft kann dann durch die beispielsweise an der Saugseite des Ventilators 4 befindlichen Heizrohre 19 erwärmt werden. Man kommt dadurch ohne raumbeengende Heizelemente aus.

Fig. Ib zeigt einen Querschnitt des Gewächshauses längs der Linie I-I in F i g. la mit verschiedenen Möglichkeiten der Ventilatoranordnung. Der durch die Ventilatoren 9 und 10 erzeugte Luftstrahl verläuft senkrecht zur Raumlängsachse 13. Unter Umständen zweckmäßig ist die gezeigte Anordnung der Ventilatoren 11 und 12, die einen schräg zur Raumlängsachse strömenden Luftstrahl erzeugen. Dadurch wird bei Umluftbetrieb die Luft spiralförmig in geschlossenen Umlauf durch das Gewächshaus geführt. Bei der in F i g. 1 a gezeigten Anordnung ist man natürlich nicht nur auf Frischluftbetrieb oder Umluftbetrieb beschränkt, sondern man kann auch durch geeignete Stellung der Lüftungsklappen 3 und 7 bzw.

ίο durch Verstellen des Ventilators 4 in seiner Blasrichtung und seiner Drehzahl jeden gewünschten Mischbetrieb fahren.

F i g. 2 zeigt eine mit Kanälen arbeitende Lüftungsanordnung in reinem Umluftbetrieb; d. h. einer Luft- umwälzung ohne Lufterneuerung. Es sind daher die Lüftungsklappen 3 und 7 am Gewächshaus 1 geschlossen. Die vom Ventilator 14 angesaugte Luft 18 wird in einem Kanal 15 geleitet. Dieser Kanal 15, der z. B. aus Plastik bestehen kann, erstreckt sich über eine größere Länge des Raumes und weist mehrere Ausblasöffnungen auf, von denen nur eine Öffnung 16 gezeigt ist. Durch diese Öffnung 16 strömt die Luft wieder in den Raum und wird durch Decken und Wände zu einem Kreislauf gezwungen. Dabei beseitigt sie den in Dachnähe auftretenden Wärmestau, durchströmt den unteren Raumbereich und kann in der Heizung 17 vorgewärmt werden, bevor ein neuer Kreislauf beginnt. Auf diese Weise läßt sich eine Vergleichmäßigung der Temperatur im ganzen Haus erreichen, Schwitz- und Tropfwasserbildungen und damit Schäden an Blüten und Blättern vermeiden. Ebenso werden dabei durch die Luftbewegungen Pilzerkrankungen der Pflanzen verhindert.

Die Erfindung bringt also eine Verbesserung der Lüftung und eine erhebliche Einsparung an Ventilatoren und damit auch einen Anreiz für den Einsatz von Ventilatoren, durch den, wie erörtert, die Wachstumsbedingungen in Gewächshäusern wesentlich verbessert werden.

Abschließend sei noch bemerkt, daß die Erfindung nicht nur auf Gewächshäuser beschränkt ist, sondern auch bei anderen Räumen, in denen die Luft oft ausgewechselt werden muß, von Vorteil ist. Es seien hier beispielsweise Werkshallen, Lagerhäuser, Ausstellungs- und Versammlungshallen und auch Viehställe genannt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Belüften von Gebäuden, insbesondere von Gewächshäusern, bei der einstellbare Lüftungsklappen im Dach oder der Decke des Gebäudes vorgesehen sind und bei der Luftstrahlerzeuger auf der entgegengesetzten Seite von in Bodennähe befindlichen einstellbaren Ansaugklappen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ventilatoren (4, 9 bis 12,14) arbeitenden Luftstrahlerzeuger derart angeordnet sind, daß ihre Strahlen (6) einseitig vom Dach (5) oder der Decke des Gebäudes zu den einstellbaren Lüftungsklappen (7) geführt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlerzeuger (11, 12) derart angeordnet sind, daß sie schräg zur Raumlängsachse (13) fördern.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftstrahlerzeuger einzelne frei aufgehängte Ventilatoren (4, 9 bis 12) dienen.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Luftstrahlerzeuger ein zentral gespeister Kanal (15) bzw. Rohr mit parallel zum Dach oder zur Decke gerichteten Ausblasöffnungen (16) dient.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (15) bzw. der Kanal aus Plastik besteht.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder hinter den Luftstrahlerzeugern (4, 14) Heiz- oder Kühlvorrichtungen (17,19) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen