DE1454648C

DE1454648C - Arrangement for ventilating buildings, in particular greenhouses

Info

Publication number: DE1454648C
Authority: DE
Inventors: Karl 7000 Stuttgart Wilke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-07-01

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.The invention relates to an arrangement for ventilating buildings, in particular greenhouses, where adjustable ventilation flaps are provided in the roof or ceiling of the building and at the air jet generator on the opposite side of the adjustable ones located near the ground Intake flaps are arranged.

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.The plant needs fresh air of the right temperature and humidity for it to thrive. this especially applies to plants kept in greenhouses. The main thing here is who Protect greenhouse crops from heat damage. The rise in temperature in greenhouses is conditioned by solar radiation; one has therefore always tried to find the one caused by solar energy To reduce warming.

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.The movable shading devices, such as linen, coconut and synthetic fabrics or wooden blinds and the like, are not only often very expensive, but their operation is - especially with that constantly increasing labor shortage - often a very great burden for the company.

Die weit billigere Dauerschattierung der Glasflächen mit Färb-, Kalk-, Kreide- oder Lehmanstrich hat den Nachteil, daß sie unabhängig von der Besonr±ung 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.The much cheaper permanent shading of the glass surfaces with paint, lime, chalk or clay has the disadvantage that it is always present regardless of the occupation. Especially for the group Shading does not turn »plants in need of light« into optimal growth conditions achieved. One was therefore compelled as much as the greenhouses with regard to winter The ventilation options and thus also the cooling were built lighter and less shadowy to enlarge in summer.

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.For this purpose, the convectional ventilation types are initially available. This is done in the side walls closable openings are provided in the greenhouses; the supply air flows in here. the heated air then flows through a large number of flaps in the ridge and / or gable.

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.But since this is a gravity ventilation, which is dependent on wind and temperature, and since the available lift height is relatively low, the achievable air exchange is and thus the cooling effect cannot be determined and experience has shown that it is mostly unsatisfactory. Even on the greenhouses Attached ventilation chimneys or other roof attachments sometimes show the same deficiencies.

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 Axialyentilatoren mit großer Wurfweite in Längsrichtung des Raumes hintereinander in etwa 1 m Höhe über den Kulturen befestigt wurden.One has therefore switched to fan ventilation in order to ensure adequate greenhouse ventilation demands for more frequent air changes (e.g. 40 to 60 times per hour) and a wind and temperature independent work. You have to suck off the heated air Fans installed in the gable or in the side walls of the greenhouse (so-called forced ventilation) and the necessary outside air openings or cooling surfaces are arranged opposite the fans. Since the fans z. B. have to create up to 60 air changes per hour, they are conditional inevitably relatively large due to other circumstances still to be considered. Through the direct However, if the air is conveyed to the outside, noise pollution in the outside world cannot be avoided. It Installation difficulties may also arise. In addition, it can be almost rigid Installation does not change the direction of air flow. If the greenhouse is well ventilated, it should be the air change - especially during winter and in the transition period - also an intensive one There is air circulation in the greenhouse. This air circulation (so-called recirculation mode) was so far made in such a way that Axialyentilatoren with a large throw in the longitudinal direction of the One after the other at a height of about 1 m above the cultures.

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.This recirculation mode ensures a uniform temperature throughout the house; Sweat and ίο Formation of dripping water and thus damage to leaves and flowers are avoided. Disadvantageous is here, however, that additional ventilation devices are required for fresh air operation will.

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. Furthermore, greenhouse ventilation is also known in which the air movement through a with a spray nozzle caused jet propulsion as well as thermal downforce and buoyancy. By installing fans in the outer wall, the amount of air conveyed to the outside can be increased will. With such an arrangement there is always the risk of an air short circuit between the inlet opening designed in the form of a flap and the exhaust air openings. Besides, lets the amount of circulating air does not change with the fans.

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.The object of the present invention is to create a simple ventilation arrangement, in which the fans are optimally used in terms of air exchange, but at the same time can be used for recirculation mode. This object is achieved in that the with Ventilators working air jet generators are arranged so that their jets unilaterally from the roof or the ceiling of the building are led to the adjustable ventilation flaps.

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. Axialventilatoren, 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-In this way, all three types of ventilation, namely natural ventilation, forced ventilation and recirculation mode, unite without changing the position of the air jet generator in any way. Depending on the position of the ventilation flaps or the fan speed can be any type of ventilation alone or a mixture of all types of ventilation can be carried out. All the advantages then result accordingly the known arrangements. So z. B. even if the forced ventilation fails due to a lack of electricity emergency operation with natural ventilation can be maintained. This is important because there are often a few Hours of sunshine are enough to damage the plants. Another essential one The advantage that the known fresh air arrangements do not offer is that the air jet generator, z. B. axial fans, with the same air exchange, d. H. much smaller with the same effect than what was required with the previously common forced ventilation. This is due to the fact that the directed air flow is also carried out with additional stale air; d. h., only part of the air to be renewed needs to be conveyed through the fan. This additionally carried away Air is far more than the fan throughput; one can use multiple, at least Calculate 2 to 3 times the fan throughput. Such an energy utilization falls with continuous operation of the Greenhouses weigh a lot. It also results from the arrangement inside the house a barely perceptible noise impairment of the outside world with fresh air operation. Preferential

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.The air jets are directed in such a way that the air jets are inclined (at an angle of z. B. 45 °) to the longitudinal axis of the room. This results in a spiral flow of the greenhouse, especially when the house is completely closed and therefore particularly good flushing of the room. Free-hanging fans or centrally fed fans can be used as air jet generators Channels or pipes are used. The latter embodiment allows it with a single accordingly big fan. Is the pipe or the channel z. B. made of plastic, so the result is a simple arrangement with low weights to be borne by the ceiling. Can be beneficial in front of or behind the air jet generators heating or Cooling devices be arranged. Here no heat can build up on the ceiling, but the heated air is generated by the recirculation mode immediately led down. Due to this lack of heat accumulation on the ceiling and thus less With a temperature gradient, the heat losses on the ceiling are lower in winter.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß dabei durch Lüftungsventilatoren keine Verbindung nach außeji besteht, die im Winter abgeschlossen werden muß.Another advantage of the invention is that there is no connection by ventilation fans außeji exists, which must be completed in winter.

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.To generate a cold store effect, there is no need for special constructions, since the one according to the invention Arrange the temperature of the incoming air simply by evaporating, spraying or on water poured into the ground is lowered.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 die erfindungsgemäße Lüftungsanordnung mit Axialventilator, und zwar1 shows the ventilation arrangement according to the invention with an axial fan, namely

F i g. 1 a die Anordnung in Seitenansicht,F i g. 1 a the arrangement in side view,

F i g. 1 b die Anordnung in Draufsicht undF i g. 1 b the arrangement in plan view and

Fig. 2 die erfindungsgemäße Lüftungsanordnung mit einem zentral gespeisten Kanal und Ausblasöffnung in Seitenansicht.2 shows the ventilation arrangement according to the invention with a centrally fed duct and blow-out opening in side view.

Fig. la zeigt einen Querschnitt des Gewächshauses 1 längs der Linie II-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 a wird in Richtung der Lufteintrittsöffnungen geführt und hält den Eintrittsluftstrom in Bodennähe.Fig. La shows a cross section of the greenhouse 1 along the line II-II in F i g. Ib. The greenhouse is set to fresh air mode. The fresh air 2 flows into the greenhouse through intake air flaps 3 installed near the ground and roams through the plant crops. A part of this air is sucked in by the axial fan 4 after roaming through and then flows as an air jet 6 guided through the ceiling 5 on one side through the ventilation flap 7 arranged in the roof ridge into the open. Due to the injector effect of the air jet 6, additional air 8 is also conveyed into the open air. This amount of air is a multiple of the fan throughput. A partial amount of air 6 a, 8 a is guided in the direction of the air inlet openings and keeps the inlet air flow close to the ground.

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.If you want to switch to air circulation, only the flaps 3 and 7 are closed. The air can then be heated by the heating pipes 19 located, for example, on the suction side of the fan 4 will. This means that there are no heating elements that restrict the space.

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 Raumlänesachse 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 Fig. la 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.Fig. Ib shows a cross section of the greenhouse along the line I-I in FIG. la with different Fan arrangement options. The air jet generated by the fans 9 and 10 runs perpendicular to the room's length axis 13. Under certain circumstances The shown arrangement of the fans 11 and 12, which are at an angle to the longitudinal axis of the room, is expedient generate a flowing air jet. As a result, the air is closed in a spiral shape in recirculation mode Circulation passed through the greenhouse. In the arrangement shown in Fig. La one is Of course, not only limited to fresh air mode or recirculation mode, but you can also go through suitable position of ventilation flaps 3 and 7 or

ίο durch Verstellen des Ventilators 4 in seiner Blasrichtung und seiner Drehzahl jeden gewünschten Mischbetrieb fahren.ίο by adjusting the fan 4 in its blowing direction and its speed run any desired mixed operation.

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.F i g. 2 shows a ventilation arrangement working with ducts in pure recirculation mode; d. H. an air circulation without air renewal. The ventilation flaps 3 and 7 on the greenhouse 1 are therefore closed. The air 18 drawn in by the fan 14 is passed into a duct 15. This channel 15, the z. B. can be made of plastic, extends over a greater length of the room and has several Blow-out openings, of which only one opening 16 is shown. Through this opening 16 the flows Air back into the room and is forced into a cycle through the ceilings and walls. Eliminated in the process heat build-up that occurs near the roof, flows through the lower area of the room and can be used in the heater 17 are preheated before a new cycle begins. In this way an equalization can be achieved reach the temperature in the whole house, sweat and drip water build-up and with it Avoid damaging flowers and leaves. Likewise by the air movements Prevents fungal diseases of the plants.

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.The invention therefore brings an improvement in ventilation and considerable savings in fans and thus also an incentive for the use of fans, through which, as discussed, the Growing conditions in greenhouses can be significantly improved.

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.Finally, it should be noted that the invention is not limited to greenhouses, but rather This is also an advantage in other rooms in which the air has to be changed often. Be there here, for example, factories, warehouses, exhibition and assembly halls and also cattle sheds called.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for ventilating buildings, especially greenhouses, in the adjustable Ventilation flaps are provided in the roof or the ceiling of the building and at the air jet generator on the opposite side are arranged by adjustable suction flaps located near the ground, characterized in that that with fans (4, 9 to 12, 14) working air jet generators in such a way are arranged so that their rays (6) unilaterally from the roof (5) or the ceiling of the building the adjustable ventilation flaps (7) are guided.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the air jet generator (11, 12) are arranged such that they promote obliquely to the longitudinal axis of the room (13).

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the individual air jet generator freely suspended fans (4, 9 to 12) are used.

4. Arrangement according to claim 1, characterized in that a central air jet generator fed duct (15) or pipe with outlet openings parallel to the roof or to the ceiling (16) is used.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the tube (15) or the channel made of plastic.

6. Arrangement according to claim 1, characterized in that in front of or behind the air jet generators (4, 14) heating or cooling devices (17, 19) are arranged.

1 sheet of drawings