DE2721434B2

DE2721434B2 - System zur Konditionierung der Luft und zur Lüftung in bzw. von Gewächshäusern o.dgl

Info

Publication number: DE2721434B2
Application number: DE2721434A
Authority: DE
Inventors: Heinz 8700 Wuerzburg Kiesel
Original assignee: KIESEL GEB ROTHKEGEL VERA 8700 WUERZBURG
Current assignee: KIESEL GEB ROTHKEGEL VERA 8700 WUERZBURG
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1977-05-12
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2721434C3; DE2721434A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Konditionierung der Luft und zur Lüftung in bzw. von Gewächshäusern oder dgl. mit einer Ablufteinrichtung im höchsten Bereich (Firstbereich) des Gewächshauses und einer unterhalb dieser Ablufteinrichtung angeordneten Zulufteinrichtung mit vorgeschaltetem Klimagerät.

Ein derartiges System ist durch die FR-PS 15 44 819 bekannt geworden. Die Ablufteinrichtung besteht hier lediglich aus einem in der einen Giebelwand des Gewächshauses angeordneten Ventilator, dessen Aufgabe darin besteht, in dem Gewächshaus eine Druckabsenkung zu erreichen, damit Außenluft durch einen Befeuchter nachströmen und die Kühlung des Gewächshauses bewirken kann. Eine solche Anordnung ermöglicht im Sommerbetrieb jedoch nur eine unzulängliche Abführung der wärmsten Raumluft im Firstbereich, besonders wenn es sich um relativ lange Gewächshäuser handelt. Eine verstärkte Kühlleistung wird daher erforderlich. Andererseits vermag im Winter die bekannte Ablufteinrichtung keinen Beitrag dafür zu leisten, die Wärmeverluste im Firstbereich zu reduzieren.

Durch die DE-PS 8 95 226 ist es zwar auch bereits bekannt, im Firstbereich von Gewächshäusern über deren Länge Luftabsaugkanäle vorzusehen, die mit bodenseitig angeordneten Luftzuführungskanälen ein Kanalsystem zur Luftumwälzung bilden. Diese bekannten Luftabsaugkanäle bestehen jedoch nur aus Rohren mit relativ kleinem lichten Querschnitt, die zur Ausbildung einer thermischen Isolation im Firstbereich praktisch keinen Beitrag leisten können. Außerdem wird bei diesem System — auch beim Heizbetrieb — die Warmluft stets im Firstbereich des Gewächshauses abgezogen, wodurch die Thermik unterstützt wird, was im Winter relativ hohe Temperaturen im oberen Gewächshausbereich und entsprechend große Wärmeverluste zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein System der eingangs bezeichneten Art eine Ablufteinrichtung zu schaffen, die im Sommerbetrieb eine

ίο verbesserte Abführung der wärmsten Raumluft im Firstbereich bei gleichzeitiger Reduzierung des Einflusses der Sonneneinstrahlung ermöglicht sowie im Winterbetrieb die Wärmeverluste im Firstbereich verringert, um die Betriebskosten für beide Betriebsar-

i:. ten zu senken.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Ablufteinrichtung einen sich über die gesamte Länge des Gewächshauses und wenigstens über einen großen Teil der Dachbreite erstreckenden, transparenten, flachen Luftkanal aufweist, dessen zur Außenatmosphäre offene Stirnenden in bekannter Weise durch Sperrklappen verschließbar sind sowie Abluftventilatoren enthalten, und daß der Luftkanal an beiden Längsrändern durchgehende schmale Lufteintrittsschlitze für Raumluft aufweist.

Im Sommerbetrieb erfolgt durch diesen Luftkanal eine wirkungsvolle Zwangsentlüftung der oberen Gewächshauszone, während gleichzeitig die Wirkung der Sonneneinstrahlung auf die Dachfläche in der Länge und Breite des Luftkanals aufgrund der Kühlung der Dachunterseite des Gewächshauses erheblich reduziert wird. Die durch die Abluftventilatoren abgesaugte Luftmenge kann somit relativ gering gehalten werden, wodurch die erwünschte Verringerung der Betriebskosten erreicht wird. Durch die Lufteintrittsschlitze an den Längsrändern des Luftkanais wird in vorteilhafter Weise Warmluft von der Dachunterseite des Gewächshauses seitlich des Luftkanals abgesaugt. Im Winterbetrieb bildet der Luftkanal eine thermische Isolationszone unterhalb des Gewächshausdaches, die die Wärmeverluste in diesem Bereich reduziert, so daß der Heizenergieaufwand relativ niedrig gehalten werden kann. Da der Dachbereich die größte Außenfläche des Gewächshauses darstellt, wirkt sich dort eine Reduzierung der Wärmeverluste im Winterbetrieb besonders kostensparend aus. Bei beiden Betriebsarten wird ferner die Temperaturschichtung der Luft im Gewächshaus gegenüber bekannter. Systemen verringert, was für die Pflanzenkulturen sehr vorteilhaft ist.

so Wenn gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Lufteintrittsschlitze durch aufblähbare Folienschläuche verschließbar sind, kann der transparente Luftkanal seine getrennten Funktionen im Sommerbetrieb (Kühlbetrieb) sowie im Winterbetrieb (Heizbetrieb) noch besser erfüllen. Im Winterbetrieb können dann nämlich die Lufteintrittsschlitze durch die aufgeblähten oder aufgeblasenen Folienschläuche verschlossen werden, so daß der transparente flache Luftkanal eine Art Doppelmantel bildet, der, da er in dem Bereich des Gewächshauses liegt, wo die höchsten Lufttemperaturen herrschen, einen besonders guten Schutz gegen Wärmeverluste darstellt. Der durch den Doppelmantel begrenzte Luftraum ist in diesem Fall praktisch völlig abgeschlossen, so daß eine optimale thermische Isolierung vorhanden ist, die den Wärmebedarf im Winterbetrieb weiter verringert, und zwar im Verhältnis der abgewickelten thermisch isolierten Dachfläche zur Gesamtgrundfläche. Durch diesen

abgeschlossenen Luftraum werden auch unerwünschte Kondensationserscheinungen in diesem Bereich des Gewächshauses verringert und folglich auch die Gefahr einer Korrosion der Stahlteile des Gewächshauses in diesem Bereich. Im Sommerbetrieb sind die Folienschläuche entlüftet und stellen flache Gebilde dar, die den Lufteintritt in den Luftkanal nicht behindern.

Nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist _; ^Jer Luftkanal der Ablufteinrichtung an der Oberseite durch das Gewächshausdach und an der Unterseite durch ein transparentes, der Dachform folgendes Luftleitelement begrenzt. Dies ist eine baulich besonders einfache Lösung und das Luftleitelement kann auch bis zur Traufenhöhe des Gewächshauses herabgezogen werden bzw. sogar noch Teile der ,₅ senkrechten Gewächshauswände abdecken, wodurch seine Wirksamkeit in verschiedener Hinsicht weiter erhöht wird.

Wenn nach noch einer Ausgestaltung der Erfindung das Luftleitelement der Ablufteinrichtung ein Teil mit einem transparenten perforierter. Zuluftkanal der Zulufteinrichtung bildet, können die Herstr-.lungs- und Montagekosten im Vergleich zu getrennten Elementen gesenkt werden und ferner fördert dieses Merkmal die Stabilität der Gesarntkombination. Eine Vermischung ₂s der Abluft- und Zuluftströmung ist wegen der unterschiedlichen Geschwindigkeiten zwischen Abluft und Zuluft und der Luftführung ausgeschlossen. Gegenüber der Luftverteilung mit Folienschläuchen kann außerdem die Luftendgeschwindigkeit im Bereich der Pflanzenkulturen besser kontrolliert werden. Außerdem ist die Haltbarkeit bzw. Lebensdauer solcher Elemente größer als bei Folienschläuchen.

Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. I einen schematischen vertikalen Schnitt eines Gewächshauses, bei dem das System zur Konditionierung der Luft und zur Lüftung des Gewächshauses auf Sommerbe.riebeingestellt ist;

F i g. 2 einen der F i g. 1 ähnlichen Vertikalschnitt, bei dem jedoch das System auf Winterbetrieb eingestellt ist;

F i g. 3 einen schematischen Querschnitt eines Gewächshauses, der die Ablufteinrichtung gemäß der Erfindung besonders deutlich zeigt,

Fig.4 zwei Detailansichten de·. Luftleitelements im Bereich eines Lufteintrittsschlitzes, der in der linken Ansicht durch einen entlüfteten Folienschlauch freigegeben, in der rechten Ansicht durch einen aufgeblähten Folienschlauch verschlossen ist und

Fig.5 einen schematischen Teil-Querschnitt eines Gewächshauses, bei dem die Zuluftkanäle ein Teil mit dem Luftleitelement der Ablufteinrichtung gemäß der Erfindung bilden.

Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 ist im Firstbereich des Gewächshauses 10 eine Ablufteinrichtung installiert, die einen sich über die gesamte Länge des Gewächshauses erstreckenden flachen Luftkanal 11 aufweist, der nach oben durch das Gewächshausdach 12 und nach unten durch ein transparentes, der Dachform folgendes Luftleitelement 13 aus z. B. glasfaserverstärktem Kunststoff begrenzt ist. Der Luftkanal 11 weist an beiden Längsrändern durchgehende schmale Lufteintrittsschlitze 14 auf, die durch aufblähbare Folienschläuche 15 verschließbar sind, wie in Fig.4 rechts gezeigt ist. Diese Verschlu&art wurde deshalb entwickelt, weil ein Lufteintrittsschlite >n einer Breite von 6 bis 8 cm über die Länge eines üblichen Gewächshauses (50 m und mehr) mit normalen Klappen nicht mehr zu verschließen ist Außerdem würden Unebenheiteif an der Dachinnenseite des Gewächshauses einen luftdichten Abschluß kaum ermöglichen. Demgegenüber können die Folienschläuche 15 beim Winterbetrieb, wie noch ausführlich erläutert wird, mit Druckluft gefüllt werden, so daß sie sich aufblähen und abdichtend gegen die Dachunterseite legen und so einen Lufteintritt in den Luftkanal 11 verhindern. Im Sommerbetrieb sind diese Folienschläuche dagegen entlüftet, so daß sie im wesentlichen flach auf dem Luftleitelement 13 aufliegen und den Lufteintritt durch die Lufteintrittsschlitze 14 praktisch nicht behindern, wie in F i g. 4 links angedeutet ist. Es sei bemerkt, daß sich die Folienschläuche 15 zu diesem Zweck über die gesamte Länge der Lufteintrittsschlitze 14 erstrecken.

An den Stirnenden des Luftlcanals 11 sind zur Außenatmosphäre offene Schächte 16 vorgesehen, die Sperrklaopen 17 sowie Abluftventilatoren 18'enthalten.

Unterhalb des Luftkanals 11 bzv Luftleitelements 13 ist eine Zulufteinrichtung vorgesehen, die einen im wesentlichen über die Länge des Gewächshauses sich erstreckenden, transparenten, perforierten Folienschlauch 19 aufweist, der an einem Klimagerät 20 angeschlossen ist, welches hintereinander angeordnet einen Zuluftventilator 21, einen adiabatischen Luftbefeuchter 22 und eine Luftheizbatterie 23 enthält. Die Ansaugseite des Klimageräts 20 ist mit einem zur Außenatmosphäre verlaufenden Frisdiluftkanal 24 und einen nach unten bis zum Gewächshausboden verlaufenden Umluftkanal 25 verbunden. Im Frischluftkanal 24 und im Umluftkanal 25 ist jeweils eine Sperrkiappe 26 bzw. 27 angeordnet. Der Umluftkanal 25 ist im Ausführungsbeispiel mit einem Unterflurkanal 28 verbunden, der in eine Ansaugöffnung 29 oberhalb des Gewächshausbodens mündet. Eine weitere Ansaugöffnung 29 oberhalb des Gewächshausbodens befindet sich am unteren Ende des Umluftkanals 25.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 ist in Abweichung vom oben beschriebenen Ausführungsbeisr^;el das Luftleitelement 13 seitlich mit je einem Zuluftkanal 19a kombiniert, d. h. die Teile 13 und 19a bilden eine Baueinheit.

Anschließend wird die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Systems erläutert, und zwar zunächst für den Sommerbetrieb unter Bezugnahme auf Fig. 1. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Sperrklappen 17 geöffnet sind, so daß durch die Abluftventilatoren 18 die Luft im Bereich der höchsten Innentemperaturen im Gewächshaus, d. h. im Firstbereich, nach außen abgeführt werden kann, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Weiterhin ist die Sperrklappe 26 im Frischluftkanal 24 geöffnet und die Sperrklappe 27 zum Umluftkanal 25 geschlossen. Die durch den Zuluftventilator 21 im Klimagerät 20 angesaugte Frischluft, die iin Klimagerät adiabatisch befeuchtet bzw. gekühlt werden kann, wird über den transparenten perforierten Folienschlauch 19 in das Gewächshaus nach unten gleichmäßig verteilt eingeblasen.

Bei dem in Fig. 2 angedeuteten Winterbetrieb (Heizbetrieb) sind die Sperrklappen 17 und 26 geschlossen, während die Sperrklappe 71 /.-um Umluftkanal 25 geöffnet ist. Bei dieser Betriebsweise wird folglich lediglich Raumluft umgewälzt, die an Stellen nahe dem Gewä jhshausboden, wo die niedrigsten Temperaturen herrschen, entnommen und im Klimagerät 20 aufbereitet, d.h. erwärmt und evtl. befeuchtet wird. Diese aufbereitete Luft wird durch den Zuluftven-

tilator 21 über den transparenten perforierten Folienschlauch 19 von oben gleichmäßig verteilt in das Gewächshaus eingeblasen. Es wird betont, daß bei dieser Betriebsweise die Folienschläuche 15 aufgebläht sind, so daß der Luftkanal 11 nicht nur stirnseitig, sondern auch an den Längsrändern geschlossen ist. Dadurch wird eine thermische Isolation gebildet, die zusätzlich Wärmeverluste beim Winterbetrieb verhindert. Mit anderen Worten, das Luftleitelement 13 hat jeweils verschiedene Funktionen für Sommer- und Winterbetrieb und die aufblähbaren Folienschläuche 15 ermöglichen das Umfunktionieren des Luftleitelementes vom Sommer- auf den Winterbetrieb. Aus obigen Erläuterungen geht hervor, daß durch die Erfindung ein System für eine besonders wirtschaftliche Heizung, Kühlung, Befeuchtung und Lüftung von Gewächshäusern geschaffen ist, wobei erheblich bessere klimatologische Voraussetzungen für die Pflanzenkulturen, und zwar für den jeweils konkreten Fall angepaßt, erreicht

ίο werden können.

Hierzu 2 BIaIt Zcichnuimcn

Claims

Patentansprüche:

1. System zur Konditionierung der Luft und zur Lüftung in bzw. von Gewächshäusern oder dgl. mit einer Ablufteinrichtung im höchsten Bereich (Firstbereich) des Gewächshauses und einer unterhalb dieser Ablufteinrichtung angeordneten Zulufteinrichtung mit vorgeschaltetem Klimagerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablufteinrichtung einen sich über die gesamte Länge des Gewächshauses (10) und wenigstens über einen großen Teil der Dachbreite erstreckenden, transparenten, flachen Luftkanal (11) aufweist, dessen zur Außenatmosphäre offene Stirnenden in bekannter Weise durch Sperrklappen (17) verschließbar sind sowie Abluftventilatoren (18) enthalten, und daß der Luftkatial (11) an beiden Längsrändern durchgehende schmale Lufteintrittsschlitze (14) für Raumluft aufweist.

2. Sysleji nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufieintrittssch.'itze (14) durch aufbiähbare Folienschläuche (15) verschließbar sind.

3. System nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (11) der Ablufteinrichtung an der Oberseite durch das Gewächshausdach (12) und an der Unterseite durch ein transparentes, der Dachform folgendes Luftleitelement (13) begrenzt ist

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitelement (13) der Ablufteinrichtung ein T'.i' mit einem transparenten perforierten Zuluftkanal (19ajder Zulufteinrichtung bildet.