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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anrei-
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chern der Atmosphäre insbesondere eines Gewächshauses mit Kohlendioxyd.
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Bei der Assimilation nehmen grüne Gewächse bekanntlich durch Spalte
an der Blattunterseite Kohlendioxyd auf, das sie fotosynthetisch mit Wasser zu Glukose
bzw. Kohlehydraten umsetzen. Der dabei außerdem entstehende Sauerstoff gelangt durch
die Blattoberfläche in die Atmosphäre. Naturgemäß hängt diese biochemische Umwandlung
und damit die Menge der dabei anfallenden Kohlehydrate von der Kohlendioxydkonzentration
der Atmosphäre ab, die sich jedoch angesichts der zunehmenden Luftverschmutzung,
insbesondere der zunehmenden Schwefeldioxydkonzentration in der Atmosphäre, ständig
verringert. Das macht sich insbesondere in geschlossenen Räumen, beispielsweise
Gewächshäusern bemerkbar, deren Abdichtung gegenüber der Atmosphäre aus Gründen
der Energieeinsparung zudem ständig verbessert wird. Dementsprechend geringer ist
der Luftaustausch mit der Atmosphäre und das Kohlendioxydangebot für die Pflanzen.
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Hinzu kommt, daß die Kohlendioxydkonzentration auch in Gewächshausböden
infolge des Abtötens der Kohlendioxyd erzeugenden Mikroorganismen durch die modernen
Pflanzenschutzmittel nur noch gering ist.
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Um das Kohlendioxydangebot für Gewächshauspflanzen zu erhöhen, hat
sich in zunehmendem Maße die sogenannte Gasdüngung eingeführt, die darauf abzielt,
die Gewächshausatsmosphäre künstlich mit Kohlendioxyd anzureichern. Dies kann mit
dem Rauchgas der Gewächshauszentralheizung geschehen. Das erfordert jedoch je nach
Standort der Kesselanlage ein aufwendiges,
fest installiertes Leitungssystem
und insbesondere ein besonderes Gebläse zum Absaugen des Rauchgases. Des weiteren
ist damit auch die Gefahr verbunden, daß mit dem Rauchgas auch hochgiftiges Kohlenmonoxyd
aus einer unvollständigen Verbrennung oder ebenso giftige Kohlenwasserstoffe in
die Gewächshausatmosphäre gelangen. Hinzu kommt, daß derartige Heizanlagen üblicherweise
fest installiert sind und sich daher nicht in beliebigen Gewächshäusern einsetzen
lassen.
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Bekannt sind auch kaminlose Heizgeräte, deren Abgas jedoch ebenfalls
mit Hilfe eines Gebläses an die Gewächshausatmosphäre abgegeben werden muß.
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Ein Nachteil beider Systeme besteht zudem darin, daß der Kohlendioxydanfall
direkt mit dem Wärmebedarf des Gewächshauses gekoppelt ist. Das hat zur Folge, daß
sich bei größeren Kesselanlagen normalerweise nur ein Teil der anfallenden Rauchgasmenge
zum Anreichern der Gewächshausatmosphäre mit Kohlendioxyd einsetzen läßt, während
bei kaminlosen Heizgeräten unabhängig von dem jeweiligen Kohlendioxydbedarf die
gesamte Abgasmenge unkontrolliert in die Gewächshausatmosphäre gelangt.
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Hinzu kommt, daß infolge des vom Wärmebedarf gesteuerten Brennerbetriebs
die Rauchgas- bzw. Kohlendioxydmenge gerade dann am größten ist, wenn der Kohlendioxydbedarf
der Pflanzen am geringsten ist. Da nämlich die lichtabhängige Assimilation während
der Dunkelstunden zum Erliegen kommt und die Gewächse alsdann bei der umgekehrten
biochemischen Umwandlung von Kohlehydraten noch Kohlendioxyd abgeben, ist der Kohlendioxydbedarf
der Gewächse schon während der Dämmerung nur noch gering und entfällt während der
Dunkelstunden
völlig. Da andererseits bei der Dissimilation Wärme
verbraucht wird und der Wärmebedarf während der Dämmerung und insbesondere während
der Nachtzeit besonders groß ist, verhalten sich der Kohlendioxydbedarf der Gewächse
und das Kohlendioxydangebot normalerweise antizyklisch.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile
zu beheben und insbesondere eine gebläselose sowie konstruktiv einfache und damit
preiswerte Vorrichtung zu schaffen, die sich dem jeweiligen Kohlendioxydbedarf entsprechend
betreiben läßt und nicht der Gefahr unterliegt, daß Kohlenmonoxyd in die Gewächshausatmosphäre
gelangt.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Vorrichtung
der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß oberhalb der Brennkammer eine Mischkammer
mit Eintrittsöffnungen für Sekundärluft und nach unten weisenden Lamellen angeordnet
ist. Diese Lamellen bewirken eine solche Zugverstärkung, daß ein Gebläse nicht mehr
erforderlich ist und zudem große Mengen Gewächshausluft in den oberen Teil der Brennkammer
gelangen. Diese Lamellen bewirken eine solche Zugverstärkung, daß so große Mengen
Gewächshausluft in die Mischkammer gelangen, daß ein Gebläse nicht mehr erforderlich
ist.Auf diese Weise ist nicht nur eine vollständige Verbrennung und damit ein kohlenmonoxydfreies
Abgas gewährleistet, sondern das Abgas wird auch so stark abgekühlt, daß die Abgastemperatur
am Gasaustritt der Vorrichtung 1000C nicht übersteigt.
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Vorzugsweise sind oberhalb der Eintritts öffnungen für die Sekundärluft
Austrittsöffnungen für das mit Sekundärluft
verdünnte Abgas vorzugsweise
mit nach oben weisenden Lamellen angeordnet, die ebenfalls zugverstärkend wirken
und eine rasche Verteilung des Gases in der Gewächsatmosphäre sowie ein schnelles
Abkühlen der Gase bewirken. Zum seitlichen Abführen des Abgas-Luftgemisches dient
ferner ein als obere Abdeckung dienendes konkav gebogenes Leitbech.
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Durch die nach unten offene Brennkammer ist bereits eine ausreichende
Luftzufuhr gewährleistet, so daß eine vollständige Verbrennung sichergestellt ist.
Die über die Öffnungen der Mischkammer einströmende Sekundärluft führt jedoch gegebenenfalls
noch zu einer Nachverbrennung.
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Um den Luftüberschuß und die Abgastemperatur sowie die Abgasverteilung
in der Gewächshausatmosphäre zu beeinflussen, können die Lamellen verstellbar sein.
Des weiteren kann der Brenner eine licht- und/oder kohlendioxydabhängige Steuerung
aufweisen.
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Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung im Hinblick auf
einen mobilen Einsatz mit einer Aufhängung und/ oder Rädern sowie mit lösbaren Anschlüssen
für Gas und Strom versehen sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig.l einen
vertikalen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
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Die dargestellte Vorrichtung zum C02-düngen in Gewächshäusern besteht
aus einem atmosphärischen Gasbrenner 1 in einer Brennkammer 2 mit einem rechteckigen
Querschnitt in der Vertikalen und der Horizontalen. Im oberen Teil der Brennkammer,
d.h. oberhalb des Langbrenners 1 befindet sich eine Mischkammer 3 mit Eintrittsöffnungen
4 für Sekundärluft in der Kammerwandung und mit nach unten weisenden Lamellen 5.
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Nach oben hin ist die Brennkammer durch ein von außen gesehen konkav
gebogenes Leitblech 6 abgedeckt und weist in dem darunter befindlichen Kopfteil
7 Austrittsöffnungen 8 für das verdünnte Rauchgas sowie nach oben weisende Lamellen
9 auf.
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In einer vom Brennraum getrennten Kammer 10 befinden sich die Brennerarmaturen,
und zwar ein an eine Gasleitung 11 angeschlossener Gasdruckregler 12 und ein thermoelektrisch
gesteuertes Zündsicherheitsventil 13, dem ein extern angesteuertes Magnetventil
14 nachgeschaltet ist, das die durch eine Zuleitung 15 strömende Gasmenge für den
Langbrenner 1 steuert. Durch Betätigen eines Druckknopfes am Ziindsicherheitsventil
13 wird Gas zum Zündbrenner 14 freigegeben. Ein in einem Thermoelement durch die
Wärme der Zündflamme erzeugter Thermostrom gibt nach Loslassen des Druckknopfes
den Durchgang für das Gas zum Langbrenner 1 frei. Das agnetventil 12 wird über eine
mit einem nicht dargestellten GO2- und/oder Fotosensor und/oder Lüftungsschalter
verbundene Leitung angesteuert.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirken die Lamellen 5 der
Mischkammer 3 eine solche Zugverstarkung, daß sich an
den Austrittsöffnungen
8 eine Abgasverdünnung von etwa 1 20 sowie ein hinreichend gekühltes Abgasluftgemisch
mit einer Temperatur von unter 100°C ergibt, dies auf Basis einer Zulufttemperatur
von 10 0C.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sorgen die Lamellen 5 im Bereich
der Eintrittsöffnungen 4 für die Sekundärluft eine solche Zugverstärkung, daß sich
ein ausreichender Luftüberschuß von beispielsweise 1 : 20 sowie ein hinreichend
gekühltes Abgas mit einer Temperatur unter 1000C an den Austrittsöffnungen 8 ergibt
und die Wandungstemperatur im Bereich der Lamellen 500C nicht übersteigt, dies auf
Basis einer Zulufttemperatur von etwa 10 0C.
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