DE3608916A1 - Verfahren zur temperaturabhaengigen lueftungssteuerung insb. in staellen, gewerbe u. industriegebaeuden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren einer schadgas- und temperaturabhängigen Lüftungs-Steu­ erung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die heutige Massentierhaltung erfordert zunehmend eine Zwangslüftung der Stallungen. Diese wird in der Regel mittels Ventilatoren oder gesteuerten Schwerkraftlüftungs­ systemen vorgenommen. Der durch diese geförderte Volumen­ strom wird dabei den variablen Betriebsbedingungen ange­ paßt, welche aus der Stallbelegung, den klimatischen Ge­ gebenheiten, Fütterungsarten usw. resultieren. Der Volu­ menstrom wird durch Variieren der Ventilatorendrehzahl verändert. Diese wiederum wird bei der sogenannten Schlupf­ regelung durch Ändern der Motorspannung verändert. Das kann z.B. in bekannter Weise nach dem Phasenanschnittver­ fahren oder durch Ändern der Amplitudenhöhe mittels Transformator erfolgen. Als das Stallklima negativ be­ einflussende Schadstoffe gelten vorwiegend Ammoniak, Koh­ lendioxid, usw.

Alle bekannten Verfahren zur regelbaren Lüftung von Stallungen haben den gemeinsamen Nachteil, daß sie je nach Ausführung die erforderliche Lüftung nur unzureichend nutzen. Außerdem haben sie im Hinblick auf den erforder­ lichen Bauaufwand und die Herstellungskosten einen un­ zureichenden Leistungsgrad und sind deshalb nicht wirt­ schaftlich, zumal diese nur die Stalltemperatur als Maßgröße heranziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Ver­ fahren für die Zwangslüftung von Stallungen, Gewerbe­ und Industrieräumen vorzuschlagen, sowie eine entspre­ chende Gerätekombination zur Durchführung dieses Ver­ fahrens bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß sowohl durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 als auch durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.

Durch den Erfindungsgegenstand ist die Lüftungsanlage ohne großen Bauaufwand in der Lage, selbsttätig eine Anpassung an unterschiedliche Schadgasablagerungen vor­ zunehmen und diese den jeweils variablen Betriebsbe­ dingungen anzupassen.

In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand dar­ gestellt und wird nachfolgend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausführungs­ form einer Lüftungsanlage und

Fig. 2 das Blockschaltbild einer alterna­ tiven Lösung der Lüftungsanlage.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs­ beispiel wird der Ventilatormotor in bekannter Weise mit einer durch Phasenanschnitt mittels Thyristoren 2 veränderbaren Spannung beaufschlagt. Die dazu benötig­ ten Zündimpulse werden von dem Ansteuerbaustein 3 er­ zeugt. Ihm wird die Signalspannung zur Lagebestimmung des Zündwinkels in bekannter Weise durch den Tempera­ tur-Meßkreis 4 zugeführt. Raumtemperatur, Zündwinkel, Motorspannung, Ventilatorendrehzahl und damit der Vo­ lumenstrom stehen somit in einem ursächlichen Zusammen­ hang.

Erfindungsgemäß wird die Lagebestimmung des Zündim­ pulses zusätzlich durch eine Meßschaltung vorgenommen, welche die den Zündimpuls bestimmende Signalspannung mittels eines Gas-Sensors 6 gewinnt. Damit ist die gewünschte zusätzliche selbsttätige Anpassung der Ventilatordrehzahl und damit die Frischluftzufuhr an den Raumluft-Schadgasgehalt gewährleistet. Der Baustein 7 liefert eine Signalspannung, welche es ermöglicht, eine Ventilator-Grunddrehzahl und damit eine Mindest­ luftrate einzustellen, die auch bei niedrigen Tempera­ turen oder niedrigem Schadgasgehalt gefördert wird. Außerdem läßt sich die Ventilator-Höchstdrehzahl begren­ zen, wodurch auch bei hoher Raumtemperatur oder hohem Schadgasgehalt der Raumluft die Frischluftzufuhr auf einen dem maximal möglichen Wert gedrosselt wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung arbeitet prinzi­ piell wie die in Fig. 1 beschriebene Variante, jedoch mit dem Unterschied, daß das Leistungs-Stellglied durch einen Transformator 9 gebildet wird, welcher die Motor­ spannung durch Änderung der Amplitudenhöhe einstellt. Daraus ergeben sich die Ventilatorendrehzahl, der Vo­ lumenstrom und die Frischluftzufuhr. Der Transformator 9 wird durch den Stellmotor 8 angesteuert, dem wiederum eine durch den Endverstärker 10 aufbereitete Spannung zugeführt wird, welche aus den durch die in den Meß­ schaltungen 4 und 5 gebildeten Ausgangssignalen resul­ tiert. Das Regelverhalten der in Fig. 2 gezeigten Anord­ nung entspricht dem eines Abtastreglers. Die Charakte­ e ristik eines P-Reglers ist durch Hinzufügen eines Stel­ lungsmelders mit seiner entsprechenden Aufschaltung möglich. Der dargestellte Ringkern Stelltransformator 9 kann auch durch einen in Stufen schaltbaren Transfor­ mator mit entsprechender Ansteuereinheit ersetzt wer­ den. Dadurch wird der Volumenstrom nicht stetig, son­ dern in Stufen verändert.

Nach den in den Blockschaltbildern Fig. 1 und Fig. 2 erläuterten Prinzipien erfolgt die Frischluftzufuhr durch Zwangsbelüftung mittels Ventilatoren.

Es sollen jedoch auch Ausführungen im Bereich der Er­ findung liegen, bei welchen die durch die Erwärmung der Stalluft erzeugten Auftriebskräfte zum Luftwechsel ausgenützt werden, d. h. Schwerkraftlüftungen. So können z.B. bei einer Trauf-First-Lüftung die Klappen am First und Zuluftleitplatten an den Längsaußenwänden tempe­ raturabhängig gesteuert werden, wobei der Stellmotor keinen Transformator betätigt, sondern nur zur Verän­ derung der Lage einer Drosselklappe bzw. Luftleit­ platte dient. Somit lassen sich diese Drosselklappen neben der herkömmlichen temperaturabhängigen Steu­ erung auch in Abhängigkeit des Raumluft-Schadgasge­ haltes beeinflussen.

Ein weiteres, äußerst heizkostensparendes System ist die Verwendung des Gas-Sensors in Abhängigkeit der Ventilatorendrehzahl als Raumheizungssteuerung. Da­ bei arbeitet die Heizung nach dem gewünschten und am Gerät vorgewählten Schadgasgehalt der Raumluft. Wenn nun die Heizung einschaltet, erhöht sich die Raumtem­ peratur. Durch die Erhöhung der Raumtemperatur schal­ tet ein zweites temperaturabhängiges Abluft-Ventila­ torendrehzahl-Steuergerät die Ventilatoren auf höhere Drehzahl, was einen höheren Raumluftwechsel bewirkt. Der Schadgasgehalt verringert sich, die Heizung wird wieder zurückgefahren und die temperaturabhängige Ab­ luftsteuerung nimmt die Drehzahl der Ventilatoren ebenfalls wieder zurück.

Eine gleiche Anwendung kann in Batterie-Lagerräu­ men und in der chemischen Industrie eingesetzt werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur temperaturabhängigen Lüftungs-Steuerung insbesondere in Ställen, Gewerbe- und Industriegebäu­ den mit Zwangslüftung durch Ventilatoren, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ventilatorendrehzahl in Ab­ hängigkeit des Schadgasgehaltes der Raumluft und der Raumtemperatur geregelt wird.

2. Regelbare Lüftungs-Steuerungs-Einrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Gas-Sensor den Raumluftschad­ gasgehalt ermittelt, in ein analoges elektrisches Sig­ nal umformt, dieses einer Regeleinrichtung zuführt, welche die Motorspannung und damit die Ventilatorendreh­ zahl über ein Leistungsstellglied entsprechend beein­ flußt.

3. Regelbare Lüftung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stellung der die Frischluft do­ sierenden Luftklappen der Temperatur oder/und dem Schadstoffgehalt der Luft des zu lüftenden Raumes angepaßt wird.