DE3824460A1

DE3824460A1 - Verfahren und vorrichtung zur klimatisierung und zur ver- und entsorgung von raeumen, vorzugsweise von gewaechshaeusern und foliezelten

Info

Publication number: DE3824460A1
Application number: DE3824460A
Authority: DE
Inventors: Johannes Seidel
Original assignee: Individual
Current assignee: SEIDEL, JOHANNES, DIPL.-ING., 4180 GOCH, DE
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1989-07-20

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, womit optimale klimatische Verhältnisse in geschlossenen Räumen, sowie eine Ver- und Entsorgung mit unterschied lichen Medien erfolgen kann. Solche Räume können Gewächs häuser und Folienzelte zur Kultur pflanzlicher Produkte (z. B. Obst, Gemüse, Pilze, Treibkulturen, Blumen) sein; es können aber auch Schwimmbäder, Warmwasserspeicher, Klär gruben oder Räume zur kurz- und mittelfristigen Aufbewah rung von Waren, Sachen und Produkten sein.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die verschiedenen Jahreszeiten besitzen unterschiedliche klimatische Verhältnisse, so daß eine Pflanzenproduktion in den kühlen oder kalten Zeiten in unseren Breiten im Freien nicht möglich ist. Deshalb wurden Gewächshäuser und Folien zelte entwickelt und gebaut, die die erforderlichen Wachs tumsbedingungen je nach Herkunft der Pflanzen durch einen oder mehr oder weniger großen Aufwand zur Klimatisierung gewährleisten. Bei der Pflanzenproduktion unter Glas und Folie müssen außer der Klimatisierung noch andere Bedin gungen erfüllt werden - wie z. B.: Günstige Voraussetzungen zur Bodenbearbeitung, zur Bewässerung und Düngung sowie zum Pflanzenschutz. Dazu sind umfassende Vorrichtungen, Verfahren und Einrichtungen erforderlich, die dadurch das Produkt mehr oder weniger verteuern. Bei den Gewächshäusern und Folienzelten handelt es sich meistens um Konstruktio nen, die aus vielen Bauteilen bestehen, häufig mehrschichtig in der Außenschale ausgebildet und stationär angeordnet sind. Die Folge davon ist zumeist eine relativ teure Fertigung die nur geringe Automatisierungskomponenten zuläßt. Durch die rasche Kulturenfolge kommt es schnell zu einer Bodennüchtig keit, so daß die Erde unter erschwerten Bedingungen und hohen Kosten ausgewechselt werden muß. Weitere Nachteile sind bei allen Konstruktionen in einer geringen Flexibilität bezüg lich der jeweiligen gestellten Anforderung zu sehen. Von Nachteil sind auch die geringen Automatisierungsmöglichkei ten zur Bewirtschaftung der Flächen und Kulturen bzw. der dabei entstehende hohe Aufwand.

Um offene Behälter mit warmen Flüssigkeiten vor Energiever lusten zu schützen, werden u. a. schwimmbare Planen oder Isoliermatten angewendet. Durch Überbauung mit Hallen der verschiedensten Konstruktionen wird ebenfalls ein Schutz erreicht.

Bei allen diesen Lösungen werden die Probleme der Klimati sierung, der Ver- und Entsorgung mit einem mehr oder we niger großen Aufwand realisiert.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine Gewächshauskonstruktion zu schaffen die sich durch hohe Flexibilität bei der Montage, dem Aufstellen und Umsetzen und durch günstige Vorausset zungen zur Automatisierung verschiedener Arbeitsgänge zur Pflanzenkultivierung auszeichnet.

Das Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gewächshaus zu entwickeln, das gekennzeichnet ist durch

- hohe Flexibilität bei der Montage, dem Aufstellen und Um setzen der Konstruktion
- Flexibilität bei der Herstellung der erforderlichen Höhen- und Breitenverhältnisse aufgrund der Kulturen.
- Möglichkeiten und Schaffung von Voraussetzungen zur Auto matisierung notwendiger technologischer Abläufe bei der Pflanzenproduktion
- Automatisierungsgerechte Produktgestaltung zur Fertigung der Teile.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Traggerüst der Hüllkonstruktion aus flexiblen Material ist oder in Modulbauweise hergestellt wird und daß die Konstruk tionselemente außerdem gleichzeitig die Funktion zur Über tragung technologischer Vorgänge und Abläufe zur Beeinflus sung der Pflanzenproduktion übernehmen.

Dadurch wurde die Voraussetzung geschaffen, die Beheizung des Gewächshauses mit Warmluft, die Belüftung durch die Zu führung von Frischluft oder gekühlter Luft oder Absaugen von Innenluft, die Begasung mit CO², die Bewässerung und Flüssigdüngung und die Zuführung von Pflanzenschutzmitteln durch die Konstruktionselemente des Gewächshauses zu ermög lichen und damit auf sonstige zusätzliche Einrichtungen zur Durchführung vieler Vorgänge und Abläufe völlig zu verzich ten.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß relativ große Flächen in einem optimierten Breiten/Höhen-Verhältnis ent sprechend der Kulturen problemlos überdeckt und durch Kippen der Konstruktion vorteilhaft bodenbearbeitet werden können.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 Übersicht bekannter tunnelförmiger Hüllkonstruk tionen,

Fig. 2 Gesamtansicht eines begehbaren Folienzeltes,

Fig. 3 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Lösung,

Fig. 4 Tunnelkonstruktion in Modulbauweise,

Fig. 5 Tunnelkonstruktion in Modulbauweise.

Die Fig. 1 zeigt eine Übersicht bekannter tunnelförmiger Tragkonstruktionen. Man unterscheidet dabei begehbare Kon struktionen und solche, die nur niedrige Tunnelformen auf weisen, also nur zum zeitweiligen Schutz von Sachen und Waren, die zur Erzeugung von landwirtschaftlichen Produk ten dienen. Bei allen diesen Konstruktionen wird eine mehr oder weniger elastische Dachhaut, meistens eine Folie, ver wendet, wobei die tunnelförmigen runden Konstruktionen allen anderen vorzuziehen sind, weil hierbei die Folien durch Wind und Temperatur am geringsten beansprucht wer den.

In der Fig. 2 ist die Gesamtansicht einer begehbaren, tunnelförmigen Tragkonstruktion dargestellt. Form, Fe stigkeit und Stabilität der Bögen 1 werden bei Verwen dung metallischen Werkstoffen durch eine Kaltverfestigung beim Umformvorgang erreicht. Bei der Verwendung von Plast werkstoffen werden diese Eigenschaften durch Formgebung nach dem Extrudieren (PE, PVC) oder durch GFP-Laminate her gestellt.

Die Bogenteile sind im unteren Bereich mit einem Rahmen 2 verbunden. Der Rahmen besteht ebenfalls aus Hohlprofilen, wobei auch hier vorzugsweise Rohre Anwendung finden. Die Verbindung erfolgt in bekannter Weise lösbar oder unlös bar durch Stecken oder Fügen (Schweißen, Kleben). Die Stabilität und Festigkeit der Rohrbogen 1 untereinander wird durch Stäbe 3 gewährleistet, welche zumindest am Anfang und am Ende jeder Konstruktion vorhanden sein müssen. Bei Konstruktionen großer Abmessungen können solche Stäbe 3 auch in kontinuierlicher Folge angeord net werden. Zumindest muß ein Stab (Rohr) im Dachfirst zwischen den Bögen 1 montiert werden. Bei der Verwendung von Rohrprofilen bei den Konstruktionselementen 1, 2, 3, besteht der große Vorteil darin, daß nur eine minimale Auflagefläche für die Folien vorhanden ist, was zu einer erheblichen Verlängerung der Lebensdauer beiträgt. Eine weitere Maßnahme ist in der Spannung von Netzen 4 zu sehen. Über die Gesamtkonstruktion wird ein Kunststoff netz 4 mit einer maximalen Maschenweite von 150 × 150 mm gespannt. Dadurch wird die Folie bei Winddruck völlig entlastet, so daß es zu keinem Flattern kommen kann. Flat tern der Folie (dynamische Belastung) trägt zu einer schnellen Alterung bei.

Die Frontseiten werden bei begehbaren Konstruktionen in bekannter Weise mit verschließbaren Öffnungen versehen. In der Fig. 3 ist der Schnitt A-A dargestellt. Ein Tun nelsystem besteht demnach aus einem vorgefertigtem Bogen 1, dem Rahmen 2 und den Seitenteilen 5. Diese Elemente werden durch Distanzhülsen 6, 7 miteinander verbunden. Die Distanzhülsen 6, 7 sind einseitig mit den Rohrele menten 5 und 2 lösbar oder unlösbar verbunden.

Den Konstruktionselementen werden nach der Montage ver schiedene Aufgaben zugeordnet. Zunächst ist es ihre Auf gabe, eine funktionsfähige Tragkonstruktion zu bilden. Die Flexibilität wird auf Grund der Abmessungen, der Ge staltung und des Werkstoffes gewährleistet.

Eine weitere wichtige Aufgabe ist darin zu sehen, daß alle Elemente zu einer Funktionsintegration mit herange zogen werden. Die Konstruktionselemente sind also nicht nur für die Festigkeit und Stabilität der Tragkonstruktion verantwortlich, sie werden auch auf Grund ihrer Gestal tung zur Ver- und Entsorgung des Innenraumes genutzt.

Zunächst sind sie zur Klimatisierung des umhüllten Rau mes anwendbar. Dazu wird Warmluft, Frischluft, Abluft und Teilkomponenten (z. B. CO₂) in dosierter Menge durch das Rahmenrohr 2′ in die Seitenelemente 5 und in den Boden 1 geblasen. Die klimatisierte Luft gelangt durch die Boh rungen 8 in den Innenraum. Natürlich ist es auch möglich, zu stark erwärmte oder zu feuchte Luft aus dem Innenraum abzusaugen.

Die Grundrahmenrohre 2 und 2′ sind durch Dichtbolzen von einander getrennt, so daß unterschiedliche Medien in den Rohren 2 und 2′ gefördert werden können. Im Grundrahmen rohr 2 werden flüssige Medien, also Wasser und Komponen ten zur Flüssigdüngung und zum Pflanzenschutz transpor tiert. Die Verteilung über die Bodenfläche erfolgt durch Düsen 9 und Sprenger 10.

Eine Kombination der Zu- und Abführung unterschiedlicher Medien kann rechnergesteuert erfolgen, so daß je nach erforderlichem Raumklima eine optimale Variante ermög licht wird.

Die Bohrungen 11 dienen zur Aufnahme und Zentrierung der Stäbe 3. Die Befestigung erfolgt durch Stecken oder Schrauben.

Die Fig. 4 und Fig. 5 zeigen Tragkonstruktionen in Mo dulbauweise, wobei nur drei Arten von Steckverbindern 12, 13, 14, gekrümmte Rohre 15 und ebene Rohre Anwendung fin den.

Bezugszeichenliste

1 = Bogen
2 = Rahmen
3 = Stab
4 = Netz
5 = Seitenteil
6, 7 = Distanzhülse
8, 11 = Bohrung
9 = Düse
10 = Sprenger
12, 13, 14 = Steckverbinder
15 = gekrümmtes Rohr

Claims

1. Verfahren und Vorrichtung zur Klimatisierung und zur Ver- und Entsorgung von Räumen, vorzugsweise in Ge wächshäusern, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Konstruktionselemente (1, 2, 3, 5, 6, 7) des Traggerüstes als Funktionsträger zur Durchführung der Heizung, Lüftung und Klimatisierung des Innen raumes angewendet werden,
- daß die Konstruktionselemente (2′) des Trägergerüstes zur Ver- und Entsorgung dienen, z. B. bei der Be wässerung, Flüssigdüngung und beim Pflanzenschutz,
- daß die Durchführung aller Vorgänge und Abläufe zur Ver- und Entsorgung des Innenraumes vorwiegend au tomatisiert und rechnergesteuert erfolgt,
- daß die Konstruktionselemente in Modulbauweise her gestellt werden,
- daß die Konstruktionselemente Hohlprofile sind, die aus flexiblem oder starrem Material oder beidem be stehen und keiner Korrosion unterliegen.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen den Rohrbögen (1) und den Seitenteilen (5) am Anfang und am Ende der Tragkonstruktion Stäbe (3) angeordnet werden.

3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung der Lebensdauer der Folie runde, tunnelförmige Konstruktionen aus Rohr profilen verwendet werden und daß über die gesamte Konstruktion Netze (4) gespannt werden, die eine maxima le Maschenweite von 150 × 150 mm besitzen und vorzugs weise aus Kunststoff bestehen.

4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß zur Beheizung vorwiegend Ab luft (mit CO₂ angereicherte Luft aus Wohn-, Gesell schafts- und Industriebauten) verwendet wird.