DE528076C - Gewaechshausanlage - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Gewächshausanlage mit durch Gebläselufterhitzer in an sich bekannter Weise eingeblasener Warmluft und kennzeichnet sich dadurch, daß die S Gebläselufterhitzer die Raumluft des Gewächshauses im Kreislauf umwälzen. Bei dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatents geschieht die Verteilung der Warmluft durch unter den Tischen des Gewächshauses angeordnete, mit seitlichen Austrittsöffnungen versehene Kanäle.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung dieser Warmluftumlaufheizung mit dem Zwecke, insbesondere bei Großgewächshäusern eine gleichmäßige Verteilung der ungeheueren umzuwälzenden Luftmengen unter Aufrechterhaltung eines geregelten Kreislaufes zu erzielen, wobei durch eine zweckmäßige und regelbare Abgabe der

ao Wärme an den Boden und an den Luftraum eine bessere Ausnutzung der zugeführten Wärme erreicht werden soll. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die durch die Gebläselufterhitzer erwärmte Luft in unter Flur des Gewächshauses angeordnete Heizkammern eingeblasen wird, um dann an entfernten Stellen, insbesondere an der Peripherie des Wirkungsbereiches der Gebläse, durch Bodenöffnungen nach oben zu steigen, um im Kreislauf von den Lufterhitzern wieder angesaugt zu werden.

Die Verwendung von Heizkammern unter dem Kulturboden ist bekannt. Doch handelt es sich entweder hier um eine gewöhnliche, mit primitiven Mitteln erreichte Durchgangsheizung, wobei die Luft nicht einmal mit dem Luftraum des Gewächshauses in Berührung kommt, sondern durch einen Schornstein abgeführt wird, oder um ein unter einem Frühbeet angeordnetes, ruhendes Luftpolster, welches zwischen Kulturerde und einen von Rauchgasen durchströmten Heizkanal eingeschaltet ist, um die Wärme gleichmäßiger auf die Erde zu verteilen. Für moderne Gewächshäuser, insbesondere für Großanlagen, sind solche Bauarten nicht brauchbar.

Die Verwendung von Tischen für die Kulturen ist bei dem Gegenstand der Erfindung vermieden; der Kulturboden bildet eine große ebene Fläche, die nur von den erforderlichen Wegen unterbrochen ist und eine wirtschaftliche Bearbeitung durch Pflüge und sonstige mechanische Mittel, die durch Pferde oder Maschinenkraft bewegt werden, gestattet. Der Erfindungsgedanke kann so durchgeführt werden, daß sich die Hohlräume unter Flur auf etwa die gesamte Ausdehnung der Kulturflächen erstrecken, und zwar so,

daß der unter dem Kulturboden befindliche Hohlraum durch Leitwände in eine Anzahl parallel geschalteter Heizkammern aufgelöst wird, die nach oben durch auf die Leitwände aufgelegte Platten o. dgl., welche die Kulturerde tragen, abgedeckt werden.

Ferner soll jeweils zwischen den Heizkammern zweier Beetreihen ein Längskanal für die Führung bzw. Verteilung der Warmluft angeordnet werden, dessen Abdeckung als Fuß- oder Fahrweg dient. Hierbei kann von diesen parallelen Längskanälen jeder zweite als Zuführungs- und Verteilungskanal für die beiderseits angeordneten Heizkammern der Beete dienen, während die restlichen, in ihrer Abdeckung mit öffnungen versehenen Längskanäle als Auslaßkanäle für die aus den Heizkammern austretende Luft benutzt werden.
ao Die Beheizung der Lufterhitzer kann an sich auf beliebige Weise durch Warmwasser oder Dampf geschehen, doch eignet sich die Luftheizung nach der Erfindung in ganz besonderer Weise dazu, durch die Kondensationswärme eines Kraftwerkes beheizt zu werden, wobei auch hier wiederum verschiedene Lösungen denkbar sind.

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt sich, wenn die Einzellufterhitzer des Gewächshauses in Parallelschaltung mit dem zur Rückkühlung des Kondensationskühlwassers dienenden Kühlturm angeordnet werden, derart, daß also die als Einzelkühler dienenden Lufterhitzer einen je nach den Verhältnissen zwischen ο und ioo °/₀ schwankenden Teil des Kondensationskühlwassers rückkühlen und hierbei die durch die Gebläse angesaugte Raumluft des Gewächshauses erwärmen und in die Hohlräume unter Flur hineindrücken. Bei diesem Verfahren ergeben sich nämlich die für die Bodenluftheizung wünschenswerten mäßigen Temperaturen der Warmluft. Das als Heizmittel dienende Kondensationskühlwasser besitzt hierbei eine Temperatur von etwa 40 °, während sich eine Temperatur der Warmluft von etwa 30⁰C ergibt, die sich nach oben oder unten noch abstufen läßt. Während nun ein solch niedriges Temperaturniveau bei den bekannten Heizsystemen zur Erzielung einer genügenden Temperatur praktisch völlig ungeeignet wäre, soll die Bodenluftheizung nach der Erfindung planmäßig bei einem solch niedrigen Niveau durchgeführt werden, d. h. es werden die Gebläselufterhitzer und die Warmluftkanäle zur Umwälzung großer Luftmengen von niederer Temperatur bemessen. Bei einer so niedrigen Temperatur der Warmluft ist naturgemäß für eine bestimmte Wärmeleistung ein entsprechender großer Luftumlauf erforderlich. Dadurch wird weiter der Vorteil erzielt, daß die Ventilatoren im Sommer oder bei starker Sonnenstrahlung zum Lüften benutzt werden können, wozu eine große umlaufende Luftmenge erforderlieh ist. Die Anordnung der Hohlräume unter der gesamten Kulturbodenfläche bewirkt eine gleichmäßige Verteilung dieser mäßig warmen Luftmenge, wobei die Leitwände eine gute Führung der Luft bewirken. So ergeben sich Bodentemperaturen zwischen 20 und 30 ° C, die für die meisten Kulturen als die günstigsten anzusprechen sind.

Bei der Luftheizung nach der Erfindung ist ferner eine günstige Regelung der den einzelnen Teilen des Gewächshauses zuzuführenden Wärmemengen möglich, um die Temperaturen den Wachstumbedingungen der verschiedenen Kulturen anzupassen, insbesondere dann, wenn man die Luftheizaggregate aus mehreren parallel geschalteten Lufterhitzern und Ventilatoren herstellt, so daß einzelne Teile bequem abzuschalten sind. Auch kann man die Temperaturen der Warmluft innerhalb weiter Grenzen durch Ändern der Heizwassermenge regeln. Eine weitere Regelungsmöglichkeit ergibt sich, wenn man den einzelnen Heizkammern Regelorgane z. B. in Form von Schiebern zuordnet, durch welche sie vom Warmluftzuführungskanal abgeschlossen werden können. Man kann hierbei die Warmluft ganz oder zum Teil um die Heizkammern der Beete herumführen und unmittelbar in den Luftraum eintreten lassen, so daß sich eine kombinierte Boden- und Raumbeheizung ergibt.

Die Erneuerung der Gewächshausluft durch Beimischen frischer Außenluft erfolgt durch unmittelbar vor den Lufterhitzern angebrachte Luftschlote, die durch das Dach des Gewächshauses ins Freie führen und am unteren Ende mit Klappen versehen sind. Hierbei kann eine beliebige Menge Frischluft der Heizluft zugesetzt werden, während die gleiche Menge verbrauchter Raumluft durch die vorhandenen Undichtigkeiten ins Freie entweicht. Die Luftheizung ist also nach dem Prinzip der Überdrucklüftung durchgeführt, wodurch Zugerscheinungen und das Eindringen kalter Außenluft durch Fenster und Türen vermieden werden. Lüftungsflügel mit kompliziertem Gestänge, wie sie bisher bei Gewächshäusern zur zeitweisen Belüftung üblich sind, kommen hierbei in Fortfall.

Die Geschwindigkeiten beim Kreislauf der Luft im Gewächshaus sind so gering, daß hierdurch nicht nur eine schädliche Einwirkung auf die Pflanzen vermieden wird, sondern daß sogar ein günstiger Einfluß auf das Wachstum der Pflanzen ausgeübt wird, da ständig andere Teile der Raumluft mit den Pflanzen in Berührung kommen und ihren

Kohlensäuregehalt abgeben. Diese vorteilhafte Wirkung wird noch dadurch verstärkt, daß ständig durch die Luftschlote frische Zusatzluft zugeführt wird.
In der Zeichnung ist die Luftheizung nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. ι ist ein Aufriß einer Gewächshausanlage,
ίο Fig. 2 ein Grundriß,

Fig. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2. Fig. 4 zeigt ein elliptisches Rippenrohr im Aufriß.

Fig. 5 veranschaulicht das Schema der versetzten Rippenrohre eines Einzellufterhitzers. Fig. 6 und 7 zeigen einen Teil des Gewächshauses in größerem Maßstabe, und zwar Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 7, während Fig. 7 einen Schnitt nach Linie J-J der Fig. 6 darstellt.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Gewächshaus von beispielsweise 200 000 m² Grundfläche, bei welchem als Heizmittel ein je nach den Verhältnissen verschieden großer Teil des Kondensationskühlwassers benutzt wird. Auf dem natürlichen Boden 1 des Geländes sind nach Entfernung des Mutterbodens und entsprechender Planierung in Abständen Mauersockel 2 angeordnet, auf welchen eisenarmierte Betonplatten 3 aufgelegt sind, die ihrerseits den Kulturboden 4 tragen (Fig. 6 und 7). Auf diese Weise ergeben sich unter Flur des Gewächshauses in der ganzen Ausdehnung des Kulturbodens Hohlräume, die als Heizkammern dienen, in welche erwärmte Luft hineingeblasen wird. Hierbei dienen die Sockel 2 als Leitwände für die Führung und Verteilung der Warmluft. Die Erwärmung der Luft erfolgt durch Luftheizaggregate, die aus den eigentlichen Lufterhitzern und besonderen Gebläsen bestehen. Als Lufterhitzer kommen vornehmlich im Quinkunx gegeneinander versetzte elliptische Rippenrohre (Fig. 4 und 5) mit in oberer und unterer Wasserkammer eingewalzten runden Rohrenden in Frage, während als Gebläse Schraubenventilatoren benutzt werden sollen. Die Zeichnung (s. Fig. 6 und 7) zeigt ein Luftheizaggregat, bestehend aus drei parallel geschalteten Lufterhitzern S und durch Elektromotor 6 angetriebenen Schraubenlüftern 7. Das Aggregat ist in einer besonderen, tief gelegenen Kammer 8 angeordnet und besitzt Zu- und Ableitungsrohre 9 und 10 für das Heizmittel. Zwischen den Heizkammern 11 der einzelnen Beetreihen A, B, C, D, E, F, G, H sind Längskanäle 12 und 12' vorgesehen, deren Abdeckung 13 als Fahr- bzw. Fußweg dient. Von diesen Kanälen dienen die Kanäle 12 als Zuführungsbzw. Luftverteilungskanäle, wie dies Fig. 6 und 7 veranschaulichen, indem die Luft in der Richtung der Pfeile aus dem Kanal 12 beiderseits durch Öffnungen 14 in die Heizkammern 11 eintritt, um dann in die als Rückführungskanäle dienenden Kanäle 12' einzutreten. Diese Kanäle 12' besitzen durch Roste 15 abgekleidete öffnungen, durch welche die Luft wieder in den Luftraum des Gewächshauses hineingelangt, um im Kreislauf von den Erhitzern wieder angesaugt zu werden. Jeder der Hohlräume 11 kann durch Regelschieber 16 ganz oder teilweise von dem Luftzuführungskanal abgeschlossen werden, so daß man in der Lage ist, eine beliebige Menge Warmluft unter den Beeten zu verteilen.

Eine weitere Regelungsmöglichkeit ergibt sich dadurch, daß die Ventilatoren 7 durch Schieber vom Betriebe abgeschaltet werden können. Man ist so in der Lage, durch Inbetriebnahme eines oder mehrerer Ventilatoren, durch Einschaltung der ganzen Heizfläche oder eines Teiles derselben sowie durch Regeln der Heizwassermenge die Luftmengen und Lufttemperaturen innerhalb weiter Grenzen zu regeln und so die den einzelnen Kulturen zuzuführende Wärmemenge den jeweiligen Wachstumsbedingungen anzupassen.

Die die Kammern 11 nach oben abdeckenden Platten 3 bestehen zweckmäßig aus porösem oder mit Durchbrechungen versehenem Material, so daß die Warmluft zum Teil nach oben durch den Kulturboden hindurchtreten und eine Durchlüftung desselben bewirken kann.

Die Erneuerung der Gewächshausluft durch Beimischen frischer Außenluft erfolgt durch unmittelbar vor den Lufterhitzern angebrachte Luftschlote 17, die am unteren Ende mit Klappen 18 versehen sind. Man kann hierdurch eine beliebige Menge Frischluft in erwärmtem Zustande der Heizluft zusetzen, wodurch andererseits eine entsprechende Menge verbrauchter Raumluft durch die vorhandenen Undichtigkeiten, insbesondere des Daches, ins Freie entweicht. Da die Luftheizung nach dem Prinzip der Überdrucklüftung durchgeführt ist, können Zugerscheinungen nicht auftreten.

Vor den Lufterhitzern sind eine Anzahl Wasserzerstäuberdüsen 19 angeordnet, mittels welcher man den Feuchtigkeitsgehalt der Luft in gewünschtem Maße erhöhen kann. Das zerstäubte Wasser wird von der Luft angesaugt und auf der Rippenheizfläche fein verteilt, so daß es in kürzester Zeit verdunstet und als Wasserdampf von der Luft mitgeführt wird.

Der äußere Aufbau der Gewächshausanlage ist sowohl den Bedingungen der Bodenluft-

heizung als auch den Anforderungen des Gärtnereibetriebes angepaßt. Die frei ragende Breite der Dachkonstruktion der einzelnen Felder wird zweckmäßig so gewählt, daß sich die geringsten Baukosten ergeben. Die Dachstützen sind in praktischen Abständen zu beiden Seiten der Wege angeordnet. Da man in einem Gewächshausgroßbetrieb für den Transport des Düngers, der Erde und der to Geräte von neuzeitlichen mechanischen Hilfsmitteln, wie Elektrokarren, Gebrauch machen wird, ist eine glatte Betonoberfläche der Wege ohnehin notwendig, so daß die Herstellung der Luftkanäle keine erheblichen Mehrkosten mit sich bringt.

Oberhalb der Fahrwege wird zweckmäßig ein begehbares festes Dach hergestellt, das zugleich, als Regenrinne dient. Von. hier aus können die Dachflächen bequem unterhalten und gereinigt werden. Je nach der Größe des Hauses wird man einen oder mehrere Hauptfahrwege 20 (Fig. ι und 2) für den Lastwagenverkehr vorsehen.

Bei der dargestellten Bauart (Fig. 2) ist es auch möglich, durch entsprechende Einstellung der Klappen 21 die Warmluft ganz oder teilweise um die Kulturerde herumzuführen, um sie durch Öffnungen im Zuführungs- und Rückführungskanal unmittelbar in den Luftraum austreten zu lassen, nachdem man die Regelschieber 16 ganz oder teilweise geschlossen hat, so daß man also die Bodenheizung ganz abstellen und nur den Luftraum beheizen oder jede dazwischenliegende Kombination für die Verteilung der Warmluft wählen kann.

Soll die Beheizung der Lufterhitzer durch ein Heizmittel von vergleichsweise hoher Temperatur, beispielsweise Dampf, erfolgen, so ist es zweckmäßig, um übermäßig hohe Temperaturen der Heizluft zu vermeiden, eine entsprechend große Menge Raumluft der erhitzten Luft unmittelbar, nachdem diese den Lufterhitzer passiert hat, beizumischen. Dies kann beispielsweise so geschehen, daß die Raumluft durch vermittels Klappen 22 einstellbare öffnungen in der Abdeckung des Ansaugeraumes der Ventilatoren durch die letzteren angesaugt wird, so daß eine Mischtemperatur von dem gewünschten Grade erzielt wird.

Die Luftheizung nach der Erfindung eignet sich selbstverständlich auch zur Beheizung von Frühbeeten.

Insgesamt ergibt sich durch die Luftheizung nach der Erfindung infolge der durch Leitwände voneinander getrennten, unter Flur angeordneten Heizkammern eine gleichmäßige und in weiten Grenzen regelbare Verteilung der gewaltigen, umzuwälzenden Warmluftmenge unter Erzielung günstiger Boden- und Raumtemperaturen und vorteilhafter Durchlüftung des Kulturbodens selbst. Bei planmäßiger Zuordnung eines derart aufgebauten Gewächshauses zu einem elektrischen Kraftwerk unter Ausnutzung der Kondensationswärme für die Beheizung des Gewächshauses wird nicht nur der thermische Wirkungsgrad des Kraftwerkes auf etwa das Doppelte des bisherigen Wertes gesteigert, sondern auch der Betrieb des Gewächshauses selbst wirtschaftlicher gestaltet, so daß es möglich sein wird, die Gemüseerzeugung im Inlande außerordentlich zu verbilligen und die bisher erforderliche Einfuhr teurer ausländischer Gemüse zu erübrigen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Gewächshausanlage nach Patent 521 667, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Kulturboden in an sich bekannter Weise Heizkammern angeordnet sind, in welche die durch die Gebläselufterhitzer erwärmte Luft hineingeblasen wird, die an entfernten Stellen durch Öffnungen in der Bodenfläche nach oben in den Luftraum des Gewächshauses steigt, um dann im Kreislauf von den Lufterhitzern wieder angesaugt zu werden, go

2. Gewächshausanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unter dem Kulturboden des Gewächshauses befindliche Hohlraum durch Leitwände (2) in eine Anzahl parallel geschalteter Heizkammern (11) aufgelöst ist.

3. Gewächshausanlage nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den Heizkammern zweier benachbarter Beetreihen Längskanäle für die Führung der Warmluft angeordnet sind, deren Abdeckung (13) als Fahrbzw. Fußweg dient.

4. Gewächshausanlage nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Warmluft durch mit Regelorganen versehene Umleitungskanäle ganz oder zum Teil um die Beete herumgeführt werden kann.

5. Gewächshausanlage nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den parallelen, mit ihrer Abdeckung als Wege dienenden Längskanälen jeder zweite Kanal als Zuführungs- bzw. Verteilungskanal für die beiderseits angeordneten Heizkammern (11) dient, während die übrigen in ihrer Abdeckung mit öffnungen (15) versehenen Kanäle als Auslaßkanäle für die aus den Heizkammern (11) austretende Warmluft sowie als Umleitungskanäle benutzt werden.

6. Gewächshausanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Erhitzer einerseits und Ventilatoren andererseits eine gemeinsame Ansaugekammer eingeschaltet ist.

7. Gewächshausanlage nach Anspruch 1, bei welcher der Warmluft kalte Außenluft zugemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß den Lufterhitzern mit Regelorganen versehene, unmittelbar vor den Erhitzern angeordnete Luftschlote (17) zugeordnet sind, die durch das Dach des Gewächshauses ins Freie führen und welche dem Lufterhitzer die gewünschte Menge frischer Zusatzluft zuführen.

8. Gewächshausanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläselufterhitzer und die Warmluftkanäle zur Umwälzung großer Luftmengen von niedriger Temperatur bemessen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen