DK171943B1 - Fremgangsmåde og system til ventilering af en stald - Google Patents

Description

DK 171943 B1 FREMGANGSMÅDE og system til ventilering af en stald

TEKNIKKENS STANDPUNKT

5

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til ventilering af en stald ved hjælp af et ventilationssystem, der omfatter vægventiler for frisklufttilførsel, mindst en udsugningsventilator samt et kontrolsystem for styring af ventilatoren, 10 hvor vægventilernes åbning styres af en termostat indstillet på en øverste grænseværdi af lufttemperaturen inde i stalden. Endvidere angår opfindelsen et system til ventilering af en stald ved fremgangsmåden.

15 En sådan fremgangsmåde og et sådant system er kendt, og her styres omdrejningstallet på ventilationen af kontrolsystemet i afhængighed af lufttemperaturen. Ved stigende lufttemperaturer øges omdrejningstallet således, at en større mængde friskluft trækkes ind i stalden af forskellige åb- 20 ninger. Også ved helt lukkede vægventiler trækkes der luft ind i stalden, f.eks. via andre, permanent åbne ventilationsåbninger. Der er imidlertid ingen sikkerhed i systemet, hvis kontrolsystemet svigter. I værste fald kan dyrene i stalden tage skade ved for høj temperatur eller dø.

25

Endvidere kendes fremgangsmåde og system fra anden side, hvor en såkaldt trækstation forsynet med en termostatstyret trækarm styrer åbningen af alle vægventiler langs en væg i staldbygningen. Denne termostat er således selvstændig fun- 30 gerende og er ikke velegnet til at samarbejde med et automatisk kontrolsystem, hvis man ved en høj udetemperatur ønsker en stor tilgang af friskluft gennem vægventilerne i stedet for gennem andre friskluftindtag i stalden.

35 Et kontrolsystem til staldventilation, hvor omdrejningstallet på udluftningsventilatorerne øges ved stigende lufttem- 2 DK 171943 B1 peratur, kendes fra EP patentskrift nr. 0.171.117.

Et system med en termostat, der styrer åbningen af en eller flere vægventiler, kendes fra GB patentskrift nr.

5 2.161.688.

FORKLARING AF OPFINDELSEN

10 Det særlige ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, at der ved overskridelse af en grænseværdi for belastningen af ventilatoren af kontrolsystemet sker aktivering af en varmekilde i termostaten, der styrer vægventilerne, således at temperaturen registreret af føleren overskrider den 15 øverste grænseværdi.

Ved opfindelsen er der således tilvejebragt en adskillelse mellem reguleringsområdet for vægventilerne og en sikkerhedsåbning af ventilerne for at undgå for høje, skadelige 20 temperaturer. Ved normal drift påtrykkes termostaten, der for eksempel kan være forbundet til en trækstation for en række vægventiler, en overtemperatur, således at vægventilerne åbner forholdsvis meget ved overskridelse af en for eksempel 90% af ventilatorens maksimalbelastning i form af 25 effektforbruget. Ved stigende temperaturer sker regulerin gen ved indsugning af luft gennem ventilerne i væggen. Svigter det normale kontrolsystem, vil ventilerne automatisk åbne ved overskridelse af den temperatur, der normalt ellers kunne opnås ved påtrykning af temperaturstignigen 30 ved hjælp af varmekilden. Da termostaten for eksempel kan være en væske/gascylinder, opnår man en stor sikkerhed for, at ventilerne åbnes før der opstår skadelige temperaturer i stalden.

35 Det særlige ved systemet ifølge opfindelsen er, at kontrolsystemet er indrettet til ved overskridelse af en grænse- 3 DK 171943 B1 værdi for belastningen af ventilatoren at aktivere en varmekilde ved termostaten. Ud over at systemet herved kan anvendes ved fremgangsmåden, er der den fordel, at man med enkle midler kan ændre et eksisterende system med træksta-5 tion til et system ifølge opfindelsen.

Opfindelsen finder særlig anvendelse ved anvendelse af diffus tilførsel af friskluft gennem staldens loft, som omhandlet i krav 4. Ved normal drift ved lave udetemperatu-10 rer, for eksempel under 12eC, trækkes friskluften alene ind gennem det i loftet placerede diffusororgan. Ved stigende temperaturer og dermed stigende ventilatorbelastning åbnes vægventilerne, og nu kan friskluft med en temperatur, der ikke forårsager træk hen over dyrerne, tilledes stalden.

15

Ved at udformet arealforholdet mellem loft og diffusoror-gang som omhandlet i krav 5 opnår man en passende stor gennemstrømningsflade for friskluften og dermed tilstrækkelig lav lufthastighed, uden at bygningsomkostningerne bliver 20 for store.

Det foretrækkes at placere opvarmningsorganer under diffu-sororganer, som omhandlet i krav 6.

25 Endvidere foretrækkes, at en temperaturføler for staldens lufttemperatur placeres under loftet og under opvarmningsorganerne, jævnfør krav 7.

30 TEGNINGEN

Et udførselseksempel for fremgangsmåden og systemet ifølge opfindelsen skal herefter beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor 35 4 DK 171943 B1 fig. 1 viser et snit gennem en svinestald forsynet med ventilationssystemet ifølge opfindelsen ved lav udetemperatur, 5 fig. 2 viser det samme som figur 1, men ved høj ude- temperatur, fig. 3 viser opbygningen af kontrolsystemet, og 10 fig. 4 viser et forstørret detailudsnit af loftet i stal den.

BESKRIVELSE AF UDFØRELSESEKSEMPLET

15 En svinestald er forsynet med stier 1 for dyrene, og er i sidevæggene forsynet med termostatstyrede luftventiler 3. Staldens loftbeklædning 5 er forsynet med gennembrydninger 7, der er beklædt med tekstil eller perforerede plader 9, som tillader luft at passerer ind i stalden ovenfra. Af- 20 kastluften fra stalden udsuges på sædvanlig måde gennem en række temperaturstyrede og omdrejningsregulerede skaktventilatorer 11 anbragt på række midt i staldens loftskonstruktion.

25 Når ventilatorerne 11 kører, trækkes der hele tiden en diffus luftstrøm 13 gennem beklædningen 9 ind i stalden. At luftstrømmen er diffus vil sige, at den er forholdsvis langsom og som udgangspunkt laminar.

30 I situationen vist på figur 1, hvor ventilerne 3 er lukkede, fordi der ikke ønskes kold træk ned over dyrene, møder luftstrømmen 13 en opadstigende, varm luftstrøm 15 fra dyrene. I den på figur 1 viste situation er udelufttemperaturen lav, det vil sige mellem -30° og +12°C. Den kolde ude- 35 luft vil derfor være tilbøjelig til at synke ned og blandes med luften 15 fra dyrene. Derved opnår man den tilsigtede 5 DK 171943 B1 udligning af luftens temperatur, når luftstrømmene blandes.

Kontrolsystemet for ventilationssystemet omfatter en kombineret kontrolpult og styreenhed 17, der automatisk og i af-5 hængighed af indelufttemperaturen i stalden målt ved hjælp af en føler 19 kan regulere omdrejningstallet på ventilatorerne 11. Kontrolpulten 17 kontrollerer samtidig effektforbruget i ventilatorernes motorer.

10 Fra styreenheden 17 er der endvidere strømforsyning til at aktivere et ikke nærmere vist varmelegeme i gascylinder 21, som indgår i en trækstation, der styrer åbningen af en række ventiler 3 langs staldbygningens ene væg. Ved stigende lufttemperaturer øges omdrejningstallet og dermed belast-15 ningen af motorerne i ventilatorerne 11, idet al luften trækkes ind gennem loftsgennembrydningerne 7, når ventilerne 3 er lukkede.

Når styreenheden registrerer, at ventilatormotorerne over-20 skrider en vis brøkdel af deres maksimalbelastning, for eksempel 80% eller 90%, aktiveres varmelegemet i gascylinderen 21. Cylinderen 21 fungerer på samme måde som kendte radiatorventiler ved gas/væskefaseudveksling og påvirker trækarme på ventilerne 3, således at ventilerne 3 åbnes.

25 Ved aktivering af varmekilden sker åbningen af ventilerne 3 på et tidligere tidspunkt end det som gascylinderen 21 normalt er indstillet til. Det foretrækkes at udføre det således, at varmekilden forøger temperaturen 3°C i termostaten 21 over den omgivende lufts temperatur. Derved sker der en 30 åbning af ventilerne til situationen, som vist på figur 2.

Nu strømmer en forholdsvis stor mængde luft ind gennem vægventilerne 3 til supplement af luftstrømmen 13 fra loftet. Derved falder belastningen i ventilatorerne 11, men stiger temperaturen, øges åbningsgraden af ventilerne 3 naturlig-35 vis.

6 DK 171943 B1 I situationen på figur 2 sker der ikke i samme grad en opblanding af ude- og indeluft som på figur 1. Imidlertid er udelufttemperaturen nu så høj, at et eventuelt træk fra ventilerne 3 ikke kan skade dyrerne i stierne 1.

5

Svigter kontrolenheden 17 eller ventilatorerne 11, vil ventilerne 3 alligevel åbne, blot ved en lidt højere temperatur, og dyrene vil således få nødventilation ved en 3°C højere temperatur end ved den normale driftstilstand.

10

Under diffusororganet 9 kan som vist på figur 4 ophænges konvektionsopvarmningsorganer 25, for eksempel i form af ribberør. Derved kan der om vinteren ske en opvarmning af den indstrømmende luft fra loftet. En passende registrering 15 af luftens middeltemperatur kan ske ved ophængning af føleren 19 ned fra loftet i et område under opvarmningsorganerne 25. Området vil være det sted, hvor eventuelt opvarmet friskluft vil blandes med den fra dyrene kommende, varme luft, og luften i området vil således have en passende mid-20 deltemperatur, der er egnet til at regulere ventilationen med.

Ved opfindelsen kan man opnå de kombinerede fordele af diffus friskluftindtag gennem loftet og en sikkerhed for ven-25 tilation af stalden ved svigt af det elektroniske kontrolsystem.

Fremgangsmåden og systemet ifølge opfindelsen kan naturligvis også anvendes til ventilering af andre type stalde, 30 f.eks. kvægstalde og kyllingestalde.

Claims (7)

7 DK 171943 B1

1. Fremgangsmåde til ventilering af en stald ved hjælp af et ventilationssystem, der omfatter vægventiler (3) for 5 frisklufttilførsel, mindst en udsugningsventilator (11) samt et kontrolsystem (17) for styring af ventilatoren (11), hvor vægventilernes åbning styres af en termostat (21) indstillet på en øverste grænseværdi af lufttemperaturen inde i stalden, kendetegnet ved, at der ved 10 overskridelse af en grænseværdi for belastningen af ventilatoren (11) af kontrolsystemet (17) sker aktivering af en varmekilde i termostaten (21) således, at temperaturen registreret af føleren overskrider den øverste grænseværdi.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at varmekilden øger følerens temperatur 2 - 4°C over lufttemperaturen .

3. System til ventilering af en stald ved fremgangsmåden 20 ifølge krav 1, og omfattende vægventiler (3) for tilførsel af friskluft til stalden i afhængighed af mindst én fælles termostat (21), en udsugningsventilator (11) samt et kontrolsystem (17) til regulering af ventilatoren (11) i afhængighed af staldens lufttemperatur, kendetegnet 25 ved, at kontrolsystemet (17) er indrettet til ved over skridelse af en grænseværdi for belastningen af ventilatoren (11) at aktivere en varmekilde ved termostaten (21).

4. System ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der 30 til konstant indsugning af friskluft findes mindst et ved staldens loft placeret diffusororgan (9), som består af et eller flere plant udstrakte elementer, der er anbragt i en åbning i loftets invendige beklædning.

5. System ifølge krav 4, kendetegnet ved, at forholdet mellem diffusorganets eller -organernes samlede 8 DK 171943 B1 areal og staldens indvendige loftareal er mellem 0,3 og 0,75.

6. System ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, 5 at der under diffusororganet er anbragt organer (25) til konvektionsopvarmning.

7. System ifølge krav 6, kendetegnet ved, at der under opvarmningsorganerne (25) findes en temperaturføler 10 (19) tilknyttet kontrolsystemet (17).