NL8402389A

NL8402389A - Klimaatregelsysteem voor een veestal.

Info

Publication number: NL8402389A
Application number: NL8402389A
Authority: NL
Original assignee: Adrianus Henrikus Josephus Smu
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-17
Also published as: DK342285D0; DE3560805D1; DK342285A; ATE30367T1; EP0171117A1; EP0171117B1

Description

• -* *%. r. * N21 4

Adrianus Henrikus Josephus Smulders Bladel 5 Klimaatregelsysteem voor een veestal.

De uitvinding heeft betrekking op een klimaatre-gelsysteem voor een kamervormige veestal alsmede op een veestal voorzien van een dergelijk klimaatregelsysteem.

10 Bij de moderne veehouderij waarbij waarbij grote aantallen vee, bijvoorbeeld koeien, varkens of pluimvee, in een gebouw aanwezig zijn is het van groot belang het klimaat in deze gebouwen, welke hier veestallen genoemd zullen worden, nauwkeurig te regelen. Een van de belang-15 rijkste factoren daarbij is het aanhouden van een bepaalde en zeer gelijkmatige temperatuur. Dit geldt in het bijzonder voor die veestallen, zoals in het algemeen voor het fokken en mesten van varkens gebruikt worden, waarbij de eigenlijke stal bestaat uit een kamer. Zulke kamers kunnen 2.0 in grotere of kleinere aantallen naast elkaar gebouwd worden en dan onder een dak geplaatst. Een veel gebruikte bouwvorm is daarbij die waarbij een aantal naast elkaar gelegen kamers aan een zijde van een gang geplaatst zijn. Eventueel kan aan de andere zijde van deze gang ook 25 een aantal naast elkaar gelegen kamers aanwezig zijn.

In dergelijke veestallen voor varkens is het gebruikelijk praktisch geheel gesloten kamers te bouwen. In deze kamers wordt een regelmatige luchtstroming onderhouden door middel van eert ventilator die zich aan een zijde van 30 de kamer bevindt en een luchttoevoerklep die zich in de wand tegenover de ventilator, bijvoorbeeld aan de gangzijde bevindt. De temperatuur in deze kamers wordt voor een groot deel bepaald door de warmteafgifte van het vee. Daar zich in varkensstallen met kamers per m3 inhoud van de kamer 35 veel meer vlees bevindt dan in kamers voor koeien, is het in bijzonder voor varkensstallen moeilijker het klimaat, 64 02 33§ -2- vooral de temperatuur, op de gewenste waarde te houden. Derhalve gebruikt men zeer veel het bovenvermelde systeem met een ventilator en een luchttoevoerklep.

Bij praktisch alle varkensstallen bevindt de 5 luchttoevoerklep zich in het bovenste deel van de wand.

Daar de luchtafvoerventilator zich in het bovenste deel van de kamer bevindt, maar verwijderd van de luchttoevoerklep, ontstaat een luchtstroming door de kamer welke de temperatuur op de juiste waarde kan houden. Daartoe is het echter 10 wel noodzakelijk dat de luchtstroom geregeld kan worden omdat verschillende faktoren uiteraard de temperatuur in de kamer beinvloeden. Zo kan de toegevoerde lucht warmer of kouder zijn al naar gelang het weer en de produktie van warmte door de varkens kan ook verschillen ten eerste 15 afhankelijk van het aantal varkens dat zich in de kamer bevindt en ten tweede van de toestand waarin de varkens zich bevinden, in het bijzonder het gewicht.

Om deze regelmogelijkheid te verwezenlijken is de luchttoevoerklep beweeglijk opgesteld zodat de doorlaatopening 20 veranderd kan worden. Tevens heeft men bij de meeste systemen een regeling van de momentele luchtcapaciteit van de ventilator aangebracht. Deze regeling kan bestaan uit een elektrische regeling van het toerental van de ventilator, welke zich meestal in een schacht bevindt, 25 en/of van een klep^ bijvoorbeeld in de vorm van een diafragma, waarmee de koker min of meer gesloten kan worden. Het is begrijpelijk dat het met de hand regelen van de stand van de luchttoevoerklep en van de ventilator, hoewel mogelijk, een zeer arbeidsintensieve bewerking is. Voor het 30 instellen moet men namelijk eerst de temperatuur in de kamer bepalen en aan de hand daarvan, op grond van experimentele gegevens, de regeling uitvoeren. Om dit bezwaar te vermijden heeft men derhalve reeds automatisch werkende klimaatregelsystemen aangebracht; daarbij wordt in de kamer 35 een temperatuurvoeler aangebracht welke een elektrisch 8402389 -3- slgnaal geeft. Dit elektrische signaal wordt naar een micro-processor geleid die dan afhankelijk van het inkomende stuursignaal de stand van de klep en het toerental van de ventilator bepaalt.

5 Hoewel met deze automatische regeling een aanzienlijke verbetering ten opzichte van de systemen met handregeling bereikt werd is het in de praktijk gebleken dat de temperatuursvariaties in de kamer nog vrij aanzienlijk zijn en dat in het bijzonder de gelijkmatigheid van de 10 temperatuur te wensen overlaat. Dit is begrijpelijk omdat de van buiten komende lucht in de kamer een wervelende beweging uitvoert welke wervelingen afhankelijk zijn ondermeer van de temperatuur, de vochtigheid en de samenstelling van de binnenkomende lucht. Daardoor kunnen 15 toch nog ongewenste temperatuursverschillen tussen die delen van de kamer die zich vlak bij de wand met de klep bevinden en die delen die zich vlak bij de ventilator bevinden, optreden,

De temperatuur in het midden van een kamer, welke 20 bijvoorbeeld een oppervlakte heeft gelegen tussen 40 en 100 m2, kan vrij aanzienlijk afwijken van de temperatuur in de rest van de kamer. Vooral wanneer de binnenkomende lucht vochtig is zal het midden van de kamer een lagere temperatuur kunnen verkrijgen dan de andere delen.

25 Het doel van de uitvinding is het klimaat in een kamervormige veestal automatisch te regelen en wel zodanig dat de hierboven genoemde nadelen grotendeels vermeden en hier later nog uiteen te zetten voordelen verkregen kunnen worden.

30 Een klimaatregelsysteem voor een kamervormige veestal, in het bijzonder voor varkens, volgens de uitvinding· heeft een kamer die aan een zijde een wand heeft met, in het bovenste deel daarvan, een beweegbare luchttoe-voerklep en een op enige afstand van die wand gelegen 35 luchtafvoerventilator, geplaatst in het bovenste deel van de kamer, en daarbij wordt de momentele capaciteit van de 8402389 -J’ -4- ventilator en de momentele doorlaat van de luchttoevoerklep geregeld door een micro-processor in afhankelijkheid van de temperatuur in de kamer; de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat zich in de kamer twee temperatuurvoelers bevinden 5 waarvan de ene zich dichter bij de wand met de luchttoevoerklep en de andere zich dichter bij de ventilator bevindt# welke temperatuurvoelers elk een elektrisch signaal afgeven voor het besturen van de micro-processor zodanig dat de gemiddelde waarde van de twee stuursignalen 10 de gewenste stand van de luchttoevoerklep en de gewenste capaciteit van de ventilator bepaalt en een eventueel optredende wijziging van het verschil van de beide stuursignalen de stand van de luchttoevoerklep korrigeert zodanig dat de opgetreden wijziging van het verschil tussen 15 de beide stuursignalen, opgeheven wordt.

Evenals bij de bekende hierboven kort beschreven, klimaatregeling met één temperatuurvoeler, wordt de stand van de luchttoevoerklep en de momentele capaciteit van de ventilator automatisch afhankelijk gemaakt, via de tempera-20 tuurvoelers van de in de kamer heersende temperatuur.

Doordat echter twee, op enige afstand in de kamer gelegen, temperatuurvoelers gebruikt worden waaruit een gemiddelde temperatuur in de kamer afgeleid wordt die de micro-processor bestuurd, wordt een aanmerkelijk nauwkeuriger regeling 25 verkregen dan met een inrichting en regelsysteem volgens de stand van de techniek. Indien namelijk, om welke reden dan ook, de temperatuur ter plaatse van de ene temperatuurvoe-ler stijgt en de temperatuur ter plaatse van de andere temperatuurvoeler daalt, hetgeen meestal het geval is, zal 30 de gemiddelde waarde toch op de gewenste hoogte blijven. Toch is deze situatie niet ideaal omdat zelfs betrekkelijk kleine verschillen, van enkele °C tussen de plaats van de ene temperatuurvoeler en de plaats van de andere tempera-tuurvoeler een negatief effect hebben op de conditie van de 35 varkens, in het bijzonder op de groei van de varkens.

0 2 3 8 9 •j :t -5-

Daarom wordt in de micro-processor uit het verschil van de twee signalen van de temperatuurvoelers een verschilsignaal afgeleid dat een eventueel opgetreden wijziging van het verschil van de beide stuursignalen opheft door een 5 verandering van de stand van de luchttoevoerklep. Door verandering van de stand van de luchttoevoerklep wordt namelijk de werveling van de luchtstroom in de kamer gewijzigd en wel zodanig dat het verschil tussen de beide stuursignalen gecompenseerd wordt. In de ideale toestand 10 hebben beide temperatuurvoelers dezelfde temperatuur. Bij een daling van de temperatuur van de ene voeler en een gelijktijdige evengrote stijging van de temperatuur van de andere voeler zal de stand van de luchttoevoerklep en de momentele capaciteit van de ventilator gelijk blijven. Het 15 temperatuurverschil zou dan gedurende langere tijd kunnen blijven bestaan omdat de gemiddelde waarde van de beide temperaturen dezelfde blijft. Door de extra korrigerende verandering van de stand van de luchttoevoerklep kan de ideale toestand, met gelijke temperaturen van de voelers, 20 weer hersteld althans weer benaderd worden.

De temperatuurvoelers kunnen van een in de handel verkrijgbaar type zijn en bijvoorbeeld werken met bimetalen of temperatuurgevoelige halfgeleiders. De micro-processors kunnen eveneens van een in de handel verkrijgbaar type zijn 25 en aangepast worden aan het doel dat door de uitvinding nagestreefd wordt. De luchttoevoerklep bestaat, evenals bekend uit de stand van de techniek bij voorkeur uit een over de gehele breedte van de wand lopende klep die aan de onderzijde scharniert en vrijwel tegen het dak van kamer 30 aansluit.

Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding bevindt zich tussen de beide temperatuurvoelers nog een derde temperatuurvoeler. Deze derde temperatuurvoeler geeft eveneens een stuursignaal 35 naar de micro-processor maar dit stuursignaal heeft geen 8402389 , · 3 -6- invloed op de stand van de luchttoevoerklep zolang de gemiddelde waarde van de temperatuur van de beide andere voelers niet of slechts zeer weinig afwijkt van een eenmaal ingestelde gewenste temperatuur. Mocht echter door enige 5 oorzaak, bijvoorbeeld door het optreden van een grote verandering van de luchtvochtigheid of door de invloed van wind, hetzij bij de luchttoevoerklep hetzij aan de buitenzijde van de ventilator, de temperatuur van de derde voeler dalen of stijgen ten opzichte van de twee andere tempera-10 tuurvoelers dan zal een stuursignaal optreden dat de stand van de luchttoevoerklep in die zin wijzigt dat de * v opgetreden verandering in de temperatuur van de derde voeler zo goed mogelijk gecompenseerd wordt. In de praktijk is gebleken dat de regeling ten gevolge van het stuursig-15 naai van de derde temperatuurvoeler slechts enkele malen per uur noodzakelijk is. Men kan in de micro-processor daartoe de nodige voorzieningen aanbrengen.

Volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan men met het stuursignaal 20 afkomstig van de derde temperatuurvoeler,, via de microprocessor, een verwarmingsinstallatie of een koelinstallatie van de naar de luchttoevoerklep stromende lucht bewerkstelligen. Deze verwarming en of koeling kan men eventueel combineren met de oscillatie die de luchttoevoer-25 klep uitvoert ten gevolge van het derde stuursignaal.

De uitvinding zal nu toegelicht worden aan de hand van een tekening waarin schematisch een kamervormige veestal met een klimaatregelsysteem volgens de uitvinding is weergegeven.

30 In de tekening is met 1 de kamer aangeduid welke aansluit bij een gang 2. Tussen de kamer 1 en de gang 2 bevindt zich de muur 3 waarin zich aan de bovenzijde over de gehele breedte van de wand 3'de opening 4 bevindt welke kan afgesloten worden door de luchttoevoerklep 5. Met 6 is 35 een luchtkoker aangeduid waarin zich de ventilator 7 bevindt. Met 8, 9 en 10 zijn drie temperatuurvoelers aange- 8402339 ^ =5 -7- duid, die zich op de aangeduide plaatsen in de kamer 1 bevinden. Deze temperatuurvoelers zenden hun stuursignalen naar een, in de gang 2 geplaatste, micro-processor 11. De micro-processor 11 is enerzijds, via de leiding 12 5 verbonden met de motor 13 die klep 5 bedient en anderzijds via de leiding 14 met de ventilator 7.

De motor 13 kan van een, in de handel verkrijgbaar type zijn en bijvoorbeeld bestaan uit een solenoide of een servo-motor.

10 De temperatuurvoeler welke met 9 is aangeduid is de hierboven gerefereerde derde temperatuurvoeler en bevindt zich, zoals uit de tekening blijkt op een plaats gelegen tussen de eerste en de tweede temperatuurvoeler respectievelijk 8 en 1Q.

15 Zoals reeds boven aangeduid kan zich aan de linkerzijde van de gang 2 een kamervormige veestal aansluiten van hetzelfde type als met 1 aangeduidj ook

V I

kunnen onder hetzelfde dak meerdere kamervormige veestallen zoals met 1 aangeduid ondergebracht worden. Deze strekken 20 zich dan uit in een richting loodrecht op het vlak van tekening. De verschillende kamervormige veestallen zijn dan geheel van elkaar gescheiden en hebben elk een eigen klimaatregelsysteem. Zij kunnen echter wel bediend worden door één micro-processor indien deze daarvoor ingericht is.

8402389

Claims

1. Klimaatregelsysteem voor een kamervormige veestal, in het bijzonder voor varkens, welke kamer aan een 5 zijde een wand heeft met, in het bovenste deel daarvan, een beweegbare luchttoevoerklep en op enige afstand van die wand een luchtafvoerventilator heeft in het bovenste gedeelte van de kamer, waarbij de momentele capaciteit van de ventilator en de momentele doorlaat van de luchttoevoer-10 klep door een micro-processor geregeld wordt in afhankelijkheid van de temperatuur in de kamer, met het kenmerk, dat zich in de kamer twee temperatuurvoelers bevinden waarvan de ene zich dichter bij de wand met de luchttoevoerklep en de andere zich dichter bij de ventilator 15 bevindt, welke temperatuurvoelers elk een elektrisch signaal afgeven voor het besturen van de micro-processor zodanig dat de gemiddelde waarde van de twee stuursignalen de gewenste stand van de luchttoevoerklep en de gewenste capaciteit van de ventilator bepaalt, en een eventueel * 20 optredende wijziging van het verschil van de beide stuursignalen de stand van de luchttoevoerklep korrigeert zodanig dat de opgetreden wijziging van het verschil tussen de beide stuursignalen opgeheven wordt.

2. Klimaatregelsysteem volgens conclusie 1, met 25 het kenmerk, dat zich tussen de beide temperatuurvoelers een derde temperatuurvoeler bevindt welke bij verandering van de temperatuur ter plaatse van deze voeler een elektrisch signaal aan de micro-processor afgeeft dat de micro-processor bestuurt zodanig dat de stand van de 30 luchttoevoerklep gekorrigeerd wordt in die zin dat de verandering van de temperatuur ter plaatse van de derde voeler opgeheven wordt.

3. Klimaatregelsysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stand van de luchttoevoerklep ten 35 gevolge van het stuursignaal van de derde temperatuur- 8402389 •p- -¾ -9- voeler slechts enkele malen per uur gevrijzigd wordt.

4. Klimaatregelsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat zich tussen de beide temperatuurvoelers een derde temperatuurvoeler bevindt welke bij verandering 5 van de temperatuur ter plaatse van deze voeler een elektrisch signaal aan de micro-processor afgeeft ten gevolge waarvan de micro-processor een verwarmings-respectievelijk koelinstallatie voor de door de luchttoe-voerklep gaande lucht in werking stelt.

5. Veestal voorzien van een klimaatregelsysteem volgens conclusie 1,2,3 of 4.

5" -8-

6. Veestal volgens conclusie 5 met meerdere naast elkaar liggende van elkaar gescheiden kamers, elk voorzien van een klimaatregelsysteem volgens conclusie 1, 2, 3, of 15 4. Eindhoven, 11 juli 1984 8402389