SE529681C2 - Växthusskärm eller liknande - Google Patents

Description

5129 681 2 Grönsaksodlingar genererar stora mängder luftfuktighet, som måste hanteras på rätt sätt. I de allra flesta fall är risken för kondens i växthusväven alltid närvarande. Det kan inte tillåtas att droppbildning från skärmen uppstår även i mindre skala, dvs. vattenångan måste kunna passera genom väven, utan att stora mängder luft förflyttas från undersidan till ovansida av väven, och omvänt (konvektion). En skiktning av luften i växthuset eftersträvas alltså med väven eller skärmen som avgränsning.

Kondens i väven kan dock inte helt undvikas pga. den fuktiga miljön och den dåliga isoleringen hos ett växthus. Det är därför viktigt att det finns en funktion i väven, som kan ta hand om tillfälliga situationer med kondensbildning genom kapillär bindning och transport från under- till ovansida, altemativt utbredning av lokala kondensställen, så att dropp förhindras.

Ett annat vanligt problem är al gbildning, som uppstår om väven dras samman när den är våt och inte får tillfälle att torka. Det är alltså viktigt att vattnet är bundet till ytorna i så hög grad som möjligt och inte finns ”inne” i väven.

Eftersom grönsaksväxthus är stora ställs stora krav på vävens hanterbarhet utan att den skadas, inte minst vid installationen. Den måste vara stark och extremt krympfri. Längder på upp till 300 m är vanliga och krymptoleransen max 1-2 dm.

En viktig faktor är att kunna drapera och komprimera väven till ett litet smalt ”paket” när den inte används. Därtill åtgår kraft, och om väven hanteras ganska hårdhänt, resulterar detta i att folieremsorna lätt skadas. Om väven komprimeras bara lite för hårt, kan detta resultera i vikta och vända remsor. När det väl en gång har skett, kan väven inte repareras, den måste bytas, Känd teknik Genom DD 254 964 patentskriften är en växthusskärm tidigare känd, som är avsedd att hängas parallellt med växthusets taklutning, men den får absolut inte hängas horisontellt, med hänsyn till uppkomsten av vattenfickor. Dessa växthus har i regel stor spännvidd med ett avstånd från takfot till takfot på mellan 16-20 m. Detta ger höga hus mätt till taknock och är vanligast t.ex. i Norden, Tyskland och Italien.

Skärmen består av en reflekterande folie, där man har sytt fast ett elastiskt garnsystem, bestående av län gstrådar i vilka har inbundits tvärtrådar, som är så kraftigt sträckta vid 529 681 , tillverkningen, att folien - efter det att gamet har återtagit sitt osträckta tillstånd - mellan de längsgående trådama bilda längsgående rännor. Deras syfte är att leda bort på ovansidan av folien samlat vatten. Perforationen efter synålarna befinner sig i överkanterna av de bildade rännorna, vilket innebär att folien kan bilda säckformade fördjupningar, där vattenansam- lingar kan uppstå. Detta får absolut inte inträffa då anläggningen annars överansträngs och skadas vid till- och fråndragning av folien.

Folien blir även gärna bubbli g och är inte slät, vilket betyder sämre energibesparing och kräver större ”paket” i draperat stillstånd.

På foliens undersida finns endast en ringa mängd trådar, som är helt otillräcklig för att kunna ta hand om kondensvattnet, som kan bildas där. Luftfuktigheten är för det mesta mellan 75- 90%, och folien antar normalt sett en temperatur mellan lufttemperaturen ovan och under folien, dvs. risken att den hamnar under daggpunkten får man alltid räkna med. De tvärgående trådarna, som är infästa i de längsgående trådarna, är belägna på foliens ovansidan på ett så stort avstånd (30 mm) från varandra, att de inte komma till nytta vid fukttransporten.

Detsamma gäller de längsgående trådarna, som på foliens undersida saknar förbindelse med varandra och som ligger på 25 mm avstånd. Eftersom folien bildar rännor kommer kondensvattnet att vandra till rännornas lägsta punkt, där de snabbt bildar nerfallande droppar.

Växthus där skärmen följer takets lutning har aldrig kunnat hävda sig och är numera helt borta från marknaden.

I Holland utvecklades på 60~80 talen, de s.k. ”Venlo”-växthusen. Dessa är konstruerade med 3,0-3,6 m:s avstånd mellan takfot och takfot. De är relativt låga med väggsidor på cza 2,5-3,0 m, och användes mest i länder där temperaturerna inte är så extrema, företrädesvis till grönsaksodlingar. Fördelen med Venlo-konstruktionen är att de är billiga i tillverkning, de innehåller lite metall, då glaset ingår som en bärande del, och de är billiga att montera.

Sektionerna bygges alltid ihop och kan därmed bilda stora ytor på tex. 10 000 m2 och mer under ett tak.

I slutet av 80 talet och framåt har utvecklingen av Venlo-husen tagit fart igen. Man upptäckte att man kunde bredda husen från 3,6 till 5,5 m, göra smalare och smartare spröjsar så man fick mera ljus in i växthusen. Detta gjordes dock på bekostnad av möjligheten att kunna ta hand om kondensvattenbildningen.

Genom de höga energipriserna krävs mesta möjliga energibesparing, vilket innebär att installationen av skärmen skall ha minsta möjliga yta, och att den är placerad horisontellt. 529 6814 Skärmen skall också vara så plan som möjligt, för att ge minsta energiförlust, och att vid fråndraget läge bilda minsta möjliga ”paket”, för att minimera ljusförlusten Uppfinningens syfte och väsentliga kännetecken.

Uppfinningens syfte är att åstadkomma en växthusskärm, som i och för sig är tät, men släpper igenom vattenånga och små mängder vatten så att avdunstningen kan ske obehindrat och inga vattensäckar bildas, samtidigt som den är så tät att konvektionsströmmar i växthuset förhindras uppstå.

Detta har åstadkommits genom: a. flera i huvudsak krympfria, intill varandra anordnade foliebanor av ett tunt, smidigt och vätsketätt material av plast, plastlaminat eller metall-laminat med hög töj- och draghållfasthet; b. textila trådar, som medelst tätt anordnade nålar, är sydda genom de av nålarna åstadkomna hålen i foliebanan, bildande ett på båda sidor om folien beläget trådverk; c. att trådverket på foliens undersida är utformat som ett nät, vars trådar är förbundna med varandra i både längs och tvärriktning; d. att trådarna har höga, kapillärt fukttransporterande egenskaper; e. att den av nålarna bildande perforationen i folien är anordnad att omsluta trådarna; f. att de intill varandra belägna foliebanorna är förbundna med varandra medelst sagda trådnätverk, med foliebanoma överlappande varandra eller belägna kant i kant eller med skarvarna täckta av överlappande folieremsor; g. att folierna och det därpå anbragta trådnätverket är formstabiliserat genom exempelvis termofixering.

Den nya skärmen enligt uppfinningen tillåter att man som basmaterial kan välja en folie, som är vattentät, men efter anbringande av trådnätverket är ånggenomsläpplig, och i begränsad omfattning även låter mindre vattendroppar passera. Genom att använda nålar av olika grovlek och olika avstånd sinsemellan, kan fukttransporten genom folien styras. Processen ställer små krav på foliens egenskaper, så länge den är tillräckligt seg och formbar och har hög stabilitet mot UV-nedbrytning. Detta gör det möjligt att använda råmaterial, som har hög töj- och draghållfastet, som strålningsmässigt och kostnadsmässi gt är bättre än de material, 529 681 5 som användes i folieremsvävarna. Detta betyder en högre energibesparing och gynnsammare kostnadsläge.

Den nya tekniken gör det möjligt att använda: extremt transparenta - ljusgenomsläppli ga - plaster, göra ett effektivt nätverk av kapillärt verkande garner, som samtidigt tillåter maximal ljusinsläpp. Om i vissa fall en viss skuggeffekt önskas, kan detta åstadkommas med en diffuserande, vit eller på annat sätt reflekterande folie. Genom att på folie anbringa en beläggning av t.ex. aluminium, kan speciella krav från enskilda odlare efterkommas.

I en folieremsväv är man bunden att ta hänsyn till att remsorna skall hållas samman, och att den är tillräckligt slitstark. Detta omöjliggör ofta ett optimalt ljusgenomsläpp.

Den nya skärmen tillåter, som redan nämnts ovan, att perforationen och täthet mellan hålen lätt kan förändras. Dessutom kan man, genom att lämna smala springor mellan foliebanorna, ytterligare förstärka ångpermeabiliteten, utan att nämnvärt öka konvektionen.

Till skillnad från folieremsvävar bibehålls permeabiliteten konstant, eftersom den åstadkommes med små hål. I en folieremsväv förskjuts remsorna lätt, resp. viker sig så att oönskade springor uppstår. Detta resulterar i sämre energibesparing och ojämnt klimat.

Fukttransporten mellan under och ovansida sker kapillärt längs garnet, som sträcker sig genom hålen i plastfolien. Denna konstruktion motverkar också att hålen sätts igen av vattendroppar som skulle reducera fukttransporten. Genom att framställa ett mer eller mindre förgrenat trådnätverk påverkas kapillärtransporten eller bindningen av vatten. Eftersom garnnätverket är relativt fristående från hållfasthetsaspekterna kan även detta optimeras.

Den nya ”skärmen” består av två sidor, en övre och en nedre, vilket innebär att vatten styres - transporteras - antingen till den ena eller andra sidan med hjälp av garnet, så att inget hindrar vattnet från att avdunsta. En folieremsväv däremot består ofta av folier, som ligger ovanpå varandra och binder vatten mellan sig, vilket lätt resulterar i algbildning.

Av tillverkningstekniska skäl kan folierna framställas endast c:a 2 m breda, men i regel bör den färdiga varan ha en bredd av 5 till 6 m. Flera foliebanor måste därför sammanfogas med varandra, vilket lämpligen sker medelst s.k. ”stitchbonding” teknik, där folien till största delen står för hållfastheten, medan garnet begränsar dess elasticitet. Detta är viktigt när banor på upp till 300 m skall dras över bärtrådari ett växthus utan att skadas. i 529 681 6 Folieremsvävar däremot måste hanteras med största försiktighet, ändå får man ofta vikta remsor och mindre revor, fallmaskor etc. Här har den nya tekniken mycket att erbjuda, speciellt om folien skall bytas oftare. Arbetskostnaden är dessutom dyr när arbetet måste utföras i växthus.

Krympningen av en bred foliebana är mycket enklare att styra än smala folieremsor i produktionsledet. Folieremsor som översträckes tar alltid tillbaka sin ursprungliga form. I detta fall är en krymp så låg som 1% en smärre katastrof, på 300 m fattas ju 3 m.

Den nya skärmen är i princip en tunn smidig plastfolie, som kan draperas, veckas och komprimeras väldigt hårt, så att den vid denna behandling egentligen aldrig blir skadad.

Garnskiktet ligger på yttersidorna och tar ingen skada alls.

Når väven en gång har tjänat ut och skall bytas, är en sammanhängande folie att föredra framför en som består av folieremsor. Dessa blir nämligen ofta så försvagade, att de faller sönder.

Den nya skärmen består som nämnts av flera foliebanor, vardera med upp till maximalt 2,5 m's bredd, som fästes till varandra lämpligen med samma typ av trådnätverk som åstadkommer den kapillära fukttransporten genom folien. Banorna överlappar lämpligen varandra eller ligger kant i kant med garnet som den sammanhållande länken däremellan, så att den färdiga varan kan få önskad bredd. Produktionen kan ske med s.k.”stitchbonding”- teknik som modifierats för ändamålet.

Beskrivning av ritningarna.

Fig. 1 visar ett utsnitt av en växthusskärm enligt uppfinningen, något förstorad.

Fi g. 2 visar schematiskt ett snitt genom de i sammanhanget verksamma delarna av en syvirkmaskin.

Beskrivning av ett utföringsexempel 529 681 7 Den maskin som kommer till användning för genomförande av tekniken är i princip en känd modifierad syvirkmaskin, som användes t.ex. för sammanbindning av fibröst material t.ex. fibervlies.

På ritningen betecknar: 1 en i en lång rad intill varandra belägna arbetsnålar av slid-genomstyngs-typ , med vass spets, som rör sig fram och tillbaka i sin egen längdriktning och därvid syr igenom folien 2. 2 är en folie på väg in i maskinen. 3 är en första till varje nål 1 hörande trådförare, som för tråden 5 sidledes, växelvis åt vänster och höger. 4 är en andra trådförare, som gör endast en sidoförbindelse mellan maskstaplarna på ena sidan av folien. är en tråd i den ena trådföraren 3, som alltid bildar maskor. 6 är en på arbetsnålens 1 främre ände anordnad krok. 7 är en slid, som stänger till kroken 6 i främre änden på arbetsnålen 1. 8 är den sist färdigbildade maskan. 9 är en tråd i den andra trådföraren 4. _ är en stickkamm, som håller emot när arbetsnålen 1 skall sticka genom folien 2 och ser till att arbetsnålen 1 inte tar med sig den föregående maskan när den skall göra nästa. ll är ett styrorgan, som håller emot när den nya rnaskan skall dras genom den föregående maskan. 12 är den färdiga folien - skärmen - på väg ur maskinen.

De fram- och återgående arbetsnålama 1 penetrerar folien 2 på sin väg från höger till vänster (enligt ritningen) och stannar kortvari gt i sitt vänstra ändläge, varvid trådförarna 3 och 4 båda befinner sig ovanför arbetsnålen 1. Trådförama 3 gör en svängningsrörelse i sidled motsvarande ett delningsavstånd och svänger därefter nedåt och lägger var sin tråd 5 i respektive arbetsnålarnas 1 krok 6.

Arbetsnålarna 1 dras tillbaka - åt höger - och en slid 7 vid vardera nålen stänger kroken 6, så att tråden 5 blir innestängd i kroken 6, men så att föregående maska 8 kan glida över änden på arbetsnålen 1. Därmed bildas en ny maska med tråden 5, när arbetsnålen 1 når sitt högra ändläge.

Medan arbetsnålarna 1 befinner sig i sitt högra ändläge, gör trådförarna 4 en sidorörelse på 1- 3 delningsavstånd, som genom hopbindning med tråden 9 sedan bildar en sidoförbindning på 529 es1 , foliens 2 undersida. I detta läge kan även trådförama 3 göra en sidorörelse, företrädesvis i motsatt riktning mot trådförarna 4, för att bilda ett starkare och ur kapillärsynpunkt bättre trådnätverk. På ritningen - Fig.1 - är trådama 5 och 9 på foliens 2 undersida visade med heldragna resp streckade linjer, medan de med streck-prick-prick visade trådarna 5, som har lagts med trådförarna 3, är belägna på foliens översida.

Genom att välja olika grovlekar på arbetsnålen l och garntjocklek kan absorptionsförmågan anpassas till rådande betingelser, så som klimatet och odlarens kulturer m.m. Hålen efter nålarna 1 bildar var sin slits, som öppnas, när tråden passerar genom hålet och sluter sig kring den spända tråden. Folien bör därför ha en viss elasticitet och seghet.

Vad beträffar fukttransporten genom folien, är det inte helt klarlagt hur detta går till i detalj.

-Kondens uppstår på undersidan av folien och fångas upp kapillärt av trådnätverket, samt transporteras såväl sidledes som vertikalt genom hålen. -Ångtrycket är ofta lägre på foliens ovansida än på dess undersida, då det finns ventilations- öppningar i växthusets tak. En ventilering ovanför folien kyler inte nämnvärd ner växthusets inre, eftersom folien förhindrar konvektionsströmmar. -Ångtrycket kan vara lägre på foliens ovansidan, då temperaturen är lägre där, typiskt 5-15° C skillnad mot växthusets insida.

-Båda föregående exemplen medför förångning från folien och kondensering igen på insidan av glaset i växthustaket. Det sker alltså en kontinuerlig vattentransport och avdunstning.

-Vattenånga kan även transporteras direkt i form av ånga genom hålen i väven och kondensera direkt på glaset, resp. avledas genom ventilation.

-Givetvis arbetar alla principer mer eller mindre samtidigt. På grund av många förekommande variabler beträffande väder, temperatur och fuktighet i växthuset och snabba förändringar av dessa är kombinationsmöjligheterna många.

Claims (2)

529 681 9 Patentkrav

1.Växthusskärm eller liknande, för väsentligen horisontell applicering och temperaturmässig skiktning av luftrummet under tak i växthus, och som förhindrar droppbildning vid kondens, innefattande: a. flera i huvudsak krympfria, intill varandra anordnade foliebanor (2) av ett tunt, smidigt och vätsketätt material av plast, plastlaminat eller dylikt, med hög töj- och draghållfasthet , b. textila trådar (5,9), som medelst tätt anordnade nålar (1), är sydda genom de av nålarna åstadkomna hålen i foliebanan, bildande etti foliens över~ och undersida beläget trådverk, c. att trådverket på foliens undersida är utformat som ett nät, vars trådar är förbundna med varandra i både längs- och tvärriktning på åtminstone foliens undersida, d. att trådarna har höga kapillärt fukttransponerande egenskaper, e. att den av nålarna (1) bildande perforationen i folien är utformad att omsluta trådarna i folien. f. att de intill varandra belägna foliebanorna är förbundna med varandra medelst sagda trådnätverk, med foliebanoma överlappande varandra, belägna kant i kant, eller med skarvarna täckta av överlappande folieremsor, och g. att folierna och det därpå anbragta trådnätverket är formstabilt termofixerade.

2. Sätt att tillverka en växthusskärm eller liknande, enligt krav 1, innefattande följande steg: a. flera i huvudsak krympfria, intill varandra anordnade foliebanor (2) av ett tunt, smidigt och vätsketätt material av plast, plastlaminat eller dylikt, med hög töj~ och draghållfasthet, genomsys med ett garnsystem; b. garnsystemet innefattar textila trådar (5 .9) med kapillärt fukttransporterande egenskaper, som medelst tätt anordnade nålar ( l) sys genom de av nålarna åstadkomna hålen i foliebanan, bildande ett i foliens över- och undersida beläget trådverk; c. att trådverket på foliens undersida, är utformat som ett nät, vars trådar förbindes med varandra i både längs- och tvärriktning på åtminstone denna sidan av folien, d. att den av nålarna bildande perforationen i folien omsluter trådarna, f. att de intill varandra belägna foliebanorna förbindes med varandra medelst sagda trådnätverk, med foliebanoma överlappande varandra, belägna kant i kant, eller med skarvarna täckta av överlappande folieremsor, och g. att foliema och det därpå anbragta trådnätverket termofixeras formstabilt.