Lüftung und Regeltechnik sinnvolle Stellgrößen und Einstellwerte. Reinhard Schulte-Sutrum, LWK NRW, Haus Düsse

Transkript

1 Lüftung und Regeltechnik sinnvolle Stellgrößen und Einstellwerte Reinhard SchulteSutrum, LWK NRW, Haus Düsse

2 Regelungstechnik Klimacomputer

3 Liegeverhalten der Tiere als Klimaanzeiger

4 Grundprinzip der temperaturgestützten Klimasteuerung C Komfortzone von Mastschweinen Wochen nach der Aufstallung

5 Messgröße in der Regel nur die Temperaturerfassung Wichtig hierbei ist Messgenauigkeit prüfen Konstante Abweichung schwankende Abweichungen Fühler Position möglichst tiernah etwa neben der Zuluft

6 Stallklima ist Temperatur Luftfeuchtigkeit abhängig von Tierart und Alter für Schweine ca % rel. Feuchte Schadgasgehalt NH 3 (< 20 ppm) Luftgeschwindigkeit Baukörper H 2 S CO 2 (< 5 ppm) (< 3000 ppm) im Tierbereich max. 0,2 m/s im Sommer auch bis 0,6 m/s Bernhard Feller

7 Technik muss vom Landwirt verstanden werden top agrar

8 Zusammenhang zwischen Abteilheizung, Temperatur und Ventilation Heizung Neutralezone Lüftung Bei Die Temperaturen Anstiegsgeschwindigkeit unterhalb über der der Solltemperatur der Lüftung wird über die Minimumlüftung Lüftungsrate den Regelbereich angehoben beibehalten eingestellt Minimum Ventilation Temperatur Eingestellte Heiztemperatur Eingestellte Solltemperatur

9 Grundsätze zum Regelbereich Regelbereich vergrößern Trägere Reaktion bei Temperaturänderungen Regelbereich verkleinern schnellere Reaktion bei Temperaturänderungen Bei kaltem Wetter größerer Regelbereich 4 6 Grad Beachten ob der Regler über Automatiken verfügt die den Regelbereich selbständig anpasst

10 Problem: Unzureichende Zuluftverteilung Häufig im Winter zu beobachten Es entstehen Zonen mit zu hohen Schadgaskonzentrationen Häufig falscher Ansatz Anheben der Luftraten Vorherige Überprüfung u.a. der Zuluftverteilung der Zuluftmengen in m³/std der Stalldichtigkeit Zuluft und Abluftklappen

11 Automatische Abluftregelung Generell alle Klappenregelungen auf Funktion überprüfen Einfache Überprüfung Einstellung der Regelung das Lüfterrate auf Minimum läuft ( Abluftklappe muss schließen) Einstellung der Regelung das Lüfterrate auf Maximum läuft ( Abluftklappe muss öffnen) Auch die Sauberkeit beachten

12 Abluftgestaltung und Energiekonsum Quelle: S. Pedersen, DK, SJF, 1999 Drehzahl min Leistungsaufnahme Volumenstrom Spezifischer Volumenstrom Spezifische Leistungsaufnahme W m 3 /h % m 3 /kwh % W / 1000 m 3 h 1 % , , , ,6 74

13 Zentralabsaugung ausreichend große Querschnitte mit geringen Luftgeschwindigkeiten < 2,5 m/s möglichst begehbar zur leichten Reinigung möglichst wenig Umlenkungen Energieverbrauch: dezentral Oberflur : zentral Oberflur : zentral Unterflur Büscher et al : 1,75 : 2,50 Bernhard Feller

14 Möglichkeiten von Klimacomputern Klimacomputer Eingänge für Sensoren Ausgänge für Aktoren Regelfunktionen Raumtemperatur Außentemperatur rel. Luftfeuchtigkeit Meßventilatoren Drehzahlrückmesser CO² Konzentration NH³ Konzentration Windrichtung Ventilatoren Heizungen Drosselklappen Zuluftklappen Alarm Kühlsystem Absenkautomatik Lüftungskurve Temperaturkurve Heizungskurve Fremdgaskurven Regelbereich z.b. Lüftung Heizung

15 Eingänge Fancom Abs. Max Max Abs. Min Außentemp O C 20.5 # % FCTA 4 x Temperatureingänge davon 1x Außentemperatur 2 x Raumtemperatur 1 x thermische Regelung Außgänge 1 Temperatur 2 Heizung 3 Anfangstemp.Lüftung 4 Regelbereich Lüftung 5 Minimum Lüftung 6 Lüftung 7 Maximum Lüftung 8 Thermische Regelung x Analog Ausgänge davon 1 gekoppelt an der Lüftung Lufteinlaß oder für Lüftung mit Drehzahlrückmelder oder Meßventilator 1 thermische Regelung 5 x Relaissteuerungen 2 x Relais Heizung 1 x Relais thermische Regel 1 x Relais therm. Regel. (Mischklappen) oder Zuschaltung Ventilators 1 x Relais Alarm 1 x Triac Ausgang 6 A

16 Funktion einer Absenkautomatik über Spreizung Beispiel 20 Grad Solltemperatur 1 Grad Spreizung Trafo mit 5 Stufen 230Volt Spreizung Spannung in Volt 0 Volt Temperaturdifferenz in Grad oberhalb der Solltemperatur

17 Absenkautomatik über die Anhebung der Solltemperatur Lüftung Regelbereich Obergrenze Regelbereich (10,0 Grad) Temp Sollwert Anfangstemp Erhöhter Erhöhter (30,0 Grad) Heizung Lüftung Sollwert Sollwert (18,0 Grad) (20,0 Grad) Heizung Lüftung (24,0 Grad) (26,0 Grad)

18 Kompensation der minimalen Ventilation Anzeige auf dem Display: Außentemp. Komp. min Venti 20 Grad 20% pro 10 Grad Bemerkung: Außentemperatur 10 Grad =!6 % Minimum Abluftrate Außentemperatur 30 Grad = 24 % Minimum Abluftrate Minimumventilation in % Außentemperatur in Grad

19 Grundsätze zu Absenkautomatiken Sie bewirken eine Anpassung bei unterschiedlichen Außenbedingungen Es gibt sie für hohe oder niedrige Außentemperaturen Es gibt Absenkautomatiken im Bereich von Regelbereich Solltemperaturen Minimumlüftung und Maximumlüftung Alarm bei hohen Außentemperaturen

20 Beispiel einer Lüftungskurve für Mastschw eine auf (teilweise) Spaltenboden Tag Woche Gewicht Anfg. Lüftg. Offset Hzg. Regelbereich Min. Lüftg. Max. Lüftg. ca. kg C C C m³/h m³/h 1 einstallen *) 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , Bei diesen Angaben handelt es sich um Richtwerte, die nur eine Grundlage f ür eine Lüf tungskurve bilden *) Hier können, je nach Tierbedarf, z.b. auch Anfangsw erte von 26 C stehen.

21 Beispiel einer Lüftungskurve im Ferkelaufzuchtbereich Tag Woche Gewicht Anfg. Lüftg. Offset Hzg. Regelbereich Min. Lüftg. ca. kg C C C m³/h 1 einstallen Bei diesen Angaben handelt es sich um Richtwerte die nur eine Grundlage für eine Lüftungskurve bilden