Schwachstelle Lüftung

Transkript

1 Schwachstelle Lüftung Gestaltung der Zu- und Abluftführung Effiziente Lüftungssteuerungen Für Alt- und Neubauten Rolf Feldmann Infoveranstaltung Energieeffizienzverbesserung in Stallgebäuden 03. Juni 2013 Seminarzentrum velcrea, Klosterhof 10 in Willebadessen

2 C Komfortzone von Mastschweinen Wochen nach der Aufstallung

3 Zuluftverteilung Ganglüftung (Winter) Abluftkamin

4 Zuluftverteilung Ganglüftung

5 Zuluftverteilung Ganglüftung

6 Zuluftverteilung Ganglüftung

7 Zuluftverteilung Rieselkanal

8 Zuluftverteilung Rieselkanal

9 Zuluftverteilung Rieselkanal

10 Zuluftverteilung Porendecke

11 Zuluftverteilung Strahllüftung

12 Zuluftverteilung Zuluftverteiler

13 Zuluftverteilung Nasenlüftung

14 Zuluftverteilung Schlitzlüftung

15 Zuluftverteilung Schlitzlüftung Beispiel: 240 Mastabteil 10 m breit und 20 m lang Benötigter Zuluftquerschnitt 2,40 m 2 2,40 m 2 = 12 cm Schlitz bei voller Länge bzw. 30 cm Schlitz bei einer Schlitzlänge von 8 m. 2,75 2,45 2,25 1,00 4,5 m 0,9 m 4,5 m

16 Zuluftverteilung Schlitzlüftung Thermik Mindestgeschwindigkeit 2,75 2,45 2,25 1,00 4,5 m 0,9 m 4,5 m

17 Zuluftverteilung Schlitzlüftung Isolierter Dachraum 2,75 2,25 1,00 4,5 m 0,9 4,5 m m

18 Klappenstellung Luftführung Zentrale Verstellung

19 Absaugung Einlassdüse

20 Absaugung Messventilator

21 Absaugung Diffusor

22 Absaugung Abluftkamin Abluftgestaltung und Energiekonsum Quelle: S. Pedersen, DK, SJF, 99 Drehzahl min Leistungsaufnahme Volumenstrom Spezifischer Volumenstrom Spezifische Leistungsaufnahme W m 3 /h % m 3 /kwh % W / 1000 m 3 h -1 % , , , ,6 74

23 Zentralabsaugung Regelung: Unterdruck Abluft Der Unterdruck wird unabhängig von der Lüftungsrate konstant gehalten Rieselkanal mittig liegender Ganglüftung mittig über den Buchten Rieselkanal Unterflurabsaugung

24 Zentralabsaugung Regelung: Durchschnittsmenge Abluft Es wird aus allen Abteilen eine durchschnittliche Abluftmenge errechnet Messventilator Rieselkanal mittig liegender Ganglüftung mittig über den Buchten Rieselkanal Unterflurabsaugung

25 Regelung Trafo

26 Regelung Triac (Elektronisch)

27 Regelung Frequenzumrichter

28 Regelung EC-Ventilator / ETA-Vent

29 Regelung Spezifische Leistungsaufnahme Watt je 1000 m³/h Drehzahl Triac 1 Phase Trafo 1 Phase Trafo 3 Phasen Frequenzumr. 3 Phasen Ec-motor , , , , , , ,5

30 Wärmehaushalt Stallgebäude

31 Wärmehaushalt Stallgebäude Beispiel: 120 Ferkel je Abteil; Abteilmaß: 5,60 m x 8,60 m; Höhe: 2,75 m Außentemperatur: -10 C; Raumtemperatur: 28 C U-Wert der Außenwand: 0,40 0,50 0,60 W/m²K U-Wert der Decke: 0,40 0,40 0,40 W/m²K Wärmeverlust Wand: W 3 4% Wärmeverlust Decke: W 8 9% Wärmeverlust Lüftung 10 kg: W Wärmeverlust Lüftung 20 kg: W 87% Gesamtwärmeverluste: W

32 Wärmehaushalt Energieverluste durch erhöhte Luftraten Lüftungsenergie: Beispiel: 5 Ferkelaufzuchtabteile je 200 Ferkelplätze, Min.- Luftrate pro Abteil je nach Belegstärke und Tiergewicht = m³/h oder 7-20% der Sommerluftraten Angenommen wird eine (pro Abteil) um 400m³/h überhöhte Luftrate während der Hälfte des Jahres 2000m³/h je 50 W (x 24 Std x 180 Tage) = 432 kwh Luftrate spez. Leistung 432 kwh x 0,20 /kwh = 88

33 Wärmehaushalt Energieverluste durch erhöhte Luftraten Heizenergie: Beispiel: 5 Ferkelaufzuchtabteile je 200 Ferkelplätze, Min.- Luftrate pro Abteil je nach Belegstärke und Tiergewicht = m³/h oder 7-20% der Sommerluftraten Angenommen wird eine (pro Abteil) um 400m³/h überhöhte Luftrate an 10% der Jahresstunden 2000m³/h x 0,37 x 27K = Watt/h Erh. Luftwechsel x spez. Wärmekapazität x Delta t = erh. Lüftungswärmeverlust 20kw/h x 875 Std. x 0,06 /kw = 1050

34 Lüftungsregelung Abteil - Ausstattung mit unterschiedlicher Technik Abteil 1 Abteil 2 Abteil 3 Ventilator Messventilator Abluftklappe Tierleistungen über fünf Durchgänge Trafo Lüftungscomputer täg.zunahme in g MFA % 57, ,95 Verluste % 2,8 1,8 3,6 Futterverwertung 1: 2,9 2,8 2,9 Medikamente in 0,55 0,55 1,10 Wärmemenge in MWh 15,3 19,8 23,4 Messventilator Lüftungscomputer u. geregelte Klappe

35 Lüftungsregelung Heizung, Temperatur, Regelbereich, Ventilation Heizung Maximum Bandbreite Heizung Bandbreite Ventilation Maximum Ventilation Neutrale Zone Minimum Ventilation Heizung Minimum Eingestellte Solltemperatur

36 Lüftungsregelung Traforegelung Spreizung, Regelbereich 230Volt 5 Stufe Regelbereich (Bandbreite) 0 Volt Temperaturdifferenz in Grad oberhalb der Solltemperatur

37 Lüftungsregelung Grundsätze Regelbereich Regelbereich vergrößern - trägere Reaktion bei Temperaturänderungen Regelbereich verkleinern - schnellere Reaktion bei Temperaturänderungen Bei wechselndem Wetter größerer Regelbereich - z.b. von 4 auf 6 Beachten ob der Regler über Automatiken verfügt die den Regelbereich selbständig anpasst

38 Lüftungsregelung Temperaturschwankungen

39 Lüftungsregelung Funktion einer Absenkautomatik - über die Spreizung 230Volt Spreizung Spreizung 0 Volt Temperaturdifferenz in Grad oberhalb der Solltemperatur

40 Lüftungsregelung Funktion einer Absenkautomatik - über die Anhebung der Solltemperatur Lüftung Lüftung Regelbereich Regelbereich Obergrenze (10,0 Grad) Temp. Sollwert Sollwert Erhöhter Erhöhter (30,0 Grad) Heizung Lüftung Sollwert Sollwert (18,0 Grad) (20,0 Grad) Heizung Lüftung (24,0 Grad) (26,0 Grad)

41 Lüftungsregelung Funktionen der Absenkautomatik 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

42 Lüftungsregelung und die Alarmanlage beachten!!

43 Lüftungsregelung - geht auch anders

44 Rolf Feldmann Fachberater für Systemelektronik in der Tierhaltung Referat 51, LWK-NRW, Münster Tel / rolf.feldmann@lwk.nrw.de Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit