Willebadessen 03 06 13 RFe · 2013. 6. 3. · Rolf Feldmann, FB 51, LWK-NRW Beispiel: 240...

Rolf Feldmann, FB 51, LWK-NRW

Schwachstelle Lüftung

Gestaltung der Zu- und AbluftführungEffiziente Lüftungssteuerungen

Für Alt- und Neubauten

Rolf Feldmann

Infoveranstaltung „ Energieeffizienzverbesserung in Stallgebäuden“ 03. Juni 2013Seminarzentrum „velcrea“, Klosterhof 10 in Willebadessen


6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18Wochen nach der Aufstallung

°C Komfortzone von Mastschweinen


Zuluftverteilung

Ganglüftung (Winter)

Abluftkamin


Zuluftverteilung

Ganglüftung


Zuluftverteilung

Rieselkanal


Zuluftverteilung

Porendecke


Zuluftverteilung

Strahllüftung


Zuluftverteilung

Zuluftverteiler


Zuluftverteilung

Nasenlüftung


Zuluftverteilung

Schlitzlüftung


Beispiel: 240 Mastabteil 10 m breit und 20 m lang

Benötigter Zuluftquerschnitt 2,40 m2

2,40 m2 = 12 cm Schlitz bei voller Länge bzw. 30 cm Schlitz bei einer Schlitzlänge von 8 m.

2,752,452,25

1,00

4,5 m 0,9 m 4,5 m

Zuluftverteilung

Schlitzlüftung


2,75

2,452,25

1,00

Mindestgeschwindigkeit

4,5 m0,9 m

4,5 m

Thermik

Zuluftverteilung

Schlitzlüftung


0,9

m

Isolierter Dachraum

4,5 m 4,5 m

2,75

2,25

1,00

Zuluftverteilung

Schlitzlüftung


Klappenstellung

Luftführung

Zentrale Verstellung


Absaugung Einlassdüse


Absaugung Messventilator


Absaugung Diffusor


21 390

100

790

403

8 620

100

46,8

100

Quelle:

S. Pedersen, DK, SJF, ‘99

Drehzahl min-1 821 814 805 832

Leistungs-aufnahme

W 390 390 401 378

Volumen-

stromm3 /h

%

5 870

68

6 090

71

9 410

109

10930

127Spezifischer

Volumen-

strom

m3/kWh

%

15 050

70

15 620

73

23470

110

28920

135

Spezifische

Leistungs-

aufnahme

W / 1000

m3 h-1

%

66,4

142

64

137

42,6

91

34,6

74

Abluftgestaltungund Energiekonsum

Absaugung Abluftkamin


Rieselkanal mittig liegender Ganglüftung

Der Unterdruck wird unabhängig von der Lüftungsrate konstant gehalten

Ab

luft

mittig über den Buchten Rieselkanal Unterflurabsaugung

Zentralabsaugung Regelung: Unterdruck


Rieselkanal mittig liegender Ganglüftung

Ab

luft

mittig über den Buchten Rieselkanal Unterflurabsaugung

Es wird aus allen Abteilen eine durchschnittliche Abluftmenge errechnet

Messventilator

Zentralabsaugung Regelung: Durchschnittsmenge


Regelung Trafo


Regelung Triac (Elektronisch)


Regelung Frequenzumrichter


Regelung EC-Ventilator / ETA-Vent


Drehzahl Triac 1 Phase Trafo 1 Phase Trafo 3 Phasen Frequenzumr. 3 Phasen Ec-motor

900 50 50 50 50 47

800 52 48 48 44 38

700 53 47 46,5 37 30,5

600 53 45 45 30 22,5

500 53,5 44 39,5 25 19

400 51 42 32,5 19 14

300 49 38 28 17 10,5

Regelung

Spezifische Leistungsaufnahme

Watt je 1000 m³/h


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: 234 293 351 W 3 – 4%

Wärmeverlust Decke: 732 732 732 W 8 – 9%

Wärmeverlust Lüftung 10 kg: 3960 3960 3960 W Wärmeverlust Lüftung 20 kg: 7440 7440 7440 W 87%

Gesamtwärmeverluste: 8406 8465 8523 W

Wärmehaushalt Stallgebäude


Beispiel:5 Ferkelaufzuchtabteile je 200 Ferkelplätze,Min.- Luftrate pro Abteil je nach Belegstärke und Tiergewicht = 450-1300 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 kWhLuftrate spez. Leistung

432 kWh x 0,20 €/kWh = 88 €

Wärmehaushalt Energieverluste

durch erhöhte Luftraten

Lüftungsenergie:


Beispiel:5 Ferkelaufzuchtabteile je 200 Ferkelplätze,Min.- Luftrate pro Abteil je nach Belegstärke und Tiergewicht = 450-1300 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 = 19980 Watt/hErh. Luftwechsel x spez. Wärmekapazität x Delta t = erh. Lüftungswärmeverlust

20kw/h x 875 Std. x 0,06€/kw = 1050 €

Wärmehaushalt Energieverluste

durch erhöhte Luftraten

Heizenergie:


täg.Zunahme in g 758 762 738

MFA % 57,2 58 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

Tierleistungen über

fünf Durchgänge

Trafo Lüftungs-

computer

Messventilator

Lüftungscomputer

u. geregelte Klappe

Abteil 1 Abteil 2 Abteil 3

Abluftklappe

Messventilator

Ventilator

Lüftungsregelung Abteil - Ausstattung mit

unterschiedlicher Technik


Neutrale Zone

Heizung Minimum

Minimum Ventilation

Heizung Maximum Maximum VentilationBandbreite

HeizungBandbreite

Ventilation

Eingestellte Solltemperatur

Lüftungsregelung Heizung, Temperatur,

Regelbereich, Ventilation


20 21 22 23 24 25 26

230Volt

0 Volt

Temperaturdifferenz in Grad oberhalb der Solltemperatur

Regelbereich

(Bandbreite)1

2

3

4

5 Stufe

Lüftungsregelung Traforegelung

Spreizung, 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

Lüftungsregelung Grundsätze Regelbereich


Lüftungsregelung Temperaturschwankungen


20 21 22 23 24 25 26

230Volt

0 Volt

Temperaturdifferenz in Grad oberhalb der Solltemperatur

Spreizung Spreizung

Lüftungsregelung Funktion einer Absenkautomatik

- über die Spreizung


Lüftung

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)

RegelbereichObergrenze (10,0 Grad)

Temp.

Lüftungsregelung Funktion einer Absenkautomatik

- über die Anhebung der Solltemperatur

Regelbereich

Lüftung


• 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

Lüftungsregelung Funktionen der Absenkautomatik


Lüftungsregelung und die Alarmanlage beachten !!


Lüftungsregelung - geht auch anders ☺


Rolf FeldmannFachberater für

Systemelektronik in der Tierhaltung

Referat 51, LWK-NRW, Münster

Tel. 0251 / 2376-459

e-mail: [email protected]

☺ ☺Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Date post:	25-Jan-2021
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