DE3304405C2

DE3304405C2 - Greenhouse with several table or bed-like cultivation areas

Info

Publication number: DE3304405C2
Application number: DE3304405A
Authority: DE
Inventors: Alexander 2401 Groß Grönau Kückens
Original assignee: Technica Entwicklungs GmbH and Co KG
Current assignee: Technica Entwicklungs GmbH and Co KG
Priority date: 1983-02-09
Filing date: 1983-02-09
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DE3304405A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gewächshaus mit mehreren tisch- oder beetartigen Kulturbereichen, die durch ein- und doppelschalige Abdeckungen auf ein der Wuchshöhe angepaßtes Volumen begrenzt und gegeneinander und gegenüber der Gewächshaus-Innenatmosphäre wärmemäßig und gegen Gasaustausch isoliert und jeder über Leitungen an ein Versorgungssystem für Gießwasser und Kohlendioxyd sowie an die wärmeabgebende Seite einer Luftwärmepumpe angeschlossen sind.The invention relates to a greenhouse with a plurality of table-like or bed-like culture areas, which by single and double-shell covers limited to a volume adapted to the height of growth and against each other and insulated from the inside atmosphere of the greenhouse in terms of heat and against gas exchange and each via pipes to a supply system for irrigation water and carbon dioxide as well as to the heat emitting system Side of an air source heat pump are connected.

Ein Gewächshaus dieser Art ist aus der DE-Zeitschrift »Der Spiegel« (Nr. 47/1982, Seiten 99 und 101) bekannt. In einem solchermaßen ausgebildeten Gewächshaus ergeben sich herabgesetzte Energiekosten und beschleunigtes Wachstum sowie Einsparungen an Schädlingsbekämpfungsmitteln. Bei diesem bekannten Gewächshaus werden Erd- und Luftwärme zu Heizzwecken ausgenutzt. Da es sich um ein geschlossenes System handelt, läßt sich kostengünstig eine Düngung mit reinem CO2 und eine Ansäuerung des Bodens mit H2CO3 erreichen. Außerdem läßt sich die Verdunstungsfeuchte nahezu restlos durch Kondensation in Wasser zurückgewinnen. Die Kosten für die Installation der abgedeckten beetartigen Kulturbereiche, die Wärmepumpen und das sonstige Zubehör werden so relativ rasch amortisiert.A greenhouse of this type is from the DE magazine »Der Spiegel« (No. 47/1982, pages 99 and 101) known. In a greenhouse designed in this way, energy costs are reduced and accelerated growth and pesticide savings. With this well-known In the greenhouse, geothermal and air heat are used for heating purposes. Since it is a closed System acts, a fertilization with pure CO2 and an acidification of the soil can be inexpensive Reach H2CO3. In addition, the evaporation moisture can be almost completely reduced by condensation in water win back. The cost of installing the covered, bed-like cultivation areas, the heat pumps and the other accessories are amortized relatively quickly.

Ferner ist es bei üblichen Gewächshäusern bekannt, die durch Sonneneinstrahlung entstehende Wärmeenergie nicht einfach durch Belüften des Gewächshauses in die Außenatmosphäre abzuführen, sondern zu Heizungszwecken zu nutzen (vgl. DE-Buch »Gewächshäuser«, von Zabeltitz, Stuttgart: Ulrner 1978, S. 255 bis 258). Zu diesem Zweck wird bei dem bekannten Gewächshaus die Sonnenenergie für die Nacht gespeichert. Im bekannten Fall können dazu isolierte Wasserspeicher oder sogenannte Latentwärmespeicher eingesetzt werden. Bei Wärmebedarf kann die Wärme dem Speicher entnommen und entweder direkt oder über eine Wärmepumpe dem Heizungssystem des Gewächshauses zugeführt werden. Die Wärmepumpe kann auch dazu benutzt werden, die im Gewächshaus gewonnene Wärme mit erhöhter Temperatur dem Wärmespeicher zuzuführen. Für die Heizung und die Wärmeabfuhr können Luftheizer mit Folienschläuchen eingesetzt werden. Zur Absorption der Sonnenstrahlung kann das Gewächshaus auch mit Doppelstegplatten abgedeckt sein, die zur Wärmedämmung beitragen und zugleich dazu dienen können, daß durch deren Zwischenraum eine ggf. gefärbte Wärmeträgerflüssigkeit geleitet wird.It is also known in conventional greenhouses that the thermal energy generated by solar radiation not simply discharged into the outside atmosphere by ventilating the greenhouse, but for heating purposes to use (see DE book "green houses", von Zabeltitz, Stuttgart: Ulrner 1978, p. 255 bis 258). For this purpose, the solar energy is stored for the night in the known greenhouse. In the known case, insulated water storage or so-called latent heat storage can be used for this purpose will. When heat is required, the heat can be taken from the storage tank and either directly or via a heat pump can be fed to the heating system of the greenhouse. The heat pump can also can be used to store the heat gained in the greenhouse at an elevated temperature to feed. Air heaters with foil tubes can be used for heating and heat dissipation. The greenhouse can also be covered with double wall sheets to absorb solar radiation. which contribute to the thermal insulation and at the same time can serve to ensure that a possibly colored heat transfer fluid is passed.

Ferner sind Anlagen mit Wärmepumpen bei Gewächshäusern üblicher Bauart bekannt, die im Rahmen eines integrierten Energieversorungssystems zur Luftbefeuchtung in Verbindung mit einer sinnvollen Ausnutzung der im Gewächshaus entstehenden Solarwärme bzw. der Nutzung der Umweltwärme eingesetzt werden (vgL DE-Zeitschrift »Gb+Gw« 16/1982, Seiten 344 bis 348). Bei diesen Anlagen wird von wärmegedämmten Gewächshäusern mit verringertem Luftaustausch und erhöhter relativer Luftfeuchtigkeit ausgegangen. Die hierdurch bedingten Probleme für die Kulturen treten verstärkt bei solchen Gewächshäusern auf, bei denen Untertisch-Heizungen oder ein auf dem Boden oder dem Kulturtisch verlegtes Vegetationsheizsystem eingesetzt werden, da diese die Verdunstung aus den Kulturen verstärken. Um die Wachstumsbedingungen günstig zu beeinflussen ist bei dieser bekannten Anlage eine geregelte mechanische Luftentfeuchtung mit Hilfe einer Entfeuchtungswärmepumpe vorgesehen. Dazu wird die Raumluft des Gewächshauses über ein kaltes Lamellenaustauschersystem geführt und dabei so gekühlt, daß Feuchtigkeit in Form von Kondenswasser ausgeschieden wird. Die Luft wird dann über ein warmes Lamellenaustauschersystem wieder angewärmt und als warme, getrocknete Luft der Gewächshausatmosphäre wieder zugeführt. Um die gleiche Wärmepumpenanlage zusätzlich auch allein zu Heizzwecken einsetzen zu können, ist die Anlage umschaltbar ausgebildet. In einem Fall arbeitet die Wärmepumpe in Verbindung mit einem Wärmespeicher zur Ausnutzung der Solarwärme innerhalb des Gewächshauses. Im anderen Fall ist zwischen den beiden Lamellenaustauschersystemen der Wärmepumpe eine Umschalteinrichtung vorgesehen. Im umgeschalteten Zustand läßt diese Luft aus dem Gewächshaus nur über das warme Lamellenaustauschersystem strömen, während das kalte Lamellenaustauschersystem in einen gesonderten Luftumwälzstrom eingeschaltet ist, der ansaugseitig und ausstoßseitig mit der Außenatmosphäre in Verbindung steht, um so die Außenluftwärme zu Heizzwecken ausnützen zu können.
Bei den beiden zuletzt beschriebenen Anordnungen handelt es sich um solche, die bei wärmegedämmten Gewächshäusern zur Aufnahme der üblichen Tischbeete eingesetzt werden und entweder zur Nutzung der Wärmeenergie durch Sonneneinstrahlung auf Wärmespeicher angewiesen sind oder — in Ergängzung zu Entfeuchtungsanlagen — als Heizeinrichtung mit Ausnutzung der Außenluftwärme eingesetzt werden können.Furthermore, systems with heat pumps are known in greenhouses of conventional design, which are used as part of an integrated energy supply system for air humidification in connection with a sensible use of the solar heat generated in the greenhouse or the use of environmental heat (see DE magazine "Gb + Gw" 16 / 1982, pages 344 to 348). These systems are based on thermally insulated greenhouses with reduced air exchange and increased relative humidity. The resulting problems for the crops occur increasingly in those greenhouses in which under-table heating or a vegetation heating system laid on the floor or on the cultivation table are used, since these increase the evaporation from the crops. In order to favorably influence the growth conditions, a regulated mechanical air dehumidification with the aid of a dehumidification heat pump is provided in this known system. For this purpose, the air in the greenhouse is passed through a cold lamellar exchanger system and is cooled in such a way that moisture is separated out in the form of condensed water. The air is then warmed up again via a warm lamellar exchanger system and returned to the greenhouse atmosphere as warm, dried air. In order to also be able to use the same heat pump system for heating purposes alone, the system is designed to be switchable. In one case, the heat pump works in conjunction with a heat store to utilize the solar heat inside the greenhouse. In the other case, a switching device is provided between the two lamellar exchanger systems of the heat pump. In the switched-over state, this air from the greenhouse can only flow through the warm lamellar exchanger system, while the cold lamellar exchanger system is switched into a separate air circulation flow, which is connected to the outside atmosphere on the intake and discharge sides, so that the heat from the outside air can be used for heating purposes.
The last two arrangements described are those that are used in thermally insulated greenhouses to accommodate the usual table beds and either rely on heat storage to use the thermal energy through solar radiation or - in addition to dehumidification systems - are used as a heating device using the heat from the outside air can.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Gewächshaus mit den Merkmalen des Oberbegriffs des einzigen Anspruchs eine besonders wirksame Heizung jedes einzelnen tisch- oder beetartigen Kulturbereiches unter hoher Energieeinsparung zu ermöglichen und gleichzeitig eine ungünstige Steigerung der Verdunstung der Feuchtigkeit in dem Kulturbereich durch diese Heizung zu vermeiden.In contrast, the invention is based on the object in a greenhouse with the features of the preamble of the single claim a particularly effective heating of each individual table or To enable bed-like culture area with high energy savings and at the same time an unfavorable To avoid increasing the evaporation of moisture in the cultivation area by this heating.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des einzigen Anspruches gelöst.This problem is solved by the features of the single claim.

Hierbei wird das Temperaturgefälle zwischen der Außenatmosphäre und der Innenatmosphäre des Gewächshauses ausgenutzt, um jeden einzelnen tisch- oder beetartigen Kulturbereich für sich heizen zu können. Selbst bei Außentemperaturen zwischen 0° und + 10⁰C kann sich die Innenatmosphäre des Gewächshauses aufgrund des Gewächshauseffektes auf Temperaturen zwi-Here, the temperature gradient between the outside atmosphere and the inside atmosphere of the greenhouse is used in order to be able to heat each individual table or bed-like cultivation area. Even at outside temperatures between 0 ° and + 10 ⁰ C, the inside atmosphere of the greenhouse can change to temperatures between

sehen 5° und 20⁰C erwärmen. Unter Ausnutzung eines Wärmepumpeneffektes im Verhältnis von beispielsweise 1 :3 bis 1 :33 läßt sich dieses Temperaturgefälle bei der neuen Ausbildung des Gewächshauses auf sehr energiesparende Weise zum Beheizen der einzelnen Kulturbereiche ausnutzen. Durch die Beheizung der einzelnen tisch- oder beetartigen Kulturbereiche wird auch eine übermäßige Verdunstung der den Pflanzen zugeführten Feuchtigkeit vermieden.see 5 ° and 20 ⁰ C heat. By utilizing a heat pump effect in a ratio of, for example, 1: 3 to 1: 33, this temperature gradient can be used to heat the individual cultivation areas in a very energy-saving manner in the new design of the greenhouse. The heating of the individual table-like or bed-like culture areas also prevents excessive evaporation of the moisture supplied to the plants.

Die zu diesem Zweck für jeden einzelnen Kulturbereich vorgesehenen Luftwärmepumpen sind kleine Einheiten, die relativ preiswert sind und mit hohem Wirkungsgrad arbeiten können. Da die einzelnen Kulturbereiche mit unterschiedlichen Pflanzen mit unterschiedlichem Wärmebedarf bepflanzt sein können, ermöglicht die neue Ausbildung des Gewächshauses auf besonders kostensparende Weise eine individuelle Beheizung nach dem wirklichen Wärmebedarf der einzelnen Kulturbereiche. The air heat pumps provided for this purpose for each individual culture area are small units, which are relatively inexpensive and can work with high efficiency. As the individual cultural areas can be planted with different plants with different heat requirements the new design of the greenhouse in a particularly cost-saving way an individual heating the real heat demand of the individual culture areas.

2020th

2525th

3030th

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Claims

Claim:

Greenhouse with several table-like or bed-like cultivation areas, which are separated by single- or double-shelled Covers limited to a volume adapted to the stature height and against each other and insulated from the inside atmosphere of the greenhouse in terms of heat and against gas exchange and each via pipes to a supply system for irrigation water and carbon dioxide as well as to the heat emitting system Side of an air heat pump are connected, characterized in that the heat pump on its heat-absorbing Side on the inflow side with the greenhouse interior atmosphere and on the outflow side switchable to either is in connection with the greenhouse atmosphere or with the atmosphere outside