CH273897A - Verfahren zur Ausnützung der Wärmeerzeugung von Tieren in einem Stall sowie Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens. - Google Patents

Description

  Verfahren zur     Ausnützung    der Wärmeerzeugung von Tieren in einem Stall  sowie Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.    Die vorliegende Erfindung betrifft ein  Verfahren zur Ausnützung der Wärmeerzeu  gung von Tieren in einem Stall sowie eine  Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens.  



  Das Verfahren der vorliegenden Erfin  dung ist dadurch gekennzeichnet, dass von  den Tieren abgegebene Wärme zu Erwär  mungszwecken mittels einer Wärmepumpe  ausgenützt wird.  



  Die Anlage zur Ausführung dieses Ver  fahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie  mindestens eine Wärmepumpe aufweist, de  ren wärmeaufnehmender Teil an einer von  den Tieren erwärmten Stelle angeordnet ist,  wogegen sich der wärmeabgebende Teil an  der     Wärmev        erbrauchsstelle        befindet.    Bei  spielsweise werden in einem Kuhstall durch  die Tiere laufend wesentliche Wärmemengen  in Form fühlbarer Wärme und in Form von  Wasserdampf entwickelt. Die Wasserdampf  ausdunstung der Tiere war bisher besonders  lästig, da man nicht nur die überschüssige  Wärme, sondern auch grosse ,Mengen von  Wasserdampf durch Ventilation     wegschaffen     masste, welch letzterer sonst in die Wände  eindringt und sie früher oder später zerstört.  



  Die Wärmemengen können nach der vor  liegenden Erfindung mit wirtschaftlichem Vor  teil zur nutzbaren Erwärmung von z. B. Woh  nungen, Treibhäusern, Lagerlokalen für Ge  treide, Hackfrüchte und     dergl.,    zur Torf- und  Getreidetrocknung, zur Warmwasserberei-         tung    oder zu andern nutzbaren Erwärmungs  zwecken ausgenützt werden, und zwar um so  wirtschaftlicher, je geringer der Unterschied  zwischen der Raumtemperatur des Stalles  und der Temperatur der zu erwärmenden  Stelle ist.  



  Unter Umständen kann es auch besonders  wirtschaftlich sein, zusätzlich zu einer Woh  nungserwärmung auf     18-20     G die Wärme  des Stalles zu einer Wassererhitzung auszu  nützen. Umgekehrt können bei entsprechen  der Ausbildung der Anlage z. B. während  der warmen Jahreszeit Teile des Wärme  pumpenaggregates zu Kühlungszwecken ver  wendet werden. Die Ausnützung der im  Wasserdampf enthaltenen Wärme bringt es  mit sich, dass der wärmeaufnehmende Teil  der Wärmepumpe im Stall einen verhältnis  mässig geringen Umfang aufzuweisen braucht.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren ist nach  stehend an Hand der beiliegenden Zeichnung,  die einige Ausführungsbeispiele der zur Aus  übung des Verfahrens geeigneten Anlage  darstellt, beispielsweise erläutert.  



  Die     Fig.    1, 2 und 3 zeigen schematisch je  eine Ausführungsform.  



  Nach     Fig.    1 wird die Wärme von einem  Raum L, z. B. einem     Kuhstall,    in einen  Raum B, z. B. eine Wohnung, vermittels  einer     Wärmepumpenvorrichtung    übertragen.  Die Wärmepumpe besteht aus einem im  Raum L gelegenen, wärmeaufnehmenden      Teil 1 (Verdampfer), einem Kompressor mit  Motor 3, einem wärmeabgebenden Teil<B>23</B>       (Kondensor)    und einem Drosselventil 4  nebst diese Teile verbindenden Leitungen,  die einen geschlossenen Kreis bilden. Der  Kompressor mit Motor 3 und das Drossel  ventil 4 können z. B. im Raum L, im Raum  B oder an einer andern Stelle liegen.  



  Nach     Fig.    2 weist die Anlage ausser den  in der Ausführungsform nach     Fig.    1 enthal  tenen, mit gleichen Bezugszeichen versehenen  Teilen noch eine weitere Wärmepumpe auf,  zur Erwärmung eines Behälters 5 z. B. mit  Wasser. Diese zweite Wärmepumpe weist  einen im Raum L befindlichen, wärmeauf  nehmenden Teil (Verdampfer) 1' auf, ferner  einen Kompressor mit Motor 3, einen wärme  abgebenden Teil     (Kondensor)    2' und ein  Drosselventil 4', wobei diese Teile durch  Leitungen zu einem zweiten Kreis verbunden  sind.

   Wie in gestrichelten Linien angedeutet,  kann an Stelle des wärmeaufnehmenden  Teils 1' auch ein wärmeaufnehmender Teil  1" vorgesehen werden, der die Wärme vom  wärmeabgebenden Teil 2 der ersten Wärme  pumpe     aufnimmt.    Die Wärmemenge, die für  die Erwärmung des Teils 1" verwendet  wird, beträgt dann zweckmässig nur einen  Bruchteil der nutzbaren Wärmemenge, die  in den Teil 2 gelangt,     damit    eine genügende  Wärmemenge für die Erwärmung des Raumes  B verbleibt.  



  Nach     Fig.    3 weist die Anlage ausser den  im Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 enthal  tenen, mit gleichen Bezugszeichen     verse-          henen    Teilen noch einen zweiten wärme  aufnehmenden Teil 6 sowie einen damit. über  ein Drosselventil 8 durch eine Leitung ver  bundenen Kondensator 7 auf. Der Teil 6 und  der Kondensator 7 sind über     Dreiwegventile     9 und 10 wahlweise an- und abschaltbar  derart an den Kompressor 3 angeschlossen,  dass die Anlage wie eine gewöhnliche Kühl  maschine arbeiten und den Raum     K    kühlen  kann, wobei die aufgenommene Wärme vom  Kondensator 7 abgegeben     wird.     



  Der Nutzen und die wärmetechnische  Bedeutung einer Anlage, z. B. nach     Fig.    1,    geht. am einfachsten aus einem     praktischen     Beispiel wie folgt. hervor  Ein Wohnhaus wird auf     18     C'. (=     t.1)     durch Wärme aus einem Kuhstall von     +15 C.'     (=     t,)    erwärmt. Jede Kuh entwickelt eine  Wärmemenge von etwa 20 000 Kalorien oder  mehr pro Tag.

   Die Leistungsziffer, welche  das Verhältnis der theoretisch nutzbaren  Wärme zur für den Antriebsmotor verwen  deten Energie, in Wärme gerechnet, angibt,  beträgt  
EMI0002.0020     
    wenn     T,    und     T.    die absoluten     Temperaturen     273     +    18 bzw. 273 + 15 betragen, wobei der  Index     cp    auf den     Carnot-Prozess    und der  Index p auf den Wert hindeutet, der in der  Praxis unter Berücksichtigung aller Verluste  erhalten werden kann.  



  Die in der Praxis mögliche Ziffer     ep    wird  auf Grund der Verluste erheblich niedriger.  Um eine wirtschaftlich angemessene Grösse  der Wärmeflächen im Kuhstall bzw. Wohn  haus zu erhalten, muss man mit einem gewis  sen Temperaturfall zwischen der Luft und den  Wärmeflächen rechnen. Durch die Konden  sation der Luftfeuchtigkeit auf den wärme  aufnehmenden Flächen im Kuhstall ist  ein geringerer Temperaturfall erforderlich als  bei der Wärmeübertragung an trockene Luft  im Haus. Man rechnet bei der Wärmeauf  nahme mit 5  C Temperaturunterschied, aber  mit 10  C Temperaturunterschied bei der  Wärmeabgabe an die Luft in den Wohn  zimmern. Es ergibt sich somit, dass die  Wärme von + 10 C in dem wärmeaufneh  menden Teil auf     +28 C    im wärmeabge  benden Teil gebracht werden muss.

   Dann er  gibt sich eine Leistungsziffer.  
EMI0002.0029     
    Bei einem     Gesamtwirkungsgrad    des Aggre  gates von 45% erhält man die praktische       Leistungsziffer        e,,    - 7,5. Für die Energie  in Wärme gerechnet, die für den Antriebs  motor verwendet wird,     liefert    die Wärme-           pumpenvorrichtung    eine     7,5fache    Wärme  menge zu nutzbaren Erwärmungszwecken.

    Die     Wärmepumpenvorrichtung    ist somit für  diesen Fall     7,5mal    wirksamer als direkte  Erwärmung mittels elektrischen Batterien       mit.        lj   <I>=</I>     1000/..  

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Ausnützung der Wärme erzeugung von Tieren in einem Stall, dadurch gekennzeichnet, dass von den Tieren abgege bene Wärme zu Erwärmungszwecken mittels einer Wärmepumpe ausgenützt wird. <B>11.</B> Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass sie mindestens eine \Wärme pumpe aufweist, deren wärmeaufnehmender Teil (1) an einer von den Tieren erwärmten Stelle angeordnet ist, wogegen sich der wärmeabgebende Teil (2) an der Wärmever- brauchsstelle befindet. UNTERANSPRÜCHE 1. Anlage nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass der wärmeauf nehmende Teil im Innern des Stalles angeord net ist.

   ?. Anlage nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass sie eine weitere Wärmepumpe aufweist, deren wärmeabge bender Teil (2') sich an einer zweiten Wärme verbrauchsstelle befindet und deren wärme aufnehmender Teil (1') an einer durch den wärmeabgebenden Teil (?) der erstge nannten Wärmepumpe erwärmten Stelle an geordnet ist. 3.

   Anlage nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass an den Kompres sor der Wärmepumpe ein zweiter wärmeauf nehmender Teil (6) wahlweise an- und ab schaltbar angeschlossen ist, der sich an einer zu kühlenden Stelle befindet und gemäss dem Kühlmaschinenprinzip als Kühler arbeitet.