WO2015059038A1 - Actuating unit for a heat exchanger, heat exchanger, and a method for controlling a heat exchanger - Google Patents

Actuating unit for a heat exchanger, heat exchanger, and a method for controlling a heat exchanger Download PDF

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WO2015059038A1
WO2015059038A1 PCT/EP2014/072287 EP2014072287W WO2015059038A1 WO 2015059038 A1 WO2015059038 A1 WO 2015059038A1 EP 2014072287 W EP2014072287 W EP 2014072287W WO 2015059038 A1 WO2015059038 A1 WO 2015059038A1
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heat exchanger
drive unit
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water
fan
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PCT/EP2014/072287
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Ulrich ZIEGLTRUM
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Güntner Gmbh & Co. Kg
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    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • Control unit for a heat exchanger, heat exchanger and a method for controlling a heat exchanger relates to a drive unit for a heat exchanger according to the preamble of independent claim 1, a
  • Heat exchanger comprising a drive unit according to the preamble of independent claim 7 and a method for controlling a
  • Refrigerating capacities are designed, and therefore have a not inconsiderable energy needs.
  • Heat exchanger devices such as a fan or the wetting device, are controlled or controlled.
  • WO2010 / 040635 A1 is, for example, a wetting of the
  • Heat exchanger disclosed.
  • the wetting of the heat exchanger thereby causes the energy consumption of the fans can be minimized or the efficiency of the heat exchanger is increased.
  • hybrid coolers or hybrid dry coolers as also disclosed, for example, in WO90 / 15299 or EP 428 647 B1, this flows through to be cooled gaseous or liquid medium of the primary cooling circuit, a heat exchanger, and indicates the dissipated heat over
  • Transfer element and / or more heat exchange ribs partly as sensitive and partly as latent heat to a replacement fluid.
  • One or more fans thereby promote the replacement fluid as an air flow through the heat exchanger and may have a variable speed.
  • the removal of the latent heat is carried out by a wetting fluid as a drop-forming liquid film on the air side is placed on the heat exchanger. Immediately below the heat exchanger, the excess wetting fluid drips back into a collection cup.
  • the disadvantage here is that a quantity of spray water of the wetting fluid does not correspond to an evaporation amount, so that an excess of water is produced, which must be collected in the collection bowl.
  • Another disadvantage here is that a formation of impurities, such as bacteria, ie Legionella, must be avoided.
  • the speed of the fan is not adapted to the amount of water spray, so that the
  • Heat exchanger for an economic and / or energy-efficient operation of the heat exchanger to provide.
  • Heat exchanger solved with the features of claim 1 1.
  • a drive unit for a heat exchanger is proposed.
  • the drive unit receives information about
  • the drive unit is provided, depending on the information mentioned, to calculate a quantity of spray water and the drive unit adjusts the wetting device in such a way that the wetting device measures the heat exchanger with the calculated one
  • the heat exchanger includes a module that may include, for example, a plurality of transmission elements and a plurality of heat exchange fins.
  • the transmission elements may be designed as tubes or as an extruded profile with a plurality of channels.
  • the heat exchange ribs for example, slats or folded metal strips in
  • the heat exchange ribs can with the
  • Transmission elements be thermally conductively connected and can form an air duct.
  • the heat exchanger may further comprise a fan, wherein the fan in the air duct can generate an air flow.
  • Heat exchanger may be provided, wherein the wetting device is arranged on the heat exchanger and wets the heat exchanger with a wetting fluid.
  • the drive unit may be a control unit or a controller that can control and regulate, or a programmable memory element with a fixed programmable function.
  • the control unit can also receive and send information and technical
  • the control unit receives information about the ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water a wetting device for wetting the heat exchanger, a speed of a fan of the heat exchanger and a geodetic height.
  • the drive unit may receive the information, for example from one or more sensors, with which the information is measured or calculated, for example. However, the drive unit can also receive further information, for example from further sensors, a control unit or a further drive unit.
  • the drive unit may be formed as part of the heat exchanger, so for example inside or outside of a housing on
  • Heat exchanger can be arranged, for example, within a room or a control cabinet.
  • the drive unit can be connected to the sensors, the control unit or a further drive unit and can communicate with it, for example by means of a cable, or wirelessly, for example by radio. Under tax is to be understood that
  • an operating mode and / or the speed and / or the amount of water can be changed by means of the drive unit.
  • the drive unit Under rules is to be understood that, for example, information about the
  • Ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water, the speed and the geodetic altitude detected or measured and a calculated or predetermined value can be maintained to
  • the ambient temperature can be measured with a temperature sensor.
  • the temperature sensor may be, for example, a hot conductor, a PTC thermistor, a silicon sensor, a ceramic PTC thermistor, a thermal sensor or a thermocouple.
  • the temperature sensor can measure the information about the ambient temperature and send it to the drive unit.
  • the temperature sensor may be formed as part of the heat exchanger. But the temperature sensor can also, for example, on a housing of the Heat exchanger or be arranged in the immediate vicinity of thetician.
  • the ambient humidity can be measured with a humidity sensor.
  • the humidity sensor may be a hygrometer, for example a
  • the humidity sensor can send the information about the ambient humidity to the control unit.
  • the humidity sensor may be formed as part of the heat exchanger. However, the moisture sensor can also be arranged on a housing of the heat exchanger or in the immediate vicinity of the heat emanator.
  • the control unit also receives information about a
  • the amount of water can be measured with a water meter, for example with a flowmeter or a meter.
  • the meter can measure the amount of water within any period of time, and the meter can measure the amount of water per unit of time (such as:
  • the water meter may be arranged, for example, on the heat exchanger or the wetting device, in particular on a supply line for a wetting fluid, which may be in particular water, to the wetting device.
  • the speed of the fan of the heat exchanger can be received by a control unit, which can be signal-connected to the fan and can adjust the fan. But it can also be connected to the drive signal connected to the fan and adjust the fan.
  • the geodetic height can be measured either by means of a height sensor or the information about the geodetic height of the heat exchanger can be set on the drive unit. The geodetic height can with a Height sensor can be measured. Under an altimeter can
  • the drive unit is provided depending on the
  • Ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water, the speed and the geodetic altitude to calculate a quantity of water spray.
  • Under the amount of water or the amount of water spray can be understood as an amount of wetting fluid, such as water or fresh water.
  • the drive unit can the
  • the wetting device may comprise a nozzle, for example a flat jet or hollow cone nozzle, and a feed line and be arranged on the heat exchanger.
  • the wetting device can be the heat exchanger, in particular the module, ie the transmission elements and / or the heat transfer elements, or a moistening, the
  • Moistening mat can be arranged, for example, above the heat exchanger and / or laterally on the heat exchanger and / or between a plurality of modules.
  • the wetting device can be arranged and wet, for example, above and / or laterally and / or between a plurality of modules.
  • the wetting device can the
  • the wetting device may also include one or more irrigation hoses, which lie on the moistening mat and wet them.
  • the wetting fluid can on the wetted
  • Heat exchanger evaporate, with a spray water excess can proceed unevaporated.
  • an additional cooling effect can be achieved.
  • the operation of the heat exchanger can be adapted very precisely to the ambient conditions of the heat exchanger.
  • the heat exchanger comes in running with less water and the drive unit allows operation of the heat exchanger is more economical and / or energy efficient.
  • the heat exchanger can be operated without a water circulation, so that can be dispensed with a complex water treatment.
  • the drive unit receives information about a geodetic altitude and / or provides the calculated
  • the amount of water spray can be calculated such that the
  • the heat exchanger can be very accurately wetted only with as much water spray as can evaporate, therefore can
  • the drive unit is provided to calculate a cost function as a function of a parameter and to set the heat exchanger such that the cost function is minimal.
  • the parameter is designed as the water price for the wetting device and / or as the electricity price for the fan.
  • Under the cost function can be a sum over one or more products from for example water price times the amount of water and / or electricity price times an amount of electricity, so a consumed by the fan power amount to be understood. If the cost function is minimal, the amount of water can be calculated
  • Sprühge amount or a cost-optimal amount of spray water correspond, and / or the amount of electricity cost-optimal amount of electricity.
  • Cost-optimal means that the cost of operating the heat exchanger is minimal and / or energy efficient.
  • the drive unit, the heat exchanger thus a particularly energy-efficient and / or cost-efficient
  • Operate operating state or operating mode Operate operating state or operating mode.
  • the cost function, and hence the cost of operating the heat exchanger may be minimized depending on the information present to the drive unit.
  • the drive unit in addition to the
  • Amount of spray water a set speed of the fan.
  • the drive unit adjusts the wetting device by means of a PI controller.
  • Heat exchanger in particular the fan and the
  • Wetting device in a particularly cost-optimal or
  • a heat exchanger comprising a drive unit.
  • the drive unit according to the invention can thus be part of a heat exchanger. Advantage is that the
  • the heat exchanger comprises a module containing a plurality of transmission elements and a plurality of heat exchange fins.
  • the heat exchange ribs are thermally conductively connected to the transmission elements and form an air duct.
  • a fan creates an air flow in the air duct.
  • a wetting device is arranged on the heat exchanger and wets the heat exchanger with a wetting fluid.
  • the transmission element can be designed, for example, as a tube or instead as an extruded profile with a multiplicity of channels.
  • the heat exchange fins may be slats or sheet metal strips that are canted.
  • the module, so the transmission elements and / or the heat exchange ribs may be made of a good thermal conductivity material, such as aluminum or copper or stainless steel.
  • the heat exchanger may be a laminated heat exchanger.
  • the laminated heat exchanger can in the simplest case a pipe as
  • Transmission element for passing a fluid and a plurality of fins include as heat exchange ribs.
  • the heat exchange fins may be connected to the pipe and in operation communicate with one another. This construction is particularly expedient if the replacement fluid is gaseous and, for example, consists of ambient air, since this has a comparatively low heat transfer coefficient, which is due to a correspondingly large surface area of the lamellae
  • Heat exchangers may also contain a plurality of tubes for more than one fluid or the tubes may be connected in parallel and / or in series as needed.
  • the slats or pipes can be a good one
  • thermally conductive material for example aluminum or copper or stainless steel.
  • the fluid may be liquid or gaseous and a Heat transfer medium, for example, a refrigerant to be.
  • Exchange fluid may be liquid or gaseous, for example air.
  • the production of the laminated heat exchanger can be carried out according to a standardized process.
  • the slats can be punched, for example, with a press and a special tool and placed in packages to each other.
  • the tubes can be inserted into the slats and either expanded mechanically or hydraulically, so that a very good contact and thus a good heat transfer between the tube and slat can occur.
  • the individual tubes can be connected to one another, for example, by means of bends and / or a collection and distribution tube.
  • the heat exchanger may also be a plate or a microchannel heat exchanger.
  • the transmission element of the microchannel heat exchanger can be embodied, for example, as an extruded profile which is made of a material with good thermal conductivity, such as aluminum.
  • the transfer members may include a plurality of channels having a diameter of, for example, 0.5 to 3 mm for the heat transfer medium.
  • the heat exchange ribs can be folded sheet metal strips, for example in lamellar form.
  • the metal strips can be arranged, for example, aluminum sheet strips, so that by alternately juxtaposition of metal strips and
  • the heat exchange fins are with the transmission elements
  • the heat exchanger may include one or more fans.
  • the air flow can take place through the heat exchanger, in particular through the module.
  • the fan with a variable speed, in particular a target speed which can be adjusted by means of the drive unit, are operated.
  • a wetting device may be provided for the heat exchanger.
  • the wetting device may comprise a nozzle, for example a flat jet or hollow cone nozzle, and a feed line and be arranged on the heat exchanger.
  • the wetting device can wet the heat exchanger, in particular the module, ie the transmission elements and / or the heat transfer elements. This can be the
  • Wetting device for example, be arranged above and / or laterally and / or between several modules and wet.
  • Wetting device can thus wet the heat exchanger from one or more spatial directions.
  • the fluid the fluid
  • the transmission elements flows through, and which discharges a dissipated heat via the heat exchange ribs partly as sensitive and partly as latent heat to the air flow, be dissipated.
  • the removal of the latent heat can be done for example by the wetting fluid.
  • the wetting fluid can be a drop-forming
  • the moistening mat can be arranged, for example, above the heat exchanger and / or laterally on the heat exchanger and / or between a plurality of modules.
  • Wetting device can be arranged and wet, for example, above and / or laterally and / or between several modules.
  • Wetting device can thus wet the heat exchanger from one or more spatial directions.
  • the Wetting device can thus wet the heat exchanger from one or more spatial directions.
  • Actuator set the wetting device such that the
  • wetting device wets the heat exchanger with a calculated amount of spray water.
  • the amount of water spray can thus very accurately adapted to the environmental conditions of the heat exchanger and the heat exchanger comes in the operating state with less
  • wetting fluid so it is more economical and / or more energy efficient.
  • a fan associated control unit receives a target speed of the drive unit and the
  • Control unit is provided to set the fan to the target speed.
  • the wetting device is also intended to wet the module, the transfer elements and / or the heat exchange ribs and / or a moistening mat with liquid. Either the drive unit can adjust the fan or the
  • Control unit receives the target speed from the drive unit.
  • the control unit can adjust the fan, ie control and regulate.
  • a control unit can thus be understood to mean a device for controlling and regulating the fan.
  • the heat exchanger can be retrofitted with already existing fan and control unit advantageously with a drive unit.
  • the wetting device can wet the module, that is to say the transfer element and / or the heat exchange ribs, or else one or more moistening mats, which can be arranged on the heat exchanger.
  • moistening the spray water can evaporate directly, with moistening the spray water can be stored for example at the heat exchanger.
  • Ambient temperature an ambient humidity, an amount of water a wetting device for wetting the heat exchanger, a
  • the method provides a function of environmental conditions, such as the ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water, the speed and the geodetic height
  • Amount of spray water can be a wetting fluid, for example water, in particular fresh water.
  • the wetting device can be adjusted so that the heat exchanger is wetted with the calculated amount of spray water. Under the wetting of the
  • Wetting device a transmission element and / or a
  • Heat exchange rib and / or a moistening mat is wetted with the fluid.
  • the amount of spray water can thus be adapted very precisely to the ambient conditions of the heat exchanger and the heat exchanger comes in the operating state with less water and is therefore more economical and / or energy efficient.
  • the heat exchanger can be operated without a water circulation, so that can be dispensed with a complex water treatment. The method can be carried out with the described drive unit and / or the described heat exchanger.
  • the fan with a maximum target speed and the wetting device are set with a maximum amount of spray water in a first operating mode.
  • Condensing temperature an operating mode can be derived. Under a liquefaction temperature can be understood, for example in dry coolers or capacitors, an outlet temperature of the fluid. The liquefaction temperature can be dependent on the ambient temperature. In addition, at a drive unit, a target speed of the fan and the amount of spray water in dependence on a condensing setpoint. The liquefaction setpoint can be understood to mean a minimum liquefaction temperature.
  • the condensing setpoint can not be reached due to a high ambient temperature
  • Heat exchanger can be operated in a full load operation.
  • the fan can with a maximum target speed and the
  • wetting device can be set with a maximum amount of water spray.
  • the condensing temperature may follow the ambient temperature.
  • the quantity of spray water is calculated in such a way that it represents an estimated value for an evaporation amount.
  • the second operating mode can be as
  • the fans may be in a controlled mode, i. the desired speed can be set to any desired speed.
  • the condensing set point can be reached.
  • the setpoint speed of the fan can be set to a lower speed than the maximum speed in order to avoid a further decrease in the liquefaction temperature.
  • the setpoint speed of the fan can be set to a lower speed than the maximum speed in order to avoid a further decrease in the liquefaction temperature.
  • Heat exchanger is wetted with the calculated amount of spray water, whereby the liquefaction temperature is lowered and by a resulting cooling, a performance of the heat exchanger is increased.
  • the amount of spray water is calculated to be an estimate of an amount of evaporation.
  • the drive unit the amount of water spray on the basis of
  • Water treatment can be dispensed with.
  • a cost function is calculated as a function of a parameter, and the heat exchanger is adjusted such that the cost function is minimal.
  • the third mode of operation may be considered a partial load mode with efficiency mode
  • the fans may be in controlled operation, i. the target speed can be set to a lower speed than the maximum speed.
  • the target speed can be set to a lower speed than the maximum speed.
  • Condensing setpoint can be achieved.
  • the amount of spray water and the setpoint speed are set such that the cost function depends on a
  • the parameters can be designed as water price and / or as electricity price.
  • the minimum cost function can thus be calculated for example on the basis of predetermined water and electricity costs and a cost-efficient operating point of the heat exchanger can be set.
  • the heat exchanger is operated in a very energy-efficient mode, since water and electricity costs are minimal.
  • the amount of spray water is calculated as a function of the geodetic height and / or derived as a function of a liquefaction temperature, an operating mode of the heat exchanger.
  • the controller Dissipate evaporative cold or by convection. Depending on whether the condensing setpoint is reached, the controller is in full load or partial load mode.
  • the efficiency mode can be activated in the control unit.
  • heat exchanger according to the invention and the inventive method is the setting of the various operating modes.
  • an optimal adapted to the environmental conditions operation and the interception of leaps in performance is possible at any time.
  • the control of the heat exchanger will thus be improved overall because it is set with a higher precision.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a heat exchanger with a drive unit; a schematic representation of a second
  • Embodiment of a heat exchanger with wetting device and a drive unit a schematic representation of a time-temperature diagram for explaining the method; a schematic representation of a third embodiment of a heat exchanger with wetting device.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a heat exchanger 2 with a drive unit.
  • Heat exchanger 2 comprises a module 5 and a fan 4.
  • the module 5 in turn contains a plurality of transmission elements and a plurality
  • Heat exchange ribs which are thermally conductively connected to the transmission elements and form an air duct.
  • the fan 4 generates an air flow in the air duct.
  • a wetting device (3, see FIG. 2) is arranged on the heat exchanger 2, which the
  • Heat exchanger 2 wetted with a wetting fluid.
  • a drive unit 1 is provided on the heat exchanger 2.
  • the drive unit 1 receives information about a
  • the ambient temperature is measured by means of a temperature sensor 8 and receive the information about the ambient temperature of the drive unit 1.
  • the ambient humidity is determined by means of a
  • Humidity sensor 7 measured and receive the information about the ambient humidity of the drive unit 1. The amount of water the
  • Wetting 3 is measured with a water meter 1 1, for example with one with a flow meter or a meter.
  • Speed 41 of the fan 4 is received by the drive unit 1, which is signal-connected to the fan 4.
  • the geodetic height is measured by a height sensor 9 and the geodetic height information is received by the driving unit 1.
  • the drive unit 1 calculates, depending on the information mentioned, a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a second
  • FIG. 2 essentially corresponds to FIG. 1, which is why only the differences are discussed.
  • a control unit 6 is provided, which adjusts the fan 4.
  • Drive unit 1 receives the rotational speed 41 from the control unit 6, and the control unit receives a target rotational speed from the drive unit 1.
  • the control unit 6 and the control unit 1 can also be designed in one piece, that is to say the control unit 6 as part of the drive unit 1.
  • the wetting device 3 is arranged such that the modules 5 are wetted from the interior of the heat exchanger 2, for example by means of spray heads. Also, the heat exchanger is operated without a water circulation, so that can be dispensed with a complex water treatment.
  • Fig. 3 shows a schematic representation of a time-temperature diagram for explaining the method. On the abscissa is a number
  • the three functional curves show the cumulated ambient and condensing temperature as a function of the number of hours.
  • the function curve 95 corresponds to the curve of the cumulated ambient temperature
  • the function curve 94 corresponds to the course of the cumulative liquefaction temperature with wetting device 3
  • the function curve 93 corresponds to the cumulative one
  • the vertical lines 90, 91 delimit different operating modes. Dashed vertical line 90 is the demarcation between a full load operation (range 2) and a dry mode partial load operation (range to the right of dashed vertical line 90).
  • the solid vertical line 91 delimits the full-load operation (area 1) from the part-load operation (area 2), if in addition the humidification is active.
  • the dashed horizontal line 92 corresponds to the liquefaction set point.
  • the set speed of the fans 4 set on the drive unit 1 is set as a function of the liquefaction setpoint. Will this
  • Heat exchanger 2 is in full load operation. In this case
  • the condensing temperature is determined by the
  • FIG. 4 is a schematic representation of a third embodiment of a heat exchanger 2 with wetting device 3 and a PID controller 10.
  • Fig. 4 corresponds essentially to Fig. 1, which is why only addresses the differences.
  • the drive unit (not shown) adjusts the wetting device 3 by means of the PI controller 10.
  • the Pl regulator 10 adjusts a control ball valve 12 having an inflow of the
  • Wetting device 3 is designed as a bead tube, which rests on one or more moistening mats (not shown).
  • Water meter 1 1 measures the amount of water of the wetting fluid flowing to the wetting device 3.
  • a drain valve 13 is added to Water meter 1 1 to measure the amount of water of the wetting fluid flowing to the wetting device 3.
  • a control scheme may be configured such that a set of Pl-controller 10 amount of water or Sprühiganmenge 31 for
  • the water meter 1 1 detects the amount of water and the Pl controller 10 is based on a control deviation, the amount of water to the calculated Sprühwassermenge 31 a.

Abstract

The invention relates to an actuating unit (1) for a heat exchanger (2), wherein the actuating unit (1) receives information on an environmental temperature, an environmental humidity, a water volume of a wetting device (3) for wetting the heat exchanger (2), a speed (41) of a ventilator (4) of the heat exchanger (2), and a geodetic height. The actuating unit (1) is intended to calculate a spraying water volume (31), in dependence on the cited information, and the actuating unit (1) adjusts the wetting device (3) such that the wetting device (3) wets the heat exchanger (2) with the calculated spraying water volume.

Description

Ansteuereinheit für einen Wärmeaustauscher, Wärmeaustauscher und ein Verfahren zur Regelung eines Wärmeaustauschers. Die Erfindung betrifft eine Ansteuereinheit für einen Wärmeaustauscher gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 , einen  Control unit for a heat exchanger, heat exchanger and a method for controlling a heat exchanger. The invention relates to a drive unit for a heat exchanger according to the preamble of independent claim 1, a
Wärmeaustauscher umfassend eine Ansteuereinheit gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 7 und ein Verfahren zur Regelung eines Heat exchanger comprising a drive unit according to the preamble of independent claim 7 and a method for controlling a
Wärmeaustauschers gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 1 . Heat exchanger according to the preamble of independent claim 1 1.
In verschiedensten Industriezweigen müssen heutzutage Produkte, Prozesse oder Medien gekühlt oder gefroren werden. Hierfür kommen Today, products, processes or media have to be cooled or frozen in various industries. Come for this
Industriekälteanlagen zum Einsatz, die in der Regel für grosse Industrial refrigeration systems are used, which are usually for large
Kälteleistungen ausgelegt sind, und daher einen nicht zu vernachlässigenden Energiebedarf aufweisen. Refrigerating capacities are designed, and therefore have a not inconsiderable energy needs.
Um diesen Energiebedarf zu reduzieren, sind bereits verschiedene Lösungen bekannt. Einerseits kann eine Bauweise des Wärmeaustauschers verändert werden, beispielsweise kann eine Benetzungseinrichtung vorgesehen sein, andererseits kann der Betriebszustand einzelner To reduce this energy demand, various solutions are already known. On the one hand, a design of the heat exchanger can be changed, for example, a wetting device can be provided, on the other hand, the operating state of individual
Wärmeaustauschereinrichtungen, beispielsweise eines Ventilators oder der Benetzungseinrichtung, geregelt oder gesteuert werden. In der Heat exchanger devices, such as a fan or the wetting device, are controlled or controlled. In the
WO2010/040635 A1 ist beispielsweise eine Benetzung des WO2010 / 040635 A1 is, for example, a wetting of the
Wärmeaustauschers offenbart. Die Benetzung des Wärmeaustauschers bewirkt dabei, dass der Energieaufwand der Ventilatoren minimiert werden kann oder der Wirkungsgrad des Wärmeaustauschers erhöht wird. Heat exchanger disclosed. The wetting of the heat exchanger thereby causes the energy consumption of the fans can be minimized or the efficiency of the heat exchanger is increased.
Bei diesen sogenannten hybriden Kühler bzw. hybride Trockenkühler, wie z.B. auch in der WO90/15299 oder der EP 428 647 B1 offenbart, durchströmt das zu kühlende gasförmige oder flüssige Medium des primären Kühlkreislaufes einen Wärmeaustauscher, und gibt die abzuführende Wärme über ein In the case of these so-called hybrid coolers or hybrid dry coolers, as also disclosed, for example, in WO90 / 15299 or EP 428 647 B1, this flows through to be cooled gaseous or liquid medium of the primary cooling circuit, a heat exchanger, and indicates the dissipated heat over
Übertragungselement und / oder mehrere Wärmeaustauschrippen teils als sensible und teils als latente Wärme an ein Austauschfluid ab. Ein oder mehrere Ventilatoren fördern dabei das Austauschfluid als eine Luftströmung durch den Wärmeaustauscher hindurch und können eine variable Drehzahl haben. Das Abführen der latenten Wärme erfolgt durch ein Benetzungsfluid als ein tropfenbildender Flüssigkeitsfilm luftseitig auf den Wärmeaustauscher aufgegeben wird. Unmittelbar unter dem Wärmeaustauscher tropft das überschüssige Benetzungsfluid in eine Sammelschale zurück. Transfer element and / or more heat exchange ribs partly as sensitive and partly as latent heat to a replacement fluid. One or more fans thereby promote the replacement fluid as an air flow through the heat exchanger and may have a variable speed. The removal of the latent heat is carried out by a wetting fluid as a drop-forming liquid film on the air side is placed on the heat exchanger. Immediately below the heat exchanger, the excess wetting fluid drips back into a collection cup.
Nachteil hierbei ist, dass eine Sprühwassermenge des Benetzungsfluids nicht einer Verdunstungsmenge entspricht, sodass ein Wasserüberschuss entsteht, der in der Sammelschale aufgefangen werden muss. Ein weiterer Nachteil ist hierbei, dass eine Bildung von Verunreinigungen, beispielsweise Bakterien, also Legionellen, vermieden werden muss. Ebenso wird die Drehzahl des Ventilators nicht der Sprühwassermenge angepasst, sodass der The disadvantage here is that a quantity of spray water of the wetting fluid does not correspond to an evaporation amount, so that an excess of water is produced, which must be collected in the collection bowl. Another disadvantage here is that a formation of impurities, such as bacteria, ie Legionella, must be avoided. Similarly, the speed of the fan is not adapted to the amount of water spray, so that the
Wärmeaustauscher insgesamt unwirtschaftlich und nicht energieeffizient betrieben wird. Total heat exchanger is uneconomical and not energy efficient.
Daher ist es ein Aufgabe der Erfindung eine Ansteuereinheit, einen Therefore, it is an object of the invention, a drive unit, a
Wärmeaustauscher und ein Verfahren zur Regelung eines Heat exchanger and a method for controlling a
Wärmeaustauschers für einen wirtschaftlichen und / oder energieeffizienten Betrieb des Wärmeaustauschers zur Verfügung zu stellen.  Heat exchanger for an economic and / or energy-efficient operation of the heat exchanger to provide.
Diese Aufgabe wird durch eine Ansteuereinheit für einen Wärmeaustauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , einen Wärmeaustauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und ein Verfahren zur Regelung eines This object is achieved by a drive unit for a heat exchanger with the features of claim 1, a heat exchanger with the features of claim 7 and a method for controlling a
Wärmeaustauschers mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst. Erfindungsgemäss wird eine Ansteuereinheit für einen Wärmeaustauscher vorgeschlagen. Die Ansteuereinheit empfängt Informationen über Heat exchanger solved with the features of claim 1 1. According to the invention, a drive unit for a heat exchanger is proposed. The drive unit receives information about
eine Umgebungstemperatur, eine Umgebungsfeuchte, eine Wassermenge einer Benetzungseinrichtung zur Benetzung des Wärmeaustauschers, eine Drehzahl eines Ventilators des Wärmeaustauschers und / oder eine an ambient temperature, an ambient humidity, an amount of water of a wetting device for wetting the heat exchanger, a speed of a fan of the heat exchanger and / or a
geodätische Höhe. Die Ansteuereinheit ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von den genannten Informationen, eine Sprühwassermenge zu berechnen und die Ansteuereinheit stellt die Benetzungseinrichtung derart ein, dass die Benetzungseinrichtung den Wärmeaustauscher mit der berechneten geodesic height. The drive unit is provided, depending on the information mentioned, to calculate a quantity of spray water and the drive unit adjusts the wetting device in such a way that the wetting device measures the heat exchanger with the calculated one
Sprühwassermenge benetzt. Moistened amount of spray water.
Der Wärmeaustauscher umfasst ein Modul, das beispielsweise mehrere Übertragungselemente und mehrere Wärmeaustauschrippen enthalten kann. Die Übertragungselemente können als Rohre oder als ein Strangpressprofil mit einer Vielzahl von Kanälen ausgeführt sein. Die Wärmeaustauschrippen können beispielsweise Lamellen oder gekantete Blechstreifen in The heat exchanger includes a module that may include, for example, a plurality of transmission elements and a plurality of heat exchange fins. The transmission elements may be designed as tubes or as an extruded profile with a plurality of channels. The heat exchange ribs, for example, slats or folded metal strips in
Lamellenform sein. Die Wärmeaustauschrippen können mit den Be slat shape. The heat exchange ribs can with the
Übertragungselementen wärmeleitend verbunden sein und können einen Luftkanal ausbilden. Der Wärmeaustauscher kann ausserdem einen Ventilator umfassen, wobei der Ventilator im Luftkanal eine Luftströmung erzeugen kann. Ausserdem kann eine Benetzungsvorrichtung für den Transmission elements be thermally conductively connected and can form an air duct. The heat exchanger may further comprise a fan, wherein the fan in the air duct can generate an air flow. In addition, a wetting device for the
Wärmeaustauscher vorgesehen sein, wobei die Benetzungseinrichtung am Wärmeaustauscher angeordnet ist und den Wärmeaustauscher mit einem Benetzungsfluid benetzt.  Heat exchanger may be provided, wherein the wetting device is arranged on the heat exchanger and wets the heat exchanger with a wetting fluid.
Die Ansteuereinheit kann eine Steuereinheit oder ein Steuergerät sein, das steuern und regeln kann, oder aber ein programmierbares Speicherelement mit einer fest programmierbaren Funktion. Die Ansteuereinheit kann ausserdem Informationen empfangen und senden sowie technische The drive unit may be a control unit or a controller that can control and regulate, or a programmable memory element with a fixed programmable function. The control unit can also receive and send information and technical
Berechnungen durchführen. Die Ansteuereinheit empfängt Informationen über die Umgebungstemperatur, die Umgebungsfeuchte, die Wassermenge einer Benetzungseinrichtung zur Benetzung des Wärmeaustauschers, eine Drehzahl eines Ventilators des Wärmeaustauschers und eine geodätische Höhe. Die Ansteuereinheit kann die Informationen beispielsweise von einem oder mehreren Sensoren empfangen, mit welchem die Informationen beispielsweise gemessen oder berechnet werden. Die Ansteuereinheit kann aber auch weitere Informationen empfangen, beispielsweise von weiteren Sensoren, einer Kontrolleinheit oder einer weiteren Ansteuereinheit. Die Ansteuereinheit kann als Teil des Wärmeaustauschers ausgebildet sein, also beispielsweise innerhalb oder ausserhalb eines Gehäuses am Perform calculations. The control unit receives information about the ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water a wetting device for wetting the heat exchanger, a speed of a fan of the heat exchanger and a geodetic height. The drive unit may receive the information, for example from one or more sensors, with which the information is measured or calculated, for example. However, the drive unit can also receive further information, for example from further sensors, a control unit or a further drive unit. The drive unit may be formed as part of the heat exchanger, so for example inside or outside of a housing on
Wärmeaustauschers befestigt sein, oder aber unabhängig vom Heat exchanger attached, or regardless of
Wärmeaustauscher angeordnet sein, beispielsweise innerhalb eines Raums oder eines Schaltschranks. Die Ansteuereinheit kann mit den Sensoren, der Kontrolleinheit oder einer weiteren Ansteuereinheit singnalverbunden sein und kommunizieren, beispielsweise mittels eines Kabels, oder aber kabellos, beispielsweise mittels Funk. Unter Steuern ist zu verstehen, dass  Heat exchanger can be arranged, for example, within a room or a control cabinet. The drive unit can be connected to the sensors, the control unit or a further drive unit and can communicate with it, for example by means of a cable, or wirelessly, for example by radio. Under tax is to be understood that
beispielsweise ein Betriebsmodus und / oder die Drehzahl und / oder die Wassermenge mittels der Ansteuereinheit verändert werden können. Unter Regeln ist zu verstehen, dass beispielsweise Informationen über die For example, an operating mode and / or the speed and / or the amount of water can be changed by means of the drive unit. Under rules is to be understood that, for example, information about the
Umgebungstemperatur, die Umgebungsfeuchte, die Wassermenge, die Drehzahl und die eine geodätische Höhe erfasst oder gemessen und ein berechneter oder vorgegebener Wert gehalten werden kann, um Ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water, the speed and the geodetic altitude detected or measured and a calculated or predetermined value can be maintained to
beispielsweise eine Verflüssigungstemperatur zu beeinflussen oder zu halten. for example, to influence or maintain a liquefaction temperature.
Die Umgebungstemperatur kann mit einem Temperatursensor gemessen werden. Der Temperatursensor kann beispielsweise ein Heissleiter, ein Kaltleiter, ein Silizium-Sensor, ein Keramik-Kaltleiter, ein Wärmefühler oder ein Thermoelement sein. Der Temperatursensor kann die Information über die Umgebungstemperatur messen und an die Ansteuereinheit senden. Der Temperatursensor kann als Teil des Wärmeaustauschers ausgebildet sein. Der Temperatursensor kann aber beispielsweise auch an einem Gehäuse des Wärmeaustauschers oder in unmittelbarer Umgebung des Wärmeausrauscher angeordnet sein. The ambient temperature can be measured with a temperature sensor. The temperature sensor may be, for example, a hot conductor, a PTC thermistor, a silicon sensor, a ceramic PTC thermistor, a thermal sensor or a thermocouple. The temperature sensor can measure the information about the ambient temperature and send it to the drive unit. The temperature sensor may be formed as part of the heat exchanger. But the temperature sensor can also, for example, on a housing of the Heat exchanger or be arranged in the immediate vicinity of the Wärmeausrauscher.
Die Umgebungsfeuchte kann mit einem Feuchtesensor gemessen werden. Der Feuchtesensor kann ein Hygrometer sein, beispielsweise ein The ambient humidity can be measured with a humidity sensor. The humidity sensor may be a hygrometer, for example a
Absorptionshygrometer, ein Psychrometer oder ein Absorption hygrometer, a psychrometer or a
Taupunktspiegelhygrometer. Der Feuchtesensor kann die Information über die Umgebungsfeuchte an die Ansteuereinheit senden. Der Feuchtesensor kann als Teil des Wärmeaustauschers ausgebildet sein. Der Feuchtesensor kann aber auch an einem Gehäuse des Wärmeaustauschers oder in unmittelbarer Umgebung des Wärmeausrauscher angeordnet sein.  Dew point hygrometer. The humidity sensor can send the information about the ambient humidity to the control unit. The humidity sensor may be formed as part of the heat exchanger. However, the moisture sensor can also be arranged on a housing of the heat exchanger or in the immediate vicinity of the heat emanator.
Die Ansteuereinheit empfängt ausserdem Informationen über eine The control unit also receives information about a
Wassermenge der Benetzungseinrichtung zur Benetzung des Water quantity of the wetting device for wetting the
Wärmeaustauschers, eine Drehzahl eines Ventilators des Heat exchanger, a speed of a fan of the
Wärmeaustauschers und / oder eine geodätische Höhe. Die Wassermenge kann mit einem Wasserzähler, beispielsweise mit einem Durchflussmesser oder einem Zähler gemessen werden. Der Zähler kann beispielsweise die Wassermenge innerhalb eines beliebigen Zeitabschnittes messen und der Durchflussmesser die Wassermenge pro Zeiteinheit (wie zum Beispiel: Heat exchanger and / or a geodetic height. The amount of water can be measured with a water meter, for example with a flowmeter or a meter. For example, the meter can measure the amount of water within any period of time, and the meter can measure the amount of water per unit of time (such as:
Volumenstrom; Volumendurchfluss). Der Wasserzähler kann beispielsweise am Wärmeaustauscher oder der Benetzungseinrichtung angeordnet sein, insbesondere an einer Zuleitung für ein Benetzungsfluid, das insbesondere Wasser sein kann, zur Benetzungseinrichtung. Die Drehzahl des Ventilators des Wärmeaustauschers kann von einer Kontrolleinheit empfangen werden, die mit dem Ventilator signalverbunden sein kann und den Ventilator einstellen kann. Es kann aber auch die Ansteuereinheit mit dem Ventilator signalverbunden sein und den Ventilator einstellen. Die geodätische Höhe kann entweder mittels eines Höhensensors gemessen werden oder die Information über die geodätische Höhe des Wärmeaustauschers an der Ansteuereinheit eingestellt sein. Die geodätische Höhe kann mit einem Höhensensor gemessen werden. Unter einem Höhenmesser kann Flow; Volume flow). The water meter may be arranged, for example, on the heat exchanger or the wetting device, in particular on a supply line for a wetting fluid, which may be in particular water, to the wetting device. The speed of the fan of the heat exchanger can be received by a control unit, which can be signal-connected to the fan and can adjust the fan. But it can also be connected to the drive signal connected to the fan and adjust the fan. The geodetic height can be measured either by means of a height sensor or the information about the geodetic height of the heat exchanger can be set on the drive unit. The geodetic height can with a Height sensor can be measured. Under an altimeter can
beispielsweise eine Messung der geodätischen Höhe mittels eines For example, a measurement of the geodesic height by means of a
Nivelliergeräts oder mittels GPS- oder GNSS-Satelliten oder aber mittels barometrischer Höhenmessung verstanden werden. Die Ansteuereinheit ist dazu vorgesehen in Abhängigkeit von den Leveling device or by means of GPS or GNSS satellites or by barometric altimeter. The drive unit is provided depending on the
Informationen über Umgebungsbedingungen, beispielsweise die Information about environmental conditions, such as the
Umgebungstemperatur, die Umgebungsfeuchte, die Wassermenge, die Drehzahl und die eine geodätische Höhe eine Sprühwassermenge zu berechnen. Unter der Wassermenge oder der Sprühwassermenge kann eine Menge des Benetzungsfluids, beispielsweise Wasser oder Frischwasser verstanden werden. Ausserdem kann die Ansteuereinheit die Ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water, the speed and the geodetic altitude to calculate a quantity of water spray. Under the amount of water or the amount of water spray can be understood as an amount of wetting fluid, such as water or fresh water. In addition, the drive unit can the
Benetzungseinrichtung derart einstellen, dass die Benetzungseinnchtung den Wärmeaustauscher mit der berechneten Sprühwassermenge benetzt. Die Benetzungseinrichtung kann eine Düse, beispielsweise eine Flachstrahl- oder Hohlkegeldüse, und eine Zuleitung umfassen und am Wärmeaustauscher angeordnet sein. Die Benetzungseinrichtung kann den Wärmeaustauscher, insbesondere das Modul, also die Übertragungselemente und / oder die Wärmeübertragungselemente, oder eine Befeuchtungsmatte, die Adjust the wetting device so that the wetting agent wets the heat exchanger with the calculated quantity of spray water. The wetting device may comprise a nozzle, for example a flat jet or hollow cone nozzle, and a feed line and be arranged on the heat exchanger. The wetting device can be the heat exchanger, in particular the module, ie the transmission elements and / or the heat transfer elements, or a moistening, the
beispielsweise aus Pappe oder einem pappeähnlichen Material oder einem Kunststoff, mit oder ohne Beschichtung, sein kann, benetzen. Die for example, from cardboard or a cardboard-like material or a plastic, with or without coating, can be, wet. The
Befeuchtungsmatte kann beispielsweise oberhalb des Wärmeaustauschers und / oder seitlich am Wärmeaustauscher und / oder zwischen mehreren Modulen angeordnet sein. Die Benetzungseinrichtung kann beispielsweise oberhalb und / oder seitlich und / oder zwischen mehreren Modulen angeordnet sein und benetzen. Die Benetzungseinrichtung kann den  Moistening mat can be arranged, for example, above the heat exchanger and / or laterally on the heat exchanger and / or between a plurality of modules. The wetting device can be arranged and wet, for example, above and / or laterally and / or between a plurality of modules. The wetting device can the
Wärmeaustauscher somit aus einer oder mehreren Raumrichtungen benetzen. Die Benetzungseinrichtung kann aber auch einen oder mehrere Bewässerungsschläuche umfassen, welche auf der Befeuchtungsmatte liegen und diese benetzen. Das Benetzungsfluid kann auf dem benetzten So heat exchanger from one or more spatial directions. The wetting device may also include one or more irrigation hoses, which lie on the moistening mat and wet them. The wetting fluid can on the wetted
Wärmeaustauscher verdunsten, wobei ein Sprühwasserüberschuss unverdunstet ablaufen kann. Somit kann aufgrund der Benetzungseinrichtung mittels Verdunstungskühlung ein zusätzlicher Kühleffekt erzielt werden. Heat exchanger evaporate, with a spray water excess can proceed unevaporated. Thus, due to the wetting device by means of evaporative cooling, an additional cooling effect can be achieved.
Vorteilhafterweise kann mittels der Ansteuereinheit, beispielsweise aufgrund der berechneten Sprühwassermenge, der Betrieb des Wärmeaustauschers sehr genau auf die Umgebungsbedingungen des Wärmeaustauschers angepasst werden. Der Wärmeaustauscher kommt im Betriebszustand mit weniger Wasser aus und die Ansteuereinheit ermöglicht einen Betrieb des Wärmeaustauschers der wirtschaftlicher und / oder energieeffizienter ist. Auch kann der Wärmeaustauscher ohne einen Wasserumlauf betrieben werden, sodass auf eine aufwändige Wasserbehandlung verzichtet werden kann. Ausserdem kann vorteilhafterweise, da nur Frischwasser auf den Advantageously, by means of the drive unit, for example due to the calculated quantity of spray water, the operation of the heat exchanger can be adapted very precisely to the ambient conditions of the heat exchanger. The heat exchanger comes in running with less water and the drive unit allows operation of the heat exchanger is more economical and / or energy efficient. Also, the heat exchanger can be operated without a water circulation, so that can be dispensed with a complex water treatment. In addition, advantageously, since only fresh water on the
Wärmeaustauscher gegeben wird, eine Legionellenbildung vermieden werden. Heat exchanger is given, a Legionellenbildung be avoided.
In Ausgestaltung der Erfindung empfängt die Ansteuereinheit Informationen über eine geodätische Höhe und / oder stellt die berechnete In an embodiment of the invention, the drive unit receives information about a geodetic altitude and / or provides the calculated
Sprühwassermenge einen Schätzwert für eine Verdunstungsmenge dar. Die Sprühwassermenge kann derart berechnet werden, dass die  Sprühwassermenge an estimated value for an evaporation amount. The amount of water spray can be calculated such that the
Sprühwassermenge, mit der die Benetzungseinrichtung den Amount of spray water with which the wetting device the
Wärmeaustauscher benetzt, annähernd vollständig verdunstet. Wie bereits erwähnt kann ein geringer Sprühwasserüberschuss unverdunstet ablaufen. Vorteilhafterweise kann der Wärmeaustauscher sehr genau nur mit so viel Sprühwasser benetzt werden, wie verdunsten kann, deshalb kann Heat exchanger wetted, almost completely evaporated. As already mentioned, a small excess of spray water can proceed undiluted. Advantageously, the heat exchanger can be very accurately wetted only with as much water spray as can evaporate, therefore can
beispielsweise Frischwasser verwendet werden und auf den Wasserumlauf für das Benetzungsfluid verzichtet werden. In Ausgestaltung der Erfindung ist die Ansteuereinheit dazu vorgesehen, eine Kostenfunktion in Abhängigkeit von einem Parameter zu berechnen und den Wärmeaustauscher derart einzustellen, dass die Kostenfunktion minimal ist. Der Parameter ist als Wasserpreis für die Benetzungseinrichtung und / oder als Strompreis für den Ventilator ausgeführt. Unter der Kostenfunktion kann eine Summe über ein oder mehrere Produkte aus beispielsweise Wasserpreis mal Wassermenge und / oder Strompreis mal eine Strommenge, also einer vom Ventilator verbrauchten Strommenge, verstanden werden. Wenn die Kostenfunktion minimal ist, kann die Wassermenge der berechneten For example, fresh water can be used and can be dispensed with the water circulation for the wetting fluid. In an embodiment of the invention, the drive unit is provided to calculate a cost function as a function of a parameter and to set the heat exchanger such that the cost function is minimal. The parameter is designed as the water price for the wetting device and / or as the electricity price for the fan. Under the cost function can be a sum over one or more products from for example water price times the amount of water and / or electricity price times an amount of electricity, so a consumed by the fan power amount to be understood. If the cost function is minimal, the amount of water can be calculated
Sprühwassermenge oder aber einer kostenoptimalen Sprühwassermenge entsprechen, und / oder die Strommenge einer kostenoptimalen Strommenge. Unter kostenoptimal ist zu verstehen, dass die Kosten für den Betrieb des Wärmeaustauschers minimal und / oder energieeffizient sind. Sprühge amount or a cost-optimal amount of spray water correspond, and / or the amount of electricity cost-optimal amount of electricity. Cost-optimal means that the cost of operating the heat exchanger is minimal and / or energy efficient.
Vorteilhafterweise kann die Ansteuereinheit den Wärmeaustauscher somit einem besonders energieeffizienten und / oder kosteneffizienten Advantageously, the drive unit, the heat exchanger thus a particularly energy-efficient and / or cost-efficient
Betriebszustand bzw. Betriebsmodus betreiben. Die Kostenfunktion und somit die Kosten für einen Betrieb des Wärmeaustauschers können, in Abhängigkeit von den der Ansteuereinheit vorliegenden Informationen minimiert werden. Operate operating state or operating mode. The cost function, and hence the cost of operating the heat exchanger, may be minimized depending on the information present to the drive unit.
In Ausgestaltung der Erfindung stellt die Ansteuereinheit neben der In an embodiment of the invention, the drive unit in addition to the
Sprühwassermenge eine Solldrehzahl des Ventilators ein. Ausserdem stellt die Ansteuereinheit die Benetzungseinrichtung mittels eines Pl-Reglers ein. Vorteil ist, dass die Solldrehzahl des Ventilators eine Drehzahl ist, die besonders auf die Umgebungsbedingungen angepasst ist, insbesondere einer Drehzahl entspricht, die die Kostenfunktion minimiert. Somit kann der Amount of spray water a set speed of the fan. In addition, the drive unit adjusts the wetting device by means of a PI controller. The advantage is that the desired speed of the fan is a speed that is particularly adapted to the environmental conditions, in particular corresponds to a speed that minimizes the cost function. Thus, the
Wärmeaustauscher, insbesondere der Ventilator und die Heat exchanger, in particular the fan and the
Benetzungseinrichtung, in einem besonders kostenoptimalen bzw. Wetting device, in a particularly cost-optimal or
wirtschaftlichen und energieffizienten Betriebsmodus betrieben werden. economical and energy-efficient operating mode.
Erfindungsgemäss wird im Weiteren ein Wärmeaustauscher umfassend eine Ansteuereinheit vorgeschlagen. Die erfindungsgemässe Ansteuereinheit kann also Teil eines Wärmeaustauschers sein. Vorteil ist, dass die According to the invention, a heat exchanger comprising a drive unit is proposed below. The drive unit according to the invention can thus be part of a heat exchanger. Advantage is that the
Benetzungseinrichtung und der Ventilator des Wärmeaustauscher mittels der Ansteuereinheit in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen einstellbar sind, beispielsweise in einem oder mehreren Betriebsmodi, also einen Betrieb des Wärmeaustauschers ermöglichen, bei welchem die Wassermenge und / oder Strommenge optimal, also minimal sind. In Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Wärmeaustauscher ein Modul, das mehrere Übertragungselemente und mehrere Wärmeaustauschrippen enthält. Die Wärmeaustauschrippen sind mit den Übertragungselementen wärmeleitend verbunden und bilden einen Luftkanal aus. Ein Ventilator erzeugt im Luftkanal eine Luftströmung. Eine Benetzungseinrichtung ist am Wärmeaustauscher angeordnet und benetzt den Wärmeaustauscher mit einem Benetzungsfluid. Wetting device and the fan of the heat exchanger by means of the drive unit depending on the ambient conditions are adjustable, for example, in one or more modes of operation, thus enabling operation of the heat exchanger, in which the amount of water and / or amount of electricity optimal, so minimal. In an embodiment of the invention, the heat exchanger comprises a module containing a plurality of transmission elements and a plurality of heat exchange fins. The heat exchange ribs are thermally conductively connected to the transmission elements and form an air duct. A fan creates an air flow in the air duct. A wetting device is arranged on the heat exchanger and wets the heat exchanger with a wetting fluid.
Das Übertragungselement kann beispielsweise als ein Rohr oder stattdessen als ein Strangpressprofil mit einer Vielzahl von Kanälen ausgeführt sein. Die Wärmeaustauschrippen können Lamellen oder Blechstreifen sein, die gekantet werden. Das Modul, also die Übertragungselemente und / oder die Wärmeaustauschrippen, können aus einem gut wärmeleitfähigen Material sein, beispielsweise Aluminium oder Kupfer oder Edelstahl. The transmission element can be designed, for example, as a tube or instead as an extruded profile with a multiplicity of channels. The heat exchange fins may be slats or sheet metal strips that are canted. The module, so the transmission elements and / or the heat exchange ribs may be made of a good thermal conductivity material, such as aluminum or copper or stainless steel.
Der Wärmeaustauscher kann ein lamellierter Wärmeaustauscher sein. Der lamellierte Wärmeaustauscher kann im einfachsten Fall ein Rohr als The heat exchanger may be a laminated heat exchanger. The laminated heat exchanger can in the simplest case a pipe as
Übertragungselement zur Durchleitung eines Fluids und eine Vielzahl von Lamellen als Wärmeaustauschrippen umfassen. Die Wärmeaustauschrippen können mit dem Rohr verbunden sein und im Betrieb mit einem Austausch in Verbindung stehen. Diese Bauweise ist besonders zweckmässig, wenn das Austauschfluid gasförmig ist und beispielsweise aus Umgebungsluft besteht, da diese einen vergleichsweise niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten hat, der durch eine entsprechend grosse Oberfläche der Lamellen  Transmission element for passing a fluid and a plurality of fins include as heat exchange ribs. The heat exchange fins may be connected to the pipe and in operation communicate with one another. This construction is particularly expedient if the replacement fluid is gaseous and, for example, consists of ambient air, since this has a comparatively low heat transfer coefficient, which is due to a correspondingly large surface area of the lamellae
ausgeglichen werden kann. Selbstverständlich kann der lamellierte can be compensated. Of course, the laminated
Wärmeaustauscher auch mehrere Rohre für mehr als ein Fluid enthalten oder die Rohre können je nach Bedarf parallel und/oder in Serie miteinander verbunden sein. Die Lamellen oder Rohre können aus einem gut Heat exchangers may also contain a plurality of tubes for more than one fluid or the tubes may be connected in parallel and / or in series as needed. The slats or pipes can be a good one
wärmeleitfähigen Material sein, beispielsweise Aluminium oder Kupfer oder Edelstahl. Das Fluid kann flüssig oder gasförmig sein und ein Wärmeübertragungsmedium, beispielsweise ein Kältemittel, sein. Das thermally conductive material, for example aluminum or copper or stainless steel. The fluid may be liquid or gaseous and a Heat transfer medium, for example, a refrigerant to be. The
Austauschfluid kann flüssig oder gasförmig sein, beispielsweise Luft. Exchange fluid may be liquid or gaseous, for example air.
Die Herstellung des lamellierten Wärmeaustauschers kann nach einem standardisierten Prozess erfolgen. Die Lamellen können beispielsweise mit einer Presse und einem speziellen Werkzeug gestanzt und in Pakete zueinander gelegt werden. Die Rohre können in die Lamellen eingeschoben und entweder mechanisch oder hydraulisch aufgeweitet werden, so dass ein sehr guter Kontakt und somit ein guter Wärmeübergang zwischen Rohr und Lamelle entstehen kann. Die einzelnen Rohre können beispielsweise durch Bögen und / oder ein Sammel- und Verteilrohr miteinander verbunden sein. The production of the laminated heat exchanger can be carried out according to a standardized process. The slats can be punched, for example, with a press and a special tool and placed in packages to each other. The tubes can be inserted into the slats and either expanded mechanically or hydraulically, so that a very good contact and thus a good heat transfer between the tube and slat can occur. The individual tubes can be connected to one another, for example, by means of bends and / or a collection and distribution tube.
Der Wärmeaustauscher kann aber auch ein Platten- oder ein Microchannel- Wärmeaustauscher sein. Das Übertragungselement des Microchannel- Wärmeaustauschers kann beispielsweise als ein Strangpressprofil ausgeführt sein, das aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Aluminium hergestellt ist. Die Übertragungselemente können eine Vielzahl von Kanälen mit einem Durchmesser von beispielsweise von 0.5 bis 3 mm für das Wärmeübertragungsmedium enthalten. Die Wärmeaustauschrippen können gekantete Blechstreifen beispielsweise in Lamellenform sein. The heat exchanger may also be a plate or a microchannel heat exchanger. The transmission element of the microchannel heat exchanger can be embodied, for example, as an extruded profile which is made of a material with good thermal conductivity, such as aluminum. The transfer members may include a plurality of channels having a diameter of, for example, 0.5 to 3 mm for the heat transfer medium. The heat exchange ribs can be folded sheet metal strips, for example in lamellar form.
Zwischen zwei eng aneinander liegenden Strangpressprofilen können die Blechstreifen angeordnet sein, beispielsweise Aluminiumblechstreifen, so dass durch abwechselndes aneinanderlegen von Blechstreifen und Between two closely spaced extrusion profiles, the metal strips can be arranged, for example, aluminum sheet strips, so that by alternately juxtaposition of metal strips and
Strangpressprofilen ein Modul entsteht. Dieses Paket kann dann in einem Lötofen komplett verlötet werden. Extruded profiles a module is created. This package can then be completely soldered in a soldering oven.
Die Wärmeaustauschrippen sind mit den Übertragungselementen The heat exchange fins are with the transmission elements
wärmeleitend verbunden und bilden einen Luftkanal aus. Ein Ventilator erzeugt im Luftkanal eine Luftströmung. Der Wärmeaustauscher kann ein oder mehrere Ventilatoren umfassen. Die Luftströmung kann durch den Wärmeaustauscher, insbesondere durch das Modul erfolgen. Vorteilhafterweise kann der Ventilator mit einer variablen Drehzahl, insbesondere einer Solldrehzahl, die mittels der Ansteuereinheit eingestellt werden kann, betrieben werden. thermally conductively connected and form an air duct. A fan creates an air flow in the air duct. The heat exchanger may include one or more fans. The air flow can take place through the heat exchanger, in particular through the module. Advantageously, the fan with a variable speed, in particular a target speed, which can be adjusted by means of the drive unit, are operated.
Ausserdem kann eine Benetzungsvorrichtung für den Wärmeaustauscher vorgesehen sein. Die Benetzungseinrichtung kann eine Düse, beispielsweise eine Flachstrahl- oder Hohlkegeldüse, und eine Zuleitung umfassen und am Wärmeaustauscher angeordnet sein. Die Benetzungseinrichtung kann den Wärmeaustauscher, insbesondere das Modul, also die Übertragungselemente und / oder die Wärmeübertragungselemente benetzen. Dazu kann die In addition, a wetting device may be provided for the heat exchanger. The wetting device may comprise a nozzle, for example a flat jet or hollow cone nozzle, and a feed line and be arranged on the heat exchanger. The wetting device can wet the heat exchanger, in particular the module, ie the transmission elements and / or the heat transfer elements. This can be the
Benetzungseinrichtung beispielsweise oberhalb und / oder seitlich und / oder zwischen mehreren Modulen angeordnet sein und benetzen. Die Wetting device, for example, be arranged above and / or laterally and / or between several modules and wet. The
Benetzungseinrichtung kann den Wärmeaustauscher somit aus einer oder mehreren Raumrichtungen benetzen. Dabei kann das Fluid, das Wetting device can thus wet the heat exchanger from one or more spatial directions. In this case, the fluid, the
beispielsweise die Übertragungselemente durchströmt, und das eine abzuführende Wärme über die Wärmeautauschrippen teils als sensible und teils als latente Wärme an die Luftströmung abgibt, abgeführt werden. Das Abführen der latenten Wärme kann beispielsweise durch das Benetzungsfluid erfolgen. Dazu kann das Benetzungsfluid einen tropfenbildenden for example, the transmission elements flows through, and which discharges a dissipated heat via the heat exchange ribs partly as sensitive and partly as latent heat to the air flow, be dissipated. The removal of the latent heat can be done for example by the wetting fluid. For this purpose, the wetting fluid can be a drop-forming
Flüssigkeitsfilm auf dem Wärmeaustauscher, insbesondere dem Modul, also dem Übertragungselement und / oder die Wärmeaustauschrippen, oder einer Befeuchtungsmatte ausbilden. Die Befeuchtungsmatte kann beispielsweise oberhalb des Wärmeaustauschers und / oder seitlich am Wärmeaustauscher und / oder zwischen mehreren Modulen angeordnet sein. Die Form liquid film on the heat exchanger, in particular the module, so the transmission element and / or the heat exchange fins, or a moistening mat. The moistening mat can be arranged, for example, above the heat exchanger and / or laterally on the heat exchanger and / or between a plurality of modules. The
Benetzungseinrichtung kann beispielsweise oberhalb und / oder seitlich und / oder zwischen mehreren Modulen angeordnet sein und benetzen. Die Wetting device can be arranged and wet, for example, above and / or laterally and / or between several modules. The
Benetzungseinrichtung kann den Wärmeaustauscher somit aus einer oder mehreren Raumrichtungen benetzen. Vorteilhafterweise kann die  Wetting device can thus wet the heat exchanger from one or more spatial directions. Advantageously, the
Ansteuereinheit die Benetzungseinrichtung derart einstellen, dass die Actuator set the wetting device such that the
Benetzungseinrichtung den Wärmeaustauscher mit einer berechneten Sprühwassermenge benetzt. Die Sprühwassermenge kann somit sehr genau auf die Umgebungsbedingungen des Wärmeaustauschers angepasst werden und der Wärmeaustauscher kommt im Betriebszustand mit weniger Wetting device wets the heat exchanger with a calculated amount of spray water. The amount of water spray can thus very accurately adapted to the environmental conditions of the heat exchanger and the heat exchanger comes in the operating state with less
Benetzungsfluid aus, ist also wirtschaftlicher und / oder energieeffizienter. Wetting fluid, so it is more economical and / or more energy efficient.
In Ausgestaltung der Erfindung empfängt eine dem Ventilator zugeordnete Kontrolleinheit eine Solldrehzahl von der Ansteuereinheit und die In an embodiment of the invention, a fan associated control unit receives a target speed of the drive unit and the
Kontrolleinheit dazu vorgesehen ist den Ventilator auf die Solldrehzahl einzustellen. Auch ist die Benetzungseinrichtung dazu vorgesehen das Modul, die Übertragungselemente und / oder die Wärmeaustauschrippen und / oder eine Befeuchtungsmatte mit Flüssigkeit zu benetzen. Entweder kann die Ansteuereinheit den Ventilator einstellen oder die  Control unit is provided to set the fan to the target speed. The wetting device is also intended to wet the module, the transfer elements and / or the heat exchange ribs and / or a moistening mat with liquid. Either the drive unit can adjust the fan or the
Kontrolleinheit empfängt die Solldrehzahl von der Ansteuereinheit. Im zweiten Fall kann die Kontrolleinheit den Ventilator einstellen, also steuern und regeln. Unter einer Kontrolleinheit kann also ein Gerät zur Steuerung und Regelung des Ventilators verstanden werden. Somit kann der Wärmeaustauscher mit bereits vorhandenem Ventilator und Kontrolleinheit vorteilhafterweise mit einer Ansteuereinheit nachgerüstet werden.  Control unit receives the target speed from the drive unit. In the second case, the control unit can adjust the fan, ie control and regulate. A control unit can thus be understood to mean a device for controlling and regulating the fan. Thus, the heat exchanger can be retrofitted with already existing fan and control unit advantageously with a drive unit.
Die Benetzungseinrichtung kann das Modul, also die Übertragungselement und / oder die Wärmeaustauschrippen, oder aber auch eine oder mehrere Befeuchtungsmatten, die am Wärmeaustauscher angeordnet sein können, benetzen. Vorteilhafterweise können so verschiedenste Ausführungsbeispiele abgebildet werden, ohne Befeuchtungsmatte kann das Sprühwasser direkt verdunsten, mit Befeuchtungsmatte kann das Sprühwasser beispielsweise am Wärmeaustauscher gespeichert werden. The wetting device can wet the module, that is to say the transfer element and / or the heat exchange ribs, or else one or more moistening mats, which can be arranged on the heat exchanger. Advantageously, so many different embodiments can be illustrated, without moistening the spray water can evaporate directly, with moistening the spray water can be stored for example at the heat exchanger.
Erfindungsgemäss wird im Weiteren ein Verfahren zur Regelung eines According to the invention, a method for controlling a
Wärmeaustauschers vorgeschlagen, wobei in Abhängigkeit von einer Heat exchanger proposed, depending on a
Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchte, einer Wassermenge einer Benetzungseinrichtung zur Benetzung des Wärmeaustauschers, einer  Ambient temperature, an ambient humidity, an amount of water a wetting device for wetting the heat exchanger, a
Drehzahl eines Ventilators des Wärmeaustauschers und / oder einer geodätischen Höhe eine Sprühwassermenge berechnet wird. Die Benetzungseinrichtung wird derart eingestellt, dass der Wärmeaustauscher mit der berechneten Sprühwassermenge benetzt wird. Speed of a fan of the heat exchanger and / or a geodetic height a quantity of spray water is calculated. The Wetting device is adjusted so that the heat exchanger is wetted with the calculated amount of spray water.
Das Verfahren sieht vor in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, beispielsweise die Umgebungstemperatur, die Umgebungsfeuchte, die Wassermenge, die Drehzahl und die eine geodätische Höhe eine The method provides a function of environmental conditions, such as the ambient temperature, the ambient humidity, the amount of water, the speed and the geodetic height
Sprühwassermenge zu berechnen. Die Wassermenge und die To calculate amount of spray water. The amount of water and the
Sprühwassermenge können ein Benetzungsfluid, beispielsweise Wasser, insbesondere Frischwasser sein. Die Benetzungseinrichtung kann derart eingestellt werden, dass der Wärmeaustauscher mit der berechneten Sprühwassermenge benetzt wird. Unter der Benetzung des Amount of spray water can be a wetting fluid, for example water, in particular fresh water. The wetting device can be adjusted so that the heat exchanger is wetted with the calculated amount of spray water. Under the wetting of the
Wärmeaustauschers kann verstanden werden, dass die Heat exchanger can be understood that the
Benetzungseinrichtung ein Übertragungselement und / oder eine Wetting device a transmission element and / or a
Wärmeaustauschrippe und / oder eine Befeuchtungsmatte mit dem Fluid benetzt wird. Vorteilhafterweise kann die Sprühwassermenge somit sehr genau auf die Umgebungsbedingungen des Wärmeaustauschers angepasst werden und der Wärmeaustauscher kommt im Betriebszustand mit weniger Wasser aus und ist somit wirtschaftlicher und / oder energieeffizienter. Auch kann der Wärmeaustauscher ohne einen Wasserumlauf betrieben werden, sodass auf eine aufwändige Wasserbehandlung verzichtet werden kann. Das Verfahren kann mit der beschriebenen Ansteuereinheit und / oder dem beschriebenen Wärmeaustauscher durchgeführt werden. Heat exchange rib and / or a moistening mat is wetted with the fluid. Advantageously, the amount of spray water can thus be adapted very precisely to the ambient conditions of the heat exchanger and the heat exchanger comes in the operating state with less water and is therefore more economical and / or energy efficient. Also, the heat exchanger can be operated without a water circulation, so that can be dispensed with a complex water treatment. The method can be carried out with the described drive unit and / or the described heat exchanger.
In Ausgestaltung der Erfindung werden in einem ersten Betriebmodus der Ventilator mit einer maximalen Solldrehzahl und die Benetzungseinrichtung mit einer maximalen Sprühwassermenge eingestellt. Mittels einer In an embodiment of the invention, the fan with a maximum target speed and the wetting device are set with a maximum amount of spray water in a first operating mode. By means of a
Verflüssigungstemperatur kann ein Betriebsmodus abgeleitet werden. Unter einer Verflüssigungstemperatur kann dabei, beispielsweise bei Rückkühlern oder bei Kondensatoren, eine Austrittstemperatur des Fluids verstanden werden. Die Verflüssigungstemperatur kann von der Umgebungstemperatur abhängig sein. Ausserdem kann an einer Ansteuereinheit eine Solldrehzahl des Ventilators und die Sprühwassermenge in Abhängigkeit von einem Verflüssigungssollwert eingestellt werden. Unter dem Verflüssigungssollwert kann dabei eine minimale Verflüssigungstemperatur verstanden werden. Condensing temperature, an operating mode can be derived. Under a liquefaction temperature can be understood, for example in dry coolers or capacitors, an outlet temperature of the fluid. The liquefaction temperature can be dependent on the ambient temperature. In addition, at a drive unit, a target speed of the fan and the amount of spray water in dependence on a condensing setpoint. The liquefaction setpoint can be understood to mean a minimum liquefaction temperature.
Im ersten Betriebsmodus kann der Verflüssigungssollwert aufgrund einer hohen Umgebungstemperatur nicht erreicht werden und der In the first operating mode, the condensing setpoint can not be reached due to a high ambient temperature and the
Wärmeaustauscher kann in einem Volllastbetrieb betrieben werden. Der Ventilator kann dabei mit einer maximalen Solldrehzahl und die  Heat exchanger can be operated in a full load operation. The fan can with a maximum target speed and the
Benetzungseinrichtung mit einer maximalen Sprühwassermenge eingestellt werden. Im ersten Betriebsmodus kann die Verflüssigungstemperatur der Umgebungstemperatur folgen. Wetting device can be set with a maximum amount of water spray. In the first operating mode, the condensing temperature may follow the ambient temperature.
In Ausgestaltung der Erfindung wird in einem zweiten Betriebmodus die Sprühwassermenge derart berechnet, dass diese einen Schätzwert für eine Verdunstungsmenge darstellt. Der zweite Betriebsmodus kann als ein In a refinement of the invention, in a second operating mode the quantity of spray water is calculated in such a way that it represents an estimated value for an evaporation amount. The second operating mode can be as
Teillastbetrieb ohne Effizienzmodus beschrieben werden. Die Ventilatoren können sich dabei in einem geregelten Betrieb befinden, d.h. die Solldrehzahl kann auf eine beliebige Solldrehzahl eingestellt werden. Ausserdem kann der Verflüssigungssollwert erreicht werden. Part load operation without efficiency mode are described. The fans may be in a controlled mode, i. the desired speed can be set to any desired speed. In addition, the condensing set point can be reached.
Wird die eingestellte minimale Verflüssigungstemperatur erreicht, so kann die Solldrehzahl des Ventilators beispielsweise auf eine niedrigere Drehzahl als die maximale Drehzahl eingestellt werden, um ein weiteres Absinken der Verflüssigungstemperatur zu vermeiden. Zusätzlich kann die If the set minimum condensing temperature is reached, for example, the setpoint speed of the fan can be set to a lower speed than the maximum speed in order to avoid a further decrease in the liquefaction temperature. In addition, the
Benetzungseinrichtung derart eingestellt werden, dass der Wetting device are set such that the
Wärmeaustauscher mit der berechneten Sprühwassermenge benetzt wird, wodurch die Verflüssigungstemperatur abgesenkt und durch eine daraus resultierende Abkühlung eine Leistung des Wärmeaustauschers erhöht wird. Im zweiten Betriebmodus wird die Sprühwassermenge derart berechnet, dass diese einen Schätzwert für eine Verdunstungsmenge darstellt. Dazu kann die Ansteuereinheit die Sprühwassermenge anhand der Heat exchanger is wetted with the calculated amount of spray water, whereby the liquefaction temperature is lowered and by a resulting cooling, a performance of the heat exchanger is increased. In the second mode of operation, the amount of spray water is calculated to be an estimate of an amount of evaporation. For this purpose, the drive unit, the amount of water spray on the basis of
Umgebungsbedingungen, also beispielsweise anhand der Umgebungsfeuchte, der Drehzahl, der Wassermenge und der Environmental conditions, so for example based on the Ambient humidity, the speed, the amount of water and the
Umgebungstemperatur derart berechnen, sodass die Sprühwassermenge möglichst vollständig verdunstet wird. Vorteilhafterweise kann so der Calculate ambient temperature in such a way that the amount of water spray is evaporated as completely as possible. Advantageously, so the
Wärmeaustauscher energieffizienter und wirtschaftlicher betrieben werden. Ausserdem kann so auf einen Wasserumlauf und auf eine aufwändige Heat exchanger energy efficient and economical operation. In addition, so on a water circulation and on an elaborate
Wasserbehandlung verzichtet werden. Water treatment can be dispensed with.
In Ausgestaltung der Erfindung wird in einem dritten Betriebmodus eine Kostenfunktion in Abhängigkeit von einem Parameter berechnet und der Wärmeaustauscher derart eingestellt, dass die Kostenfunktion minimal ist. Der dritte Betriebsmodus kann als ein Teillastbetrieb mit Effizienzmodus In a refinement of the invention, in a third operating mode, a cost function is calculated as a function of a parameter, and the heat exchanger is adjusted such that the cost function is minimal. The third mode of operation may be considered a partial load mode with efficiency mode
beschrieben werden. Die Ventilatoren können sich dabei im geregelten Betrieb befinden, d.h. die Solldrehzahl kann auf eine niedrigere Drehzahl als die maximale Drehzahl eingestellt werden. Ausserdem kann der to be discribed. The fans may be in controlled operation, i. the target speed can be set to a lower speed than the maximum speed. In addition, the
Verflüssigungssollwert erreicht werden. Im dritten Betriebmodus wird die Sprühwassermenge und die Solldrehzahl derart eingestellt, dass die Kostenfunktion in Abhängigkeit von einem Condensing setpoint can be achieved. In the third operating mode, the amount of spray water and the setpoint speed are set such that the cost function depends on a
Parameter berechnet und der Wärmeaustauscher derart eingestellt, dass die Kostenfunktion minimal ist. Die Parameter können als Wasserpreis und / oder als Strompreis ausgeführt sein. Die minimale Kostenfunktion kann somit beispielsweise anhand vorgegebener Wasser- und Stromkosten berechnet werden und ein kosteneffizientester Betriebspunkt des Wärmeaustauschers eingestellt werden. Dadurch wird der Wärmeaustauscher in einem sehr energieeffizienten Modus betrieben, da Wasser- und Stromkosten minimal sind. In Ausgestaltung der Erfindung wird die Sprühwassermenge in Abhängigkeit von der geodätischen Höhe berechnet und / oder in Abhängigkeit von einer Verflüssigungstemperatur ein Betriebmodus des Wärmeaustauschers abgeleitet. Mittels der Ansteuereinheit kann anhand der Calculated parameters and set the heat exchanger so that the cost function is minimal. The parameters can be designed as water price and / or as electricity price. The minimum cost function can thus be calculated for example on the basis of predetermined water and electricity costs and a cost-efficient operating point of the heat exchanger can be set. As a result, the heat exchanger is operated in a very energy-efficient mode, since water and electricity costs are minimal. In an embodiment of the invention, the amount of spray water is calculated as a function of the geodetic height and / or derived as a function of a liquefaction temperature, an operating mode of the heat exchanger. By means of the drive unit can be based on the
Umgebungsbedingungen berechnet werden, welcher Betriebsmodus optimal ist, also ob es beispielsweise kostengünstiger ist Wärme durch Environmental conditions are calculated, which operating mode optimal is, so whether it is cheaper, for example heat through
Verdunstungskälte oder durch Konvektion abzuführen. Je nachdem, ob der Verflüssigungssollwert erreicht wird, befindet sich der Regler im Volllast bzw. Teillastmodus. Der Effizienzmodus kann in der Ansteuereinheit aktiviert werden. Dissipate evaporative cold or by convection. Depending on whether the condensing setpoint is reached, the controller is in full load or partial load mode. The efficiency mode can be activated in the control unit.
Ein grosser Vorteil der erfindungsgemässen Ansteuereinheit, des A great advantage of the inventive drive unit, the
erfindungsgemässen Wärmeaustauschers und des erfindungsgemässen Verfahrens ist das Einstellen der verschiedenen Betriebsmodi. Dadurch wird jederzeit ein optimaler auf die Umgebungsbedingungen angepasster Betrieb und das Abfangen von Leistungssprüngen ermöglicht. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird die Regelung des Wärmeaustauschers somit insgesamt verbessert werden, weil mit einer höheren Präzision eingestellt wird. heat exchanger according to the invention and the inventive method is the setting of the various operating modes. As a result, an optimal adapted to the environmental conditions operation and the interception of leaps in performance is possible at any time. In contrast to the prior art, the control of the heat exchanger will thus be improved overall because it is set with a higher precision.
Weitere vorteilhafte Massnahmen und bevorzugte Verfahrensführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Further advantageous measures and preferred process guides emerge from the dependent claims.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, an embodiment of the invention is shown. The figures, the description of the figures and the claims contain numerous features in combination. The skilled person will conveniently consider the features individually and to meaningful further combinations
zusammenfassen. sum up.
Im Folgenden wird die Erfindung sowohl in apparativer als auch in In the following, the invention is described both in apparatus and in
verfahrenstechnischer Hinsicht anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der schematischen procedural terms explained with reference to embodiments with reference to the drawings. In the schematic
Zeichnung zeigen: Show drawing:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers mit einer Ansteuereinheit; eine schematische Darstellung eines zweiten Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a heat exchanger with a drive unit; a schematic representation of a second
Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers mit Benetzungseinrichtung und einer Ansteuereinheit; einen schematische Darstellung eines Zeit-Temperatur- Diagramms zur Erläuterung des Verfahrens; eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiel eines Wärmeaustauschers mit Benetzungseinrichtung.  Embodiment of a heat exchanger with wetting device and a drive unit; a schematic representation of a time-temperature diagram for explaining the method; a schematic representation of a third embodiment of a heat exchanger with wetting device.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Wärmeaustauschers 2 mit einer Ansteuereinheit. Der Fig. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a heat exchanger 2 with a drive unit. Of the
Wärmeaustauscher 2 umfasst ein Modul 5 und einen Ventilator 4. Das Modul 5 wiederum enthält mehrere Übertragungselemente und mehrere  Heat exchanger 2 comprises a module 5 and a fan 4. The module 5 in turn contains a plurality of transmission elements and a plurality
Wärmeaustauschrippen, die mit den Übertragungselementen wärmeleitend verbunden sind und einen Luftkanal ausbilden. Der Ventilator 4 erzeugt im Luftkanal eine Luftströmung. Ausserdem ist am Wärmeaustauscher 2 eine Benetzungseinrichtung (3, siehe Fig. 2) angeordnet, welche den Heat exchange ribs, which are thermally conductively connected to the transmission elements and form an air duct. The fan 4 generates an air flow in the air duct. In addition, a wetting device (3, see FIG. 2) is arranged on the heat exchanger 2, which the
Wärmeaustauscher 2 mit einem Benetzungsfluid benetzt. Heat exchanger 2 wetted with a wetting fluid.
Im Weiteren ist eine Ansteuereinheit 1 am Wärmeaustauscher 2 vorgesehen. Die Ansteuereinheit 1 empfängt Informationen über einen In addition, a drive unit 1 is provided on the heat exchanger 2. The drive unit 1 receives information about a
Umgebungsparameter, insbesondere über Environmental parameters, in particular via
• eine Umgebungstemperatur, An ambient temperature,
• eine Umgebungsfeuchte,  • ambient humidity,
• eine Wassermenge einer Benetzungseinrichtung 3 zur Benetzung des Wärmeaustauschers 2,  A quantity of water from a wetting device 3 for wetting the heat exchanger 2,
· eine Drehzahl 41 eines Ventilators 4 des Wärmeaustauschers 2 und / oder • eine geodätische Höhe. · A speed 41 of a fan 4 of the heat exchanger 2 and / or • a geodesic height.
Die Umgebungstemperatur wird mittels eines Temperatursensors 8 gemessen und die Information über die Umgebungstemperatur von der Ansteuereinheit 1 empfangen. Ebenso wird die Umgebungsfeuchte mittels eines The ambient temperature is measured by means of a temperature sensor 8 and receive the information about the ambient temperature of the drive unit 1. Likewise, the ambient humidity is determined by means of a
Feuchtesensors 7 gemessen und die Information über die Umgebungsfeuchte von der Ansteuereinheit 1 empfangen. Die Wassermenge der  Humidity sensor 7 measured and receive the information about the ambient humidity of the drive unit 1. The amount of water the
Benetzungseinnchtung 3 wird mit einem Wasserzähler 1 1 beispielsweise mit einem mit einem Durchflussmesser oder einem Zähler gemessen. Die Wetting 3 is measured with a water meter 1 1, for example with one with a flow meter or a meter. The
Drehzahl 41 des Ventilators 4 wird von der Ansteuereinheit 1 empfangen, die mit dem Ventilator 4 signalverbunden ist. Die geodätische Höhe wird von einem Höhensensor 9 gemessen und die Information über die geodätische Höhe wird von der Ansteuereinheit 1 empfangen. Die Ansteuereinheit 1 berechnet, in Abhängigkeit von den genannten Informationen, eine Speed 41 of the fan 4 is received by the drive unit 1, which is signal-connected to the fan 4. The geodetic height is measured by a height sensor 9 and the geodetic height information is received by the driving unit 1. The drive unit 1 calculates, depending on the information mentioned, a
Sprühwassermenge 31 und stellt die Benetzungseinnchtung 3 derart ein, dass die Benetzungseinnchtung 3 den Wärmeaustauscher 2 mit der berechneten Sprühwassermenge 31 benetzt. Amount of spray water 31 and sets the wetting direction 3 in such a way that the wetting direction 3 wets the heat exchanger 2 with the calculated amount of spray water 31.
In Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines zweiten In Fig. 2 is a schematic representation of a second
Ausführungsbeispiels eines Wärmeaustauschers 2 mit Benetzungseinnchtung 3 und einer Ansteuereinheit gezeigt. Die Fig. 2 entspricht im Wesentlichen Fig. 1 , weshalb nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Dabei ist eine Kontrolleinheit 6 vorgesehen, die den Ventilator 4 einstellt. Die Embodiment of a heat exchanger 2 with wetting 3 and a drive unit shown. FIG. 2 essentially corresponds to FIG. 1, which is why only the differences are discussed. In this case, a control unit 6 is provided, which adjusts the fan 4. The
Ansteuereinheit 1 ist mit der Kontrolleinheit 6 signalverbunden. Die Drive unit 1 is signal-connected to the control unit 6. The
Ansteuereinheit 1 empfängt die Drehzahl 41 von der Kontrolleinheit 6 und Kontrolleinheit empfängt eine Solldrehzahl von der Ansteuereinheit 1 . Wie bereits erwähnt, können Kontrolleinheit 6 und Ansteuereinheit 1 auch einstückig, also die Kontrolleinheit 6 als Teil der Ansteuereinheit 1 , ausgeführt sein. Die Benetzungseinrichtung 3 ist derart angeordnet, dass die Module 5 vom Innern des Wärmeaustauschers 2, beispielsweise mittels Sprühköpfen benetzt werden. Auch wird der Wärmeaustauscher ohne einen Wasserumlauf betrieben, sodass auf eine aufwändige Wasserbehandlung verzichtet werden kann. Drive unit 1 receives the rotational speed 41 from the control unit 6, and the control unit receives a target rotational speed from the drive unit 1. As already mentioned, the control unit 6 and the control unit 1 can also be designed in one piece, that is to say the control unit 6 as part of the drive unit 1. The wetting device 3 is arranged such that the modules 5 are wetted from the interior of the heat exchanger 2, for example by means of spray heads. Also, the heat exchanger is operated without a water circulation, so that can be dispensed with a complex water treatment.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Zeit-Temperatur-Diagramms zur Erläuterung des Verfahrens. Auf der Abszisse ist eine Anzahl Fig. 3 shows a schematic representation of a time-temperature diagram for explaining the method. On the abscissa is a number
Betriebsstunden der Stunden pro Jahr n [h/a] und auf der Ordinate die Operating hours of the hours per year n [h / a] and on the ordinate the
Temperatur T in Grad C aufgetragen. Die drei Funktionsverläufe zeigen die kumulierte Umgebungs- und Verflüssigungstemperatur in Abhängigkeit von der Anzahl der Stunden. Der Funktionsverlauf 95 entspricht dem Verlauf der kumulierten Umgebungstemperatur, der Funktionsverlauf 94 entspricht dem Verlauf der kumulierten Verflüssigungstemperatur mit Benetzungseinrichtung 3 und der Funktionsverlauf 93 entspricht der kumulierten Temperature T in degrees C applied. The three functional curves show the cumulated ambient and condensing temperature as a function of the number of hours. The function curve 95 corresponds to the curve of the cumulated ambient temperature, the function curve 94 corresponds to the course of the cumulative liquefaction temperature with wetting device 3, and the function curve 93 corresponds to the cumulative one
Verflüssigungstemperatur ohne Benetzungseinrichtung 3. Die vertikalen Linien 90, 91 grenzen verschiedene Betriebsmodi ab. Die gestrichelte vertikale Linie 90 ist die Abgrenzung zwischen einem Volllastbetrieb (Bereich 2) und einem Teillastbetrieb bei trockener Betriebsweise (Bereich rechts der gestrichelten vertikalen Linie 90). Die durchgezogene vertikale Linie 91 grenzt den Volllastbetrieb (Bereich 1 ) vom Teillastbetrieb (Bereich 2) ab, wenn zusätzlich die Befeuchtung aktiv ist. Die gestrichelte horizontale Linie 92 entspricht dem Verflüssigungssollwert. Condensing temperature without wetting device 3. The vertical lines 90, 91 delimit different operating modes. Dashed vertical line 90 is the demarcation between a full load operation (range 2) and a dry mode partial load operation (range to the right of dashed vertical line 90). The solid vertical line 91 delimits the full-load operation (area 1) from the part-load operation (area 2), if in addition the humidification is active. The dashed horizontal line 92 corresponds to the liquefaction set point.
Die an der Ansteuereinheit 1 eingestellte Solldrehzahl der Ventilatoren 4 wird in Abhängigkeit vom Verflüssigungssollwert eingestellt. Wird dieser The set speed of the fans 4 set on the drive unit 1 is set as a function of the liquefaction setpoint. Will this
Verflüssigungssollwert aufgrund hoher Umgebungstemperaturen nicht erreicht, so laufen die Ventilatoren 4 bei voller Drehzahl 41 und der Condenser setpoint not reached due to high ambient temperatures, so the fans 4 run at full speed 41 and the
Wärmeaustauscher 2 befindet sich im Volllastbetrieb. In diesem Heat exchanger 2 is in full load operation. In this
Betriebszustand folgt die Verflüssigungstemperatur der Operating condition follows the liquefaction temperature of
Umgebungstemperatur. Wird der eingestellte Verflüssigungssollwert erreicht, so wird die Drehzahl 41 der Ventilatoren zurückgeregelt, um ein weiteres Absinken der Verflüssigungstemperatur zu vermeiden. Im zweiten oder dritten Betriebsmodus wird die Verflüssigungstemperatur durch die Ambient temperature. If the set condensing setpoint is reached, Thus, the speed 41 of the fans is regulated back to avoid a further decrease in the liquefaction temperature. In the second or third operating mode, the condensing temperature is determined by the
zusätzliche Benetzung des Wärmeaustauschers 2 abgesenkt, wodurch sich die Abgrenzung zwischen Volllastbetrieb (Bereich im Diagramm mit 1 gekennzeichnet) und Teillastbetrieb (Bereich im Diagramm mit 2 lowered additional wetting of the heat exchanger 2, whereby the demarcation between full load operation (area marked in the diagram with 1) and part load operation (range in the diagram with 2
gekennzeichnet) verschiebt. marked) shifts.
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Wärmeaustauschers 2 mit Benetzungseinrichtung 3 und einem PiRegler 10 gezeigt. Fig. 4 entspricht im Wesentlichen Fig. 1 , weshalb nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Dabei stellt die Ansteuereinheit (nicht dargestellt) die Benetzungseinrichtung 3 mittels des Pl-Reglers 10 ein. Der Pl- Reglers 10 stellt einen Regelkugelhahn 12 ein, der einen Zufluss des FIG. 4 is a schematic representation of a third embodiment of a heat exchanger 2 with wetting device 3 and a PID controller 10. Fig. 4 corresponds essentially to Fig. 1, which is why only addresses the differences. In this case, the drive unit (not shown) adjusts the wetting device 3 by means of the PI controller 10. The Pl regulator 10 adjusts a control ball valve 12 having an inflow of the
Benetzungsfluids zur Benetzungseinrichtung 3 einstellt. Die Wetting fluid to the wetting device 3 sets. The
Benetzungseinrichtung 3 ist als ein Perlschlauch ausgeführt, der auf einer oder mehreren Befeuchtungsmatten (nicht dargestellt) aufliegt. Ein Wetting device 3 is designed as a bead tube, which rests on one or more moistening mats (not shown). One
Wasserzähler 1 1 misst die Wassermenge des Benetzungsfluids, das zur Benetzungseinrichtung 3 strömt. Zusätzlich ist ein Ablassventil 13 Water meter 1 1 measures the amount of water of the wetting fluid flowing to the wetting device 3. In addition, a drain valve 13
vorgesehen, welches bei Bedarf die Benetzungseinrichtung 3 entleert. Ein Regelschema kann derart ausgestaltet sein, dass eine vom Pl-Regler 10 eingestellte Wassermenge oder Sprühwassermenge 31 zur provided, which empties the wetting device 3, if necessary. A control scheme may be configured such that a set of Pl-controller 10 amount of water or Sprühwassermenge 31 for
Benetzungseinrichtung 3 strömt. Der Wasserzähler 1 1 erfasst dabei die Wassermenge und der Pl-Regler 10 stellt anhand einer Regelabweichung die Wassermenge auf die berechnete Sprühwassermenge 31 ein. Wetting device 3 flows. The water meter 1 1 detects the amount of water and the Pl controller 10 is based on a control deviation, the amount of water to the calculated Sprühwassermenge 31 a.

Claims

Ansteuereinheit für einen Wärmeaustauscher (2), wobei die  Drive unit for a heat exchanger (2), wherein the
Ansteuereinheit (1 ) Informationen über eine Umgebungstemperatur, eine Umgebungsfeuchte, eine Wassermenge einer Control unit (1) Information about an ambient temperature, an ambient humidity, an amount of water
Benetzungseinrichtung (3) zur Benetzung des Wärmeaustauschers (2) und eine Drehzahl 41 eines Ventilators (4) des Wärmeaustauschers (2) empfängt, und die Ansteuereinheit (1 ) dazu vorgesehen ist, in Wetting device (3) for wetting the heat exchanger (2) and a speed 41 of a fan (4) of the heat exchanger (2) receives, and the drive unit (1) is provided in
Abhängigkeit von den genannten Informationen, eine Dependence on the information mentioned, one
Sprühwassermenge (31 ) zu berechnen und die Ansteuereinheit (1 ) die Benetzungseinrichtung (3) derart einstellt, dass die To calculate amount of spray water (31) and the drive unit (1) the wetting device (3) adjusted so that the
Benetzungseinrichtung (3) den Wärmeaustauscher (2) mit der berechneten Sprühwassermenge (31 ) benetzt. Wetting device (3) wets the heat exchanger (2) with the calculated amount of spray water (31).
Ansteuereinheit nach Anspruch 1 , wobei die Ansteuereinheit (1 ) Informationen über eine geodätische Höhe empfängt und / oder die berechnete Sprühwassermenge (31 ) einen Schätzwert für eine Drive unit according to claim 1, wherein the drive unit (1) receives information about a geodetic height and / or the calculated amount of spray water (31) receives an estimated value for a
Verdunstungsmenge darstellt. Represents evaporation amount.
Ansteuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ansteuereinheit (1 ) dazu vorgesehen ist, eine Kostenfunktion in Abhängigkeit von einem Parameter zu berechnen und den Wärmeaustauscher (2) derart einzustellen, dass die Kostenfunktion minimal ist. Drive unit according to claim 1 or 2, wherein the drive unit (1) is provided to calculate a cost function in dependence on a parameter and to set the heat exchanger (2) such that the cost function is minimal.
Ansteuereinheit nach Anspruch 3, wobei der Parameter als Drive unit according to claim 3, wherein the parameter as
Wasserpreis für die Benetzungseinrichtung (3) und / oder als Water price for the wetting device (3) and / or as
Strompreis für den Ventilator (4) ausgeführt ist. Electricity price for the fan (4) is executed.
Ansteuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Drive unit according to one of claims 1 to 4, wherein the
Ansteuereinheit (1 ) neben der Sprühwassermenge (31 ) eine Control unit (1) next to the amount of water spray (31) a
Solldrehzahl des Ventilators (4) einstellt. Set speed of the fan (4) sets.
6. Ansteuereinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ansteuereinheit (1 ) die Benetzungseinrichtung (3) mittels eines Pl- Reglers (10) einstellt. 6. Drive unit according to one of the preceding claims, wherein the drive unit (1) adjusts the wetting device (3) by means of a PI controller (10).
7. Wärmeaustauscher umfassend eine Ansteuereinheit (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6. 7. Heat exchanger comprising a drive unit (1) according to one of claims 1 to 6.
8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 7, umfassend 8. Heat exchanger according to claim 7, comprising
ein Modul (5), das mehrere Übertragungselemente und mehrere Wärmeaustauschrippen enthält, die mit den Übertragungselementen wärmeleitend verbunden sind und einen Luftkanal ausbilden, und einem Ventilator (4), wobei der Ventilator (4) im Luftkanal eine a module (5) containing a plurality of transmission elements and a plurality of heat exchange ribs, which are thermally conductively connected to the transmission elements and form an air duct, and a fan (4), wherein the fan (4) in the air duct a
Luftströmung erzeugt, Air flow generated,
wobei eine Benetzungseinrichtung (3) am Wärmeaustauscher (2) angeordnet ist und den Wärmeaustauscher (2) mit einem  wherein a wetting device (3) is arranged on the heat exchanger (2) and the heat exchanger (2) with a
Benetzungsfluid benetzt. 9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 7 oder 8, wobei eine dem Ventilator (4) zugeordnete Kontrolleinheit (6) eine Solldrehzahl von der  Wetted wetting fluid. 9. Heat exchanger according to claim 7 or 8, wherein a fan (4) associated with the control unit (6) has a target speed of the
Ansteuereinheit (1 ) empfängt und die Kontrolleinheit (6) dazu  Drive unit (1) receives and the control unit (6) to it
vorgesehen ist den Ventilator (4) auf die Solldrehzahl einzustellen.  is provided to adjust the fan (4) to the target speed.
10. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die 10. Heat exchanger according to one of claims 7 to 9, wherein the
Benetzungseinrichtung (3) dazu vorgesehen ist das Modul (5), die Wetting device (3) is provided for the module (5), the
Übertragungselemente und / oder die Wärmeaustauschrippen und / oder eine Befeuchtungsmatte mit Flüssigkeit zu benetzen. To wet transmission elements and / or the heat exchange ribs and / or a moistening mat with liquid.
1 1 . Verfahren zur Regelung eines Wärmeaustauschers (2), wobei in 1 1. Method for controlling a heat exchanger (2), wherein in
Abhängigkeit von einer Umgebungstemperatur, einer  Dependence on an ambient temperature, a
Umgebungsfeuchte, einer Wassermenge einer Benetzungseinrichtung Ambient moisture, a quantity of water from a wetting device
(3) zur Benetzung des Wärmeaustauschers (2) und einer Drehzahl 41 eines Ventilators (4) des Wärmeaustauschers (2) eine (3) for wetting the heat exchanger (2) and a speed 41 of a fan (4) of the heat exchanger (2) a
Sprühwassermenge (31 ) berechnet wird und die Benetzungseinrichtung (3) derart eingestellt wird, dass der Amount of spray water (31) is calculated and the Wetting device (3) is set such that the
Wärmeaustauscher (2) mit der berechneten Sprühwassermenge (31 ) benetzt wird.  Heat exchanger (2) with the calculated amount of water spray (31) is wetted.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , wobei in einem ersten Betriebmodus der Ventilator (4) mit einer maximalen Solldrehzahl und die 12. The method of claim 1 1, wherein in a first operating mode, the fan (4) with a maximum target speed and the
Benetzungseinrichtung (3) mit einer maximalen Sprühwassermenge (31 ) eingestellt werden.  Wetting device (3) can be set with a maximum amount of water spray (31).
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei in einem zweiten 13. The method of claim 1 1 or 12, wherein in a second
Betriebmodus die Sprühwassermenge (31 ) derart berechnet wird, dass diese einen Schätzwert für eine Verdunstungsmenge darstellt.  Operation mode, the amount of spray water (31) is calculated such that it represents an estimate for an evaporation amount.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, wobei in einem dritten Betriebmodus eine Kostenfunktion in Abhängigkeit von einem 14. The method according to any one of claims 1 1 to 13, wherein in a third mode of operation, a cost function in function of a
Parameter berechnet wird und der Wärmeaustauscher (2) derart eingestellt wird, dass die Kostenfunktion minimal ist. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, wobei die  Parameter is calculated and the heat exchanger (2) is set so that the cost function is minimal. 15. The method according to any one of claims 1 1 to 14, wherein the
Sprühwassermenge (31 ) in Abhängigkeit von einer geodätischen Höhe berechnet wird und / oder in Abhängigkeit von einer  Amount of spray water (31) is calculated as a function of a geodetic height and / or as a function of a
Verflüssigungstemperatur ein Betriebmodus des Wärmeaustauschers (2) abgeleitet wird.  Condensing temperature is derived operating mode of the heat exchanger (2).
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