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Einrichtung zur Raumtemperierung.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Raumtemperierung, bei welcher die dem zu tem- perierenden Raum zugeführte Luft mittels eines Ventilators od. dgl. über einen Wärmeaustauscher geführt wird. Zur Kühlung soll dabei hauptsächlich Brunnen-oder Leitungswasser verwendet werden ; erst in zweiter Linie kommen tief gekühlte Kühlmittel in Betracht. Ebenso soll zur Heizung haupt- sächlich Abwärme dienen, also im allgemeinen Wärmeträger, die unter der für Heizzwecke üblichen
Temperatur liegen. Dies erfordert aber eine äusserste Ausnutzung der Wirkung des Wärmeträgers, die nur dann möglich ist, wenn der Wärmeträger mit einer an die Raumtemperatur heranreichenden
Temperatur abströmt, was vor allem auf kleinsten Raum zusammengedrängte, möglichst grosse und lebhaft von der Raumluft durchstrichene Kühlflächen bedingt.
Es wurde nun bereits vorgeschlagen, zur Temperierung von Räumen Wärmeaustauscher zu verwenden, die nach Art der Autokühler (Bienenkorbkühler, Flachlamellenkühler u. dgl. ) eine Gesamt- oberfläche der Elemente aufweisen, die ein Vielfaches des Durchtrittsquerschnittes der Luft beträgt.
Diese bekannten Wärmeaustauscher können aber nur entweder zur Temperierung durch Abkühlung oder zur Temperierung durch Erwärmung verwendet werden.
Die Erfindung bezweckt nun im Gegensatze hiezu eine Einrichtung zu schaffen, bei der ein und derselbe Wärmeaustauscher für beide Zwecke, also sowohl zum Erwärmen als auch zur Kühlung der Raumluft ohne Installationsänderungen ausreichend verwendet werden kann. Um dies zu erreichen, muss ausser der besonderen Gestaltung der Elemente des Wärmeaustauschers noch die Bedingung erfüllt sein, dass das Durchfliessen des Wärme-bzw. Kühlmittels durch die Elemente des Wärmeaus- tauschers möglichst widerstandslos erfolgt, d. h. mit der Grösse der Wärmeaustauschfläche auch die
Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeträgers erhöht ist und Stauungen desselben vermieden werden.
Das Wesen der Erfindung besteht also darin, dass die feingliedrigen Elemente des Wärmeaus- tauschers, welche die Durchflusswege für das Wärme-bzw. Kühlmittel bilden, in ihren ein möglichst widerstandsloses Durchfliessen des Wärme-bzw. Kühlmittels sichernden Durchflussquerschnitten derart bemessen sind, dass die Gesamtoberfläche der Elemente bei kleinmöglichster Ausbildung des Wärme- austauschers ein Vielfaches des Durchtrittsquerschnittes der Luft bildet, wobei der Wärmeaustauscher vorzugsweise aus einzelnen Lamellenstreifen besteht, die derart aneinandergeschlossen sind, dass das
Wärme-bzw. Kühlmittel den Wärmeaustauscher meanderartig durchströmt.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 schematisch die Schaltung der Wärmeaustauschelemente, Fig. 2 mehrere hintereinander geschaltete Wärmeaustauscher, Fig. 3 eine besondere Luftführung, Fig. 4 einen geschlossenen Wärme- trägerumlauf und Fig. 5 schematisch eine Anlage zum fallweisen Heizen oder Kühlen.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines gemäss der Erfindung als Wärmaustauscher zur Raumheizung bzw.
- kühlung umgestalteten Kühlers 1, der aus feingliedrigen, wellenförmigen Lamellenstreifen 2 besteht, die einen Wandabstand von etwa nur 1'3 mm besitzen, so dass das Wärme-bzw. Kühlmittel (der Wärme- träger) in sehr dünnen Schichten geführt wird. Die feingliedrigen Lamellenelemente 2 haben dabei
Durchtrittsquerschnitte, die ein möglichst widerstandsloses Durchfliessen des Wärme-bzw. Kühl- mittels sichern und sind in diesen Durchflussquerschnitten derart bemessen, dass die Gesamtoberfläche der Elemente bei kleinmöglichster Ausbildung des Wärmeaustauschers ein Vielfaches des Durchtritts- querschnittes der Luft bildet. Entgegen der bei Autokühlern üblichen Anordnung, bei der das Wasser
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artig durchfliesst.
Die Elemente sind entweder alle oder in Gruppen von zwei (wie dargestellt) oder drei parallelgeschaltet. Durch die wesentlich erhöhte Geschwindigkeit bei gleicher Wärmeträgermenge werden nicht nur die Wärmeaustauschflächen bedeutend wirksamer, sondern es wird auch das Ansetzen von Luft-oder Dampfblasen und Unreinigkeiten verhindert. Als Wärmeträger kommen für Kühlzwecke Brunnen-oder Leitungswasser, ferner tiefgekühlt Sole od. dgl. oder auch Gase und Dämpfe (Ammoniak, Schwefeldioxyd od. dgl. ) in Betracht, für Heizzwecke Wärmwasser, warme Ablaugen, niedergespannter Dampf od. dgl.
Wie Fig. 2 zeigt, können mehrere derartige Wärmeaustauscher 1 so hintereinander geschaltet
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durchblasenen Wärmeaustauscher durch das Rohr 5 eintritt, dann durch die Rohre 6 in den letzten Wärmeaustauscher gelangt und bei 7 abfliesst. Auf diese Art ist es leicht möglich, zu erzielen, dass z. B. Kühl-oder Heizwasser bei 7 fast mit der Raumtemperatur abfliesst, also Wärme bis zur höchstmöglichen Grenze aufgenommen bzw. abgegeben hat, während die Luft fast mit der Temperatur des einströmenden Kühl-bzw. Heizwassers abströmt.
Fig. 3 zeigt eine besondere Ausgestaltung der Einrichtung gemäss der Erfindung, bei der der Wärmeaustauscher aus einzelnen Lamellenstreifen besteht, die derart aneinandergeschlossen sind, dass das Wärme-bzw. Kühlmittel den Wärmeaustauscher, so wie bei den früheren Ausführungsbeispielen, meanderartig durchströmt. Zufolge der gekrümmten Ablenkflächen 9 für den durch den Ventilator 8 erzeugten Luftstrom durchströmt die Luft mehrere Gruppen von Elementen nacheinander in entgegengesetzter Richtung. Die Hintereinanderschaltung von Kühlern nach Fig. 2 kann mit der Luftführung nach Fig. 3 kombiniert werden.
Um, wenn erforderlich, eine intensivere Kühlung zu erzielen, kann mit der Wasserkühlung eine Kühlung durch ein tiefgekühltes Kühlmittel kombiniert werden. In diesem Fall kann z. B. bei der Anordnung nach Fig. 2 der vom Ventilator 8 am weitesten abliegende Kühler mit tiefgekühlter Salzlösung od. dgl. betrieben werden, so dass die Luft erst durch Wasser vorgekühlt und dann erst weiter gekühlt wird.
Um das Ansetzen von Luft-oder Dampfblasen, Kalk od. dgl. zu vermeiden, kann der Wärme-
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so, dass er, nachdem er den Wärmeaustauscher 1 verlassen hat, für Kühlzwecke in einem zweiten Wärmeaustauscher, z. B. einem Berieselungskühler 11, durch das bei 12 zufliessende Kühlwasser rück- gekühlt, bzw. für Heizzwecke in einem beliebigen geeigneten Wärmeaustauscher wieder erwärmt wird. Ein hiezu geeignetes Berieselungselement bekannter Ausführung besteht aus wellenförmigen, mit kleinem Abstand parallel zueinander liegenden Kühlflächen, die zwischen sich eine dünne Wasserschiebt einschliessen. Das Kühlwasser fliesst aussen an den Kühlflächen herab.
Um die Pumpe zu ersparen, kann die Anordnung auch so getroffen sein, dass ein genügend rascher Wasserumlauf durch Thermosyphonwirkung entsteht.
Fig. 5 zeigt schematisch die grundsätzliche Anordnung einer Einrichtung gemäss der Erfindung, die wahlweise zur Raumerwärmung und Raumkühlung dient. Mit dem Wärmeaustauscher 1 ist ein Warmwasserkessel 13 mittels der Leitungen 14, 15 im Kreislauf geschaltet. Der Wärmeträger wird, wenn erforderlich, durch die Pumpe 10 im Umlauf gehalten. An die Leitungen M, 15 sind mittels der Dreiweghähne 18, 19 die Leitungszweige 16, 17 angeschlossen, die Kühlwasser oder ein anderes Kühlmittel führen. Dieses kann ebenfalls im Kreislauf geführt und rückgekühlt werden. Durch Umschalten der Dreiweghähne 18 und 19 kann wahlweise der Heizmittel-oder der Kühlmittelumlauf in Tätigkeit gesetzt werden.
Im Rahmen der Erfindung liegt es natürlich, auch den höher temperierten Wärmeträger einem durch Gas, Abdampf oder mittels elektrischen Stromes geheiztem Kessel oder Speicher zu entnehmen bzw. als Wärmeträger Dampf, warme Abgase, Abwässer, Ablaugen od. dgl. zu verwenden.
Die beschriebenen Einrichtungen können statt zur Raumheizung bzw.-kühlung auch zu andern Zwecken, z. B. Vorkühlen von Lebensmitteln bzw. Auftauen derselben verwendet werden.
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