CH622336A5 - - Google Patents

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CH622336A5
CH622336A5 CH718977A CH718977A CH622336A5 CH 622336 A5 CH622336 A5 CH 622336A5 CH 718977 A CH718977 A CH 718977A CH 718977 A CH718977 A CH 718977A CH 622336 A5 CH622336 A5 CH 622336A5
Authority
CH
Switzerland
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liquid nitrogen
water
radiators
cooled
heat exchanger
Prior art date
Application number
CH718977A
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English (en)
Inventor
Klaus Baumgaertner
Original Assignee
Messer Griesheim Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Messer Griesheim Gmbh filed Critical Messer Griesheim Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/02Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating liquids, e.g. brine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0003Exclusively-fluid systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies
    • F25D3/10Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies using liquefied gases, e.g. liquid air

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Description

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Raumkühlung, dadurch gekennzeichnet, dass man Radiatoren (3) einer Zentralheizungsanlage verwendet, wobei man entweder das die Radiatoren (3) durchströmende Wasser durch flüssigen Stickstoff abkühlt oder die Radiatoren nach dem Ablassen des Wassers von gasförmigem Stickstoff durchströmen lässt, dessen Temperatur unterhalb der Raumtemperatur liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Stickstoff in den Wasserkreislauf eingedüst und anschliessend in einem Gasabscheider (7) gasförmig wieder abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser in einem Wärmeaustauscher (9) durch indirekten Wärmeaustausch mit flüssigem Stickstoff abgekühlt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Zentralheizungsanlage mit wasserdurchströmten Radiatoren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Wärmeaustausch zwischen umlaufendem Wasser und flüssigem Stickstoff.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (4) zum Eindüsen von flüssigem Stickstoff in den Wasserkreislauf und einem dieser Einrichtung (4) nachgeschalteten Gasabscheider (7).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Wärmeaustauscher (9), dessen eine Passage an den Wasserkreislauf und dessen andere Passage an eine Quelle (6) mit flüssigem Stickstoff angeschlossen ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 4 zur Durchführung des Verfahrens.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden insbesondere zur Kühlung von Arbeits- und Aufenthaltsräumejn an extrem heissen Sommertagen benötigt.
In Zonen mit gemässigtem Klima gibt es im Jahr nur wenige Tage mit extrem hohen Temperaturen. Es lohnt sich daher in der Regel nicht, Wohn-, Arbeits- und Aufenthaltsräume mit an sich bekannten Kühlaggregaten auszustatten, da derartige Geräte sehr teuer sind und darüberhinaus noch weitere Nachteile aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die die Nachteile bekannter Ausführungen nicht aufweisen und die insbesondere eine Raumkühlung an extrem heissen Sommertagen mit geringen Investitionskosten und tragbaren Betriebskosten ermöglichen. Diese Aufgabe wird beim Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und bei der Vorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4 definierten Massnahmen gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 und 3 und besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 5 und 6 umschrieben.
Die Abkühlung des Wassers kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen, nämlich durch direkten oder durch indirekten Wärmeaustausch. Bei direktem Wärmeaustausch wird der flüssige Stickstoff in feinverteilter Form in den Wasserkreislauf eingedüst und anschliessend in einem Abscheider gasförmig wieder abgezogen. Hierbei muss insbesondere der Öffnungsquerschnitt der Düsen in Abhängigkeit von der einzudüsenden Flüssig-Stickstoff-Menge so gewählt werden, dass eine Verstopfung durch Eisbildung ver-miedenwird.
Bei indirektem Wärmeaustausch wird das Wasser in einem Wärmeaustauscher, vorzugsweise Plattenwärmeaustauscher, durch verdampfenden flüssigen Stickstoff abgekühlt. Hierbei kann eine Eisbildung auf den Platten in Kauf genommen werden.
Bei einer Abwandlung des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Wasser nicht abgekühlt, sondern aus dem Heizungssystem abgelassen, indem es entweder aus der Anlage ganz entfernt oder in einem Behälter gespeichert wird. Es wird dann gasförmiger Stickstoff, dessen Temperatur unterhalb der Raumtemperatur liegt, durch Verdampfen von flüssigem Stickstoff gewonnen, durch die Radiatoren geleitet und in die Atmosphäre geleitet.
Die Erfindung setzt voraus, dass die zu kühlenden Räume an eine Zentralheizungsanlage angeschlossen sind, was in der Regel der Fall ist. Die zusätzlichen Investitionen sind im Vergleich zu den Kosten für das Heizungssystem gering. Es muss entweder eine Vorrichtung zum Eindüsen des flüssigen Stickstoffs mit nachgeschaltetem Gasabscheider in den Wasserkreislauf eingebaut werden, oder ein Wärmeaustauscher, der vom Wasserkreislauf und von flüssigem Stickstoff beaufschlagt wird. Bei direkter Kühlung mit gasförmigem Stickstoff sind praktisch überhaupt keine zusätzlichen Einbauten erforderlich.
In allen Fällen muss eine einfache Regeleinrichtung für die Wassertemperatur bzw. die Stickstoffzufuhr vorgesehen werden. Der flüssige Stickstoff kann in isolierten Leihbehältern zugeführt werden.
Mit dem Verfahren kann das umlaufende Wasser beliebig auf Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur abgekühlt werden, maximal bis wenig oberhalb des Gefrierpunktes. Durch Verwendung anderer flüssiger Kreislaufmedien anstelle von Wasser können noch tiefere Temperaturen erreicht werden. Hierbei geht jedoch die Einfachheit des Verfahrens verloren.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstands sind nachfolgend anhand? der Zeichnung näher erläutert, dabei zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Anlage mit einer Vorrichtung zum Eindüsen von flüssigem Stickstoff in den Wasserkreislauf; und
Fig. 2 eine zweite Anlage mit einer Vorrichtung für indirekten Wärmeaustausch.
Die Zentralheizungsanlage der Fig. 1 besteht aus dem bei Kühlbetrieb stillgelegten Kessel 1, der Keislaufpumpe 2 und den Radiatoren 3. In den Wasserkreislauf ist ein Mischgerät 4 eingeschaltet, in welchem flüssiger Stickstoff in das Kreislaufwasser eingedüst wird. Der flüssige Stickstoff gelangt durch eine isolierte Leitung 5 aus einem isolierten Gefäss 6 in das Mischgerät 4. Dem Mischgerät 4 ist ein Gasabscheider 7 nachgeschaltet, in welchem der einge-düste Stickstoff gasförmig abgeschieden und durch die Leitung 8 entfernt wird.
Die zweite Anlage der Fig. 2 besteht wiederum aus dem Kessel 1, der Kreislaufpumpe 2 und den Radiatoren 3. In den Wasserkreislauf ist ein Plattenwärmeaustaüscher 9 eingeschaltet, in welchem flüssiger Stickstoff im Gegenstrom verdampft. Der flüssige Stickstoff wird wiederum durch eine isolierte Leitung 5 aus einem isolierten Gefäss 6 dem Plattenwärmeaustauscher 9 zugeführt. Die Regelung der Temperatur des Kreislaufwassers der Flüssig-Stickstoff-Menge ist in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.
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1 Blatt Zeichnungen
CH718977A 1976-06-14 1977-06-10 CH622336A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762626644 DE2626644A1 (de) 1976-06-14 1976-06-14 Verfahren zur raumkuehlung

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CH622336A5 true CH622336A5 (de) 1981-03-31

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ID=5980521

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CH718977A CH622336A5 (de) 1976-06-14 1977-06-10

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US (1) US4164127A (de)
CH (1) CH622336A5 (de)
DE (1) DE2626644A1 (de)
ES (1) ES458769A1 (de)
FR (1) FR2355249A1 (de)
ZA (1) ZA773519B (de)

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