CH622336A5 - - Google Patents

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