CH705453A1 - Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts. - Google Patents

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Abstract

Ein Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, bei dem zumindest in einer ersten passiven Wärmeaustauschstufe (2) Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft ausgetauscht wird, weist folgende Verfahrensschritte auf: Ermitteln der Taupunkttemperatur der Umgebungsluft, Bestimmen, ob die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft höher ist als die Temperatur der Flüssigkeit, und wenn dies der Fall ist Betreiben des Wärmeaustauschgeräts in einem als Pulsbetrieb bezeichneten Betriebsmodus gemäss den folgenden Schritten: die Flüssigkeit während einer vorbestimmten Zeitdauer durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömen lassen. Verhindern, dass die Flüssigkeit durch die erste Stufe strömt, und Messen und Überwachen der Temperatur der Luft nach dem Austritt der Luft aus der ersten Wärmeaustauschstufe (2), wobei die nach dem Austritt aus der ersten Wärmeaustauschstufe (2) gemessene Temperatur der Luft einen ersten Temperaturanstieg anzeigt, dann eine gewisse Zeit auf einem in guter Näherung konstanten Niveau bleibt, und dann einen zweiten Temperaturanstieg anzeigt, Detektieren des zweiten Temperaturanstiegs und Beenden des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, nachdem der zweite Temperaturanstieg detektiert wurde, und Wiederholen dieser Schritte solange die Taupunkttemperatur der Luft höher ist als die Temperatur der Flüssigkeit. Ein zweites Verfahren überwacht und verhindert einen bleibenden Druckabfall über der ersten Wärmeaustauschstufe (2).

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts.
[0002] Das Verfahren eignet sich zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, das eine passive Wärmeaustauschstufe aufweist, in der die Luft durch einen ersten Strömungskanal, der in vertikaler Richtung verläuft, und die Flüssigkeit durch einen zweiten Strömungskanal geführt werden, wobei die beiden Strömungskanäle in dieser Stufe durch eine thermisch passive Trennwand getrennt sind. Der Begriff «thermisch passiv» bedeutet, dass der Austausch von Wärme ohne Verrichtung von Arbeit erfolgt. Die Strömungskanäle enthalten eine Vielzahl von Lamellen, die mit der thermisch passiven Trennwand in guter thermischer Verbindung sind. Die Abstände zwischen den Lamellen im Strömungskanal für die Luft sind relativ zur Grösse ihrer Oberfläche gering, damit der Wärmeaustausch effizient ist.
[0003] Wenn die Luft eine hohe relative Luftfeuchtigkeit aufweist, kann es, insbesondere an heissen Sommertagen, vorkommen, dass die Taupunkttemperatur der Luft höher ist als die Temperatur der Flüssigkeit. Dies führt dazu, dass in der Luft enthaltene Feuchtigkeit sich als Kondensat an den Lamellen niederschlägt. Da die Baugrösse des Wärmeaustauschgeräts in der Regel engen Grenzen unterliegt, ist es schwierig, die Lamellen so auszubilden, dass das entstandene Wasser vollständig abtropft und abfliesst, insbesondere bei vertikaler Führung des Luftstroms. Dies führt dazu, dass das Wasser die Zwischenräume zwischen den Lamellen zusehends verstopft und infolge des entstehenden Luftwiderstandes die weitere wirksame Kühlung der Luft verunmöglicht.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Problem zu beheben.
[0005] Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 3. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
[0006] Die Erfindung betrifft den Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, das einen ersten Strömungskanal für die Luft und einen zweiten Strömungskanal für die Flüssigkeit aufweist. Das Wärmeaustauschgerät enthält eine erste passive Wärmeaustauschstufe, in der der erste Strömungskanal und der zweite Strömungskanal durch eine thermisch passive Trennwand getrennt sind, und fakultativ eine zweite aktive Wärmeaustauschstufe, in der die Luft auf aktive Weise, d.h. durch Pumpen von Wärme von einer Seite auf die andere, gekühlt oder erwärmt wird. Die thermisch passive Trennwand besteht aus einem Wärme gut leitenden Material. In der zweiten Wärmeaustauschstufe ist mit Vorteil ein passendes Kondensatablaufsystem eingebaut.
[0007] Die Erfindung schlägt zwei Verfahren vor, um die genannte Aufgabe zu lösen. Das erste erfindungsgemässe Verfahren umfasst zwei Teile, nämlich einen ersten Teil, in dem ermittelt wird, ob die Taupunkttemperatur der Luft höher als die Temperatur der Flüssigkeit ist. Dies erfolgt durch folgende Schritte: Ermitteln der Taupunkttemperatur der Umgebungsluft, d.h. der Taupunkttemperatur der Luft bevor sie in die erste Wärmeaustauschstufe eintritt, Vergleichen der ermittelten Taupunkttemperatur der Luft mit der gemessenen oder von einem übergeordneten Steuergerät übermittelten Temperatur der Flüssigkeit.
[0008] Die Taupunkttemperatur der Luft kann beispielsweise ermittelt werden durch: Messen der Temperatur der Luft und der Feuchtigkeit der Luft vor dem Eintritt der Luft in die erste Wärmeaustauschstufe, sowie anschliessendes Bestimmen der Taupunkttemperatur der Luft aus der gemessenen Temperatur und der gemessenen Feuchtigkeit der Luft.
[0009] Die Bestimmung der Taupunkttemperatur der Luft aus der gemessenen Temperatur T und der gemessenen Feuchtigkeit der Luft kann beispielsweise mittels eines Mollier-Diagramms erfolgen. Die Taupunkttemperatur, bezeichnet als Tp1, kann alternativ durch Berechnung mittels der Gleichung
ermittelt werden, wobei die Masseinheit der Temperaturen T und Tp1 Grad Celsius ist und die Luftfeuchtigkeit phi als relative, in Prozenten angegebene Luftfeuchtigkeit einzusetzen ist.
[0010] Es können auch zwei andere Grössen des h-x-Diagramms der Luft (h bezeichnet die Enthalpie, x die absolute Feuchtigkeit) gemessen werden, beispielsweise zwei aus der Trockenkugeltemperatur, Feuchtkugeltemperatur, spezifische Enthalpie und Dichte der Luft, und daraus die Taupunkttemperatur der Luft ermittelt werden.
[0011] Wenn und solange die Taupunkttemperatur der Luft höher als die Temperatur der Flüssigkeit ist, wird der zweite Teil des Verfahrens durchgeführt, der darin besteht, das Wärmeaustauschgerät in einem als Pulsbetrieb bezeichneten Betriebsmodus zu betreiben. Der Pulsbetrieb umfasst die folgenden, sich laufend in der gleichen Reihenfolge wiederholenden Schritte: die Flüssigkeit während einer vorbestimmten Zeitdauer durch die erste Wärmeaustauschstufe strömen lassen, Verhindern, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe strömt, und Messen und Überwachen der Lufttemperatur nach dem Austritt aus der ersten Wärmeaustauschstufe, wobei die nach dem Austritt aus der ersten Wärmeaustauschstufe gemessene Lufttemperatur einen ersten Temperaturanstieg anzeigt, dann eine gewisse Zeit auf einem in guter Näherung konstanten Niveau bleibt, das der Feuchtkugeltemperatur der Zuluft entspricht, und dann einen zweiten Temperaturanstieg anzeigt, Detektieren des zweiten Temperaturanstiegs und Beenden des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe strömt, nachdem der zweite Temperaturanstieg detektiert wurde, und Wiederholen dieser Schritte solange die Taupunkttemperatur der Luft höher ist als die Temperatur der Flüssigkeit.
[0012] Im Pulsbetrieb wird die Bedingung, ob die Taupunkttemperatur der Luft höher als die Temperatur der Flüssigkeit ist, periodisch oder aperiodisch überprüft, indem der erste Teil des Verfahrens durchgeführt wird.
[0013] Der Pulsbetrieb verhindert die Verstopfung der Lamellen durch Kondensat, die zu einer Sperrung des Luftstroms führen würde, reduziert die Zeit der Wasserflussauschaltung auf ein Minimum und erhöht dadurch die Effizienz des Wärmeaustauschgeräts.
[0014] Damit das erste erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden kann, ist das Wärmeaustauschgerät mit den dazu notwendigen Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgerüstet.
[0015] Das zweite erfindungsgemässe Verfahren überwacht durch Messen des Druckabfalls über der ersten Wärmeaustauschstufe, ob zwischen den Lamellen Kondensat entsteht, das den Luftkanal verstopft, und bewirkt, wenn dies der Fall ist, Abhilfe. Das zweite Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte: Messen des Druckabfalls der Luft über der ersten Wärmeaustauschstufe, Bestimmen, ob der gemessene Druckabfall der Luft einen ersten Schwellwert überschreitet, und wenn dies der Fall ist verhindern, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe strömt, und Messen und Überwachen des Druckabfalls der Luft über der ersten Wärmeaustauschstufe, und Beenden des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe strömt, sobald der gemessene Druckabfall der Luft einen zweiten Schwellwert unterschreitet.
[0016] Der erste Schwellwert ist grösser als der zweite Schwellwert.
[0017] Damit das zweite erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden kann, ist das Wärmeaustauschgerät mit den dazu notwendigen Drucksensoren oder Druckdifferenzsensor ausgerüstet.
[0018] Wenn das Wärmeaustauschgerät eine zweite, aktive Stufe umfasst, in der Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft durch Zufuhr von Energie gepumpt wird, dann bewirkt der Schritt des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe strömt, gemäss einer ersten Variante zudem, dass die Flüssigkeit auch nicht durch die zweite Wärmeaustauschstufe strömt und dass die zweite Wärmeaustauschstufe ausgeschaltet wird, oder der Schritt des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe strömt, bewirkt gemäss einer zweiten Variante, dass die Flüssigkeit an der ersten Wärmeaustauschstufe vorbei geführt wird (Bypass), so dass sie dennoch durch die zweite Wärmeaustauschstufe strömen kann.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figuren sind nicht massstäblich gezeichnet. Fig. 1, 2<sep>zeigen schematisch in seitlicher Ansicht bzw. in Aufsicht die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, das für den Betrieb gemäss dem ersten erfindungsgemässen Verfahren eingerichtet ist. Fig. 3<sep>zeigt drei Diagramme zur Illustration des ersten erfindungsgemässen Verfahrens, und Fig. 4<sep>zeigt schematisch in Aufsicht die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, das für den Betrieb gemäss dem zweiten erfindungsgemässen Verfahren eingerichtet ist.
[0020] Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch in seitlicher Ansicht bzw. in Aufsicht die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts 1 mit einer ersten, passiven Wärmeaustauschstufe 2 und, fakultativ, einer nachgeschalteten, aktiven Wärmeaustauschstufe 3. Die erste Wärmeaustauschstufe 2 umfasst mindestens einen, bevorzugt mehrere Strömungskanäle 4 für die Luft und mindestens einen, bevorzugt mehrere Strömungskanäle 5 für die Flüssigkeit. Die Strömungskanäle 4 für die Luft und die Strömungskanäle für die Flüssigkeit 5 sind in alternierender Reihenfolge angeordnet und durch thermisch passive, Wärme gut leitende Trennwände getrennt. Die Strömungskanäle 4 für die Luft enthalten eine Vielzahl von Lamellen 6, die mit den thermisch passiven Trennwänden in guter thermischer Verbindung sind. Die Abstände zwischen den Lamellen 6 sind gering, damit der Wärmeaustausch zwischen der Luft und der Flüssigkeit effizient ist. Die Strömungskanäle 4 für die Luft verlaufen bei diesem Beispiel in vertikaler Richtung.
[0021] Die fakultative zweite, aktive Wärmeaustauschstufe 3 kann auf verschiedene Weisen ausgebildet sein. Sie kann beispielsweise einen Kühlkreislauf mit einem Kompressor enthalten, in dem eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, wobei die Luft mit dem Kühlkreislauf Wärme austauscht.
[0022] Bei dem in den Fig. 1und 2 gezeigten Beispiel ist die zweite Wärmeaustauschstufe 3 so ausgebildet, dass Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft durch Zufuhr von elektrischer Energie ausgetauscht werden kann, nämlich mittels mindestens einem Peltierelement 10. Die zweite Wärmeaustauschstufe 3 enthält mindestens einen Strömungskanal 7 für die Luft, mindestens einen Strömungskanal 8 für die Flüssigkeit und das mindestens eine dazwischen angeordnete Peltierelement 10, das Wärme von der Flüssigkeit zur Luft pumpt, wenn die Luft erwärmt werden soll, und das Wärme von der Luft zur Flüssigkeit pumpt, wenn die Luft abgekühlt werden soll. Die Flüssigkeit erfährt bei diesem Beispiel keine Aggregatszustandsänderung. Im gezeigten Beispiel strömt die Luft zwischen parallel angeordneten Lamellen 9. die in gutem thermischen Kontakt mit dem mindestens einen Peltierelement 10 sind.
[0023] Das Wärmeaustauschgerät 1 umfasst zudem ein Ventil 11 und fakultativ eine Bypassleitung 12, deren Zweck weiter unten beschrieben ist.
[0024] Für den Begriff «Peltierelement» wird in der Fachwelt oft wie ein Synonym der Begriff «thermoelektrisches Element’* oder der Begriff «Peltier-Wärmepumpe» verwendet. Die thermoelektrischen Elemente basieren insbesondere auf dem Peltier-Effekt, sie können aber auch auf einem anderen thermoelektrischen Effekt wie beispielsweise dem als Thermotunnelung (engl, «thermo tunneling») bekannten Prinzip beruhen.
[0025] Das Wärmeaustauschgerät 1 weist einen Einlass 13 und einen Auslass 14 auf. die an einen externen Flüssigkeitskreislauf anschliessbar sind. Die im Flüssigkeitskreislauf zirkulierende Flüssigkeit wird von einem externen, zentralen Gerät auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt oder gekühlt. Die verwendete Flüssigkeit ist üblicherweise Wasser oder eine Flüssigkeit auf Wasserbasis; es kann aber auch jede andere geeignete Flüssigkeit verwendet werden. Die Strömungskanäle 4 für die Luft verlaufen in senkrechter Richtung. Die Strömungskanäle für die Flüssigkeit sind als Leitungssystem ausgelegt, das den Einlass 13 und den Auslass 14 miteinander verbindet. Das Wärmeaustauschgerät 1 enthält zudem ein Gebläse sowie die nötigen Leitbleche und Führungselemente für die Zwangsführung der Luft durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 und, sofern vorhanden, die zweite Wärmeaustauschstufe 3, sowie einen Ablauf 15 für in der zweiten Wärmeaustauschstufe 3 anfallendes Kondensat. Die Strömungsrichtung der Flüssigkeit ist durch Pfeile 16, die Strömungsrichtung der Luft durch Pfeile 17 dargestellt.
[0026] Das Wärmeaustauschgerät 1 umfasst weiter die für den erfindungsgemässen Betrieb notwendigen Sensoren, nämlich mindestens einen Temperatursensor 18 für die Messung der Temperatur und einen Feuchtigkeitssensor 19 für die Messung der Feuchtigkeit der Luft, die vor der ersten Wärmeaustauschstufe 2 angeordnet sind, einen Temperatursensor 20 für die Messung der Temperatur der Luft, der nach der ersten Wärmeaustauschstufe 2 angeordnet ist, und ein Steuergerät 21. Die Temperatur der Flüssigkeit wird entweder mittels eines beispielsweise beim Einlass angeordneten Temperatursensors 22 gemessen oder vom externen, zentralen Gerät an das Steuergerät 21 übermittelt. Das Steuergerät 21 wertet die von den Sensoren übermittelten Daten aus und steuert sowohl den Durchfluss der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 und als auch das mindestens eine Peltierelement 10.
[0027] Die Fig. 3 zeigt drei übereinander angeordnete Diagramme, die in Funktion der Zeit t folgende Merkmale des ersten erfindungsgemässen Verfahrens anhand eines Beispiels illustrieren.
[0028] Das mittlere Diagramm zeigt den Durchfluss der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2. Der Durchfluss der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 wird jeweils während einer vorbestimmten Zeitdauer T: zugelassen und dann unterbrochen, wobei das Unterbrechen des Durchflusses der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 entweder durch Schliessen des Ventils 11 oder, wenn die Bypassleitung 12 vorhanden ist, durch Umschalten des Ventils 11 erfolgt, so dass die Flüssigkeit durch die Bypassleitung 12 strömt und somit an der ersten Wärmeaustauschstufe 2 vorbei geführt wird.
[0029] Das untere Diagramm zeigt den durch das mindestens eine Peltierelement 10 fliessenden Strom im Fall, dass das Unterbrechen des Durchflusses der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe auch das Unterbrechen des Durchflusses der Flüssigkeit durch die zweite Wärmeaustauschstufe 3 bewirkt. Der durch das mindestens eine Peltierelement 10 fliessende Strom wird jeweils dann, wenn der Durchfluss der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 unterbrochen wird, entweder gleichzeitig oder mit einer zeitlichen Verzögerung ausgeschaltet, damit das mindestens eine Peltierelement 10 nicht überhitzt, [m anderen Fall, dass der Durchfluss der Flüssigkeit durch die zweite Wärmeaustauschstufe 3 nicht unterbrochen wird, wird das mindestens eine Peltierelement 10 nicht ausgeschaltet.
[0030] Das obere Diagramm zeigt den Verlauf der Temperatur der Luft nach dem Austritt aus der ersten Wärmeaustauschstufe 2, d.h. den Verlauf der vom Temperatursensor 20 gemessenen Temperatur. Deutlich erkennbar sind der erste Temperaturanstieg 23 (im Beispiel von 18 °C auf ca. 22 °C), das annähernd konstante Niveau 24 und der zweite Temperaturanstieg 25 (im Beispiel von ca. 22 °C auf ca. 27 °C).
[0031] Der im oberen Diagramm gezeigte Verlauf der Temperatur besteht aus den folgenden, sich wiederholenden Phasen A-D: Phase A: Der Durchfluss der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 ist nicht unterbrochen: Die Luft wird gekühlt, im Beispiel auf ca. 18 °C. Im Laufe der Zeit kondensiert Wasser zwischen den Lamellen 6, das den Strömungswiderstand der Luft zunehmend erhöht. Phasen B bis D: Der Durchfluss der Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe 2 ist unterbrochen. Phase B: Die Temperatur der Luft steigt an auf das annähernd konstante Niveau 24. Phase C: Die Temperatur der Luft verharrt auf dem Niveau 24, da das zwischen den Lamellen 6 angesammelte Wasser verdunstet und dabei die Luft adiabatisch kühlt. Phase D: Die Temperatur der Luft steigt weiter an, sobald das Wasser zwischen den Lamellen 6 verdunstet ist.
[0032] Die Fig. 4 zeigt in Aufsicht das Wärmeaustauschgerät in einer Ausführung, die für den Betrieb gemäss dem zweiten erfindungsgemässen Verfahren eingerichtet ist. Anstelle der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren sind ein erster Drucksensor 26 beim Eintritt der Luft in die erste Wärmeaustauschstufe 2 und ein zweiter Drucksensor 27 beim Austritt der Luft aus der zweiten Wärmeaustauschstufe 3 angeordnet. Die beiden Drucksensoren 26 und 27 messen den absoluten Druck der Luft. Das Steuergerät 21 bestimmt die Differenz der Messwerte der beiden Drucksensoren 26 und 27 und somit den Druckabfall über der ersten Wärmeaustauschstufe 2. Alternativ ist ein Druckdifferenzsensor vorgesehen, der direkt die Druckdifferenz zwischen dem Druck der Luft beim Eintritt in die erste Wärmeaustauschstufe 2 und beim Austritt aus der ersten Wärmeaustauschstufe 2 und somit den Druckabfall über der ersten Wärmeaustauschstufe 2 misst.

Claims (5)

1. Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, bei dem zumindest in einer ersten, passiven Wärmeaustauschstufe (2) Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft ausgetauscht wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Ermitteln der Taupunkttemperatur der Umgebungsluft, Bestimmen, ob die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft höher ist als die Temperatur der Flüssigkeit, und wenn dies der Fall ist Betreiben des Wärmeaustauschgeräts in einem als Pulsbetrieb bezeichneten Betriebsmodus gemäss den folgenden Schritten: die Flüssigkeit während einer vorbestimmten Zeitdauer durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömen lassen, Verhindern, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, und Messen und Überwachen der Temperatur der Luft nach dem Austritt der Luft aus der ersten Wärmeaustauschstufe, wobei die nach dem Austritt aus der ersten Wärmeaustauschstufe (2) gemessene Temperatur der Luft einen ersten Temperaturanstieg anzeigt, dann eine gewisse Zeit auf einem annähernd konstanten Niveau bleibt, und dann einen zweiten Temperaturanstieg anzeigt, Detektieren des zweiten Temperaturanstiegs und Beenden des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, nachdem der zweite Temperaturanstieg detektiert wurde, und Wiederholen dieser Schritte solange die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft höher ist als die Temperatur der Flüssigkeit.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Taupunkttemperatur der Umgebungsluft vermittelt wird durch Messen der Temperatur der Luft und der Feuchtigkeit der Luft vor dem Eintritt der Luft in die erst Wärmeaustauschstufe (2), und Bestimmen der Taupunkttemperatur der Luft aus der gemessenen Temperatur und der gemessenen Feuchtigkeit der Luft.
3. Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts, bei dem zumindest in einer ersten, passiven Wärmeaustauschstufe (2) Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft ausgetauscht wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Messen des Druckabfalls der Luft über der ersten Wärmeaustauschstufe (2), Bestimmen, ob der gemessene Druckabfall der Luft einen ersten Schwellwert überschreitet, und wenn dies der Fall ist Verhindern, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, und Messen und Überwachen des Druckabfalls der Luft über der ersten Wärmeaustauschstufe (2), und Beenden des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, sobald der gemessene Druckabfall der Luft einen zweiten Schwellwert unterschreitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in einer zweiten, aktiven Wärmeaustauschstufe (3) Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft durch Zufuhr von Energie gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verhinderns, dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, auch bewirkt, dass die Flüssigkeit nicht durch die zweite Wärmeaustauschstufe (3) strömt und dass die zweite Wärmeaustauschstufe (3) ausgeschaltet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem in einer zweiten, aktiven Wärmeaustauschstufe (3) Wärme zwischen der Flüssigkeit und der Luft durch Zufuhr von Energie ausgetauscht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Verhinderns. dass die Flüssigkeit durch die erste Wärmeaustauschstufe (2) strömt, bewirkt, dass die Flüssigkeit an der ersten Wärmeaustauschstufe (2) vorbei geführt wird, so dass sie dennoch durch die zweite Wärmeaustauschstufe (3) strömen kann.
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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01423/11A CH705453B1 (de) 2011-08-31 2011-08-31 Verfahren zum Betrieb eines Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgeräts.
ES12758795.4T ES2565815T3 (es) 2011-08-31 2012-08-23 Método de funcionamiento de un dispositivo intercambiador de calor líquido-aire
KR1020147005384A KR20140059215A (ko) 2011-08-31 2012-08-23 액체-공기 열 교환 장치를 작동시키기 위한 방법
PCT/EP2012/066409 WO2013030080A2 (de) 2011-08-31 2012-08-23 Verfahren zum betrieb eines flüssigkeit-luft wärmeaustauschgeräts
JP2014527593A JP2014529054A (ja) 2011-08-31 2012-08-23 気液熱交換器の作動方法
BR112014004693A BR112014004693A2 (pt) 2011-08-31 2012-08-23 método para operação de um dispositivo trocador de calor de líquido com ar
EP12758795.4A EP2751494B1 (de) 2011-08-31 2012-08-23 Verfahren zum betrieb eines flüssigkeit-luft wärmeaustauschgeräts
RU2014112116/12A RU2014112116A (ru) 2011-08-31 2012-08-23 Способ работы жидкостно-воздушного теплообменного устройства
US14/342,363 US20140216710A1 (en) 2011-08-31 2012-08-23 Method For Operating A Liquid-To-Air Heat Exchanger Device
CN201280042463.3A CN103765121B (zh) 2011-08-31 2012-08-23 用于运行液体-空气热量交换设备的方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114383285A (zh) * 2021-12-06 2022-04-22 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调控制的方法、装置、空调及存储介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3026349B1 (fr) * 2014-09-30 2018-01-12 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur d'un dispositif de climatisation et de chauffage en particulier d'un vehicule automobile
CN111939421A (zh) * 2020-07-24 2020-11-17 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 通气治疗设备
US20240045394A1 (en) * 2022-08-03 2024-02-08 Baltimore Aircoil Company, Inc. Drift detection apparatus, system, and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006500A1 (de) * 1990-03-02 1991-09-05 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur verhinderung des beschlags an den innenflaechen von fahrzeugfensterscheiben
EP0508766A2 (de) * 1991-04-09 1992-10-14 Halton Oy Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage und Klimaanlage für dieses Verfahren
US20060086112A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Research Products Corporation Systems and methods for whole-house dehumidification based on dew point measurements
EP1736710A1 (de) * 2004-03-31 2006-12-27 Daikin Industries, Ltd. Klimaanlage
GB2461365A (en) * 2008-07-03 2010-01-06 Stephen Patrick Lester Heat pump control based on a determined dew point

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06307679A (ja) * 1993-04-27 1994-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 輻射冷房装置
JP3351307B2 (ja) * 1997-08-08 2002-11-25 日立プラント建設株式会社 冷媒自然循環式熱交換システム
US6470697B2 (en) * 2000-04-27 2002-10-29 Denso Corporation Air-conditioning system for vehicles
JP3565138B2 (ja) * 2000-05-31 2004-09-15 ダイキン工業株式会社 空調装置
JP4043756B2 (ja) * 2001-10-29 2008-02-06 三菱電機株式会社 空気調和装置及びその制御方法
US6705089B2 (en) * 2002-04-04 2004-03-16 International Business Machines Corporation Two stage cooling system employing thermoelectric modules
KR20040017920A (ko) * 2002-08-22 2004-03-02 엘지전자 주식회사 열교환기의 응축수 배출장치
JP4014491B2 (ja) * 2002-11-07 2007-11-28 シャープ株式会社 空気調和装置
JP2005178405A (ja) * 2003-12-16 2005-07-07 Zexel Valeo Climate Control Corp 空調装置
CN101044358B (zh) * 2004-07-21 2010-04-14 欧文斯科宁知识产权资产有限公司 用于垂直设施的利用冷凝物毛细作用的保温系统
CN2844754Y (zh) * 2005-12-19 2006-12-06 上海约顿机房设备有限公司 一种精确控制温湿度的空调
US8301335B2 (en) * 2008-05-28 2012-10-30 Chrysler Group Llc Efficient AC operation using dew-point temperature
US8297069B2 (en) * 2009-03-19 2012-10-30 Vette Corporation Modular scalable coolant distribution unit
JP5296655B2 (ja) * 2009-10-23 2013-09-25 株式会社日立ハイテクノロジーズ ガスの温湿度調節方法及びガス供給装置
US20110259573A1 (en) * 2010-04-26 2011-10-27 Gac Corporation Cooling system
US7905096B1 (en) * 2010-05-26 2011-03-15 International Business Machines Corporation Dehumidifying and re-humidifying air cooling for an electronics rack
US20120090808A1 (en) * 2010-10-18 2012-04-19 Alcatel-Lucent Usa, Incorporated Liquid cooling of remote or off-grid electronic enclosures
CH704462B1 (de) * 2011-02-14 2015-01-15 Mentus Holdig Ag Flüssigkeit-Luft-Wärmeaustauschgerät mit Peltierelementen.
JP2013088031A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Hitachi Plant Technologies Ltd 冷却システムとその制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006500A1 (de) * 1990-03-02 1991-09-05 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur verhinderung des beschlags an den innenflaechen von fahrzeugfensterscheiben
EP0508766A2 (de) * 1991-04-09 1992-10-14 Halton Oy Verfahren zur Steuerung einer Klimaanlage und Klimaanlage für dieses Verfahren
EP1736710A1 (de) * 2004-03-31 2006-12-27 Daikin Industries, Ltd. Klimaanlage
US20060086112A1 (en) * 2004-10-27 2006-04-27 Research Products Corporation Systems and methods for whole-house dehumidification based on dew point measurements
GB2461365A (en) * 2008-07-03 2010-01-06 Stephen Patrick Lester Heat pump control based on a determined dew point

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114383285A (zh) * 2021-12-06 2022-04-22 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调控制的方法、装置、空调及存储介质
CN114383285B (zh) * 2021-12-06 2023-10-20 青岛海尔空调器有限总公司 用于空调控制的方法、装置、空调及存储介质

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Publication number Publication date
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CH705453B1 (de) 2015-06-30
US20140216710A1 (en) 2014-08-07
CN103765121A (zh) 2014-04-30
ES2565815T3 (es) 2016-04-07
EP2751494B1 (de) 2015-12-30
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KR20140059215A (ko) 2014-05-15
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EP2751494A2 (de) 2014-07-09
WO2013030080A2 (de) 2013-03-07

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