CN102472602A - 热交换系统、以及用于操作热交换系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热交换系统，包括带有设置在流动部段（21）中的流动通道（210）的热交换器（2）。为了在传输流体（3）和在工作状态下流经流动通道（210）的热传输介质（4）之间进行热量交换，所述传输流体（3）能通过入流面（201）与所述热交换器（2）以流动的方式进行接触，并且又能通过出流面（202）从所述热交换器（2）引离。根据本发明，为了确定所述热交换器（2）的污染程度（V），设置形式为压力传感器（5）和/或速度传感器（5）的污染传感器（5），能利用所述污染传感器来确定传输特征参数（TK），所述传输特征参数被表征用于所述传输流体（3）从入流面（201）通过出流面（202）的流动。此外，本发明涉及一种用于操作热交换系统（1）的方法。

Description

热交换系统、以及用于操作热交换系统的方法
本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的热交换系统以及根据独立权利要求11的前序部分所述的、用于操作热交换系统和测定热交换系统的污染程度的方法。
在绝大多数的应用中从现有技术中已知热交换系统的应用。热交换器在冷却设备中、例如在通常的家用冰箱中、在用于建筑物的空调设备中或者在所有类型的车辆中、首先在机动车、飞机和轮船中用作在内燃机中的水冷却器或油冷却器，在冷却介质循环中、例如在热泵中用作冷凝器或汽化器，并且应用在本领域技术人员所有已知的其它大量不同的应用中。
在此，由完全不同的应用以不同的可能性适合地对热交换器进行分类。一种实验在于，根据不同类型的热交换器的构造或制造进行区分。
从而一方面可以根据所谓的“薄板制成的热交换器”进行分类，其还称为“管道热交换器”，并且另一方面根据“迷你通道（Minnichannel）热交换器”、“微型通道热交换器”或“微通道热交换器”进行分类。
自从很长时间以来熟知的、薄板制成的管道热交换器、例如所有类型的热交换器用于在两种介质之间进行热量传递，例如但是不仅仅地用于从冷却介质传递至空气，或者相反地进行，例如由传统的家用冰箱已知，其中通过用于在冰箱内部产生冷却功效的热交换器将热量发送给周围空气。
在此，在热交换器外部的周围介质，即例如水、油或最为常见简单的周围空气相应地被冷却或者被加热，其例如吸收热量或者由其将热量传递至热交换器。第二种介质例如可以是液态的冷却载体或热量载体或者是蒸发的或冷凝的热传输介质。在此，在本申请的范围内，术语“热传输介质”理解成每种能有利地应用在热交换器中的流体。因此，术语“热传输介质”不仅包括在技术中已知的常规的冷却介质，而且还包括每种其它适合的热传输介质或冷却剂。如果在确定的应用中，热交换器例如是单一的冷却器、例如在内燃机中的冷却器，则该热传输介质尤其当然还可以是单纯的水或油，其作为冷却剂通过热交换器进行循环。
在每种情况下，周围介质、例如空气与在热交换系统中进行循环的第二种介质、例如冷却剂相比，具有明显较低的热传递系数。这通过用于所述两个介质的非常不同的热传递面来进行补偿：具有高的热传递系数的介质、即热传输介质在管中流动，所述管在外侧面上由于薄板（肋、薄层）具有强烈扩大的表面，在该表面上热传递例如通过空气来实现。
图2示出了根据本发明的具有本身已知的由薄板制成的管道热交换器的热交换系统。在实践中，热交换系统在此通过多个这种元件形成。
在此，外部表面与内部表面的比例与薄层几何情况（= 管直径，管布置结构和管间距）相关，以及与薄层间距相关。薄层间距对于不同的应用来说以不同的方式来选择。然而仅在热力学方面，该薄层间距应尽可能小，然而不应如此小，使得空气侧的压力损失过大。经济的最佳值为约2 mm，这是对于液化器和重冷却器来说典型的值。
这种所谓的薄板制成的管道热交换器的制造根据自从很长时间以来已知的下述标准化的工艺来实现：薄层利用压力机和专门的工具来冲裁，并且彼此地置于包中。然后，将管插入，并且以机械的方式或者以液压的方式将管展开，从而在管和薄层之间形成非常好的接触并且由此形成良好的热传递。然后，各个管通过弯曲和收集-及分配管彼此连接、通常彼此焊接。
在此，所述效率地明显通过下述实际情况来确定，即在层表面和空气之间进行传递的热量必须经由热管线通过薄层传递至管。薄层的传导能力越强或厚度越厚，但是在管之间的距离越小，这种热传递就越有效。在此谈论薄层效率。所以目前大多用铝作为薄层材料，其在经济的条件下具有高的热传导性（约220 W/mK）。管间距应尽可能小，然而这会导致下述问题，即需要很多管。很多的管意味着高成本，因为该管（通常由铜制成）明显比薄的铝薄层更昂贵。这种材料成本可以通过下述方式降低，即减小管直径和壁厚度，这就是说，用大量的小管代替少量的大管来构造热交换器。这种解决方案在热力学方面是最佳的：非常多的管具有狭窄的间距并且具有小的直径。然而，重要的成本因素还是用于展开和焊接所述管的工作时间。其在这种几何结构中会极度升高。
由此，在几年前已经研发新种类的热交换器、所谓的迷你通道热交换器或微型通道热交换器或微通道热交换器，所述热交换器根据完全不同的方法来制造，并且几乎与薄板制成的管道热交换器的理想（Idealbild）相应：多个小管具有小的间距。
替代小的管，然而在袖珍热交换器中应用铝挤压型材，其具有非常小的、直径例如约为1 mm的通道。这种同样是本身已知的挤压型材例如在图1的根据本发明的实施例中应用并且示意性地示出。在实践中，热交换器在此根据所要求的热功效（Wärmeleistung）已经可以利用一个唯一的挤压型材用作中心的热交换元件。为了实现较高的热传递功效，当然在唯一一个热交换系统中还可以同时设置多个挤压型材，这些挤压型材以适合的组合例如通过输入管线和排出管线彼此连接、例如彼此焊接。
这种型材例如能以适合的挤压方法简单地且以多种形状由多种材料来制造。但是还已知其它的用于制造迷你管道热交换器的制造方法，例如组装适合成型的型材板，或者其它的适合的方法。
这种型材不能并且不需要展开，并且所述型材还不插入到被冲裁的薄层组中。替代于此，例如在两个彼此紧靠的型材之间（通常的距离例如< 1 cm）设置板带、特别是铝板带，从而通过彼此交替设置的板带和型材而形成一种热交换器组。然后所述组在焊炉中完成焊接。
这就是说，即使在应用迷你通道热交换器时，为了增加表面并且为了改善例如在迷你通道热交换器的内部流动的热传输介质和空气之间的热传递，例如要将热量排放给该空气，类似于由薄板制成的管道热交换器地同样经常应用薄层。
在此，在两种热交换器类型中已知：薄层具有隙部、所谓的“通风孔或者说通风缝隙”。正如本领域技术人员可能已知的那样，所述通风孔大多是在薄层面中的盖状布置，一方面例如空气可以流经该通风孔，另一方面在其上还可以形成空气的涡流，从而附加地提高在空气和薄层之间有效的接触时间或有效的接触面，热量应利用所述空气进行交换，从而能进一步提高热交换的效率。这些措施自从很长时间以来就已知道，其中通风孔的正确的几何设计方案根据应用可以是非常不同的。在最简单的情况下，通风孔仅是在薄层中的隙部、即细长状的凹部或开口。
通过在微通道热交换器中的窄的间距和小的通道直径就形成了具有非常高的薄层效率和非常小的填充体积（通道内侧）的热交换器。该技术的其它优点是：避免了材料配对（Materialpaarung）（腐蚀）;较小的重量（没有铜）；高的压力稳定性（约100 bar）以及紧凑的结构（热交换器的典型的深度为例如20mm）。
在机动使用中，在20世纪90年代已经完成迷你通道热交换器。较小的重量、较小的块厚度（Blocktiefe）以及在此需要的受到限定的尺寸是对此理想的前提条件。车辆冷却器以及用于车辆空调设备的液化器和汽化器当今几乎仅利用迷你通道热交换器来实现。
在固定不变的领域内，一方面大多需要较大的热交换器，另一方面在此更确切的说最佳的价格功效比例要比重量和紧凑性更为重要。迷你通道热交换器此前要在尺寸方面进行限定，以便对此进行考虑。必须将非常小的模块进行费事地连接。此外，在挤压型材中相对多地使用铝，从而几乎没有期望由材料使用来获得成本优点。
然而首先相对于铝来说大大提高了的铜价格现在导致了：该工艺还对于固定的使用来说变得更感兴趣。
在此，在全部此前已知的热交换系统中的问题是：对于热交换系统的系统组件的污染，特别是对于热交换器本身的污染，这就是说，首先对于热交换器的薄层的污染，这在工作状态中原则上不可避免。
空气加载的热交换器、例如液化器或重冷却器（Rückkühler）通常在被污染的环境中进行工作。空气的污染可以是自然的方式（花粉、昆虫、粉尘、树叶等）或者工业的方式（磨灰、轮胎磨损物、粉尘、包装材料粉末等）。很多的污物附着在空气加载的热交换器上，并且随着时间塞满该热交换器。
热交换器可能随着时间逐渐地由这种和其它所有类型的、包含在冷却空气中的污物所污染，例如冷却空气借助于相应的风扇被引导经过该热交换器，这例如可能导致了：热交换器的表面的热传递系数降低，从而明显使热传递功效（Wärmeübertragungsleistung）降低。这可能导致被提高的运行成本，或者在极端的情况下热交换系统根本不再引起所要求的热交换功效（Wärmeaustauschleistung），这在最严重的情况下可能会导致更为严重的损害。
在此上述通风孔对于污物来说尤其是无抵抗能力的。刚好该通风孔为所有类型的污物提供了良好的支持。污物积聚在薄层中的通风孔的棱上，并且从而导致了：薄层的热传递变差，进而导致热交换器的功效损失，因此这可能会导致能量消耗的提高，直至可能导致功能停止。
因此污物的后果是非常常见的，提高了空气侧的阻力并且由此减小了空气体积流，并且还降低了热传递。这可能会导致，要进行冷却的所连接的机器、例如数据处理设备或内燃机或其它机器过热，并由此受到损害。而且对物品也产生损害，例如存储在冷藏库中的食品例如可能由于缺乏冷却而变质。
在此，所述问题不仅在由薄板所制成的管道热交换器中而且在具有薄层的微型通道热交换器中出现。
为了防止这种严重的损害并且抵抗这种污物，需要定期对于热交换器进行费事的清洁，或者该热交换器设有相应的过滤器。而且还必须定期地对于过滤器进行清洁。
在此，在已知的系统中，热交换器的清洗仅已经由于结构的原因是复杂的进而费事且昂贵的，例如因为热交换器在安装状态下不能容易地直接地接近。在多种已知的热交换系统中，例如需要打开壳体，以便例如对于热交换器本身或者在热交换系统的壳体内部中的其它主要部件进行清洁，或者还仅进行检查：是需要进行清洁还是也许还可以推迟。在此，壳体的打开不仅费事而且复杂。在这种情况下，相应已被联机的热机正如已经阐述的那样必须停止运行，因为热交换系统壳体通常已经出于安全原因不能打开，或者出于技术原因在工作状态中根本不能打开。
另一点是，随着时间逐渐增加的污染可以通过对于热交换系统的适合的控制和/或调节在一定的限度内通过下述方式得到补偿，即例如将风扇—该风扇将用于进行热交换的空气输送过热交换器—的功效在其功效方面与污染程度相关地进行调整。或者通过下述方式：热传输介质经由热交换器的通流或者其工作压力以适合的方式进行重新调节，或者相应地对于其它的运行参数进行调整。
然而所有这些措施的前提是：必须知道热交换系统的污染程度，更确切地说，优选不仅在质量方面，而且还在数量方面必须已知，并且特别是还必须对于污染的与时间相关的改变进行检测。
因此本发明的目的在于，提供一种改善的热交换系统，该热交换系统克服由现有技术已知的问题，并且该热交换系统尤其允许连续地对于热交换系统、特别是热交换器的薄层的污染程度进行监测。特别是要提出一种热交换系统，其中在给定的界限内使得确定的并且相关的运行参数可以匹配于热交换系统的变化的污染，从而热交换器或者整个热交换系统的热传递功效还可以在较长的运行时间上得以最佳化，并且在较长的工作时间上即使在污染逐渐增加时也可以确保一种预先给定的热传递功效。此外，通过本发明可以确保：自动地识别可预先给定的污染程度，从而在无需较大耗费的情况下，就可以自动地识别用于必要的清洁工作的最佳时刻。
本发明的实现所述目的的主题通过独立权利要求1和11的特征来表征。
从属权利要求涉及本发明的特别有利的实施例。
因此本发明涉及一种热交换系统，包括带有设置在流动部段中的流动通道的热交换器。为了在传输流体和在工作状态下流经所述流动通道的热传输介质之间进行热量交换，所述传输流体能通过入流面与所述热交换器以流动的方式进行接触，并且又能通过出流面从所述热交换器引离。根据本发明，为了确定所述热交换器的污染程度，设置形式为压力传感器和/或速度传感器的污染传感器，能利用所述污染传感器来确定传输特征参数，所述传输特征参数被表征用于所述传输流体从入流面通过出流面的流动。
通过根据本发明的对于所表征的传输特征参数进行监测的污染传感器可以首次实现，自动地且连续地对于热交换系统的随着时间逐渐增加的污染进行监测，其中在热交换器上的压力损失显著地提高之前，借助于根据本发明的污染传感器已经能识别出热交换器的功效下降。这是本发明的重要知识，其大量采用热交换器已经在一种污染程度时的功效下降，其中热交换器的逐渐增加的污染还不导致在热交换器上的压力损失的提高。相反，在污染的较早的阶段导致在热交换器上的压力损失降低。
这就是说，通过本发明首次实现了，由热交换器的所表征的传输特征参数、例如由在热交换器上的压力降或者由传输流体例如流经热交换器的空气的流动速度，就能可靠地推断出热交换器的功效或者功效的变化。
由此，例如可以通过在一定的限度内对于热交换系统进行适合的控制和/或调节而以下述方式来补偿所述热交换系统的逐渐增加的污染，即例如风扇—该风扇将用于进行热交换的空气输送过热交换器—的功效在其功效方面与污染程度相关地进行匹配。或者通过下述方式：适合地对于经由热交换器的热传输介质的流通或者工作压力进行重新调节，或者相应地对于其它的工作参数进行调整。
在此，在本发明的对于实践来说特别重要的实施例中，能够连续地查明所述热交换系统的污染程度，更确切地说，如果必要的话不仅在质量方面而且在数量方面来进行，其中特别是还能对于污染的与时间相关的改变进行检测。这就是说，可以在根据本发明的热交换系统中连续地对于热交换系统的、特别是热交换器的薄层的污染程度进行监测。
这使得，在预先给定的限度内确定的且相关的运行参数被系统化地匹配于热交换系统的变化的污染，从而热交换器的或整个热交换系统的热传递功效在较长的运行时间内即使在污染逐渐增加时仍可以不断地被优化，由此即使在较长的工作时间内与热交换器的污染无关地确保可预先给定的热传递功效。可以通过本发明自动地识别出一种可预先给定的污染程度，从而在无需较大耗费的情况下就可以自动地识别出用于必要的清洁或保养工作的最佳时刻。
本发明基于这种知识：传输流体的表征性的传输特征参数以明确的且可复制的方式与热交换系统的污染程度、特别是与热交换器的污染程度相关。
在此，所述传输特征参数例如可以是传输流体经由热交换器的流动速度，即例如空气经由热交换器的流动速度。然而，所述传输特征参数还可以是传输流体的压力，例如是空气在其通过入流面进入到热交换器中之前的压力，或者是在通过热交换器的出流面流出之时或者之后的压力。
特别优选地，所述传输特征参数是在热交换器上的压差或者压力损失。正如稍后还要借助于图4和图5详细阐述的那样，即在试验中已经强调：热交换器的逐渐增加的污染以表征的方式对于流动的传输流体与污染程度相关的压力损失施加影响。
通过相应的校准测量（Eichmessung），例如可以制出一种查找表格或者数学函数，其与传输流体的压力损失和/或绝对压力值和/或表征的流动速度相关地反映出热交换系统的污染程度，其中可能还要考虑其它参数、例如风扇的转速、热交换系统的温度或其它参数或者运行参数和状态参数。本领域技术人员已知可将哪些参数详细地考虑用于确定所述污染程度，并且当然与相应的热交换系统的正确的实施方式相关。
特别有利地，本发明可以用在热交换器中，其包括用于扩大有效的热传递面的薄层，其中所述薄层优选具有开头所述的通风孔。
换句话说，通风孔的污染非常令人吃惊地首先导致一种降低的压力损失，正如稍后还将借助于图5进行阐述的那样。在此，所述压力损失作为污染量的函数首先降至最小，以便然后在继续污染时再次提升。这就是说，在热交换器上的压力损失首先随着污染提高而下降，这与预期的完全不同。
本发明的重要的知识在于，通风孔、特别是通风孔的棱但是还有通风孔的开口隙部的逐渐增加的污染使得首先在通风孔的棱上的涡旋得以降低或最小化，或者在相应的污染时甚至完全被阻止，从而形成较少的湍流，进而通过由薄层所形成的流动通道的总压力损失变小。这就是说，热交换器的随之发生的功效下降由通风孔处的涡旋的减小而引起，这是因为减少了有效的接触时间或者减小了传输流体与热交换器的有效接触面。
在使用这种知识的情况下，在一种特殊的实施例中，非常简单的、用于测量所述压力损失的污染传感器可以安装在根据本发明的热交换系统上，其对于在热交换器上的压力损失的下降进行探测，进而可以对于优选与时间相关的污染程度进行测量。在此，特别是要确保：空气量分别在干净的和污染的状态下基本上相同，相对于该空气量分别对于在热交换器上的相应的压力损失进行测量。风扇的转速和其它环境条件应优选地在干净的和污染的状态之间尽可能地相同。此外，对此例如在转速调节的、根据EC技术的通风机中，还可以使用马达的电流消耗来作为信号。
正如已经多次阐述的那样，在对于实践来说特别重要的实施例中，为了提高在流动部段上的热交换率，可以设置薄层，其中在所述薄层上优选设置特别是形式为通风孔或者通风间隙（Louver）的通流孔。
在此，根据本发明的热交换系统的至少一个热交换器是微通道热交换器，和/或至少一个热交换器是管道热交换器。
通常在实践中在本发明的热交换系统中，传送装置、特别是风扇以本身已知的方式被设置用于将传输流体从所述入流面输送至所述出流面，其中在实践中所述传输流体通常是环境空气。
正如同样已经阐述过的那样，所述传输特征参数可以是传输流体的压力、尤其是在所述热交换器的入流面和出流面之间的压力损失，和/或所述传输特征参数可以是传输流体的流动速度和/或还可以是传输流体的其它表征性的流动特性。
特别有利地，为了对于热交换系统的工作参数或状态参数进行控制和/或调节，和/或为了对其进行数据检测，控制单元、特别是具有数据处理设备的控制单元与热交换器的传感器和/或与传送装置和/或与污染传感器和/或与热机进行信号连接。
在此，在实践中根据本发明的热交换系统可以是一种冷却器，特别是用于车辆、尤其用于地面车辆、用于飞机或者用于水运工具的冷却器，或者用于移动或静止供热设备、冷却设备或空调设备的冷却器、冷凝器或汽化器，特别是用于机器、数据处理设备或者用于建筑物的冷却系统。
此外，本发明涉及一种用于操作所述的根据本发明的热交换系统的方法，其中对于一种传输特征参数进行测量，并且由所述传输特征参数求得所述热交换器的污染程度。
在此，在对于实践来说特别重要的实施例中，由所述传输特征参数测得在热交换器上的压力降，其中，特别是可以由压力损失求得所述热交换器的热传递功效的下降（Rückgang）。
在此，可以与所述热交换器的污染程度相关地对于所述传送装置的功率、特别是风扇的转速进行控制和/或调节，和/或与污染程度相关地自动地求得用于维修工作的时刻。
有利地，在根据本发明的热交换系统中，以在线方法、特别是通过内联网和/或通过因特网对于控制中心的工作数据和/或状态数据进行监测，和/或以这种方式对于热交换系统进行控制和/或调节。
下面借助于附图详细地描述本发明。在示意图中示意性地示出：
图1示出了根据本发明的具有微通道热交换器的热交换系统的第一实施例；
图2示出了根据图1的具有薄板制成的管道热交换器的第二实施例；
图3示出了具有用于确定压力损失的压差测量装置的实施例；
图4示出了在不同的污染程度时与传输流体的流动速度相关的压力损失；
图5示出了与污染程度相关的压力损失和功效曲线。
在图1中以示意图示出了根据本发明的热交换系统的第一实施例，其具有微通道热交换器，该热交换系统在下面总地设有附图标记1。
图1的根据本发明的热交换系统1包括热交换器2，该热交换器在本实例中是本身已知的微通道热交换器2，其具有设置在流动部段21中的流动通道210。为了在本情况下作为周围空气的传输流体3和在工作状态下流经所述流动通道210的热传输介质4之间进行热量交换—该热传输介质例如是冷却介质4、例如CO2，传输流体3可以通过入流面201与热交换器2以流动的方式进行接触，并且又可以通过出流面202从热交换器2引离。
根据本发明，为了确定热交换器2的污染，设置了一种污染传感器5，该污染传感器在本实例中沿空气3的流动方向设置在由薄层6组成的薄层组之前。污染传感器6是压力传感器6或者是速度传感器6或者是流通传感器6或者是其它适合的污染传感器6，利用所述传感器可以确定一种传输特征参数TK，该传输特征参数对于传输流体3从入流面201经由出流面202的流动进行表征。
具有多个带有层表面62的薄层6的薄层组用于提高在流动部段21和在本实例中作为周围空气3的传输流体3之间的热交换率。
在图1的实施例中，未明确示出示出可能存在的通风孔（Louver）。因此，在根据图1的特殊实施例中，在薄层6上可以设置通风孔，并且在其它的实施例中也可以不设置，因为对于相应的其它应用来说不需要通风孔。
在实践中，在图1中出于清楚的原因未示出的风扇7用于将空气3输送通过由薄层6组成的组，从而根据图4例如与热交换器2的污染强度相关地例如对于流动速度LG进行调节，该污染强度已经借助于污染传感器5进行探测。在此，传输流体空气3由风扇7沿箭头3的方向吹过由薄层6组成的组。
在图1中可以清楚地看出，该图涉及具有一种微通道热交换器2的根据本发明的实施例，其具有多个在此为微通道210的流动通道210。
图2与图1的实施例的不同之处基本上仅在于：替代微通道热交换器2应用一种常规的薄板制成的管道热交换器2，其中在薄层6中可以清楚地看到通风孔61，其在图2的实例中还未被污染。与图1的实施例的另一种不同之处在于：污染传感器5安装在由薄层6组成的薄层组之内。
不言而喻，在每种根据本发明的实施例中，还可以在适合的位置处替代地设置其它的污染传感器5或者可以同时附加地设置多个污染传感器5。
对于完全特殊的布置来说，在同一个热交换系统中可以同时设置微通道热交换器2和常规的薄板制成的管道热交换器。
在图3中示意性地示出了另一种对于实践来说非常重要的实施例，其具有用于确定在热交换器2上的压力损失ΔP的压差测量装置。风扇7以本身已知的方式使具有表征性的传输特征参数TK的周围空气3经由入流面201输送通过热交换器2，并且使空气3经由出流面202通过覆盖部A又从热交换系统1中引导至外部环境。
为了确定在空气3贯穿经过热交换器2时的压力损失ΔP，分别在视图左侧在入流面201之前并且在视图右侧在出流面202之后设置污染传感器5，从而可以由已测量的压差来确定在热交换器2上的压力损失ΔP。
当然可以理解的是，这对于本发明来说首先不是决定性的，利用该器件可以确定压力损失ΔP。同样还可以有利地应用其它本身已知的压差测量器。
最后，在图4中还示意性地示出了用于热交换系统1的特征性的传输特征参数TK的典型的特性曲线组（Kennlinienfeld），该热交换系统具有带有薄层6和通风孔61的微通道热交换器2。
在图4的实施例中，在不同的污染程度V，（V0，V1，....至V最大）时与传输流体3的流动速度LG相关地将压力损失ΔP示出作为传输特征参数TK。本领域技术人员无问题地理解，相应的特征曲线组还可以被制定用于其它的传输特征参数TK、例如用于通流量等，并且当然还可以用于其它类型的热交换器，例如用于薄板制成的管道热交换器。
曲线V0属于刚被清洁的、即尚未被污染的热交换系统1。在确定的工作时间之后，在相同的热交换系统1中记录所述特征曲线组的曲线V1。热交换器2现在已经程度更强地被污染，这可以识别为相应较小的压力损失ΔP。曲线V1与属于未被污染的热交换器2的曲线V0相比更平坦地延伸。在进一步工作时，热交换器2越来越多地被污染，直至该热交换器最后经过V2、V3等在曲线V最大时具有最大允许的污染，并且必须被重新清洁。
最后，图5以示意图示出了表征性的图表，其阐述了在污染程度V和压力损失ΔP的由此所引起的变化之间的相互关系，以及热交换器2的热传递功效PW的随之出现的缩减（Rückgang）。
在水平的横坐标上示出了热交换器2的污染程度V，其根据图示从左向右逐渐升高，其中在左侧的纵坐标轴ΔP上记录了在热交换器2上的压力损失ΔP，而在右侧的纵坐标轴PW上同时能看出热传递功效PW的由所述逐渐增加的污染程度V引起的降低。
在此，实线ΔP相应于压力损失ΔP与污染程度V相关的曲线，而点线表示所述热传递功效PW与污染程度V相关的下降。在此，压力损失ΔP和热传递功效PW在污染程度V时相同为零，这就是说对于未被污染的热交换器2来说分别标准化为100%。
在尚还较少的污染V时，在热交换器2上的压力降ΔP首先保持几乎恒定直至临界的污染程度VK，压力损失ΔP从该临界的污染程度以进一步增加的污染程度V突然且显著地降低，直至压力损失ΔP的值在污染程度Vm时达到一种最小值。同时，热传递功效PW迅速下降。在VK和Vm之间的污染间隔之前和在VK和Vm之间的污染间隔期间，仅通风孔61首先基本上掺加有污染颗粒，这一点导致了：传输流体3、即例如流经通过热交换器2的空气3的湍流越多地降低，通风孔61就越强地用污物阻塞。由此，空气3能更容易地和/或更快速地穿过热交换器2。这一方面引起了压力损失ΔP的降低，且另一方面导致了：在传输介质3和热交换器2之间的有效接触时间或有效接触面降低了，这还引起了热传递功效PW的所观测的显著降低。
在污染更强时，压力损失ΔP再升高。原因在于：在各个薄层之间的间隔现在逐渐增加地被污物阻塞，通风孔61被装入到该薄层中，从而每个时间单位在相同的风扇功效时能通过热交换器2输送越来越少的空气3。
在此重要的是：在压力损失ΔP的最小值的附近，热传递功效PW已经下降至不能再允许的程度，在该特殊的实例中已经下降为最大可能的热传递功效PW的50%。
因此本发明的主要认识在于：不止是在升高的压力损失ΔP时才需要净化所述热交换器，而是已经更早地、亦即在下述阶段：压力损失ΔP显著下降，就要净化热交换器。
因此，利用本发明一方面可以最佳地确保遵守净化时间间隔，并且另一方面保证以最佳设计的方式来操作根据本发明的热交换系统。此外，类似自动出现的电子信号还可以用于其它目的，并且例如还可以有利地用于不同的服务目的。

Claims (15)

1. 热交换系统，包括带有设置在流动部段（21）中的流动通道（210）的热交换器（2），其中为了在传输流体（3）和在工作状态下流经所述流动通道（210）的热传输介质（4）之间进行热量交换，所述传输流体（3）能通过入流面（201）与所述热交换器（2）以流动的方式进行接触，并且又能通过出流面（202）从所述热交换器（2）引离，其特征在于，为了确定所述热交换器（2）的污染程度（V），设置形式为压力传感器（5）和/或速度传感器（5）的污染传感器（5），能利用所述污染传感器来确定传输特征参数（TK），所述传输特征参数被表征用于所述传输流体（3）从入流面（201）通过出流面（202）的流动。
2. 根据权利要求1所述的热交换系统，其中，为了提高在流动部段（21）上的热交换率设置薄层（6）。
3. 根据权利要求2所述的热交换系统，其中，在所述薄层（6）上设置特别是形式为通风孔（61）的通流孔（61）。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，至少一个热交换器（2）是微通道热交换器（2）。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，至少一个热交换器（2）是管道热交换器（2）。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，传送装置（7）、特别是风扇（7）被设置用于将传输流体（3）从所述入流面（201）输送至所述出流面（202）。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，所述传输特征参数（TK）是传输流体（3）的压力、尤其是在所述热交换器（2）的入流面（201）和出流面（202）之间的压力损失（ΔP）。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，所述传输特征参数（TK）是传输流体（3）的流动速度。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，为了对于热交换系统的工作参数或状态参数进行控制和/或调节和/或为了对其进行数据检测，控制单元、特别是具有数据处理设备的控制单元与热交换器（2）的传感器和/或与传送装置（7）和/或与污染传感器（5）和/或与热机进行信号连接。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统，其中，所述热交换系统是冷却器，特别是用于车辆、尤其用于地面车辆、用于飞机或者用于水运工具的冷却器，或者用于移动或静止的供热设备、冷却设备或空调设备的冷却器、冷凝器或汽化器，特别是用于机器、数据处理设备或者用于建筑物的冷却装置。
11. 用于操作根据前述权利要求中任一项所述的热交换系统（1）的方法，其中对于传输特征参数（TK）进行测量，并且由所述传输特征参数（TK）求得热交换器（2）的污染程度（V）。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，由所述传输特征参数（TK）求得压力降（ΔP）。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中，由压力损失（ΔP）求得所述热交换器（2）的热传递功效（PW）的下降。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，与所述热交换器（2）的污染程度相关地对于所述传送装置（7）的功率、特别是风扇（7）的转速进行控制和/或调节，和/或其中与污染程度相关地自动地求得用于维修工作的时刻。
15. 根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中，由所述热交换系统（1）以在线方法、特别是通过内联网和/或通过互联网对于控制中心的工作数据和/或状态数据进行监测，和/或对于热交换系统（1）进行控制和/或调节。
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