CN105637079B - 用于在制造食品过程中将热从介质传递给热载体的方法和系统及相应的用途 - Google Patents

用于在制造食品过程中将热从介质传递给热载体的方法和系统及相应的用途 Download PDF

Info

Publication number
CN105637079B
CN105637079B CN201480057297.3A CN201480057297A CN105637079B CN 105637079 B CN105637079 B CN 105637079B CN 201480057297 A CN201480057297 A CN 201480057297A CN 105637079 B CN105637079 B CN 105637079B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat carrier
heat
cooling system
drop
air
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480057297.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105637079A (zh
Inventor
克劳斯·瓦斯马特
托拜厄斯·比彻
维丽娜·布鲁门贺夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ziemann Holvrieka GmbH
Original Assignee
Ziemann International 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ziemann International GmbH filed Critical Ziemann International GmbH
Publication of CN105637079A publication Critical patent/CN105637079A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105637079B publication Critical patent/CN105637079B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/04—Preparation or treatment of the mash
    • C12C7/044—Cooling the mash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C11/00—Fermentation processes for beer
    • C12C11/11—Post fermentation treatments, e.g. carbonation, or concentration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12C—BEER; PREPARATION OF BEER BY FERMENTATION; PREPARATION OF MALT FOR MAKING BEER; PREPARATION OF HOPS FOR MAKING BEER
    • C12C7/00—Preparation of wort
    • C12C7/26—Cooling beerwort; Clarifying beerwort during or after the cooling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12H—PASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H1/00—Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages
    • C12H1/22—Ageing or ripening by storing, e.g. lagering of beer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)

Abstract

本发明涉及用于在制造食品、优选制造饮料、具体制造啤酒的过程中将热从介质(M)传给热传递介质(WT)的方法；具有以下步骤：(a)提供热传递介质(WT)，热传递介质(WT)有以液体聚集态存在的流体组分；(b)利用适于形成液滴的装置(2)在大气(A)中形成热传递介质(WT)的液滴，其中大气(A)为气态，热传递介质(WT)将热分散进入大气(A)，且热传递介质(WT)的流体组分(FB)或者一部分流体组分(FB)在液滴形成期间或之后转变成固体聚集态；和(c)使热传递介质(WT)与介质(M)接触，而将热从介质(M)传递给热传递介质(WT)。还涉及用于实施该方法的冷却系统(1)及相应用途。

Description

用于在制造食品过程中将热从介质传递给热载体的方法和系 统及相应的用途
技术领域
本发明涉及一种用于在制造食品、优选地制造饮料、更优选地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体的方法；一种用于在制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体的冷却系统；以及一种热载体、冷却系统和装置在用于在大气中形成热载体的液滴的用途，用于在制造食品、优选地制造饮料、更优选地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体的用途。
在食品、饮料、具体地啤酒的制造中，很久以前便将热载体或传热介质或冷却剂用于从待冷却介质中传递热。在将制冷机使用于啤酒生产之前，在冬季采集天然冰并将其储存在冰窖中直到它被用作啤酒厂中的热载体。但直到仅以有限的量所得到的冰储存被用完，才能够获得冷却效果。介质的冷却是间接地完成，例如利用其中导入冰的漂浮物。
使用天然冰的缺点是，冰仅以从时间和气候条件方面受限制的方式而获得。此外，天然冰并不是以无限制的量而获得。此外，与天然冰的输送和处理有关的工作量较高，这是因为用于输送天然冰的费用是相当大的。此外，在一些地区(例如热带和亚热带地区)，不能获得天然冰从而将其应用于工业化食品制造中。
由于制冷机的使用，因而在工业化食品制造中尤其在啤酒厂中的供冷变得独立于天然冰的可获得性，因此与季节和地理的限制无关。在这个过程中，也可以将工业化制造工厂尤其是啤酒厂设置在其中不能获得天然冰的地区。
在现代的制冷车间中，在冷却循环中携带冷却剂(例如氨)，其中在各循环中执行以下的方法步骤：冷却剂的压缩；从经压缩的温热冷却剂到周围环境的传热，其中发生冷却剂的液化、液化冷却剂经过膨胀喷嘴的膨胀由此使冷却剂冷却；以及在使冷却剂与介质接触之后从待冷却介质到经冷却冷却剂的传热。
其中，经冷却的冷却剂可直接地使用，例如在氨直接蒸发中。可替代地，可利用冷却剂从冷的载体(例如盐水溶液或冰水)中去除热。此外，冷的载体可以再用于从待冷却介质中传递热。
上述的制冷装置消耗电能，该电能被转换成压缩机的机械能。利用冷却剂，在上述的冷却循环中提供冷却性能。
上述的冷却装置的缺点是相对较低的性能指标COP，其在大约3至4.2的范围内。这意味着常规的冷却装置可获得3.0至4.2kWh每1kWh电能的冷却性能。
此外，在常规的冷却装置或制冷装置中，将氨优选地用作冷却剂，但氨在与身体接触时会引起健康问题并且在某些条件下会发生爆炸。
可替代地，将烃类化合物如氟化烃和氟氯化烃(CFC)用作冷却剂，但这些烃类化合物是高价的并且会对环境有极大的影响。
发明目的
因此，本发明的目的是提供一种用于在制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体的方法和冷却系统，及热载体、冷却系统和冷却系统的装置的相应用途，由此实现提高的能量效率、具体地较高的性能指标(每单位消耗电力的制冷量或冷却性能)。因此，食品制造方法中所需的制冷或冷却性能应当以更具有成本效益的方式而提供。
本发明的一个方面提供一种用于将热从介质给传递热载体的方法和冷却系统，以及热载体、冷却系统和冷却系统的装置的相应用途，这确保将所需的冷却性能连续地提供给食品制造车间。
本发明的另一方面提供一种用于将热从介质传递给热载体的方法和冷却系统，以及热载体、冷却系统和冷却系统的装置的相应用途，该热载体、冷却系统和冷却系统允许以在工艺技术方面为简化的方式且在所使用装置方面较不复杂的方式而提供所需的冷却性能。
本发明的又一方面提供一种冷却性能，其中该冷却性能的提供不要求使用导致健康或安全或环境风险的冷却剂，例如氨和烃类化合物，具体地氟化烃和氟氯化烃。
定义
在本申请中，术语“热载体”被定义为可以使用于制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中的适合于吸收热和再次释放热的任何物质。
优选地，术语“热载体”可被定义为任何热载体、冷载体和可用于本申请技术领域的任何冷却剂。其中，根据本发明的热载体可以是大体上为纯的物质或者各物质的混合物，例如溶液、悬浮液、和乳液或气溶胶。优选地，在本申请中的术语“热载体”排除了氨及烃类、尤其是卤代烃、具体地氟化烃和氟氯化烃，并且也可包括类似的物质。
具体地，术语“热载体”可被定义为基于水的热载体，例如含有水的流体，优选地是水，例如原水、酿造水、生产用水、地下水、井水、深井水、地表水、或亚稳态水；水溶液，例如盐水溶液；或者水悬浮液，例如二元冰。在本发明的上下文中，热载体或其液体组分的“固体聚集态”是热载体或其液体组分的冻结状态(具体地冰、雪等)。
根据本发明的热载体含有一个组分，其中所述组分可基于其能量含量、其组成和/或周围条件而以液体或固体聚集态存在。在本申请中，该组分被定义为术语“流体组分”。热载体可完全地由流体组分所组成。然而，热载体也可部分地由流体组分组成，并且也可含有其它组分。根据本发明的热载体的流体组分具体地是水。
因此，热载体可单独地或组合地含有以下所列出的组分：盐类；糖类；油类；结晶抑制剂或防冻剂，例如一元醇或多元醇，具体地乙二醇；冰晶或雪晶；抑制微生物生长和/或导致热载体卫生化的杀生物剂或杀微生物剂，例如氯化合物；结晶核，如细菌或AgI。
根据本发明，术语“介质”是在根据本发明的制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中适合于将热传递给热载体的任何材料。
因此，在本申请中，术语“介质”可包括制造食品、具体地制造饮料、具体地制造啤酒的原材料、中间产品和最终产品。具体地，术语“介质”可被定义为糊状物、醪液、酿造水、生产用水、温水或热水、发酵罐或储罐或另一种容器的内容物、酵母悬浮液、任何制造或处理步骤的啤酒(具体地最终的啤酒)、在任何制造或处理步骤中的含酒精或非酒精性饮料(具体地软饮料)、牛奶、基于茶的饮料、葡萄酒、和果汁饮料、蔬菜汁、水果汁、柠檬水、花蜜、蜂蜜、糖浆、基于茶的液体、精油、这些液体的浓缩液和任何混合物等。
根据本发明，术语“热载体的液滴形成”被定义为将热载体或其流体组分分散或分裂成具有优选地10μm至2mm、具体地10至500μm的液滴尺寸的细小或最细小的液滴。其中，术语“热载体的液滴形成”还包括热载体的喷雾、喷射、雾化或喷洒或者本领域技术人员所了解的适合于将热载体分裂的其它手段。根据本发明，“热载体的液滴形成”是在大气中实施。
在本发明中，术语“大气”被定义为大体上或完全地为气态的物质，该物质包括纯气体、气体的混合物、和气溶胶。优选地，大气是空气或者地球大气的一部分。或者，大气可从地球大气中获得或者可与地球大气流体连通。根据本发明，大气可具有在0.3×105至1.2×105Pa(0.3至1.2巴)、优选地0.5×105至1.15×105Pa、优选地0.9×105至1.10×105Pa、具体地0.95×105至1.05×105Pa范围内的压力。
在本申请中，术语“使热载体与介质接触”被定义为使热载体与介质在空间上如此地彼此靠近以便使从介质到热载体的热传递成为可能。具体地，该术语可以被定义为介质与热载体的直接接触。此外，热载体和介质可以分别从分隔层的一侧与分隔层(例如传热壁、管道或储罐壁)接触，以便利用经过该分隔层的热传导(其中热载体与介质彼此不直接接触)而使从介质到热载体的传热成为可能。
在本申请中，术语“在即将形成液滴之前”被定义为在液滴形成事件之前大于0至小于5秒、具体地大于0至小于1秒的时间范围内的任意时间点。
在本申请中，术语“在适合于液滴形成的装置之前”被定义为在空间上与适合于形成液滴的装置或其一部分，优选地与用于热载体的出口，具体地为喷嘴的距离，其为大于0至小于2cm、具体地大于0至1cm范围内的任何距离。
在本申请中，术语“湿球温度”(也被称为“湿度温度”或“冷却的理论限值”)被定义为当在恒定压力下通过使该部分中的水蒸发而被绝热地冷却的直到达到饱和的其中一部分空气将会具有的、将该过程所需的潜热从该部分中去除的温度。尤其是，湿球温度被定义为根据基于以下出版物的测定方法所测定的温度：《DIN-VDI-Taschenbuch 332》，BeuthVerlag GmbH Berlin Wien Zürich，1999年，开始于120页：“在干湿球湿度计处测定干温度计和湿化温度计的温度；湿化温度计是被紧密贴合的编织包裹物(棉花等)所包围的温度计传感器。用这些温度计所测定的温差除了取决于空气湿度外，还取决于通风速度。因此，至少该湿化温度计被强制通风。强制通风的流速取决于干湿球湿度计的具体实施例并且应至少为2.5m/s”。
可替代地，根据本发明，“湿球温度”可被定义为根据European Norm DIN EN16242：2013-03所测定的湿球温度。
根据本申请，术语“热载体的存放或储存”表示热载体的储藏或储存，具体地在适合于此目的一个容器中。其中，热载体可以向周围环境开放或与周围环境隔离的方式而储存。优选地，热载体的储存是在平的表面上或者在箱状容器中实施。
在本申请中，术语“气体”被定义为任何气体化合物，具体地是空气。其中，该气体还可包含与根据本发明且如上面所定义的“大气”相同的组成。具体地，该气体可以从大气中获得，或者可以是大气的一部分。
在本申请中，术语“保持热载体的运动或移动”优选地被定义为搅拌、泵送、气体的添加、脉动(如在压力下热载体或者在压力下气体或液体的添加)。该术语还包括适合于防止或至少减少在储存期间热载体的团聚的任何类型的热载体的处理。
根据本申请，“部分量”被定义为不同于零且不同于总量的全部量或全体的任意部分。其中，该部分可被定义为在大于零至小于100％范围内的总量的百分率。
根据本申请，术语“用于热载体的液滴形成的装置”被定义为适合于导致热载体或其流体组分分散或分裂成具有优选地10μm至2mm、具体地10至500μm的液滴尺寸的细小或最细小液滴的装置。用于形成液滴的装置具有一个出口，优选地具有喷嘴状结构，该结构适合于如上所述使液体分裂。该装置具体地是雪炮或雪枪或雪喷枪，具体地包括雪和冰人工生产领域的技术人员所了解的所谓的成核剂或成核喷嘴。根据本发明，可使用例如Top Track AG公司，Auw/瑞士，型号“SnoTek”的雪炮和/或成核剂喷嘴，例如专利公开EP2071258中所公开。
根据本申请，术语“用于将热从介质传递给热载体的装置”是适合于将热从介质传递给热载体并且适用于本发明的技术领域的机器或装置。优选地，用于将热从介质传递给热载体的装置包括：被布置在容器壁或容器表面等处的板式换热器、管道换热器、螺旋板式换热器、U型管换热器、管束式换热器、套管式换热器和/或冷却套管；具体地是醪液冷却器等。
根据本申请，术语“用于设定热载体或气体的压力的装置”被定义为适合于将热载体或气体的压力设定为预定水平的装置，优选地是泵、鼓风机、风扇、或压缩机。
根据本申请，术语“分隔装置”是适合于导致在处于液体聚集态的一部分量的热载体与处于固体聚集态的另一部分量的热载体之间发生空间分隔的装置。其中，该分隔装置可以让处于液体聚集态的热载体透过，或者至少可具有用于处于液体聚集态的热载体的通道。
此外，术语“用于排放热载体的装置”被定义为适合于从用于储存热载体的装置中除去热载体的装置，优选地是软管或管或管道等。
在本申请中，方法或装置的性能数COP(性能系数)被定义为限定所获得冷却性能相对于所施加电能的比率的一个特定的无量纲参数。
就根据本发明所描述的方法、装置和用途而言，根据本发明的这些主题的实施所需的其它装置，具体地管道、泵、阀、控制系统、电能供应装置、传感器和测量装置等以及辅助材料和操作材料对于本领域技术人员是已知的，并且为了清楚起见在本说明书中将不作描述。
就在本申请文件中未明确定义的在本申请中所使用的术语而言，本申请中所使用的这些术语与由在该应用的技术领域(即，食品加工和制造、优选地饮料制造、具体地啤酒制造)中的技术人员所使用的常用定义有关。
发明内容
就该方法而言，如上所述的目的是通过本发明的方法而实现。
根据本发明，用于在制造食品(优选地用于制造饮料、具体地用制造啤酒)的过程中将热从介质传递给热载体的方法包括以下步骤：
(a)提供热载体；
其中热载体具有流体组分，该流体组分是以液体聚集态而存在；
(b)利用适合于液滴形成的装置，在大气中形成热载体的液滴；
其中大气为气态；
其中热载体将热释放到大气；
其中在液滴的形成期间或之后，热载体的流体组分或者一部分的流体组分变为固体聚集态；和
(c)使热载体与介质接触；
其中将热从介质传递给热载体。
本发明的一个优点是提供一种方法、冷却系统、以及在用于制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体从而获得提高的能量效率、具体地更高的每单位施加电能的冷却性能产率的热载体、冷却系统和装置的相应用途。
根据本发明，第一次描述了一种用于在制造食品的过程中将热从介质传递给热载体的方法，其中热载体被分裂成最细小的液滴以便热释放并且其中热载体的流体组分或者其中的至少一部分从液体聚集态变为固体聚集态。
由于热载体分裂或消散成细小到最细小的液滴连同热载体的流体组分或部分的流体组分的聚集态变化，因而使热载体基于相当少量的所施加的一次能量(具体地电能)而采用蒸发热的形式将大量的能量释放到大气中，因此释放到周围环境。其中，热释放是基于通过热载体温度下降的热释放(其中热载体热容是相关的)与由于在聚集态变化期间焓的释放(结晶或熔化的焓)所导致的热释放的组合。在根据本发明的方法中，基于1kWh电能的施加，可获得大于200kWh的冷却性能，这与大于200的性能数COP有关。相反，常规的冷却系统在施加1kWh的电能时获得在大约3.0至4.2kWh范围内的冷却能量，这与大约3.0至4.2的COP有关。
这些效果可以通过在大气中的液滴形成而获得，该液滴形成允许热载体的流体组分或一部分的流体组分变为固体聚集态。因此，一旦合适的热载体的液滴结构存在于大气中，则不必输入更多的能量从而实现对大气的传热。
因此，实现提高的能量效率，即更高的每单位施加电能的冷却性能的产率。
因此，利用本发明方法，可以采用节能的方式在短时间内产生大量的固化的热载体，在食品制造的过程中该热载体可以被用作冷源并且可以用于从介质中吸收热。
此外，根据本发明，大气可以是地球大气的一部分或者可以从地球大气中获取或者可以与地球大气流体接触。因此，大气被用作散热体，该大气可随处获得并且没有成本。
优选地，在本发明方法的步骤(c)中，在该状态中应用热载体，因为热载体是从在流体组分的聚集态的完全或部分变化之后的步骤(b)中所获得。由此，在以下步骤(c)中确保热载体的最大热吸收能力。
本发明的公开内容以及具体地如上所述的方法以及如在下文中所描述的用途也包括如下的情况：例如，由于在步骤(b)中所获得热载体的储存期间的热释放因而已在步骤(b)中变为固体聚集态的热载体的流体组分或者其部分的量在步骤(c)中使热载体与介质接触之前再次部分地或完全地变为液体聚集态。具体地，本发明还包括热载体在步骤(c)中的使用，其中部分量的流体组分处于液体聚集态而另一部分量的流体组分处于固体聚集态，例如冰-水混合物或二元冰混合物或冰浆混合物。
此外，根据本发明能够：如果在步骤(b)中所获得热载体的流体组分的一个部分是以液体聚集态而存在，那么在步骤(c)中仅使该部分量的热载体与介质接触，在步骤(c)中流体组分是以液体聚集态而存在。
热载体的使用，其流体组分至少部分地处于液体聚集态(具体地以最大程度或者仅以液体聚集态而存在)，具有可以容易地输送热载体(例如通过在管道中的泵送)的优点。此外，用于将热从介质传递给热载体的热载体与装置的改进结网或改进的接触，导致热载体与介质之间或热载体与装置之间的改进的传热。
即使在根据步骤(c)使用热载体时热载体的流体组分再次以液体聚集态而存在，但由于最后由蒸发冷却所导致的热载体温度下降因而获得高能量效率。例如，当温度下降达10℃时，作为热载体的水的性能数COP为大约42。与常规的冷却系统相比(COP＝3.0至4.2)，这大致与10至14倍的性能数有关。
此外，由于基于水或含有水的热载体(具体地水)的使用，可以确保不存在在损害健康、爆炸危险或对环境破坏方面的风险。
因为根据本发明可以防止在压力下使用冷却剂，所以相应的冷却系统的构造被简化，具体地在压力稳定性和密封性要求的方面。此外，基于水的热载体是价廉的并且可随处获得。
因此，在即将形成液滴之前或者在适合于形成液滴的装置正前面，热载体可具有在-10至10℃、优选地-1至8.5℃、优选地-1至6.5℃、优选地0至6.5℃、具体地0至6℃范围内的温度。
根据本发明的方法允许在宽的温度范围内(具体地也超过水冰点的热载体的温度)使用热载体。由此，可以确保根据本发明的方法的应用的高适应性和延长的时间段。此外，减少了对一年中季节的依赖性。此外，根据本发明，也可以使用具有低于0℃的温度的液态水(处于亚稳态中的水)。
此外，在即将形成液滴之前或者在适合于形成液滴的装置的前面，热载体可具有在4×105至60×105Pa(4至60巴)、优选地5×105至20×105Pa、优选地6×105至10×105Pa、具体地6.5×105至8.5×105Pa范围内的压力。
此外，在液滴形成期间的大气可具有在0.3×105至1.2×105Pa(0.3至1.2巴)、优选地0.5×105至1.15×105Pa、优选地0.9×105至1.10×105Pa、具体地0.95×105至1.05×105Pa范围内的压力。
在形成液滴时通过设定热载体和/或大气的预定压力，而获得小液滴尺寸，这对于热释放是特别有利的。
此外，大气可具有在-50至0℃、优选地-20至-1℃、具体地-8至-1.5℃范围内的湿球温度。
因此，可以在相对于湿球温度的较宽范围内应用根据本发明的方法。因此，扩大了应用的范围，并且该方法也可具体地在-2至0℃范围内的相对较高的湿球温度下适用。
在与介质接触和热吸收(在步骤(c)后)之后，热载体的流体组分可以部分地或全部地以液体聚集态而存在。
由于在与介质接触期间或之后热载体的流体组分至少部分地从固体聚集态变为液体聚集态，因而可确保热载体从介质中吸收大量的热。因此，一方面，可以利用该热吸收能力，这是基于在温度变化时的热载体的热容。另一方面，熔化焓(由于流体组分从固体聚集态到液体聚集态的变化而获得)也可以用于提高冷却效率。
根据本发明的方法还可以包括以下步骤：
(d)在步骤(b)之后且在步骤(c)之前，将全部量或部分量的热载体储存在优选地第一容器中。
由于至少部分量的热载体的储存，因而能够在时间方面使根据本发明的方法的步骤(b)与(c)分开至少达较大的程度。因此，在步骤(b)中所准备的具有减小的热含量的热载体可以以独立于实际需求的更大的量而准备。另一方面，如果可利用充分的储存容量，则在对用于使介质冷却的热载体存在较高需求时，无需在此同时通过根据步骤(b)的热释放而准备热载体。
这里，尤其有利的是，在其中周围条件和因此周围环境或大气条件是尤其有利于此、具体地在冬季月份中的时间段中，可以根据步骤(b)而准备并提供具有减小的热含量的热载体。另一方面，根据步骤(b)所准备的热载体的储存允许在其中周围条件不允许执行步骤(b)或者其中在能量效率方面较不利于执行该步骤的时间段中、具体地在夏季的月份中或者在春季或秋季中，持久地提供所准备的热载体。
本发明的方法还可包括以下步骤：
(e)在步骤(c)之后，全部量或部分量的热载体的储存优选地是在第一容器中或者在第二容器中。
由于根据步骤(c)所获得的具有增加的热含量的热载体的储存，因而进一步促成根据步骤(b)的具有减小的热含量的热载体的准备与在步骤(c)中所准备的热载体的消耗的与时间有关的分隔。因此，由于具有增加的热含量的热载体的储存，因而也可以执行具体地根据步骤(b)的具有减小的热含量的热载体的准备，如果在此同时不根据步骤(c)产生具有增加的热含量的热载体。
此外，通过提供用于储存具有增加的热含量的热载体的第二单独容器(“回流”)，可以防止由于具有减小热含量的热载体(“顺流”)与具有增加热含量的热载体(“回流”)的直接接触所导致的传热，并因此防止较热的部分量的热载体与较冷的部分量的热载体之间的传热。
此外，热载体的液滴形成可以通过施加气体而实施。其中，气体优选地具有在4×105至12×105Pa(4至12巴)、优选地6×105至10×105Pa、优选地7×105至9×105Pa、具体地7.5×105至8.5×105Pa范围内的压力。此外，气体可以从大气中获取。
在形成热载体的液滴时通过施加具有特定压力的气体而获得甚至更小的液滴尺寸，其中通过蒸发的热载体向大气的传热得到改善。此外，如果气体是从大气中获取，则可获得该气体的来源，该气体具有低成本并且随处可获得。此外，在根据本发明的方法中来源于大气的气体的纯度通常是足够高的，并且通常不要求进一步的气体准备。
本发明的一个具体部分是将热载体的温度或湿球温度和压力条件、如上所述的大气和/或气体彼此以任意方式进行组合。
根据本发明的方法还可包括以下步骤：
(f)在步骤(d)期间，使全部量或部分量的储存的热载体运动或保持运动状态。
通过在储存期间使至少一部分的热载体运动或保持运动状态，而防止固体热载体组分的团聚，并且确保热载体的输送性能，具体地可泵送性。
根据本发明的方法还可包括以下步骤：
(g)在步骤(b)之前，使热载体冷却，优选地通过形成热载体的液滴，尤其是通过热载体在大气中的喷雾或喷射或雾化或喷洒，尤其是利用适合于形成液滴的装置；其中热载体将热释放到大气中。
在执行步骤(b)之前利用热载体的冷却，可更容易地获得根据本发明的方法的更优选的操作范围。在步骤(b)中所使用的热载体越冷，可以越容易实现具体地聚集态的变化。而且，由于该预冷却，因而能够使用具有更高起始温度的热载体。
此外，热载体可以是地下水、泉水、深井水或地表水。
通过将上述的水用作热载体，可以足够高的量和纯度而获得随处可获得的低成本的热载体源。
从步骤(c)中所获得的热载体可以在不被用作步骤(b)的起始物料的情况下被丢弃。尤其是，可允许该热载体在地面中滴流或者可排放到地表水。
已在步骤(c)中被加载热的热载体的丢弃、亦即热载体的单次使用，具有如下的优点：在步骤(c)中所加载的热不必再一次被释放到大气，而是与使用过的热载体一起被丢弃。
在本发明方法的一个改进实施例中，可以重复一次或多次的步骤(b)和(c)。其中，已从分别已在之前直接地执行的步骤(c)中所获得的热载体可以在各自的步骤(b)中使用。
通过重复一次或多次的根据本发明方法的步骤(b)和(c)，热载体经历在循环中用热加载与减载之间的持续变化。由此，使热载体的总消耗量最小化。
从装置方面讲，上述目的是进一步由本发明的冷却系统而实现。其中，根据本发明的方法的优点以类似的方式适用于本发明的冷却系统。
根据本发明，第一次提供了用于在制造食品、优选地制造饮料、尤其是制造啤酒中将热从介质传递给热载体的冷却系统的方法，优选地用于实施根据本发明的方法。
其中，热载体具有流体组分。冷却系统具有为气态的大气。此外，冷却系统具有用于形成热载体的液滴(优选地通过热载体的喷雾或喷射或雾化或喷洒)的装置。其中，将用于形成热载体的液滴的装置布置在冷却系统中，以便可以在大气中形成液滴或者可以在液滴形成之后将液滴传递进入大气。冷却系统还包括用于将热从介质传递给热载体的装置。其中，至少在形成热载体的液滴期间，大气是地球大气的一部分或者从地球大气中获得或者与地球大气流体连通。此外，冷却系统适合于使热载体的流体组分或一部分的流体组分成为固体聚集态。
利用根据本发明的冷却系统，能够第一次利用本发明的冷却系统而在用于制造食品的过程中提供所需的冷却性能，其中通过使用简单的装置具体地通过使用用于形成液滴的装置，足以实施本发明。
该冷却系统还可具有用于设定热载体的压力、优选地在用于形成热载体液滴的装置中的热载体的压力的装置。
其中，用于设定热载体的压力的装置可以是单独的装置或者是用于形成热载体的液滴的装置的一部分。
此外，冷却系统还可具有用于将气体压力设定为优选地在4×105至12×105Pa、优选地6×105至10×105Pa、优选地7×105至9×105Pa、具体地7.5×105至8.5×105Pa范围内的压力的装置，优选地是鼓风机或压缩机。有利的是该气体是从大气中获得或获取，并且可将该气体提供给用于形成热载体的液滴的装置。
冷却系统还可具有用于接纳或储存全部量或部分量的热载体的至少一个装置(接纳装置)，优选地是用于在热释放之后接纳热载体的第一容器、和/或用于在热吸收之后接纳热载体的第二容器。
尤其有利的是，用于接纳或储存热载体的装置具有与周围环境热绝缘的外周表面。由此，可使在储存期间从外部进入热载体的热释放最小化，并且可延迟热载体从固体聚集态到液体聚集态(热载体或其流体组分的熔化)的变化。
冷却系统还可容纳一个分隔装置。将该分隔装置布置在用于接纳或储存全部量或部分量的热载体的装置的区域或该装置中。如果存在于接纳装置中的部分量的热载体处于液体聚集态同时存在于接纳装置中的另一部分量的热载体处于固体聚集态，则可以将分隔装置布置在接纳装置的区域或该装置中以便将分隔装置布置在处于液体聚集态的部分量的热载体与处于固体聚集态的部分量的热载体之间的界面处。
可替代地，可以在以液体聚集态而存在的部分量的热载体与以固体聚集态而存在的部分量的热载体之间形成界面。其中，优选地将分隔装置以大体上水平的方式布置在接纳装置中。此外，可以将分隔装置可移动地布置在接纳装置的内部，尤其是沿着被布置成大体上垂直于在以液体聚集态而存在的部分量的热载体与以固体聚集态而存在的部分量的热载体之间界面的轴线。最后，分隔装置可使处于液体聚集态的热载体透过，或者可至少具有用于以液体聚集态而存在的热载体的一个通道。
分隔装置允许单独地将分别以液体聚集态和固体聚集态而存在的部分量的热载体储存在用于接纳或储存热载体的一个装置和相同装置或者接纳装置中。由此，排除了对第二接纳装置的需求。此外，分隔装置提供将部分量的热载体保持在单独地以液体聚集态和固体聚集态而存在的可能性。因此，可以防止以固体聚集态而存在的部分量的热载体进入例如泵，在这将会被认为是不利的情况下。
在一个优选实施例中，分隔装置适合于传导热。因而，以固体聚集态而存在的部分量的热载体能够从以液体聚集态而存在的部分量的热载体中吸收热。因此，使以液体聚集态而存在的部分量尽可能地冷却。由此，当利用以液体聚集态而存在的部分量的热载体时，可以进一步提高能量效率。
尤其有利的是，将分隔装置可移动地布置在接纳装置的内部。这里，可提供用于接纳以各自的聚集态而存在的热载体的两个单元，这两个单元在空间或容积方面可变的，使得它们可以适应于各自的储存容量的实际需求。
如果分隔装置另外可使以液体聚集态而存在的热载体透过或者具有至少一个相应的通道，那么可以以简单的方式将出现在以固体聚集态而存在的热载体的区域中的热载体的熔化液体提供至以液体聚集态而存在的部分量的热载体的一侧。由此，可以单独地将热载体保持在液体聚集态和固体聚集态。
具体地，根据本发明冷却系统的可以具有用于相同目的的在容器壁与分隔装置之间的环状通道。
此外，分隔装置可具有元件，优选地平面的塑料板，具有优选地多边形(例如，三个至十二个边缘或角)、具体地蜂窝设计。其中，这些元件可以彼此连接并且/或者可以经由连接元件而彼此连接。
包括如上所述元件的分隔装置的这种设计与刚性板相比提高了分隔装置的适应性，并且还允许熔化的水经过被布置在单个元件中或之间的至少一个开口的透过或通过，其中该开口优选地是缝隙形状。如果这些元件的设计是多边形、具体地六边形，那么可以有利地防止这些元件的倾斜。
此外，分隔装置可以是可加热的，以便在延长的冷却期中实现有利的熔化。
冷却系统还可具有用于从用于接纳或储存全部量或部分量的热载体的装置中排放热载体的装置，优选地第一容器。其中，将用于排放热载体的装置的至少一个进口布置在分隔装置的区域，优选地布置在分隔装置处，具体地布置在以液体聚集态而存在的部分量的热载体的一侧上的分隔装置处。
由于如上所述用于排放热载体的装置的布置，可以确保可以从接纳或储存装置中排放出仅以液体聚集态而存在的热载体。在将含有水的热载体或者水用作热载体的情况下，还可以通过应用水的异常的现象并通过在该界面处排放热载体而确保从接纳或储存装置中排放出仅以液体聚集态而存在的热载体，从而将具有最低的有效温度的液体从接纳装置中排放出作为热载体。由此，提高根据本发明的冷却系统的传热的能量效率，并且扩大热载体的应用范围。此外，虽然提供了相同的冷却性能，但可以减小热载体的流率。
另外，如上所述的目的是通过根据本发明所获得的热载体的使用、本发明装置的使用、本发明冷却系统的使用、和本发明热载体的使用而实现。就根据本发明的使用而言，本发明方法和冷却系统的相同优点以类似的方式而适用。
因此，在根据本发明的方法的步骤(b)之后所获得的热载体可用于在制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体。
此外，用于在大气中形成热载体的液滴(优选地通过热载体在大气中的喷雾或喷射或雾化或喷洒)并且用于使热载体的流体组分或者一部分的热载体的流体组分变为固体聚集态的装置可在冷却系统中用于在制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体。
此外，根据本发明的冷却系统可以用于在制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体并且/或者用于实施该方法。
最后，热载体可以用于在制造食品、优选地制造饮料、具体地制造啤酒的过程中将热从介质传递给热载体，其中该热载体具有流体组分。其中，在热载体的液滴形成期间或之后，热载体已将热释放到大气，优选地在从介质中吸收热之前通过热载体在大气中的喷雾或喷射或雾化或喷洒。在本文中，大气为气态，并且优选地是地球大气的一部分或者从地球的大气中获取或者与地球大气流体接触。在将热释放到大气期间，在液滴的形成期间或之后，热载体的流体组分或一部分的流体组分可变为固体聚集态。
替代实施例
在根据本发明的方法中，优选地按所述的顺序执行步骤(a)、(b)和(c)。由于在步骤(c)中的热吸收之前的步骤(b)中的热释放，因而确保热载体的最大热吸收能力。
然而，本发明并不局限于此。例如，可以改变步骤(b)和(c)的顺序而按步骤(a)、(c)和(b)的顺序执行本发明的方法。
附图说明
下面利用实施例和附图来进一步更详细地描述本发明。在附图中：
图1是根据本发明的冷却系统的第一示例性实施例的示意图；
图2是根据本发明的冷却系统的第二示例性实施例的示意图；
图3是根据本发明的分隔装置的示例性实施例的示意性俯视图(局部视图)。
具体实施方式
根据图1的图示，根据本发明的冷却系统1的第一实施例包括：大气A；用于形成热载体WT的液滴的装置2，该装置2中容纳流体组分FB(未图示)；用于将热从介质M传递给热载体WT的装置4；和用于接纳储存热载体WT的装置6。其中，装置6是由用于在将热从热载体WT传递至大气A之后接纳或储存热载体WT的装置61、和/或用于在将热从介质M传递至热载体WT之后接纳或储存热载体WT的装置62所组成。
此外，系统1也可以具有用于设定热载体WT的压力pWT的装置8、以及用于设定气体G的压力pG的装置10。如前所述热载体WT的在这些装置之间的输送是利用泵14在管道12中实施。
根据本发明，例如将作为热载体的处于液体聚集态的水提供给装置2以便形成热载体的液滴。后者(装置2)可以是例如雪炮或雪喷枪或雪枪。利用用于设定热载体WT的压力pWT的装置8(可以是泵)，将热载体WT水的压力设定为适合于形成液滴的压力。为了形成热载体的液滴，还可使用压力下的气体G，可利用装置10来设定该压力。其中，在本实施例中，装置10可以是鼓风机或压缩机。
将处于压力下的热载体WT提供至装置2中的喷嘴状出口，并且在通过或离开出口时被分裂(亦即喷雾、喷射、雾化或喷洒成)成细小或最细小的液滴。其中，将装置2布置成使得热载体WT在离开装置2时到达大气A。由于它们的大表面，因而所形成的热载体液滴具有较大的与大气A的接触面积，其中促进通过蒸发一部分热载体引起的热释放。一部分热载体WT的蒸发导致大量的热从以液体聚集态而存在的剩余部分的热载体WT中被释放出，该液体聚集态的剩余部分的热载体WT不仅发生冷却而且从液体变为固体聚集态。因此，热载体WT以冰晶或雪的形式而冻结。
然后，将冰状或雪状的热载体导入容器61中并储存于其中，直到其进一步使用。在需要这样的情况下，然后将热载体WT提供至装置4以便利用泵14将热从介质M传递给处于固态或液体聚集态或者具有两种聚集态的混合物(例如二元冰)的状态的热载体WT。装置4在现有技术是已知的，并且可以是例如采用板式换热器设计的麦芽汁冷却器；将介质M热麦芽汁提供给该麦芽汁冷却器进行冷却。
所提供的热载体WT从热介质M中吸收热，其中热介质M被冷却。由于该热吸收，部分量或全部量的热载体可变为液体聚集态，另外会经历温度的升高。
之后，将以这种方式获得的热载体WT接纳在用于储存热载体WT的第二容器62中。从这里，如有需要，则利用泵14将热载体WT再次提供给装置2(例如雪炮或雪喷枪)以便再次被喷雾或喷洒从而形成液滴。
就如前所述的方法或冷却系统1而言，热载体WT可以在一次循环中被使用一次或多次，亦即，热载体WT可以被重复地用于热的吸收和释放。
根据本发明的方法能够在相对较短的时间内(例如在冬季月份期间)产生大量的具有低热含量的热载体WT，即冰和雪。该量足以满足工业化食品制造商，具体地饮料制造商或啤酒厂的需求，如以下的计算例中所示。
其中，在能量和装置方面的工作相对较小，因为装置2的环境(即大气A)可以无限制的无成本的散热体的形式而获得。此外，由于冷却连同聚集态从液体到固体的变化，因而显著地提高热载体水的热吸收能力。
图2中示出了根据本发明的冷却系统1的第二示例性实施例。为了避免重复，而将图2中与前面在图1中所描述为相同的该系统的各部分的描述加以省略。
根据第二实施例的冷却系统1与第一实施例的不同之处在于：该冷却系统1只具有一个用于接纳或储存热载体WT的装置6。在此接纳装置6中，以液体聚集态而存在的部分量的热载体WT和以固体聚集态而存在的部分量的热载体WT可以同时被储存。其中，接纳装置6的上部接纳以固体聚集态而存在的热载体WT(雪/冰)，其中在接纳装置6的下部储存以液体聚集态而存在的热载体WT。被设计成水平布置的分隔壁的分隔装置16将在接纳装置6中的两个部分量的热载体WT加以分隔。分隔装置16可被布置成可基于以液态和固体聚集态所存在的热载体WT的填注高度而沿X轴线移动，其中X轴线被布置成垂直于分隔装置16的表面。
可以将分隔装置16设计成使得当在分隔装置16上方的以固态(冰和雪)所存在的部分量的热载体WT熔化时，熔化的液体热载体WT可以在重力作用下经过在分隔装置16与接纳装置6的容器侧壁之间的环状通道18而流入接纳装置6的下部，下部中存在以液体聚集态(冰水)而存在的部分量的热载体。
作为该实施利的一个替代实施利，根据本发明的分隔装置16可具有元件24，这些元件24彼此连接并且/或者彼此相连以代替通道18或者除通道18外而附加存在。在一个优选实施例中，元件24是平的塑料板，优选地具有三角形到八边形，优选地六边形，具体地蜂窝设计(图3)。其中，元件24可以彼此接触并且可利用连接元件26彼此连接。如上所述的元件构成的分隔装置16的这种结构使得分隔装置16是可移动的并且允许熔化水经过一个或多个开口28的透过或通流，这些开口28被布置在单个元件之间，这些单个元件优选地是窄缝状。如果元件24的设计是多边形、具体地六边形，那么有利地防止这些元件24的倾斜。
冷却系统1具有优选地用于将热载体WT从接纳装置6中排放出的装置20。其中，装置20具有至少一个进口22，该进口22被布置在分隔装置16处以液体聚集态所存在的部分量的热载体WT的一侧上。由于水的反常，因而如上所述的进口22的布置可以确保利用装置20将可利用的以液体聚集态所存在的大体上为最冷的部分量的热载体WT(亦即处于大约0℃处的冰水)从接纳装置6中排放出，并且通过其使用以便在装置4中吸收热从而将热从介质M传递给热载体WT。由于已知的因温度导致的层的形成，因而在接纳装置6底部的水温通常为4℃。已在装置4中被加热而返回到接纳装置6的热载体WT的回流，因此优选地是在接纳装置6的底部的区域的最低点而实施。
为了在热载体WT的液滴形成期间尽可能高地实现向大气A的热释放，而将液体热载体WT从接纳装置6中优选地在接纳装置6的底部区域中的最低点排放出，该处热载体水具有大约4℃的温度。然而，热载体WT的排放并不局限于此，而可以在接纳装置6内部的任意点实施。
根据本发明，存在于接纳装置6中的部分量的热载体WT可以基本上被排放并且用于从介质M中传递热，其具有最低温度。由此，总体地提高热吸收能力，并因此提高冷却性能效率。
此外，可以在其中具有最高温度热载体WT所存在的点，将已被介质M所加热的热载体WT导入接纳装置6中。
因此，如上所述的根据本发明的冷却系统1的第二实施例只需要一个接纳装置6，用于储存以液体聚集态而存在的部分量的热载体WT，以及以固体聚集态而存在的部分量的热载体WT。此外，位于上面的以固体聚集态而存在的部分量对被布置在下面的以聚集态而存在的部分量具有隔热或者甚至冷却效果。因此，可以长时间地提供具有高热吸收能力的热载体。
根据本发明，可以将常规的雪炮或雪喷枪用作用于形成热载体的液滴的装置，例如Top Track AG(Auw/瑞士)公司的型号“SnoTek”或“NESSy”。在本发明的上下文中，用于实现液滴最佳形成的所谓成核剂或成核喷嘴的应用是尤其优选的。
一旦大气A或周围环境显示适当的条件，则优选地连续地和/或以最大能力实施液滴的形成和因此雪或冰的产生。
优选地，在热载体WT的液滴形成期间，大气A的湿球温度为大约-2至-1.5℃。这里，热载体WT的温度，具体地如果水是热载体WT，优选地为6℃或更低。
关于能量效率的说明
实施例1
利用根据本发明的冷却系统1，利用作为热载体WT的水及作为用于形成热载体WT的液滴的装置2的一个或多个雪炮或雪喷枪(大气的估计温度的示例性实施例：-2℃)而获得45.2m3/h的雪的流率。这里，用于水泵8的运行或者用于获得所需流率或水压的水泵8的所需电功率为7.5kW。此外，产生增压空气(大约60L/min，在8巴的压力下)需要4.5kW的电功率，这支持水的喷雾和因此支持雪形成。总计，这导致3.77m3雪/kWh的雪的产生。
基于此，可用600kg/m3的雪的估计密度和335kJ/kg的熔化焓来计算以下的冷却性能：3.77m3/kWh×600kg/m3×335kJ/kg＝757,770kJ/kWh电力。
由于1kWh＝3,600kJ，因而获得大约210kWh/kWh电力的冷却性能。因此，性能数COP为210。常规冷却系统的性能数COP为3.0至4.2。根据本实施例，获得是常规冷却系统的70至50倍的制冷效率。
实施例2
可替代地或除聚集态的变化外，通过蒸发冷却而获得进一步的冷却性能。
利用根据本发明的冷却系统1，通过将水用作热载体WT并且将雪炮或雪喷枪用作用于形成热载体WT的液滴的装置2，而获得27.1m3/h的水的流率。为此，为了使水泵运行而产生所需的流率或水压，需要7.5kW的电功率。在本实施例中，没有增压空气用于采用通过喷雾方式的水滴形成。因此，获得总计为3.61m3/kWh电力＝3610kg/kWh电力的喷雾水的体积产率。
由于与大气A的接触，因而通过一部分水的蒸发而使水滴冷却，因此如果大气A的空气温度和湿球温度低于水的温度，则将热传递进入大气A。在本实施例中，实现喷雾水10K的温度下降。
基于此，在施加1kWh的电能下，获得Q＝m×c×dT＝3,610kg×4.18kJ/kgK×10K＝150,898kJ的热量。
由于1kWh＝3,600kJ，因而获得大约41.9kWh/kWh el的冷却性能。因此，仅在冷却方面，性能数COP为41.9。常规冷却系统的性能数COP为3.0至4.2。根据本实例，获得是常规冷却系统的10至14倍的制冷效率。
在无聚集态变化情况下的根据本发明的热载体WT的液滴形成和具体地如实施例2中所描述的方法，也可有利地适用于将热载体WT预冷却到例如低于6℃的较低温度。由此，可以更快或更简单地实现包括热载体WT的聚集态变化的液滴形成。具体地，可以将热载体WT的另一个单独的预冷却省略。利用现代的雪炮或雪喷枪，能够在低于6℃的水温下实现雪或冰的形成。
经过本发明人的大量计算已证明：在中欧在通常的冬季期间利用根据本发明的方法或冷却系统可以产生的雪或冰的量，完全足够满足中型或甚至大型啤酒厂的每年的制冷需求。

Claims (23)

1.一种用于在制造食品的过程中将热从介质传递给热载体的方法，包括以下步骤：
(a)提供所述热载体，
其中所述热载体具有以液体聚集态而存在的流体组分；
(b)利用适合于形成液滴的装置(2)在大气中形成所述热载体的滴液，
其中所述大气为气态，
其中所述热载体将热释放到所述大气，
其中在所述液滴的形成期间或之后，所述热载体的所述流体组分或者一部分的所述流体组分变为固体聚集态；和
(c)使所述热载体与所述介质接触，
其中将热从所述介质传递给所述热载体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述液滴之前大于0秒至小于5秒或者在适合于形成液滴的所述装置(2)的前面，所述热载体具有在-10至10℃范围内的温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在形成所述液滴之前大于0秒至小于5秒时或者在适合于形成液滴的所述装置(2)的前面大于0cm至小于2cm处，所述热载体具有在4×105至60×105Pa范围内的压力；并且/或者
其中在所述液滴的形成期间，所述大气具有在0.3×105至1.2×105Pa范围内的压力。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述大气具有在-50至0℃范围内的湿球温度。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热载体的所述流体组分在使其与所述介质接触并吸收热之后部分地或完全地以液体聚集态而存在。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
(d)在步骤(b)之后且在步骤(c)之前，将全部量或部分量的所述热载体储存。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
(e)在步骤(c)之后，将全部量或部分量的所述热载体储存。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热载体的液滴形成是通过使用气体而实施。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
(f)在步骤(d)期间，使所储存的全部量或部分量的热载体运动或保持在运动状态。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
(g)在步骤(b)之前，使所述热载体冷却，
其中所述热载体将热释放到所述大气。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热载体是地下水、泉水、深井水或地表水。
12.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从步骤(c)中获得的所述热载体能被丢弃。
13.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，重复一次或多次所述步骤(b)和(c)。
14.一种用于在制造食品的过程中将热从介质传递给热载体的冷却系统(1)，
其中所述热载体具有流体组分；
其中所述冷却系统(1)至少具有：
为气态的大气；和
用于形成所述热载体的液滴的装置(2)，
其中用于形成所述热载体的液滴的装置(2)被布置在所述冷却系统(1)中，使得所述液滴能在所述大气中形成，或者在它们的形成之后所述液滴能被传递至所述大气；和
用于将热从所述介质传递给所述热载体的装置(4)，
其中，至少在所述热载体的液滴形成期间，所述大气是地球大气的一部分或者从地球大气中获得或者与地球大气流体连通，且
其中所述冷却系统(1)适合于使所述热载体的所述流体组分或者一部分的所述流体组分变为固体聚集态。
15.根据权利要求14所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统(1)还具有用于设定所述热载体的压力的装置(8)。
16.根据权利要求14或15所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统(1)还具有用于设定气体的压力的装置(10)，其能将所述气体提供给所述用于形成热载体的液滴的装置(2)。
17.根据权利要求14或15所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统(1)还具有至少一个用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)。
18.根据权利要求17所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统(1)还具有分隔装置(16)；
其中所述分隔装置(16)被布置在所述用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)中或其区域中；
其中，存在于所述用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)中的一部分量的所述热载体处于液体聚集态并且在此同时存在于所述用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)中的另一部分量的所述热载体是以固体聚集态而存在，将所述分隔装置(16)布置在所述用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)的区域中或者所述用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)中，使得所述分隔装置(16)被布置在以液体聚集态而存在的部分量的所述热载体与以固体聚集态而存在的部分量的所述热载体之间的界面处，或者形成在以液体聚集态而存在的部分量的所述热载体与以固体聚集态而存在的部分量的所述热载体之间的界面。
19.根据权利要求17所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统(1)还具有：用于从所述用于接纳或储存全部量或部分量的所述热载体的装置(6)中排放所述热载体的装置(20)。
20.一种从根据权利要求1所述的方法的步骤(b)中所获得的热载体的用途，该热载体用于在制造食品的过程中将热从介质传递给所述热载体。
21.一种装置(2)在冷却系统(1)中的用途，该装置(2)用于在大气中形成热载体的液滴，并用于使所述热载体的流体组分或所述热载体的一部分的流体组分变为固体聚集态，所述冷却系统(1)用于在制造食品的过程中将热从介质传递给所述热载体，并且/或者用于执行根据权利要求1至13中的至少一项所述的方法。
22.一种根据权利要求14至19中的至少一项所述的冷却系统(1)的用途，该冷却系统用于在制造食品的过程中将热从介质传递给热载体；以及/或者用于执行根据权利要求1至13中的至少一项所述的方法。
23.一种热载体的用途，该热载体用于在制造食品的过程中将热从介质传递给热载体，
其中所述热载体具有流体组分；
其中在从所述介质中吸收热之前，所述热载体已经将热释放到大气，所述将热释放到大气是在大气中形成所述热载体的液滴期间或之后进行的；
其中所述大气为气态；并且
其中在将热释放到所述大气期间，所述热载体的所述流体组分或者一部分的所述流体组分已在所述液滴的形成期间或之后变为固体聚集态。
CN201480057297.3A 2013-10-17 2014-08-26 用于在制造食品过程中将热从介质传递给热载体的方法和系统及相应的用途 Expired - Fee Related CN105637079B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310017220 DE102013017220A1 (de) 2013-10-17 2013-10-17 Verfahren und Kühlsystem zum Übertragen von Wärme aus einem Medium auf einen Wärmeträger in einem Verfahren zur Lebensmittelherstellung, vorzugsweise bei der Getränkeherstellung, insbesondere bei der Bierherstellung; und entsprechende Verwendungen
DE102013017220.9 2013-10-17
PCT/EP2014/068079 WO2015055341A1 (de) 2013-10-17 2014-08-26 Verfahren und kühlsystem zum übertragen von wärme aus einem medium auf einen wärmeträger in einem verfahren zur lebensmittelherstellung, vorzugsweise bei der getränkeherstellung, insbesondere bei der bierherstellung; und entsprechende verwendungen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105637079A CN105637079A (zh) 2016-06-01
CN105637079B true CN105637079B (zh) 2018-11-02

Family

ID=51454669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480057297.3A Expired - Fee Related CN105637079B (zh) 2013-10-17 2014-08-26 用于在制造食品过程中将热从介质传递给热载体的方法和系统及相应的用途

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3058058B1 (zh)
CN (1) CN105637079B (zh)
DE (1) DE102013017220A1 (zh)
WO (1) WO2015055341A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014110088A1 (de) 2014-07-17 2016-01-21 ZIEMANN HOLVRIEKA GmbH Verfahren zum Steuern oder Regeln einer Vorrichtung zum Ausbilden von Tröpfchen eines Wärmeträgers in einer Atmosphäre in einem Verfahren zur Lebensmittelherstellung, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und entsprechende Verwendungen
DE202014010452U1 (de) 2014-07-17 2015-08-03 Ziemann International GmbH Behälter zum Aufnehmen und/oder Lagern eines Wärmeträgers zur Verwendung des Wärmeträgers als Kühlmittel in einem Verfahren zur Lebensmittelherstellung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0478118A1 (en) * 1990-08-31 1992-04-01 Taiyo Sanso Co., Ltd. Apparatus for producing frozen particles
DE19852185C2 (de) * 1998-08-04 2001-01-11 Mg Chorzow Spolka Z O O Trockenschneekanone
CN1833151A (zh) * 2003-07-09 2006-09-13 澳大利亚穆勒工业有限公司 冷却系统和方法
CN201729821U (zh) * 2010-08-08 2011-02-02 高振安 啤酒激冷器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB417035A (en) * 1933-04-10 1934-09-26 Leblanc Vickers Maurice Sa Cold accumulator
US4838039A (en) * 1986-10-17 1989-06-13 Cbi Research Corporation Direct contact evaporator/freezer
EP2071258A1 (de) 2007-12-14 2009-06-17 Bächler Top Track AG Nukleatordüse, Verwendung einer Nukleatordüse, Schneekanone, Schneilanze und Verfahren zum Erzeugen von Eiskeimen und von künstlichem Schnee
DE202009011311U1 (de) * 2009-08-12 2009-10-22 Systemtechnik Vritherm Gmbh Eisspeicher
US20130264032A1 (en) * 2011-02-26 2013-10-10 Naeem Ahmad Snow/ ice making & preserving methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0478118A1 (en) * 1990-08-31 1992-04-01 Taiyo Sanso Co., Ltd. Apparatus for producing frozen particles
DE19852185C2 (de) * 1998-08-04 2001-01-11 Mg Chorzow Spolka Z O O Trockenschneekanone
CN1833151A (zh) * 2003-07-09 2006-09-13 澳大利亚穆勒工业有限公司 冷却系统和方法
CN201729821U (zh) * 2010-08-08 2011-02-02 高振安 啤酒激冷器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3058058B1 (de) 2018-03-14
DE102013017220A1 (de) 2015-04-23
CN105637079A (zh) 2016-06-01
WO2015055341A1 (de) 2015-04-23
EP3058058A1 (de) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101166424B (zh) 饮料分配器的制冷系统和方法
US7980081B2 (en) Configurations and methods for LNG fueled power plants
CN104697267B (zh) 水冷式双制冷型半导体蓄冷保温箱
CN201053795Y (zh) 一种保鲜冷库用的冰蓄冷恒温恒湿装置
US20160153709A1 (en) Beverage Container Cooling System and Method
CN105637079B (zh) 用于在制造食品过程中将热从介质传递给热载体的方法和系统及相应的用途
CN102492505A (zh) 一种两段式单循环混合制冷剂天然气液化工艺及设备
CN201149399Y (zh) 一种制冷及融霜系统
CN107407510A (zh) 使用lgwp制冷剂的吸收式制冷循环
CA2766361A1 (en) Co2 refrigeration system for ice-playing surface
CN202562155U (zh) 接触式载冷剂相变动态制冰装置
CN104567061B (zh) 一种双工况液态冰冷水机组
CN106969536B (zh) 地水气三源一体热泵机组
CN204460813U (zh) 一种双工况液态冰冷水机组
CN202274675U (zh) 一种相变储能热泵循环系统
CN101514859B (zh) 多功能冰温、速冻一体库
CN105303702B (zh) 即热即冷式冷热两用自动售货装置及其供货方法
Dhankhar A study on refrigeration
CN107726690B (zh) 一种过冷水制冷系统
CN102494467A (zh) 带二级分凝分离回热式混合工质节流制冷的冷冻贮存箱
US20200271366A1 (en) Refrigerating device
CN205102489U (zh) 一种解压冰箱
CN111076475A (zh) 冷气空调冰箱
CN102183109A (zh) 一种制取颗粒冰的方法及其装置
CN201954865U (zh) 超临界co2制冷机组储液罐的压力控制设计

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181102

Termination date: 20200826

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee