CZ304827B6

CZ304827B6 - Zařízení k výrobě studené vody pro chlazení místnosti

Info

Publication number: CZ304827B6
Application number: CZ2002-2941A
Authority: CZ
Inventors: Horst Doerk
Original assignee: Menerga Gmbh
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2014-11-26
Also published as: HUP0300422A2; PT1259769E; EP1259769B1; HU228723B1; EP1259769A1; ATE283463T1; WO2001065188A1; NO20024015D0; ES2230266T3; NO20024015L; AU2001230251A1; NO315440B1; CZ20022941A3; SK286594B6; SK12462002A3

Abstract

Zařízení k vytváření studené vody pro chlazení místnosti, pro chladicí plochy a chladiče ve vybavení budov, zejména pro chladicí stropy (11) s chladicím strojem (2, 3, 5, 6) a s před ním zapojeným kondenzačním chladičem (14), kterým proudí kapalina a vzduch, jenž ho ochlazují, je uspořádáno tak, že chladicí proud vzduchu kondenzačního chladiče (14) se nechá zatěžovat vodou a kapalina (4), kterou chceme chladit, proudí přes tepelný výměník (23) a kondenzátor (3) nebo přímo k mezizásobníku (9) nebo přímo ke spotřebiči (11). Před kondenzátorem (3) je zapojen vzduchový kondenzátor (26), který je uspořádán v odvětrávacím kanálu kondenzačního chladiče (14).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k vytváření studené vody pro chlazení místnosti, pro chladicí plochy a chladiče ve vybavení budov, zejména pro chladicí stropy s chladicím strojem a s před ním zapojeným kondenzačním chladičem, kterým proudí kapalina a vzduch, jenž ho ochlazují.

Dosavadní stav techniky

Je známá výroba studené vody pro chladicí plochy pomocí chladicího stroje. Přitom je také známo, chladit kondenzátor popř. zkapalňovač chladicího stroje pomocí vodního koloběhu, ve kterém je uspořádán tepelný výměník, který je protékán vzduchem. Je také známo, že zatěžováním tepelného výměníku vodou se může zlepšit odvod tepla (chladicí věž s kapalinou).

Úkolem vynálezu je, zlepšit chladicí výkon zařízení výše uvedeného typu při malých nákladech na instalaci a pořízení.

Podstata vynálezu

Úkol se podle vynálezu řeší tím, že chladicí proud vzduchu kondenzačního chladiče je zatěžován vodou a že kapalina, kterou chceme chladit, proudí volitelně skrz kondenzátor chladicího stroje nebo přímo ke spotřebiči nebo k oběma.

Dále je před kondenzátorem zapojen vzduchový kondenzátor a vzduchový kondenzátor je uspořádán v odvětrávacím kanálu kondenzačního chladiče.

Zatěžováním tepelného výměníku vodou na straně vzduchu se jednoduše a nákladově příznivě stává účinnějším poskytnutí požadovaného chladicího výkonu, který je k dispozici. To je výhodné zejména tehdy, když jsou zapotřebí větší chladicí výkony, jako například v létě. Pomocí zatěžování tepelného výměníku vodou a tím podmíněným ochlazováním vzduchu se uskutečňuje odvod kondenzačního tepla na nižší úrovni teploty. Kvůli nižší kondenzační teplotě pracuje chladicí stroj s příslušně příznivějším koeficientem výkonu.

Přednostně se navrhuje, že kondenzační chladič je deskový tepelný výměník z polypropylénu.

Protože v tepelném výměníku kondenzačního chladiče se pracuje s vodou, hraje přitom velkou roli materiál deskového tepelného výměníku. S polypropylénem se používá materiál, u kterého nemůže docházet k žádným pevným usazeninám podmíněným používáním vody.

Zejména výhodné je, když ve chladicím koloběhu chladicího stroje je před expanzním ventilem uspořádán tepelný výměník, skrz který proudí voda, dříve než se voda přivádí do proudu vzduchu kondenzačního chladiče. Pomocí tím dosaženého ochlazení chladivá před vstříknutím do odparníku se jednoduchým a ekologickým způsobem dosahuje dalšího zlepšení koeficientu výkonu.

Další zvýšení chladicího výkonu je možné pomocí, předřazeného vodnímu kondenzátu, vzduchového kondenzátorů, který je uspořádán zejména v odvětrávacím kanálu popř. odvětrávacím otvoru kondenzačního chladiče.

Další výhoda spočívá ve zvýšení teploty odvětrávaného vzduchu a v jím způsobeném poklesu relativní vzdušné vlhkosti. Tím se zmenšuje nebezpečí tvorby kondenzátu v odvětrávacím kanálu. Odpařením aerosolů, existujících v odvětrávaném vzduchu za kondenzačním chladičem, se

- 1 CZ 304827 B6 odebírají základy života bakteriím, zejména Legionella pneumophila, nacházejícím se uvnitř. Přitom je zvláště výhodné, když je v odvětrávacím kanálu kondenzačního chladiče uspořádán vzduchový kondenzátor.

Další předností je kompaktnost zařízení. Tím se zabraňuje ztrátám energie pomocí ohřevu vedení se studenou vodou mezi jednotlivými součástmi zařízení, jakož i pomocí jinak běžné spotřeby energie pro pumpy.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje:

obr. 1 první příkladné provedení a obr. 2 druhé příkladné provedení.

Příklady provedení vynálezu

Přístroj popř. zařízení má chladicí stroj, s koloběhem J_ chladivá, ve kterém je uspořádán kompresor 2. Ve směru proudění za kompresorem 2 je uspořádán kondenzátor (zkapalňovač) 3, kterýje chlazen druhým koloběhem 4 kapaliny, kterýje dále popsán níž. Chladivo se dostává od kondenzátoru 3 přes expanzní ventil 5 k odpamíku 6, na kterém je připojen třetí koloběh 7.

Chladicí výkon, odevzdávaný od odpamíku 6 třetímu koloběhu 7, se přivádí přes čerpadlo 8 k mezizásobníku 9. Od mezizásobníku 9 se chladicí výkon přivádí přes čtvrtý koloběh 10 ke chladicí ploše 11 přes rozdělovači systém 12. Druhý koloběh 4, připojený ke kondenzátem 3, se vede čerpadlem 13 skrz kondenzační chladič 14, kterýje proveden jako deskový tepelný výměník a je odolný proti nečistotám, jakož i korozi. Skrz deskový tepelný výměník 14 proudí vzduch, který se mezi desky dostává přes vstup 15 mezi deskami a přes výstup 16 se odevzdává do okolí. Toto proudění skrz se způsobuje ventilátorem 17.

Mezi vstupem 15 a deskami tepelného výměníku 14 se přivádí, zejména rozprašuje, voda, přes rozdělovači systém 18, čímž se na základě tepla odebíraného odpařující se látkou zvyšuje chladicí výkon vzduchu, který dosáhl tepelného výměníku. K transportu vody se ve vodním přítokovém vedení nachází čerpadlo 19.

Při použití výkonem regulovaného chladicího zařízení se můžeme zříci mezizásobníku 9. Koloběh 7 kapaliny potom vede přímo k rozdělovacímu systému 12.

V chladicím koloběhu chladicího stroje se před expanzním ventilem 5 může používat tepelný výměník 25, skrz který proudí voda, která se potom přivádí k rozdělovacímu systému 18. Tím se umožňuje další zlepšení chladicího výkonu.

V chladicím koloběhu chladicího stroje se před vodním kondenzátorem 3 může dále používat tepelný výměník 26, skrz který proudí vzduch, který vystupuje z kondenzačního chladiče 14. Tím zvýšený odvod tepla zvětšuje celkový výkon zařízení. Přitom se používá okolnost, že teplo z tepelného výměníku 14 chladicího stroje 3, 13, 14 je ještě schopné přijímat teplo, které přichází ze stejného chladicího okruhu chladicího stroje.

-2CZ 304827 B6

Přístroj popř. zařízení se používá přednostně ve třech různých stupních:

1) Pokud je vzduch dostatečně studený, není zapotřebí, aby chladicí stroj pracoval, a může také přestat zatěžování vodou v deskovém tepelném výměníku. Kapalina, kterou chceme chladit, proudí přes vedení 21, tepelný výměník 23, vedení 22 a přes odpamík 6 zpět k mezizásobníku 9.

2) Pokud je teplota vzduchu tak vysoká, že volné chlazení už nestačí, může se chladicí výkon zvyšovat zatěžováním kondenzačního chladiče 14 vodou.

3) Při dalším růstu teploty vzduchu a eventuálně vyšší potřebě chlazení se připojuje chladicí stroj. Zatěžování tepelného výměníku 25 vodou a tím způsobený pokles kondenzační teploty zlepšuje koeficient výkonu chladicího stroje a redukuje tím spotřebu proudu. Celkový výkon systému se tak tepelným výměníkem 26 zvyšuje.

Kapalina 21, kterou chceme chladit, může obíhat buď přes tepelný výměník 23 a následně přes odpamík 6 chladicího stroje, nebo pomocí přepojení ventilu 24 jenom přes odpamík 6.

Všechny části zařízení popř. aparatury, to znamená všechny části chladicího stroje, kondenzačního chladiče 14 a řízení regulace a také všechna vedení, vedoucí kapaliny a proud, jsou uspořádané kompaktním způsobem uvnitř krytu 20. Kryt se přitom může skládat z několika lehce přenosných jednotek.

V dalším alternativním provedení je k vodnímu kondenzátoru 3 uspořádán obtok 28, který ho přemosťuje, skrz který teče dmhý koloběh 4 kapaliny v provozu s dílčím zatížením, pokud se otevírá ventil (třícestný ventil) 27. Tím se uskutečňuje kondenzace jenom v tepelném výměníku (kondenzátem) 26. Kompresor 2 přitom pracuje v několika stupních. Toto má tu výhodu, že koloběh 4 se termicky nezatěžuje, takže energetická spotřeba celého systému se zmenšuje.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zařízení k vytváření studené vody pro chlazení místnosti, pro chladicí plochy a chladiče ve vybavení budov, zejména pro chladicí stropy (11) s chladicím strojem (2, 3, 5, 6) a s před ním zapojeným kondenzačním chladičem (14), kterým proudí kapalina a vzduch, jenž ho ochlazují, vyznačující se tím,

- že chladicí proud vzduchu kondenzačního chladiče (14) se nechá zatěžovat vodou a

- že kapalina (4), kterou chceme chladit, proudí přes tepelný výměník (23) a kondenzátor (3) nebo přímo k mezizásobníku (9) nebo přímo ke spotřebiči (11),

- že před kondenzátorem (3) je zapojen vzduchový kondenzátor (26),

- že vzduchový kondenzátor (26) je uspořádán v odvětrávacím kanálu kondenzačního chladiče (Η).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že kondenzační chladič (14) je deskový tepelný výměník z polypropylénu.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v koloběhu (1) chladivá chladicího stroje je před expanzním ventilem (5) uspořádán tepelný výměník (25), skrz který

-3 CZ 304827 B6 proudí voda, dříve než se voda dostává do proudu vnějšího vzduchu přes rozdělovači systém (18) kondenzačního chladiče (14).
4. Zařízení podle kteréhokoli předcházejícího nároku, vyznačující se tím, že všech5 ny části chladicího stroje, kondenzačního chladiče a řízení/regulace jsou uspořádané uvnitř krytu (20).
5. Zařízení podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že kryt se skládá z několika přenosných jednotek.
6. Zařízení podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že je uspořádán obtok (28), který přemosťuje kondenzátor (3) chladicího stroje a který se nechá zapnout ventilem (27).