DE10142365A1 - High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems - Google Patents

High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems

Info

Publication number
DE10142365A1
DE10142365A1 DE10142365A DE10142365A DE10142365A1 DE 10142365 A1 DE10142365 A1 DE 10142365A1 DE 10142365 A DE10142365 A DE 10142365A DE 10142365 A DE10142365 A DE 10142365A DE 10142365 A1 DE10142365 A1 DE 10142365A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
water
air
cold water
condensation
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.)
Withdrawn
Application number
DE10142365A
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Merkel
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE10142365A priority Critical patent/DE10142365A1/en
Publication of DE10142365A1 publication Critical patent/DE10142365A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/22—Means for preventing condensation or evacuating condensate
    • F24F13/222—Means for preventing condensation or evacuating condensate for evacuating condensate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0071—Indoor units, e.g. fan coil units with means for purifying supplied air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0035—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by introduction of outside air to the room
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/0035—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning using evaporation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/54—Free-cooling systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

Condensation water forming on cold water air coolers (2) is used for evaporation cooling in the cooling system of the cooling plant (1). For this purpose, the water is supplied by spraying or trickling to the air-cooled evaporator resp. the cooling register of the re-cooling unit (10) in the cooling water circuit of the cooling plant. Both cold water circuit and cooling water circuit contain pure water or a water-antifreeze mixture. The cold water air cooler forms a modular unit with the cooling plant, or is part of separate ventilation and air conditioning plant (3).

Description

Die Entwicklung der Klimatechnik hat gezeigt, daß speziell in den Sommermonaten ein hoher Energieeinsatz zur wirksamen Kühlung der Außenluft erforderlich ist. Ursache hierfür ist der Gesamtwärmeinhalt der Luft, welcher im Wesentlichen durch ihre Temperatur und ihren absoluten Gehalt an Feuchtigkeit (in Gramm je Kilogramm trockene Luft) bestimmt wird. Die Feuchtigkeit ist hierbei als, in Luft gebundener, Wasserdampf vorhanden. Luft mit einer hohen Temperatur und einem hohem Feuchtigkeitsgehalt besitzt einen großen Gesamtwärmeinhalt. Sie läßt sich bis zum Erreichen des Taupunktes mit relativ geringem Energieeinsatz abkühlen. Meist ist jedoch eine weitere Abkühlung der Luft, tief unterhalb des Taupunktes, erforderlich. Diese Abkühlung ist nur durch Entfeuchtung der Luft zu erreichen. Hierbei ist ein hoher Einsatz an Kühlenergie zur Abführung der Kondensationswärme erforderlich, welche durch das Ausscheiden von Feuchtigkeit (Tauwasser) beim Erreichen der Sättigungslinie von feuchter Luft entsteht. Bei allen bisher im Einsatz befindlichen Kühlanlagen zur Gebäudeklimatisierung verschlechtert sich der Wirkungsgrad mit steigendem Gesamtwärmeinhalt der Außenluft. Der höheren erforderlichen Kälteleistung zur Entfeuchtung der Luft steht ein höherer Energieinhalt der Außenluft gegenüber, in welche die Kälteanlage die Energie aus Zuluftkühlung und Entfeuchtung sowie die Energie aus elektrischer oder thermischer Antriebsleistung abgeben muß. In der Vergangenheit wurde bereits mehrfach nach Wegen gesucht um den Wirkungsgrad von Kälteanlagen für die Klimatechnik zu verbessern. So weisen beispielsweise die Patente US 2 158 090, US 2 794 624, US 2 756 569, EP 0 507 267 A2 und GB 2 126 695 A auf die Nutzung von Tauwasser an direktverdampfenden Kompressionskälteanlagen hin. An diesen Anlagen wird Tauwasser, welches sich durch die Taupunktunterschreitung der zu kühlenden Luft am Direktverdampfer einer Kälteanlage bildet, durch Versprühen an den luftgekühlten Verflüssiger oder an einen Rückkühler genutzt. Leider hat diese sehr sinnvolle Idee nicht in großem Umfang Anwendung gefunden. Direkt­ verdampfungsanlagen, welche in oben genannten Patenten beschrieben sind, finden vor allem in kleinen bis mittleren Kälteleistungsbereichen Anwendung. Entsprechend gering sind auch die Tauwassermengen, welche selbst bei feucht-warmer Sommerluft anfallen. Vor allem aus Gründen von Mehrkosten in der Anlagentechnik wird daher bei den meisten Anlagen dieses Typs auf die Versprühung von Tauwasser am luftgekühlten Kondensator verzichtet.The development of air conditioning technology has shown that especially in the summer months a high Use of energy for effective cooling of the outside air is required. The reason for this is the Total heat content of the air, which essentially depends on its temperature and its absolute moisture content (in grams per kilogram of dry air) is determined. The Moisture is present as water vapor bound in air. Air with a high Temperature and a high moisture content has a large total heat content. she can be cooled with relatively little energy until the dew point is reached. Most of time however, further cooling of the air deep below the dew point is required. This Cooling can only be achieved by dehumidifying the air. A high level of commitment is required here Cooling energy required to dissipate the heat of condensation caused by the excretion of moisture (condensed water) arises when the saturation line of moist air is reached. at All cooling systems for building air conditioning that have been in use have deteriorated the efficiency with increasing total heat content of the outside air. The higher required Cooling capacity for dehumidifying the air is offset by a higher energy content of the outside air, into which the refrigeration system uses the energy from supply air cooling and dehumidification as well as the energy must deliver electrical or thermal drive power. Has been in the past repeatedly searched for ways to increase the efficiency of refrigeration systems for air conditioning technology improve. For example, the patents US 2 158 090, US 2 794 624, US 2 756 569, EP 0 507 267 A2 and GB 2 126 695 A on the use of condensation on direct evaporation Compression refrigeration systems. At these plants condensation, which is through the The air to be cooled falls below the dew point on the direct evaporator of a refrigeration system forms, used by spraying on the air-cooled condenser or on a recooler. Unfortunately, this very sensible idea has not been widely used. directly Evaporation plants, which are described in the above-mentioned patents, are mainly found in small to medium cooling capacity application. They are correspondingly low Amounts of condensation that occur even in warm, humid summer air. Most of all For most systems of this type, therefore, reasons for additional costs in plant technology no spraying of condensation on the air-cooled condenser.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens zur Luftkühlung, welches bei hohen Kühllasten, infolge hohen Wärmeinhaltes der Außenluft, den Wirkungsgrad von Kälte­ anlagen verbessert.The object of the invention is to develop a method for air cooling, which at high cooling loads, due to the high heat content of the outside air, the efficiency of cold systems improved.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Nutzung von Tauwasser, welches sich an Kaltwasser-Luftkühlern (2) von Raumlufttechnischen Anlagen (3) bildet, gelöst. Die Kaltwasser- Luftkühler (2) sind in Kaltwasserkreisläufe eingebunden, welche von Kälteanlagen (1) mit mittleren bis großen Kälteleistungen gekühlt werden. In der Gesamtheit eines Kaltwassersystems großer Kälteleistung bilden sich an den angeschlossenen Kaltwasser-Luftkühlern (2) erhebliche Mengen an Tauwasser, welche den Wirkungsgrad (Leistungszahl bzw. Wärmeverhältnis) der Kälteanlage (1), durch Versprühen an deren Kühlsystem, erheblich verbessern können. Bei luftgekühlten Kälteanlagen wird der Verdunstungskühleffekt des Tauwassers durch Versprühen an den luftgekühlten Verflüssiger genutzt. Bei wassergekühlten Kälteanlagen (1) wird der Verdunstungskühleffekt durch Versprühen des Tauwasser an den Rückkühler (10) im Kühl­ wasserkreislauf der Kälteanlage (1) erzielt. Tauwasser fällt bei der energieaufwendigen Kühlung von feucht-warmer Sommerluft in besonders hohem Maße an. Das heißt: unter äußeren Kühl­ lastbedingungen bei denen sich der Wirkungsgrad von herkömmlichen Kälteanlagen mit Luft­ kühlung bzw. mit trockener Rückkühlung verschlechtert, kann die Menge an gebildetem und versprühtem Tauwasser eine wesentliche Verbesserung der Energiebilanz der Tauwasser­ nutzenden Kälteanlagen bewirken. Das Versprühen von Tauwasser an den luftgekühlten Verflüssiger bzw. an den Rückkühler (10) im Kühlwassersystem der Kälteanlage (1) bewirkt eine Absenkung der Kondensationstemperatur des Kältemittels was eine Verringerung der auf­ genommenen Antriebsenergie der Anlage bei gleichzeitiger Erhöhung der Kälteleistung zur Folge hat. Mit der Nutzung von Tauwasser ist ein weiterer Vorteil verbunden: Es ist vollentsalztes Wasser und damit sehr geeignet für eine Verdunstungskühlung ohne aufwendige Wasser­ behandlungsmaßnahmen. Die Vorteile des vollentsalzten Tauwassers bringen jedoch auch Schwierigkeiten mit sich. Es ist zu beachten, daß vollentsalztes Wasser ein sehr aggressives Medium ist, welches beständig bestrebt ist den Mangel an Mineralien und Salzen im Kontakt mit anderen Stoffen und Materialien auszugleichen. Für den Einsatz von reinem Tauwasser müssen daher folgende Voraussetzungen erfüllt sein:
According to the invention, the object is achieved by using condensation water which forms on cold water air coolers ( 2 ) in ventilation and air conditioning systems ( 3 ). The cold water air coolers ( 2 ) are integrated in cold water circuits, which are cooled by refrigeration systems ( 1 ) with medium to large cooling capacities. In the whole of a cold water system with high cooling capacity, considerable amounts of condensation form on the connected cold water air coolers ( 2 ), which can significantly improve the efficiency (coefficient of performance or heat ratio) of the cooling system ( 1 ) by spraying on its cooling system. In air-cooled refrigeration systems, the evaporative cooling effect of the condensed water is used by spraying on the air-cooled condenser. In water-cooled refrigeration systems ( 1 ), the evaporative cooling effect is achieved by spraying the defrost water onto the recooler ( 10 ) in the cooling water circuit of the refrigeration system ( 1 ). Condensation is particularly high in the energy-consuming cooling of warm, humid summer air. This means: under external cooling load conditions in which the efficiency of conventional refrigeration systems with air cooling or with dry recooling deteriorates, the amount of condensate water formed and sprayed can bring about a significant improvement in the energy balance of the refrigeration systems using condensation water. Spraying condensation on the air-cooled condenser or on the recooler ( 10 ) in the cooling water system of the refrigeration system ( 1 ) lowers the condensation temperature of the refrigerant, which results in a reduction in the drive energy consumed by the system while increasing the refrigeration capacity. Another advantage is associated with the use of condensed water: It is fully demineralized water and therefore very suitable for evaporative cooling without complex water treatment measures. However, the advantages of fully desalinated condensation also pose difficulties. It should be noted that demineralized water is a very aggressive medium, which constantly strives to compensate for the lack of minerals and salts in contact with other substances and materials. The following prerequisites must therefore be met for the use of pure condensation water:

  • - Verflüssiger bzw. Kühlregister von Rückkühlern (10) müssen aus resistentem Material gefertigt sein beziehungsweise eine spezielle Oberflächenvergütung besitzen oder,- Condensers or cooling registers of recoolers ( 10 ) must be made of resistant material or have a special surface finish, or
  • - Das Tauwasser muß entgegen dem Luftvolumenstrom in sehr feinem Aerosol versprüht werden um eine Teilmineralisation des Tauwassers über die Luftkeime (Schmutzpartikel, Stäube usw.) zu bewirken.- The defrost water must be sprayed against the air volume flow in very fine aerosol partial mineralization of the defrost water via the airborne germs (dirt particles, dusts, etc.) to effect.

Eine andere Möglichkeit der Neutralisierung des aggressiven Potentials des Tauwassers besteht in der Beimischung mit mineralisiertem Wasser. Hier kann beispielsweise über eine konstante Regelung der Leitfähigkeit des Sprühwassers vor dem Austritt an den Sprühdüsen (9), einer bestimmten Menge Tauwasser über ein Dreiwegemischventil (17) eine entsprechende Menge an mineralisiertem Wasser beigemischt werden.Another possibility of neutralizing the aggressive potential of the defrost water is to mix it with mineralized water. Here, for example, a constant amount of control of the conductivity of the spray water before it emerges at the spray nozzles ( 9 ), a certain amount of condensation water can be mixed in with a three-way mixing valve ( 17 ), a corresponding amount of mineralized water.

Als Sonderform der Tauwassernutzung am Kühlsystem einer Kälteanlage (1) kann neben dem Versprühen, das Verrieseln von Tauwasser an den luftgekühlten Verflüssiger bzw. an das Kühl­ register des Rückkühlers (10) im Kühlwasserkreislauf der Kälteanlage (1) realisiert werden. Hierbei wird das Tauwasser durch eigene Schwerkraft direkt auf die Oberfläche des luftgekühlten Verflüssigers bzw. des Kühlregisters aufgebracht. Da bei dieser Form der Tauwassernutzung nur sehr geringe Wasseranteile in der Luft verdunsten, kann die Verdunstungswärme des Tauwassers fast vollständig direkt an der Oberfläche von luftgekühltem Verflüssiger oder Kühlregister des Rückkühlers (10) genutzt werden.As a special form of condensation water use on the cooling system of a refrigeration system ( 1 ), besides spraying, the condensation water can be trickled onto the air-cooled condenser or the cooling register of the recooler ( 10 ) in the cooling water circuit of the refrigeration system ( 1 ). The defrost water is applied by gravity directly to the surface of the air-cooled condenser or cooling register. Since only very small amounts of water evaporate in the air with this form of condensation water, the heat of evaporation of the condensation water can be used almost completely directly on the surface of the air-cooled condenser or cooling register of the recooler ( 10 ).

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 und 2 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben:Two exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 and 2 and are described in more detail below:

Fig. 1 Fig. 1

In der, separat von der Kälteanlage (1) aufgestellten und mit einem Kaltwassersystem mit Kaltwasserpumpe (15) verbundenen, Raumlufttechnischen Anlage (3) wird Außenluft über den Lufteinlass (11) vom Zuluftventilator (13) angesaugt. Diese Luft wird über den Kaltwasser- Luftkühler (2) geführt und dort abgekühlt. Beim Erreichen der Taupunkttemperatur der Luft wird Tauwasser ausgeschieden, welches sich in der Tauwassersammelwanne-Luftkühler (4) sammelt.In the air conditioning system ( 3 ), which is set up separately from the refrigeration system ( 1 ) and is connected to a cold water system with a cold water pump ( 15 ), outside air is drawn in via the air inlet ( 11 ) by the supply air fan ( 13 ). This air is passed over the cold water air cooler ( 2 ) and cooled there. When the dew point temperature of the air is reached, condensation is excreted, which collects in the condensation water sump air cooler ( 4 ).

Über eine Tauwasserabflußleitung mit Siphon (5) gelangt das Tauwasser anschließend in die Tauwassersammelwanne-Pumpe (6). Hier befindet sich das Tauwasser unter Atmosphären­ druck. Über eine Konstanthaltung des Tauwasserniveaus in der Tauwassersammelwanne- Pumpe (6) erfolgt nun die Regelung der Tauwasserpumpe (8) in Abhängigkeit von der Menge des anfallenden Tauwassers im Kaltwasser-Luftkühler (2). Über eine Drehzahländerung des Pumpenantriebsmotors kann der Volumenstrom der Tauwasserpumpe (7), und damit der Volumenstrom des versprühten Tauwassers an den Tauwassersprühdüsen (9), exakt an den Volumenstrom des anfallenden Tauwassers am Kaltwasser-Luftkühler (2) angepaßt werden. Beim Versprühen des Tauwassers über die Tauwassersprühdüsen (9), entgegen dem Luft­ volumenstrom an das Kühlregister des Rückkühlers (10), verdunstet bereits eine Teilmenge des Tauwassers und bewirkt eine Abkühlung des Luftvolumenstromes. Der restliche Teil des Tau­ wassers gelangt in Form von Flüssigkeitströpfchen an die heiße Oberfläche des Kühlregisters im Rückkühler (10). Die sofortige Verdunstung dieser Flüssigkeitströpfchen führt zu einem direkten Wärmeentzug an der Oberfläche des Kühlregisters im Rückkühlers (10). Diese Erhöhung der thermischen Leistung des Rückkühlers (10) wird über die Kühlwasserpumpe (16) und den angeschlossenen Kühlwasserkreislauf an den wassergekühlten Verflüssiger der Kälteanlage (1) übertragen. Die Folge ist eine Absenkung der Kondensationstemperatur des Kältemittels im Inneren der Kälteanlage (1) und damit eine Verringerung der Antriebsleistung bei gleichzeitiger Erhöhung der Kälteleistung. Der Wirkungsgrad der Kälteanlage (1) verbessert sich.The thawing water then arrives in the thawing water collection pump ( 6 ) via a thawing water drain line with a siphon ( 5 ). Here the condensation is under atmospheric pressure. The condensate pump ( 8 ) is now controlled as a function of the amount of condensation in the cold water air cooler ( 2 ) by keeping the condensate level in the condensate collecting tank pump ( 6 ) constant. By changing the speed of the pump drive motor, the volume flow of the condensation water pump ( 7 ), and thus the volume flow of the sprayed condensation water at the condensation water spray nozzles ( 9 ), can be adapted exactly to the volume flow of the condensation water occurring at the cold water air cooler ( 2 ). When spraying the defrost water through the defrost water spray nozzles ( 9 ), contrary to the air volume flow to the cooling register of the recooler ( 10 ), part of the defrost water already evaporates and causes the air volume flow to cool down. The remaining part of the thaw water reaches the hot surface of the cooling register in the recooler ( 10 ) in the form of liquid droplets. The immediate evaporation of these liquid droplets leads to a direct removal of heat from the surface of the cooling register in the recooler ( 10 ). This increase in the thermal output of the recooler ( 10 ) is transmitted to the water-cooled condenser of the refrigeration system ( 1 ) via the cooling water pump ( 16 ) and the connected cooling water circuit. The result is a lowering of the condensing temperature of the refrigerant inside the refrigeration system ( 1 ) and thus a reduction in the drive power while increasing the cooling power. The efficiency of the refrigeration system ( 1 ) improves.

Fig. 2 Fig. 2

In der, separat von der Kälteanlage (1) aufgestellten und mit einem Kaltwassersystem mit Kaltwasserpumpe (15) verbundenen, Raumlufttechnischen Anlage (3) wird Außenluft über den Lufteinlass (11) vom Zuluftventilator (13) angesaugt. Diese Luft wird über den Kaltwasser- Luftkühler (2) geführt und dort abgekühlt. Beim Erreichen der Taupunkttemperatur der Luft wird Tauwasser ausgeschieden, welches sich in der Tauwassersammelwanne-Luftkühler (4) sammelt. In the air conditioning system ( 3 ), which is set up separately from the refrigeration system ( 1 ) and is connected to a cold water system with a cold water pump ( 15 ), outside air is drawn in via the air inlet ( 11 ) by the supply air fan ( 13 ). This air is passed over the cold water air cooler ( 2 ) and cooled there. When the dew point temperature of the air is reached, condensation is excreted, which collects in the condensation water sump air cooler ( 4 ).

Über eine Tauwasserabflußleitung mit Siphon (5) gelangt das Tauwasser anschließend in die Tauwassersammelwanne-Pumpe (6). Hier befindet sich das Tauwasser under Atmosphären­ druck. Über eine Konstanthaltung des Tauwasserniveaus in der Tauwassersammelwanne- Pumpe (6) erfolgt nun die Regelung der Tauwasserpumpe (8) in Abhängigkeit von der Menge des anfallenden Tauwassers im Kaltwasser-Luftkühler (2). Über eine Drehzahländerung des Pumpenantriebsmotors kann der Volumenstrom der Tauwasserpumpe (7), und damit der Volumenstrom des versprühten Tauwassers an den Tauwassersprühdüsen (9), exakt an den Volumenstrom des anfallenden Tauwassers am Kaltwasser-Luftkühler (2) angepaßt werden. In der Tauwasserleitung vor der Tauwasserpumpe (7) ist ein Dreiwegemischventil (17) eingebaut über, welches mittels einer Zuleitung mineralisiertes Wasser (18) in das Tauwasser­ system beigemischt wird. In der Folge der Beimischung erfolgt ein Ionenaustausch von Salz- und Mineralienionen vom mineralisierten Wasser hin zum Tauwasser. Das gemischte Tauwasser ist danach weniger aggressiv als in seiner reinen Form und kann nun problemlos an das Kühlregister des Rückkühlers (10) mittels Tauwassersprühdüsen (9) im Luftstrom versprüht werden. Die Regelung des Dreiwegemischventils (19) und damit die Regelung des Anteils des beigemischten mineralisierten Wassers erfolgt über eine Konstanthaltung der Leitfähigkeit des gemischten Tau­ wassers in der Leitung zwischen Tauwasserpumpe (7) und Tauwassersprühdüsen (9). Durch die Versprühung des Tauwassers im Luftvolumenstrom des Rückkühlers (10) verdunstet ein geringerer Teil des Tauwassers sofort in der Luft. Es gelangt damit ein größerer Teil des Tauwassers tropfenförmig an die Oberfläche des Kühlregisters im Rückkühler (10) und kann dort verdunsten. Die Erhöhung der thermischen Leistung des Rückkühlers (10) wird über die Kühlwasserpumpe (16) und den angeschlossenen Kühlwasserkreislauf an den wassergekühlten Verflüssiger der Kälteanlage (1) übertragen und führt zu einer Absenkung der Kondensations­ temperatur des Kältemittels. Mit der daraus resultierenden Verringerung der Antriebsleistung bei gleichzeitiger Erhöhung der Kälteleistung verbessert sich der Wirkungsgrad der Kälteanlage (1). The thawing water then arrives in the thawing water collection pump ( 6 ) via a thawing water drain line with a siphon ( 5 ). Here the condensation is under atmospheric pressure. The condensate pump ( 8 ) is now controlled as a function of the amount of condensation in the cold water air cooler ( 2 ) by keeping the condensate level in the condensate collecting tank pump ( 6 ) constant. By changing the speed of the pump drive motor, the volume flow of the condensation water pump ( 7 ), and thus the volume flow of the sprayed condensation water at the condensation water spray nozzles ( 9 ), can be adapted exactly to the volume flow of the condensation water occurring at the cold water air cooler ( 2 ). In the defrost water line in front of the defrost water pump ( 7 ), a three-way mixing valve ( 17 ) is installed, which is mixed with mineralized water ( 18 ) into the defrost water system by means of a feed line. As a result of the admixture, an ion exchange of salt and mineral ions takes place from the mineralized water to the defrost water. The mixed defrost water is then less aggressive than in its pure form and can now be sprayed into the cooling register of the recooler ( 10 ) by means of defrost water spray nozzles ( 9 ) in the air stream. The regulation of the three-way mixing valve ( 19 ) and thus the regulation of the proportion of the mineralized water added is carried out by keeping the conductivity of the mixed condensation water in the line between the condensation water pump ( 7 ) and condensation water spray nozzles ( 9 ) constant. Due to the spraying of the condensation water in the air volume flow of the recooler ( 10 ), a smaller part of the condensation water immediately evaporates in the air. A larger proportion of the condensation water thus drops to the surface of the cooling register in the recooler ( 10 ) and can evaporate there. The increase in the thermal output of the recooler ( 10 ) is transferred via the cooling water pump ( 16 ) and the connected cooling water circuit to the water-cooled condenser of the refrigeration system ( 1 ) and leads to a lowering of the condensation temperature of the refrigerant. The resulting reduction in drive power while increasing the cooling capacity improves the efficiency of the refrigeration system ( 1 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS Fig. 1 Fig. 1

11

Kälteanlage
refrigeration plant

22

Kaltwasser-Luftkühler
Cold water cooling coil

33

Raumlufttechnische Anlage
Ventilation system

44

Tauwassersammelwanne-Luftkühler
Condensate collection pan-air coolers

55

Tauwasserabflußleitung mit Syphon
Condensate drain pipe with siphon

66

Tauwassersammelwanne-Pumpe
Condensate collection tank pump

77

Tauwasserpumpe
condensate pump

88th

Regelung der Tauwasserpumpe
Control of the defrost water pump

99

Tauwassersprühdüsen
Tauwassersprühdüsen

1010

Rückkühler
drycoolers

1111

Lufteinlass-Außenluft
Air intake outside air

1212

Luftfilter
air filter

1313

Zuluftventilator
supply air fan

1414

Luftauslass-Zuluft
Air outlet Supply

1515

Kaltwasserpumpe
Cold water pump

1616

Kühlwasserpumpe
Cooling water pump

Fig. 2 Fig. 2

11

Kälteanlage
refrigeration plant

22

Kaltwasser-Luftkühler
Cold water cooling coil

33

Raumlufttechnische Anlage
Ventilation system

44

Tauwassersammelwanne-Luftkühler
Condensate collection pan-air coolers

55

Tauwasserabflußleitung mit Syphon
Condensate drain pipe with siphon

66

Tauwassersammelwanne-Pumpe
Condensate collection tank pump

77

Tauwasserpumpe
condensate pump

88th

Regelung der Tauwasserpumpe
Control of the defrost water pump

99

Tauwassersprühdüsen
Tauwassersprühdüsen

1010

Rückkühler
drycoolers

1111

Lufteinlass-Außenluft
Air intake outside air

1212

Luftfilter
air filter

1313

Zuluftventilator
supply air fan

1414

Luftauslass-Zuluft
Air outlet Supply

1515

Kaltwasserpumpe
Cold water pump

1616

Kühlwasserpumpe
Cooling water pump

1717

Dreiwegemischventil
Three-way mixing valve

1818

Zuleitung mineralisiertes Wasser
Mineralized water supply

1919

Regelung des Dreiwegemischventils
Regulation of the three-way mixing valve

Claims (6)

1. Hochleistungsluftkühlverfahren, zur energetischen Verbesserung von Kühl- und Trocken­ prozessen, dadurch gekennzeichnet, daß Tauwasser, welches sich an Kaltwasser-Luftkühlern (2) bildet, zur Verdunstungskühlung am Kühlsystem der Kälteanlage (1) genutzt wird.1. High-performance air cooling process for the energetic improvement of cooling and drying processes, characterized in that condensation, which forms on cold water air coolers ( 2 ), is used for evaporative cooling on the cooling system of the refrigeration system ( 1 ). Hierbei wird das Tauwasser an den luftgekühlten Verflüssiger bzw. an das Kühlregister des Rückkühlers (10) im Kühlwasserkreislauf der Kälteanlage (1) durch Versprühen oder Verrieseln aufgebracht.The defrost water is applied to the air-cooled condenser or to the cooling register of the recooler ( 10 ) in the cooling water circuit of the refrigeration system ( 1 ) by spraying or trickling. 2. Hochleistungsluftkühlverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich sowohl im Kaltwasserkreislauf als auch im Kühlwasserkreislauf reines Wasser oder ein Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch befindet.2. High performance air cooling method according to claim 1, characterized, that there is pure water in both the cold water circuit and the cooling water circuit or a mixture of water and antifreeze. 3. Hochleistungsluftkühlverfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kaltwasser-Luftkühler (2) in einer Kompakteinheit mit der Kälteanlage (1), oder in separaten Raumlufttechnischen Anlagen (3) befinden.3. High-performance air cooling method according to claim 1 and 2, characterized in that the cold water air cooler ( 2 ) are in a compact unit with the refrigeration system ( 1 ), or in separate ventilation systems ( 3 ). 4. Hochleistungsluftkühlverfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tauwasser in reinem Zustand oder gemischt mit mineralisiertem Wasser an den luftgekühlten Verflüssiger bzw. an das Kühlregister des Rückkühlers (10) aufgebracht wird.4. High-performance air cooling method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the defrost water is applied in the pure state or mixed with mineralized water to the air-cooled condenser or to the cooling register of the recooler ( 10 ). 5. Hochleistungsluftkühlverfahren nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkühler (10) im Kühlwasserkreislauf der Kälteanlage (1) als trockener Luftkühler, als Hybridkühler, oder als geschlossener Verdunstungskühler Anwendung findet.5. High-performance air cooling method according to claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that the recooler ( 10 ) in the cooling water circuit of the refrigeration system ( 1 ) is used as a dry air cooler, as a hybrid cooler, or as a closed evaporative cooler.
DE10142365A 2000-10-17 2001-08-30 High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems Withdrawn DE10142365A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10142365A DE10142365A1 (en) 2000-10-17 2001-08-30 High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10051518 2000-10-17
DE10142365A DE10142365A1 (en) 2000-10-17 2001-08-30 High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10142365A1 true DE10142365A1 (en) 2002-04-25

Family

ID=7660140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10142365A Withdrawn DE10142365A1 (en) 2000-10-17 2001-08-30 High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10142365A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104566724A (en) * 2015-01-05 2015-04-29 西安工程大学 Ventilation air-conditioning system for subway environmental control system
CN112902428A (en) * 2021-04-06 2021-06-04 云南贝泰妮生物科技集团股份有限公司 Energy-saving recycling device for purifying condensed water of air conditioner air supply cabinet

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104566724A (en) * 2015-01-05 2015-04-29 西安工程大学 Ventilation air-conditioning system for subway environmental control system
CN112902428A (en) * 2021-04-06 2021-06-04 云南贝泰妮生物科技集团股份有限公司 Energy-saving recycling device for purifying condensed water of air conditioner air supply cabinet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69631111T2 (en) Method and device for cooling a fluid stream and drying gas cooling
DE2907310A1 (en) PAINT SPRAY BOOTH
DE60104954T2 (en) METHOD FOR THE HEAT AND MOISTURE EXCHANGE OF TWO AIR FLOWS AND DEVICE THEREFOR
EP1821042A2 (en) Dehumidification device
DE2844935A1 (en) PROCESS AND SYSTEM FOR AIR CONDITIONING TREATMENT OF ROOM AIR USING SOLAR ENERGY
DE2636074A1 (en) AIR CONDITIONING SYSTEM FOR VEHICLES
DE3313711A1 (en) Process and apparatus for obtaining drinking water
EP2418430B1 (en) Air conditioning device and method for conditioning an airflow
DE69421706T2 (en) ARRANGEMENT FOR COOLING THE AIR IN AN AIR CONDITIONING
WO1990005209A1 (en) Process and installation for recovering the waste heat contained in the moist drying air issuing from the dryer of a papermaking machine
DE4344099A1 (en) Air conditioning system with integral heat and moisture recovery
DE10142365A1 (en) High-performance air cooling method for cooling and drying processes uses condensation water forming on cold water air coolers for evaporation cooling of cooling systems
DE2450311A1 (en) Refrigeration plant of sport centre with pool and ice rink - spare capacity applied to help keep down humidity in swimming - pool hall
DE19925823A1 (en) Heat recovery from living and work spaces has an evaporator in the exhaust air flow in front of the lateral flow plate heat exchanger and a compressor in the fresh air flow downstream of the heat exchanger near the condenser
EP0167096A2 (en) Air conditioning with a storage heating
DE4325945C2 (en) Air conditioning cooling tower
DE3813900C2 (en)
DE102016000913A1 (en) Air conditioner with an air / air plate heat exchanger
DE19825597A1 (en) Sludge drying plant operating in two stages and recycling waste heat
EP0948381B1 (en) Process and apparatus for the evaporation of a liquid
DE69018086T2 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR COOLING A BUILDING.
DE10010022B4 (en) Sorption-based air conditioning
EP0335973A1 (en) Heater/air-cooler for cabin of transport means
DE3518143A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR THE OPTIMAL HEATING, VENTILATION AND EXHAUST AIR PURIFICATION OF INDUSTRIAL HALLS
CN2681012Y (en) Highly effective fresh air processor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8180 Miscellaneous part 1

Free format text: IN DER ZUSAMMENFASSUNG (DECKBLATT (57) "TAUCHWASSER" AENDERN IN "TAUWASSER"

8139 Disposal/non-payment of the annual fee