DE102008034122A1

DE102008034122A1 - Wärmetauscher, Verfahren zum Betreiben des Wärmetauschers und Verwendung des Wärmetauschers in einer Klimaanlage

Info

Publication number: DE102008034122A1
Application number: DE102008034122A
Authority: DE
Inventors: Donald Herbst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-07-19
Also published as: DE102008034122B4; WO2010006815A3; EP2315993A2; WO2010006815A2; CN102187170A; US20110174467A1

Abstract

Bei einem Wärmetauscher mit einem Kapillarrohrregister, bei dem ein zu kühlendes und/oder zu erwärmendes Fluid durch Kapillarrohre geführt wird und die Kapillarrohre im Gleichstrom mit dem Fluid mit Wasser oder einer hygroskopischen Sorptionslösung benetzt und im Gegenstrom zum Fluid von Luft umströmt werden, besteht das Kapillarrohrregister aus zumindest einer Rohrmatte 10, deren Kapillarrohre eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche mit einem Kontaktwinkel unter 20° aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zum Betreiben dieses Wärmetauschers sowie eine Verwendung von mindestens zwei dieser Wärmetauscher in einer Klimaanlage.
Kapillarrohre bieten gute Voraussetzungen für eine Verwendung beispielsweise in Luft/Wasser-Wärmetauschern. Sie benötigen relativ wenig sowie kostengünstiges Material zu ihrer Herstellung und bieten eine relativ große Außenfläche für den Wärmeübergang und damit einen mehrfach höheren Wärmeübergangswert z. B. im Vergleich mit Plattenwärmetauschern. Zudem sind sie korrosionsfest gegenüber Wasser und Sorptionslösungen. Als Kapillarrohre werden flexible Kunststoffrohre mit einem Außendurchmesser von 0,5 bis 5 mm be zeichnet.
Die Kapillarrohre sind im Allgemeinen zu Matten zusammengefasst, wobei die Rohre im Abstand von etwa 10 bis 20 mm parallel zueinander angeordnet und an dem einen Ende mit einem gemeinsamen Stamm für den Zulauf von Wasser oder eines anderen Heiz- bzw. Kühlfluids sowie an dem anderen Ende mit einem gemeinsamen Stamm für den Rücklauf des Wassers oder anderen Heiz- bzw. Kühlfluids verbunden sind. Die Kapillarrohre werden durch Abstandshalter in ihrer gegenseitigen Lage gehalten. Eine derartige Matte ist beispielsweise in der DE 196 40 514 A1 gezeigt.
Aus der EP 0 901 601 B1 ist ein Wärmetauscher mit einem Kapillarrohrregister, durch das ein zu kühlendes oder zu erwärmendes Fluid geführt wird, bekannt. Das Rohregister wird im Gleichstrom mit dem Fluid mit Wasser berieselt und im Gegenstrom zum Fluid von Luft durchströmt. Die Räume zwischen den Kapillarrohren sind zumindest teilweise mit Schaumstoff ausgefüllt, wodurch die Wärmeaustauschfläche vergrößert wird. Eine Möglichkeit der Realisierung dieses Wärmetauschers besteht darin, die Kapillarrohre selbst mit einer Schaumstoffschicht zu überziehen. Dabei kann die Schaumstoffschicht aus demselben Material wie das Kapillarrohr bestehen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine gleichmäßige Berieselung der Schaumstoffschicht nicht möglich ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Berieselung anstatt mit Wasser mit einer Sorptionslösung zum Entfeuchten der Luft erfolgt. Um einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad des Wärmetauschers zu erhalten, sollte die Menge der Sorptionslösung so gering wie möglich sein, nach Möglichkeit nicht mehr als 5% und bevorzugt nicht mehr als 1% der Menge des durch die Kapillarrohre strömenden Fluids. Diese Wer te konnten für eine gleichmäßige Benetzung der Schaumstoffschicht jedoch nicht erreicht werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit einem Kapillarrohrregister, durch das ein zu kühlendes oder zu erwärmendes Fluid geführt wird, wobei das Rohrregister im Gleichstrom mit dem Fluid mit Wasser oder einer hydroskopischen Sorptionslösung benetzt wird und im Gegenstrom zum Fluid von Luft durchströmt wird, anzugeben, der zumindest einen höheren Wirkungsgrad als der bisherige, Kapillarrohrmatten verwendende Wärmetauscher aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Wärmetauschers, ein bevorzugtes Verfahren zum Betreiben dieses Wärmetauschers sowie eine zweckmäßige Verwendung von mindestens zwei Wärmetauschern in einer Klimaanlage ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, dass das Kapillarrohrregister aus zumindest einer Rohrmatte besteht, deren Kapillarrohre eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche mit einem Kontaktwinkel unter 20° aufweisen, findet eine gleichmäßige Benetzung der Kapillarrohre schon bei einer sehr geringen Menge von Wasser oder Sorptionslösung statt. Da der erwünschte Wärmeübergang zwischen dem Fluid und der Luft erfolgen soll, ist eine Wärmeaufnahme durch das nicht verdunstete Wasser oder die Sorptionslösung störend, da diese einen Wärmeverlust darstellt. Dieser ist jedoch umso größer, je größer die Menge des Wassers oder der Sorptionslösung ist. Daher sollte das Mengenverhältnis von Wasser bzw. Sorptionslösung zu durch die Kapillarrohre strö mendem Fluid nicht mehr als 5%, vorzugsweise nicht mehr als 1% betragen, ohne dass eine gleichförmige Benetzung der Kapillarrohre beeinträchtigt wird.
Um eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche zu erhalten, sind die Kapillarrohre vorzugsweise mit einem Vliesstoff überzogen. Dabei hat sich für eine gleichmäßige Benetzung insbesondere ein Vliesstoff aus Glasfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,5 mm als günstig erwiesen.
Die Kunststoffe wie z. B. Polypropylen, aus denen die Kapillarrohre hergestellt sind, haben gewöhnlich eine niedrige Festkörper-Oberflächenspannung und sind daher durch Wasser bzw. wässrige Lösungen schwer zu benetzen. Dies ergibt sich daraus, dass sie keine oder nur vernachlässigbar wenige polare Gruppen in ihrer Struktur aufweisen. Daher werden sie zur Erzielung einer guten Benetzbarkeit vorteilhaft mit wasserspreitendem Material beschichtet. Wasserspreitendes Kunststoffmaterial ist beispielsweise aus der EP 0 149 182 B1 bekannt.
Um eine gute Haftung der wasserspreitenden Schicht auf den Kapillarrohren zu ermöglichen, kann eine Haftvermittlerschicht zwischen diesen angeordnet sein. Diese enthält polare Gruppen in ausreichender Menge und ist in Wasser unlöslich und unquellbar. Sie kann beispielsweise aus einer 2,5-prozentigen Lösung eines Mischpolymerisats aus 87,6 Gew.-% Methylmethacrylat und 12,4 Gew.-% y-Methacryloxypropyl-trimethoxysilan bestehen und eine Dicke von 0,01 bis 2 μm aufweisen.
Die Kapillarrohrmatte kann vorteilhaft aus für den Fluiddurchgang netzartig miteinander verbundenen Ka pillarlängs- und -querrohren gebildet sein, wobei zumindest die Kapillarlängsrohre mit ihren Enden gemeinsam jeweils an einen Stamm für die Zu- bzw. Abführung des Fluids angeschlossen sind. Hierdurch kann die Wärmeaustauschfläche gegenüber der Verwendung einer nur aus Kapillarlängsrohren bestehenden Matte deutlich vergrößert, gegebenenfalls sogar verdoppelt werden, so dass auch der Wirkungsgrad des Wärmetauschers entsprechend erhöht wird. Da die Kapillarquerrohre den gegenseitigen Abstand der Kapillarlängsrohre sicherstellen, entfallen auch die Abstandshalter, wobei davon ausgegangen werden kann, dass der Materialaufwand für die Kapillarquerrohre etwa dem für die Abstandshalter entspricht.
Die Ausbildung der Matte mit Kapillarlängs- und -querrohren ermöglicht auch, den Strömungsverlauf des Fluids in der Matte durch Sperren des Durchgangs in einzelnen Kapillarlängs- und/oder -querrohren in gewünschter Weise zu steuern. Dadurch kann die Matte mit Aussparungen sowohl im Innern als auch am Rand versehen werden oder es kann ein mäanderförmiger Strömungsverlauf in der Matte eingestellt werden. Es ist hierdurch auch möglich, die Zu- und/oder Abführleitung für das Fluid an den jeweiligen Enden der Kapillarrohre kürzer als die entsprechende Seite der Matte auszubilden, so dass die Strömung der zu kühlenden bzw. zu erwärmenden Luft durch diese weniger stark behindert wird.
Die Kapillarrohre der Matte können derart angeordnet sein, dass die Kapillarlängs- und die Kapillarquerrohre unter einem rechten Winkel zueinander verlaufen. Vorteilhafter für den Strömungsverlauf ist es jedoch, wenn sich die Kapillarlängs- und -querrohre unter einem von einem rechten Winkel um 5° bis 20° abweichenden Winkel kreuzen. In dieser Hinsicht besonders vorteilhaft ist es, wenn sich Kapillarlängs- und -querrohre zwar unter einem rechten Winkel kreuzen, jedoch jeweils um 45° gegenüber den Rändern der Matte und damit gegenüber den Stämmen geneigt sind. In diesem Fall sind sowohl die Kapillarlängs- als auch die Kapillarquerrohre direkt mit den Stämmen verbunden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Kapillarrohrmatte mit Längs- und Querrohren mit innerem Ausschnitt,
2 eine Kapillarrohrmatte mit Randausschnitt,
3 eine Kapillarrohrmatte mit verkürztem Stammrohr für die Abführung des Fluids,
4 eine Kapillarrohrmatte mit mäanderförmigem Strömungsverlauf,
5 eine Kapillarrohrmatte mit unter jeweils 45° zu den Stammrohren verlaufenden Kapillarlängs- und -querrohren,
6 einen Luftwärmetauscher mit mehreren parallelen Kapillarrohrmatten, und
7 die schematische Darstellung einer Klimaanlage.
1 zeigt eine Kapillarrohrmatte mit sich unter einem rechten Winkel kreuzenden, eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche aufweisenden Kapillarlängsrohren 1 und -querrohren 2, deren Innenräume an den Kreuzungspunkten jeweils so miteinander verbunden sind, dass ein in dem einen Kapillarrohr strömendes Fluid in das andere Kapillarrohr eintreten kann. Die Kapillarlängsrohre 1 sind mit ihrem oberen Ende gemeinsam mit einem Stamm 3 für die Zuführung eines Fluids, vorzugsweise Wasser, und mit ihrem unteren Ende gemeinsam mit einem Stamm 4 für die Abführung des Fluids verbunden. Das Fluid bewegt sich somit in der durch die Pfeil 5 angezeigten Richtung durch die Matte, wobei es jedoch nicht nur durch die Kapillarlängsrohre, sondern auch durch die Kapillarquerrohre 2 strömt. Da die Kapillarquerrohre 2 den gleichen gegenseitigen Abstand wie die Kapillarlängsrohre 1 aufweisen, ist ihre Gesamtlänge gleich der der Kapillarlängsrohre 1, und somit ist die für einen Wärmeaustausch zur Verfügung stehende Oberfläche doppelt so groß wie bei einer nur aus Kapillarlängsrohren bestehenden Matte. Dementsprechend ist auch der Wirkungsgrad höher. Die Kapillarquerrohre 2 stellen auch sicher, dass der gegenseitige Abstand der Kapillarlängsrohre 1 nicht verändert wird. Daher sind Abstandshalter entbehrlich.
Die Kapillarrohrmatte in 1 enthält einen inneren Ausschnitt 6, der frei von Kapillarrohren ist. Die an dem Ausschnitt 6 mündenden Kapillarrohre sind unmittelbar vor diesen mit Abklemmungen 7 ausgebildet, so dass kein Fluid aus ihnen austreten, sondern vorher in ein kreuzendes Kapillarrohr umgeleitet werden kann.
Die Herstellung der gitterförmigen Kapillarrohrmatte ist relativ einfach. Es werden zunächst zwei Halbschalen mit jeweils der Kontur von halben Kapillar rohren hergestellt und die beiden Halbschalen dann zusammengeschweißt. Das Abklemmen der Kapillarrohre kann bei einer fertigen Matte in der Weise erfolgen, dass das betreffende Kapillarrohr zusammengedrückt und durch Wärmezufuhr die zusammengedrückte Innenwand verschweißt wird.
Die Kapillarrohrmatte nach 2 entspricht der nach 1, jedoch ist diese nicht mit einem inneren Ausschnitt, sondern mit einem Randausschnitt 8 versehen.
Bei der Kapillarrohrmatte nach 3 ist der untere Stamm 4 für die Abführung des Fluids stark verkürzt und die nicht mit diesem Stamm verbundenen Kapillarlängsrohre 1 sind an ihrem unteren Ende mit Abklemmungen 7 versehen, so dass das Fluid aus diesen durch die Kapillarquerrohre 2 zu den mit dem Stamm 4 verbundenen Kapillarlängsrohren 1 umgeleitet wird. Damit die Strömungswege für das Fluid weitgehend gleichmäßig sind, sind weiterhin durch Abklemmen gebildete Barrieren 9 in den mit dem Stamm verbundenen oder unmittelbar angrenzenden Kapillarlängsrohren 1 vorgesehen, so dass auch das durch diese strömende Fluid nur über eine Umleitung zum Stamm 4 gelangt.
Die Kapillarrohrmatte nach 4 enthält zwei durch Abklemmen von Kapillarlängsrohren 1 erhaltene Barrieren 9, die sich von gegenüberliegenden Rändern der Matte jeweils über die Hälfte von deren Breite in Richtung der Kapillarquerrohre 2 erstrecken. Hierdurch wird der Strömungsweg des Fluids mäanderförmig verlängert. Dies kann sinnvoll sein, wenn das Mengenverhältnis Fluid/Luft klein ist, das die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids einen Mindestwert nicht unterschreiten sollte, weil sonst der Wärmeübergang zwischen Fluid und Luft sinkt und die Strömung des Fluids ungleichmäßig wird.
Bei der in den 1 bis 4 gezeigten Kapillarrohrmatte mit einer Fluideinspeisung nur in die Kapillarlängsrohre und mit einander senkrecht kreuzenden Kapillarlängs- und -querrohren erfolgt an den Verbindungsstellen eine Umleitung des Fluids um 90°. Dies ergibt eine ausreichende Durchströmung auch der Kapillarquerrohre, wobei diese jedoch noch dadurch verbessert werden kann, dass die Kapillarquerrohre nicht im rechten Winkel, sondern in einem von diesem um etwa 5° bis 20° von diesem abweichenden Winkel verlaufen. Hierdurch kann der durch die Kapillarquerrohre hindurchgehende Teilstrom des Fluids vergrößert werden, was eine Erhöhung des Wärmeaustauschs zwischen Fluid und Luft bewirkt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Kapillarrohrmatte zeigt 5. Hier kreuzen die Kapillarlängsrohre 1 und die Kapillarquerrohre 2 einander zwar ebenfalls unter einem rechten Winkel, jedoch verlaufen sie jeweils unter einem Winkel von 45° gegenüber den Stämmen 3, 4 und sind auch jeweils direkt mit diesen verbunden. Das Fluid strömt somit aus dem Stamm 3 direkt sowohl in die Kapillarlängsrohre 1 als auch in die Kapillarquerrohre 2, so dass diese in gleichem Maße hiermit versorgt werden und nur ein geringer Fluidaustausch zwischen ihnen erfolgt. Jedoch ist sichergestellt, dass das Wärmeaustauschvermögen der Kapillarlängsrohre 1 und der Kapillarquerrohre 2 einander gleich ist, wodurch ein optimaler Wirkungsgrad erzielt wird.
6 zeigt den Einsatz von Kapillarrohrmatten, so wie sie beispielsweise in den 1 bis 5 dargestellt sind, in einem Luft/Wasser-Wärmetauscher. Die in der Seitenansicht wiedergegebenen Kapillarrohrmatten 10 sind parallel zueinander und vertikal in einem Gehäuse 11 angeordnet. Die jeweiligen Stämme 3 der einzelnen Matten sind an eine gemeinsame Vorlaufleitung 12 für das Wasser (Fluid) angeschlossen und die jeweiligen Stämme 4 der Matten 10 sind an eine gemeinsame Rücklaufleitung 13 angeschlossen. Die zu erwärmende oder zu kühlende bzw. zu befeuchtende oder zu entfeuchtende Luft strömt parallel zu den Kapillarrohrmatten 10 im Gegenstrom zum Wasser, d. h. von unten nach oben, wie durch die Pfeile 14, 15 angezeigt ist, durch das Gehäuse 11.
Zum Zwecke der Be- oder Entfeuchtung der Luft weisen die Kapillarrohre der Matten 10 eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche mit einem Kontaktwinkel unter 20° auf. Dieser wird an einer möglichst hohen Stelle der jeweiligen Matte 10 im Falle der Befeuchtung Wasser und im Falle der Entfeuchtung eine Sorptionslösung, die beispielsweise aus einer wässrigen Lithiumchloridlösung besteht, zugeführt. Die Kapillarohre der Matten 10 werden hierdurch über ihre gesamte Länge gleichmäßig mit dem Wasser bzw. der Sorptionslösung benetzt. Für diesen Zweck ist eine Beschichtung aus Vliesstoff oder einem wasserspreitenden Material auf den Kapillarrohren vorgesehen.
Durch die Schwerkraft sowie durch Kapillarwirkung verteilt sich das Wasser bzw. die Sorptionslösung gleichmäßig über die Länge der Kapillarrohre. Hierfür ist die Konfiguration der Kapillarrohrmatte nach 5 geeigneter als die nach den 1 bis 4, da alle Kapillarrohre in gleichem Maße gegenüber der Horizontalen geneigt sind.
Die Sorptionslösung nimmt während des Herabfließens an den Kapillarrohren der Matten 10 Feuchtigkeit aus der entgegenströmenden Luft auf und wird mit dem aufgenommenen Wasser am unteren Ende der Matte 10 in einen Auffangbehälter geleitet. Sie kann dann regeneriert und den Matten wieder zugeführt werden. Die durch die Kondensation der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit entstandene Wärme wird durch Wärmeaustausch auf das Wasser in den Kapillarrohren übertragen und durch dieses abgeführt. Umgekehrt wird die bei einer Luftbefeuchtung für die Verdunstung des Wassers auf den Kapillarrohren benötigte Wärme über das in den Kapillarrohren strömende Wasser herbeigeführt.
Generell gilt für Luft/Wasser-Wärmetauscher, dass der höchste Wirkungsgrad erzielt wird, wenn die so genannte Wasserzahl, d. h. das Verhältnis der Temperaturänderung der Luft zur Temperaturänderung des Wassers, über die gesamte Fläche gleich ist. Diese Forderung stellt bei der trockenen Kühlung von Luft kein Problem dar, denn die spezifische Wärme der Luft bleibt wie die des Wassers konstant. Bei gleichzeitiger Entfeuchtung der Luft kann jedoch durch die frei werdende Kondensationswärme die spezifische Wärmekapazität der Luft auf ein Mehrfaches des Wertes der trockenen Luft ansteigen, und zwar bei höheren Lufttemperaturen stärker als bei niedrigen.
Verwendet man jedoch eine Kapillarrohrmatte nach 4 mit mäanderförmiger Fluidströmung, dann kann durch unterschiedlich starke Mäanderbildung die Verweilzeit des Fluids (Wassers) im Bereich der stärkeren Entfeuchtung verlängert und hierdurch die Wasserzahl für beide Medien angenähert konstant gehalten werden.
Da der Grad der Entfeuchtung sich im Betrieb stark ändern kann, wird die Mäanderbildung für den Betriebspunkt ausgelegt, bei dem ein guter Wirkungsgrad besonders wichtig ist.
7 zeigt schematisch eine Klimaanlage, in der zwei Wärmetauscher gemäß 6 Verwendung finden. Bei dieser Klimaanlage findet eine extrem hohe Wärmerückgewinnung statt, die eine zusätzliche Erwärmung oder Kühlung der Zuluft erübrigt, indem je ein Wärmetauscher als Enthalpietauscher für die Zuluft und die Abluft geschaltet wird.
Im Sommerbetrieb wird die Zuluft 16 in einem ersten Enthalpietauscher 17 gekühlt und entfeuchtet. Das Kühlwasser strömt im Kreislauf durch beide Wärmetauscher. Es wird in dem Register des ersten Enthalpietauschers 17 bei der Kühlung und Entfeuchtung der Zuluft 16 erwärmt. Im Register des zweiten Enthalpietauschers 18 wird das Kühlwasser durch die Abluft 19 wieder abgekühlt, nachdem diese in einem vorgeschalteten Befeuchter adiabat auf ihre Taupunkttemperatur gekühlt wurde. Die Abluft 19 wird hierdurch erwärmt und befeuchtet und anschließend aus dem Gebäude herausgeführt.
Im oberen Teil des Registers des ersten Enthalpietauschers 17 werden die beschichteten Kapillarrohre mit Sorptionslösung beaufschlagt, die innerhalb der Beschichtung nach unten diffundiert, wobei sie mit durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit gebildetem Wasser angereichert wird.
In gleicher Weise wird im oberen Teil des Registers des zweiten Enthalpietauschers 18 Wasser auf die beschichteten Kapillarrohre gegeben, das zumindest teilweise verdunstet und mit der Abluft 19 abgeführt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19640514 A1 [0003]
- EP 0901601 B1 [0004]
- EP 0149182 B1 [0009]

Claims

Wärmetauscher mit einem Kapillarrohrregister, durch das ein zu kühlendes und/oder erwärmendes Fluid geführt wird, wobei das Kapillarrohrregister im Gleichstrom mit dem Fluid mit Wasser oder einer hygroskopischen Sorptionslösung benetzt und im Gegenstrom zum Fluid von Luft durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarrohrregister aus zumindest einer Kapillarrohrmatte (10) besteht, deren Kapillarrohre eine hydrophile oder wasserspreitende Oberfläche mit einem Kontaktwinkel unter 200 aufweisen.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohre mit einem Vliesstoff überzogen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff aus Glasfasern mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,5 mm besteht.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohre mit einer Schicht aus wasserspreitendem Material beschichtet sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kapillarrohren und der Schicht aus wasserspreitendem Material eine Haftvermittlungsschicht vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohrmatte (10) aus für den Fluiddurchgang netzartig miteinander verbundenen Kapillarlängs- (1) und -querrohren (2) gebildet ist, wobei zumindest die Kapillarlängsrohre (1) mit ihren Enden gemeinsam jeweils an einen Stamm (3, 4) für die Zu- und Abführung des Fluids angeschlossen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Strömungsverlaufs des Fluids in der Kapillarrohrmatte (10) in einzelnen Kapillarlängs- (1) und/oder -querrohren (2) der Durchgang für das Fluid gesperrt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Stamm (4) einer Kapillarrohrmatte (10) kürzer als die Länge der hierzu parallelen Seite der Kapillarrohrmatte (10) ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarrohrmatte (10) im Innern oder am Rand mit Ausschnitten (6, 8) versehen ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsverlauf in der Kapillarrohrmatte (10) mäanderförmig ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Grad der Mäanderung des Strömungsverlaufs innerhalb der Kapillarrohrmatte (10) ändert.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarlängsrohre (1) unter einem Winkel von 90° und die Kapillarquerrohre (2) unter einem Winkel 5° bis 20° gegenüber den Stämmen (3, 4) verlaufen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Kapillarlängsrohre (1) und die Kapillarquerrohre (2) jeweils schräg gegenüber den Stämmen (3, 4) verlaufen.
Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapillarlängsrohre (1) und die Kapillarquerrohre (2) jeweils unter einem Winkel von 45° gegenüber den Stämmen (3, 4) für die Zu- und Abführung des Fluids verlaufen und direkt mit diesen verbunden sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarrohrregister aus mehreren parallel zueinander angeordneten Kapillarrohrmatten (10) besteht, mit einer gemeinsamen Zuführleitung (12) für das Fluid auf der einen Seite und einer gemeinsamen Abführleitung (13) für das Fluid auf der gegenüberliegenden Seite.
Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Entfeuchten von Luft, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kapillarrohre gleichförmig mit einer hygroskopischen Sorptionslösung benetzt wird und das durch das Kapillarrohrregister geführte Fluid die Kondensationswärme der der Luft entzogenen Feuchtigkeit abführt.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sorptionslösung eine wässrige Lithiumchloridlösung ist.
Verfahren zum Betreiben eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zum Befeuchten von Luft, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kapillarrohre gleichförmig mit Wasser benetzt wird und das durch das Kapillarrohrregister geführte Fluid die zum Befeuchten der Luft erforderliche Verdunstungswärme für das Wasser liefert.
Verwendung von mindestens zwei Wärmetauschern (17, 18) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 in einer Klimaanlage, die von dem Fluid in einem geschlossenen Kreislauf nacheinander durchströmt werden, wobei der erste Wärmetauscher (17) zur Kühlung und Entfeuchtung von Zuluft (16) und der zweite Wärmetauscher (18) zur Kühlung des Fluids durch Abluft (19) verwendet werden.
Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluft (19) vor der Durchströmung des zweiten Wärmetauschers (18) adiabat auf ihre Taupunkttemperatur gekühlt wird.
Verwendung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kapillarrohre des ersten Wärmetauschers (17) mit Sorptionslösung und die des zweiten Wärmetauschers (18) mit Wasser benetzt wird.