DE102009060398A1 - Protective housing i.e. instrument shelter, for e.g. use as rectifier housing for electrical instrument, has heat exchanger formed on inner pipeline that is arranged at inner side of wall area, where water is flowed through pipeline - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Instrumenten-Schutzgehäuse, insbesondere ein Instrumentenschutzhaus für elektrische Instrumente und Analysegeräte, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Wandelement für ein Instrumenten-Schutzgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 20 sowie ein Verfahren zur Regelung der Temperatur in einem Schutzgehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 23.The invention relates to instrument protective housing, in particular an instrument panel for electrical instruments and analyzers, according to the preamble of
Instrumenten-Schutzgehäuse sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, so zum Beispiel als Instrumenten-Schutzkästen, die relativ kleinvolumig ausgebildet sind und an einer Wand befestigt werden und in denen kleinere elektrische Instrumente angeordnet sind. Weiter sind insbesondere in Verbindung mit einem großindustriellen Einsatz großvolumige und großbauende Schutzgehäuse als Instrumentenschutzhäuser bekannt, in denen entsprechend großbauende elektrische Instrumente und Analysegeräte aufgenommen und verwahrt werden können. Derartige Instrumentenhäuser als Schutzgehäuse finden zum Beispiel als Analysenhäuser für Umweltmessstationen, für Mobilfunkstationen im Telekommunikationsbereich, für Schaltanlagen als Gleichrichtergehäuse sowie Gasregelstationen Verwendung. Solche großvolumigen Schutzgehäuse bzw. Instrumentenschutzhäuser sind regelmäßig aus einer Deckenwand, Seitenwänden und einer Bodenwand aufgebaut, wobei die Wände durch eine Mehrzahl von miteinander verbundenen plattenartigen Wandelementen gebildet sind. Beispielsweise sind derartige plattenartige Wandelemente durch Sandwichplatten gebildet, die jeweils aus einer stabilen Außenhaut und einer stabilen Innenhaut sowie aus einer zwischen der Außenhaut und der Innenhaut liegenden Wärmedämmschicht aufgebaut sind. Diese so aufgebauten Instrumentenschutzhäuser haben gegenüber einer herkömmlichen Ziegelbauweise bzw. einem Fertigbau in Beton zum Beispiel den Vorteil, dass sie ein niedrigeres Gesamtgewicht aufweisen, was die Aufstellung in und auf Gebäuden und/oder Stahlbaukonstruktionen erlaubt. Des Weiteren sind derartige Instrumentenschutzhäuser komplett transportabel und können in der Werkstatt fertig ausgerüstet werden, zum Beispiel mit Heizungen, Klimatisierungen, Elektroinstallationen, Beleuchtungen, Rohr- und Kabeldurchführungen, Montagesystemen, etc. Gegenüber der herkömmlichen Ziegelbauweise und dem Fertigbetonbau ergeben sich hierdurch erhebliche Kosteneinsparungen von bis zu 2/3 der Gesamtkosten.Instrument protective housings are known in various embodiments, such as instrument protection boxes, which are relatively small in volume and are fastened to a wall and in which smaller electrical instruments are arranged. Furthermore, especially in connection with a large-scale industrial use, large-volume and large-sized protective housings are known as instrument protection houses, in which correspondingly large-scale electrical instruments and analysis devices can be accommodated and stored. Such instrument housings as protective housings are used, for example, as analysis houses for environmental measuring stations, for mobile radio stations in the telecommunications sector, for switchgear installations as rectifier housings and gas control stations. Such large-volume protective housing or instrumental protection houses are regularly constructed of a ceiling wall, side walls and a bottom wall, wherein the walls are formed by a plurality of interconnected plate-like wall elements. For example, such plate-like wall elements are formed by sandwich panels, which are each constructed of a stable outer skin and a stable inner skin and from a lying between the outer skin and the inner skin heat insulation layer. These instrument protection houses constructed in this way have the advantage over a conventional brick construction or prefabricated construction in concrete, for example, that they have a lower overall weight, which allows installation in and on buildings and / or steel structures. Furthermore, such instrument protection houses are completely transportable and can be finished in the workshop ready, for example, with heaters, air conditioning, electrical installations, lighting, pipe and cable ducts, mounting systems, etc. Compared to the conventional brick construction and prefabricated concrete, this results in significant cost savings of up to 2/3 of the total cost.
Insbesondere bei der Verwendung derartiger Instrumentenschutzhäuser bzw. Schutzgehäuse in solchen Klimazonen, in denen sehr hohe Temperaturschwankungen gegeben sind, besteht die Gefahr, dass es zu einer unerwünschten Kondensatbildung im Innenraum des Schutzgehäuses bzw. Instrumentenschutzhauses kommen kann, was wiederum die darin angeordneten elektrischen Instrumente und Analysegeräte beschädigen bzw. bezüglich ihrer Messergebnisse negativ beeinflussen kann.In particular, when using such instrument protection houses or protective housing in such climates where very high temperature fluctuations are given, there is a risk that it can lead to undesirable condensation in the interior of the protective housing or instrument protection house, which in turn arranged therein electrical instruments and analyzers damage or negatively influence their measurement results.
Aus der
Ein ähnlicher Aufbau ist auch aus der
Des Weiteren ist aus der
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Instrumenten-Schutzgehäuse, insbesondere ein Instrumentenschutzhaus für elektrische Instrumente und Analysegeräte zu schaffen, das noch vielseitiger und universeller einsetzbar ist und mit dem eine sehr gute Klimatisierung des Innenraums des Instrumenten-Schutzgehäuses, insbesondere zur Bereitstellung einer im Wesentlichen konstanten Instrumentenumgebungstemperatur im Innenraum des Schutzgehäuses erzielt werden kann.In contrast, it is an object of the present invention to provide an instrument protective housing, in particular an instrument shelter for electrical instruments and analyzers, which is even more versatile and universally applicable and with a very good air conditioning of the interior of the instrument protective housing, in particular for providing a in the Substantially constant ambient instrument temperature in the interior of the protective housing can be achieved.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Gemäß Anspruch 1 ist ein Instrumenten-Schutzgehäuse, insbesondere ein Instrumenten-Schutzhaus für elektrische Instrumente und Analysegeräte, vorgesehen, das eine Gehäusewand aufweist, die wenigstens teilweise als Wärmetauscher-Wandbereich ausgebildet ist, wobei in den Wärmetauscher-Wandbereich ein interner Wärmetauscher integriert ist, mittels dem, insbesondere zur Bereitstellung einer im Wesentlichen konstanten Instrumentenumgebungstemperatur im Innenraum des Schutzgehäuses, ein Wärmeaustausch mit dem Innenraum des Schutzgehäuses durchführbar ist. Erfindungsgemäß ist der interne Wärmetauscher durch wenigstens eine, im Querschnitt durch den Wärmetauscher-Wandbereich betrachtet, auf einer dem Innenraum zugewandten Innenseite des Wärmetauscher-Wandbereichs angeordnete und/oder verlegte, innere Rohrleitung gebildet, die von einem Kühlmedium bzw. Wärmetauschmedium, insbesondere von Wasser, durchströmt ist.According to
Mit einem derartigen erfindungsgemäßen Aufbau eines Instrumenten-Schutzgehäuses, wird ein als Wärmetauscher fungierender Wandbereich eines Instrumenten-Schutzgehäuses zur Verfügung gestellt, der ohne zusätzliche aufwändige Maßnahmen hergestellt werden kann, zum Beispiel indem eine entsprechende Rohrleitung auf einfache Weise auf dem Wandbereich verlegt und zum Beispiel festgeclipst wird. Bei den Rohrleitungen handelt es sich zum Beispiel um einfache, handelsübliche, flexible Kunststoffschläuche, die ohne weiteres an den jeweiligen Seiten eines Wandbereichs in einer gewünschten Weise angeordnet oder in diese integriert werden können. Mit derartigen Rohrleitungen ist dabei des Weiteren auf einfache Weise sichergestellt, dass der Wärmetauscher-Wandbereich dicht hinsichtlich des Wärmetauschmediums ausgeführt werden kann, da das Kühl- bzw. Wärmetauschmedium in den Rohrleitungen strömt. Insgesamt kann dadurch ein fertigungstechnisch einfacher und damit preiswerter sowie auch funktionssicherer Wandaufbau eines Instrumenten-Schutzgehäuses zur Verfügung gestellt werden.With such an inventive construction of an instrument protective housing, a functioning as a heat exchanger wall portion of an instrument protective housing is provided which can be produced without additional complex measures, for example by a corresponding pipe laid in a simple manner on the wall area and, for example, clipped becomes. The pipelines are, for example, simple, commercially available, flexible plastic hoses that can be readily arranged on the respective sides of a wall region in a desired manner or integrated into it. With such pipelines is further ensured in a simple manner that the heat exchanger wall portion can be made tight with respect to the heat exchange medium, since the cooling or heat exchange medium flows in the pipes. Overall, a production engineering simpler and thus cheaper and also reliable wall construction of an instrument protective housing can be made available.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann das Kühlmedium zum Beispiel von einer externen, ausreichend kalten und außerhalb des Schutzgehäuses liegenden Kühlmediumquelle bereitgestellt und/oder abgezogen werden. Beispielsweise kann in diesem Zusammenhang das Kühlmedium Prozesskühlwasser aus einer wenigstens einen chemischen und/oder verfahrenstechnischen Stoffumwandlungsprozess oder Stoffbehandlungsprozess durchführenden Prozessanlage abgezogen werden. Alternativ dazu kann, falls vorhanden, das Kühlmedium aber auch durch Brunnen- oder Grundwasser gebildet sein.According to a first embodiment, the cooling medium can be provided and / or withdrawn, for example, from an external, sufficiently cold cooling medium source located outside the protective housing. For example, in this connection, the cooling medium process cooling water can be withdrawn from a process plant that carries out at least one chemical and / or process-related material conversion process or material treatment process. Alternatively, if available, the cooling medium may also be formed by well or groundwater.
Um sicherzustellen, dass stets eine ausreichende Menge an Kühlmedium vorhanden ist, ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung vorteilhaft, bei der eine vorgegebene Menge des Kühlmediums in einem Speicherbehälter vorgehalten und mittels wenigstens einer Fördereinrichtung zu vorgegebenen Zeiten, zum Beispiel programmgesteuert, aus dem Speicherbehälter abgezogen wird.To ensure that there is always a sufficient amount of cooling medium, an embodiment is advantageous in this case, in which a predetermined amount of the cooling medium held in a storage container and withdrawn by means of at least one conveyor at predetermined times, for example programmatically, from the storage container ,
Ein Speicherbehälter für das Kühlmedium ist in Verbindung mit den zuvor genannten Ausführungsformen bevorzugt im Gehäuseinnenraum angeordnet und weist dann weiter bevorzugt eine Wärmetauscherfläche für den Gehäuseinnenraum oder für im Gehäuseinnenraum angeordnete Bauteile auf, wobei bevorzugt eine Regelungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der eine Temperatur des Kühlmediums im Speicherbehälter erfasst werden kann und mittels der bei Überschreiten eines definierten Temperaturschwellwertes im Speicherbehälter frisches, kühleres Kühlmedium in den Speicherbehälter zugeführt wird, insbesondere in diesen gepumpt wird. Damit kann auf einfache und zuverlässige Weise vermieden werden, dass im Speicherbehälter zu warmes, gegebenenfalls für einen Wärmeaustausch im Gehäuseinnenraum nicht ausreichendes Wärmetauschmedium vorgehalten wird.A storage container for the cooling medium is preferably arranged in the housing interior in connection with the aforementioned embodiments and then further preferably has a heat exchanger surface for the housing interior or arranged in the housing interior components, wherein preferably a control device is provided by means of a temperature of the cooling medium in the storage container can be detected and by means of the fresh, cooler cooling medium is supplied to the storage container, in particular in this is pumped when exceeding a defined temperature threshold in the storage tank. This can be avoided in a simple and reliable manner that is kept in the storage tank too warm, possibly not sufficient for heat exchange in the housing interior heat exchange medium.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann aber auch vorgesehen sein, dass die innere Rohrleitung einen externen, außerhalb des Schutzgehäuses liegenden Rohrleitungsabschnitt aufweist oder mit einem solchen Rohrleitungsabschnitt strömungsverbunden ist, wobei der externe Rohrleitungsabschnitt als Erdwärmetauscher ausgebildet ist, der im Erdreich verlegt ist, zum Beispiel als Schlauch in einem Kabelgraben einer chemischen bzw. verfahrenstechnischen Prozessanlage vergraben ist.According to a further alternative embodiment, however, it can also be provided that the inner pipe has an external, lying outside the protective housing pipe section or is fluidly connected to such a pipe section, wherein the external pipe section is formed as a geothermal heat exchanger, which is laid in the ground, for example as Hose in a cable trench of a chemical or procedural process plant is buried.
Eine besonders bevorzugte, alternative erfindungsgemäße Ausgestaltung wird nachfolgend näher beschrieben:
Gemäß dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein interner Wärmetauscher durch wenigstens eine, im Querschnitt durch den Wärmetauscher-Wandbereich betrachtet, auf einer den Innenraum zugewandten Innenseite des Wärmetauscher-Wandbereichs angeordnete bzw. verlegte, innere Rohrleitung gebildet ist, während ein externer Wärmetauscher durch wenigstens eine, im Querschnitt durch den Wärmetauscher-Wandbereich betrachtet, auf einer dem Innenraum abgewandten und damit der Außenumgebung des Schutzgehäuses zugewandten Außenseite des Wärmetauscher-Wandbereichs angeordnete bzw. verlegte, äußere Rohrleitung gebildet ist. Sowohl die innere als auch die äußere Rohrleitung weisen dabei bevorzugt einen eine Zuführleitung und eine Abführleitung zu einem in einem Gehäuseinnenraum angeordneten Speicherbehälter für ein Kühl- bzw. Wärmetauschmedium, insbesondere für Wasser, ausbildenden Rohrabschnitt auf. Der Speicherbehälter ist dabei bevorzugt in einem Gehäuseinnenraum des jeweils zu kühlenden Schutzgehäuses oder in einem dieses zu kühlende Schutzgehäuse umgebenden, weiteren Schutzgehäuse angeordnet ist, wobei das umgebende, weitere Schutzgehäuse höchst bevorzugt eine Gehäusewand aufweist, die im vorliegenden, erfindungsgemäßen Sinne wenigstens teilweise als Wärmetauscher-Wandbereich mit einem externen und/oder internen Wärmetauscher ausgebildet ist.A particularly preferred, alternative embodiment according to the invention is described in more detail below:
According to this particularly preferred embodiment, it is provided that an internal heat exchanger is formed by at least one, viewed in cross section through the heat exchanger wall region, arranged on a inner side facing the interior of the heat exchanger wall region or laid inner pipe, while an external heat exchanger at least one, viewed in cross section through the heat exchanger wall region, on a side facing away from the interior and thus the outer environment of the protective housing facing outside of the heat exchanger wall region arranged or laid, outer pipe is formed. Both the inner and the outer pipe preferably have a supply line and a discharge line to a storage container arranged in a housing interior for a cooling or heat exchange medium, in particular for water, forming pipe section. The storage container is preferably arranged in a housing interior of each protective housing to be cooled or in a protective housing surrounding this, another protective housing, wherein the surrounding, further protective housing most preferably has a housing wall which in the present invention, according to the invention at least partially as a heat exchanger Wall area is formed with an external and / or internal heat exchanger.
Mit einem derartigen Aufbau eines Instrumenten-Schutzgehäuses, bei dem auf beiden Seiten des Wärmetauscher-Wandbereichs separate Rohrleitungen angeordnet bzw. verlegt sind, wird ein einfach und funktionssicher mit einem beiderseitigen Wärmetauscher ausgebildeter Wandbereich zur Verfügung gestellt, der ohne zusätzliche aufwändige Maßnahmen dicht hinsichtlich des Wärmetauschmediums ausgeführt werden kann, da dieses dann in den Rohrleitungen strömt. Dadurch kann auch der Wandaufbau insgesamt fertigungstechnisch einfacher und damit preiswerter hergestellt werden.With such a structure of an instrument protection housing, in which separate pipes are arranged or installed on both sides of the heat exchanger wall region, a simple and reliable with a mutual heat exchanger trained wall area is provided, the tight without additional complex measures with respect to the heat exchange medium can be performed, as this then flows in the pipes. As a result, the wall structure as a whole can be manufactured more easily and therefore cheaper.
Mit dem in einem Innenraum eines Gehäuses angeordneten Speicherbehälter für ein Kühl- bzw. Wärmetauschmedium, insbesondere für Wasser, wird dabei sichergestellt, dass zu definierten Zeiten, zum Beispiel bei Überschreiten einer bestimmten Innenraumtemperatur, in nachfolgend noch zu beschreibender Weise ein „frisches”, zum Beispiel kaltes Wasser als Wärmetauschmedium in die wenigstens eine innere Rohrleitung gefördert wird, um einen weiteren Wärmeaustausch mit dem Innenraum zu ermöglichen und damit die Temperatur im Innenraum abzusenken. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen, dass der Speicherbehälter ein Schichtspeicher ist, in dem das zum Beispiel Wasser als Wärmetauschmedium in unterschiedlichen Temperaturzonen geschichtet eingespeichert ist, wobei mittels der zum Speicherbehälter führenden Zuführleitung der inneren Rohrleitung dem Speicherbehälter aufgeheiztes, warmes Wasser zuführbar ist, während über die vom Speicherbehälter wegführende Abführleitung der inneren Rohrleitung demgegenüber und damit gegenüber einer definierten Innenraumtemperatur und/oder Gerätetemperatur kälteres Wasser aus dem Speicherbehälter abführbar ist. Mittels der zum Speicherbehälter führenden Zuführleitung der äußeren Rohrleitung ist dagegen dem Speicherbehälter kühles Wasser zuführbar, während über die vom Speicherbehälter wegführende Abführleitung der äußeren Rohrleitung demgegenüber wärmeres, abzukühlendes Wasser aus dem Speicherbehälter abführbar ist.With the arranged in an interior of a housing storage container for a cooling or heat exchange medium, in particular for water, it is ensured that at defined times, for example when a certain indoor temperature is exceeded, in the manner to be described hereinafter, a "fresh" to Example, cold water is transferred as a heat exchange medium in the at least one inner pipe to allow further heat exchange with the interior and thus to lower the temperature in the interior. For this purpose, it is preferably provided that the storage container is a stratified storage, in which, for example, water is stored as a heat exchange medium layered in different temperature zones, wherein by means of leading to the storage tank supply line of the inner pipe the storage tank heated, warm water can be fed while on the from Storage tank away leading discharge line of the inner pipe in contrast and thus against a defined interior temperature and / or temperature device colder water from the storage tank can be discharged. By contrast, leading to the storage tank supply line of the outer pipe to the storage tank cool water can be supplied, while on the other side leading away from the storage tank discharge line the outer pipe warmer, cooled water from the storage tank can be discharged.
Das Kühl- bzw. Wärmetauschmedium, welches bevorzugt zum Beispiel Wasser ist, kann dabei zum Beispiel mittels Schwerkraftzirkulation innerhalb der jeweiligen Rohrleitung im Kreislauf umgewälzt werden, insbesondere von einem Speicherbehälter weg und wieder zu diesem hin umgewälzt werden. Bei dieser Schwerkraftzirkulation zirkuliert das Kühl- bzw. Wärmetauschmedium aufgrund des Dichteunterschiedes in einem geschlossenen Kreislauf. In diesem Zusammenhang ist es in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Lehre besonders vorteilhaft, wenn zum Beispiel pro durch die wenigstens eine innere und/oder die wenigstens eine äußere Rohrleitung gebildeten Kühlkreislauf wenigstens ein Ventil vorgesehen ist, das mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung gekoppelt ist, die das Ventil in Abhängigkeit von vorgegebenen Betriebsparametern, insbesondere in Abhängigkeit vom Erreichen vorgegebener Temperaturschwellwerte ansteuert und so eine Strömung bzw. Zirkulation des Kühl- bzw. Wärmetauschmediums zu vorgegebenen Zeiten sperrt oder freigibt, zum Beispiel dann in Verbindung mit einer inneren Rohrleitung als interner Wärmetauscher freigibt, wenn die Innenraumtemperatur des Schutzgehäuses einen definierten Temperaturschwellwert erreichen oder übersteigen sollte. Zum Beispiel kann weiter die Zirkulation des Kühl- bzw. Wärmetauschmediums in Verbindung mit der äußeren Rohrleitung und damit einem externen Wärmetauscher dann freigegebenen werden, wenn die Außentemperatur in einem definierten Maße unter die Temperatur des Kühl- bzw. Wärmetauschmediums im Speicherbehälter, dort insbesondere in einem Kühlwasserbereich, absinken sollte. Der Vorteil einer derartigen Schwerkraftzirkulation liegt insbesondere darin, dass auf den Einsatz von Pumpen verzichtet werden kann und damit zum Beispiel die Funktion auch bei einem Stromausfall gewährleistet ist. Desweiteren funktioniert eine derartige Schwerkraftzirkulation nahezu geräuschlos. Grundsätzlich können aber auch in Verbindung mit der Schwerkraftzirkulation gegebenenfalls Fördereinrichtungen wie zum Beispiel Pumpen, vorgesehen sein, zum Beispiel als zusätzliche Redundanz. In Verbindung mit der Schwerkraftzirkulation ist es desweiteren besonders vorteilhaft, wenn der als Schichtspeicher ausgebildete Speicherbehälter wenigstens zum Teil geodätisch höher angeordnet ist als der interne Wärmetauscher und/oder das aufzuheizende, kühle Wasser aus dem Speicherbehälter dem internen Wärmetauscher in einem geodätisch unteren Wärmetauscherbereich zugeführt wird, während das im internen Wärmetauscher aufgeheizte Wasser vom internen Wärmetauscher bevorzugt an einem demgegenüber geodätisch höheren Wärmetauscherbereich abgezogen und dem Speicherbehälter zugeführt wird. Mit diesen Maßnahmen, bevorzugt in deren Kombination, wird auf einfache Weise die natürliche Zirkulation mit hoher Funktionssicherheit zur Verfügung gestellt.The cooling or heat exchange medium, which is preferably, for example, water, can be circulated, for example, by means of gravity circulation within the respective pipeline in the circuit, in particular from a storage tank away and again circulated to this point. In this gravity circulation circulates the heat exchange medium due to the density difference in a closed circuit. In this connection, it is particularly advantageous in connection with the teaching according to the invention if, for example, at least one valve is provided per per which is formed by the at least one inner and / or the at least one outer pipe cooling circuit, which is coupled to a control and / or regulating device , which activates the valve in response to predetermined operating parameters, in particular in response to reaching predetermined temperature thresholds and thus blocks or releases a flow or circulation of the cooling or heat exchange medium at predetermined times, for example, then in conjunction with an inner pipe as an internal heat exchanger releases if the interior temperature of the protective housing should reach or exceed a defined temperature threshold. For example, further the circulation of the cooling or heat exchange medium in conjunction with the outer pipe and thus an external heat exchanger can be released when the outside temperature to a defined extent below the temperature of the cooling or heat exchange medium in the storage container, there in particular Cooling water area, should fall. The advantage of such a gravity circulation is in particular that it can be dispensed with the use of pumps and thus, for example, the function is ensured even in the event of a power failure. Furthermore, such works Gravity circulation almost noiseless. In principle, however, may also be provided in connection with the gravity circulation conveyors such as pumps, for example as additional redundancy. In connection with the gravity circulation, it is furthermore particularly advantageous if the storage tank formed as a stratified storage tank is arranged at least in part geodetically higher than the internal heat exchanger and / or the heated water to be heated from the storage tank is fed to the internal heat exchanger in a geodesic lower heat exchanger area, while the water heated in the internal heat exchanger is preferably withdrawn from the internal heat exchanger at a geodetically higher heat exchanger area and supplied to the storage tank. With these measures, preferably in their combination, the natural circulation with high reliability is provided in a simple manner.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere in Verbindung mit einem externen Wärmetauscher von Vorteil, wenn dem externen Wärmetauscher das abzukühlende, warme Wasser aus dem Speicherbehälter in einem geodätisch oberen Wärmetauscherbereich zugeführt wird, während das im externen Wärmetauscher abgekühlte Wasser vom externen Wärmetauscher bevorzugt an einem demgegenüber geodätisch tieferen Wärmetauscherbereich abgezogen und dem Speicherbehälter zugeführt wird. Auch dies trägt dazu bei, die natürliche Zirkulation im Bereich eines externen Wärmetauschers zu unterstützen.In this context, it is particularly advantageous in connection with an external heat exchanger when the external heat exchanger to be cooled, warm water from the storage tank is supplied in a geodetically upper heat exchanger area, while the water cooled in the external heat exchanger from the external heat exchanger preferably geodätisch on a contrast deducted deeper heat exchanger area and the storage tank is supplied. This also helps to support the natural circulation in the area of an external heat exchanger.
Um das Wärmetauschmedium innerhalb der jeweiligen Rohrleitung im Kreislauf, zum Beispiel vom Speicherbehälter weg und wieder zu diesem hin, umwälzen zu können, insbesondere umpumpen zu können, kann aber zum Beispiel auch wenigstens eine der inneren und/oder der äußeren Rohrleitung zugeordnete Fördereinrichtung, insbesondere eine Pumpe vorgesehen sein.In order to be able to circulate, in particular recirculate, the heat exchange medium within the respective pipeline in the circuit, for example away from the storage container and back to it, it is also possible, for example, to have at least one delivery device associated with the inner and / or outer conduit, in particular one Pump be provided.
Diese Fördereinrichtungen kann man auch redundant ausführen. In diesem Fall sind dann pro durch die wenigstens eine innere Rohrleitung und/oder die wenigstens eine äußere Rohrleitung gebildeten Kühlkreislauf mehrere, insbesondere zwei Fördereinrichtungen, insbesondere Pumpen, vorgesehen, die mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung gekoppelt sind, die eine Temperaturdifferenz zwischen einer Wärmetauscher-Austrittstemperatur und einer Wärmetauscher-Eintrittstemperatur eines Kühlkreislaufs erfasst und für den Fall, dass diese erfasste Temperaturdifferenz für einen vorgegebenen Zeitraum, vorzugsweise für einen Zeitraum größer als 10 min., einen vorgegebenen Temperatur-Differenz-Schwellwert, zum Beispiel mindestens 3 K, überschreitet, von einer ersten Fördereinrichtung auf eine zweite Fördereinrichtung umschaltet und/oder ein Alarmsignal generiert. In diesem Zusammenhang behält sich die Anmelderin ausdrücklich vor, für den eben genannten Gegenstand eigene, separate Patentansprüche, insbesondere einen eigenen separaten Verfahrensanspruch zu formulieren. In diesem Zusammenhang erlauben wir uns ausdrücklich ferner noch den Hinweis, dass die Begrifflichkeit Wärmetauscher-Eintrittstemperatur und Wärmetauscher-Austrittstemperatur hier in einem weiteren Sinne zu verstehen ist, das heißt, dass diese Temperaturen gegebenenfalls auch an anderen Stellen abgegriffen werden können, so zum Beispiel in einem mehr „mittleren” Bereich der inneren Rohrleitung oder eines zum Beispiel Speicherbehälters. Im Wesentlichen geht es hier somit darum, zu überwachen, ob ein Wärmetausch stattfindet, über den auf einen zum Beispiel Defekt einer Pumpe als Fördereinrichtung geschlossen werden kann.These conveyors can also be run redundantly. In this case, a plurality of, in particular pumps, in particular pumps, are provided for each by the at least one inner pipe and / or the at least one outer pipe formed cooling circuit, which are coupled to a control and / or regulating device having a temperature difference between a Heat exchanger exit temperature and a heat exchanger inlet temperature of a cooling circuit detected and in the event that this detected temperature difference for a predetermined period, preferably for a period greater than 10 min., A predetermined temperature difference threshold, for example at least 3 K. , Switches from a first conveyor to a second conveyor and / or generates an alarm signal. In this context, the Applicant expressly reserves the right to formulate separate, separate claims for the above-mentioned subject matter, in particular a separate separate process claim. In this context, we expressly also allow us to further note that the term heat exchanger inlet temperature and heat exchanger outlet temperature is to be understood here in a broader sense, that is, that these temperatures can be tapped at other locations, for example in a more "middle" portion of the inner tubing or storage container, for example. Essentially, it is thus a question here of monitoring whether a heat exchange takes place via which, for example, a defect of a pump as a delivery device can be inferred.
Bevorzugt ist weiter eine Steuer- und Regeleinrichtung vorgesehen mittels der zur Regelung der Temperatur im Innenraum des Schutzgehäuses eine Innenraumtemperatur des Schutzgehäuses und/oder eine Bauteiltemperatur eines im Innenraum angeordneten Bauteils und/oder eine Aufnahmegehäuse-Innenraumtemperatur eines ein Bauteil umgebenden Aufnahmegehäuses erfassbar und mit einem definierten Temperatur-Schwellwert vergleichbar ist. In Abhängigkeit von diesem Ergebnis ist bei einem Erreichen oder einer Überschreitung des Temperatur-Schwellwertes die der inneren Rohrleitung zugeordnete Fördereinrichtung aktivierbar und/oder eine Schwerkraftzirkulation freigebbar, wodurch dann das Wärmetauschermedium solange im Kreislauf zwischen der inneren Rohrleitung und einer Kühlmediumquelle oder einem Speicherbehälter, insbesondere von einem Kaltwasserbereich des Speicherbehälters abziehend und einem Warmwasserbereich des Speicherbehälters zuführend, umwälzbar ist, bis die Innenraumtemperatur auf eine solche definierte Temperatur abgekühlt ist, die gleich dem oder bevorzugt niedriger als der Temperatur-Schwellwert ist.Preferably, a control and regulating device is further provided by means of regulating the temperature in the interior of the protective housing, an interior temperature of the protective housing and / or a component temperature of a component arranged in the interior and / or a housing housing interior temperature of a component housing surrounding housing detected and with a defined Temperature threshold is comparable. Depending on this result, if the temperature threshold value is reached or exceeded, the conveying device assigned to the inner pipeline can be activated and / or a gravity circulation can be released, whereby the heat exchange medium is circulated between the inner pipe and a cooling medium source or a storage container, in particular withdrawing from a cold water area of the storage tank and feeding it to a hot water area of the storage tank until the interior temperature has cooled to a defined temperature equal to or preferably lower than the temperature threshold.
Weiter kann im Falle eines externen und internen Wärmetauschers vorgesehen sein, dass mittels einer bzw. der Steuer- und/oder Regeleinrichtung die Außentemperatur der Außenumgebung des Schutzgehäuses erfassbar und mit einem definierten Außentemperatur-Schwellwert vergleichbar ist, so dass bei einem Erreichen oder Unterschreiten des Außentemperatur-Schwellwertes die der äußeren Rohrleitung zugeordnete Fördereinrichtung aktivierbar oder eine Schwerkraftzirkulation freigebbar ist, wodurch dann das Wärmetauschmedium solange im Kreislauf zwischen der äußeren Rohrleitung und dem Speicherbehälter, insbesondere von einem Warmwasserbereich des Speicherbehälters abziehend und einem Kaltwasserbereich des Speicherbehälters zuführend, umwälzbar ist, bis die Kaltwassertemperatur im Speicherbehälter auf eine definierte Temperatur abgekühlt ist, insbesondere auf eine solche definierte Temperatur abgekühlt ist, die im Wesentlichen gleich der Außentemperatur ist.Furthermore, in the case of an external and internal heat exchanger, it may be provided that the outside temperature of the outside environment of the protective housing can be detected by means of one or the control and / or regulating device and is comparable to a defined outside temperature threshold, so that when the outside temperature is reached or fallen short of -Threshold the outer pipe associated conveyor can be activated or a gravity circulation is releasable, which then the heat exchange medium as long circulating in the circuit between the outer pipe and the storage tank, in particular from a hot water area of the storage tank and feeding a cold water area of the storage tank, circulating until the Chilled water temperature in the storage container is cooled to a defined temperature, in particular cooled to such a defined temperature, which is substantially equal to the outside temperature.
Mit einer derartigen Steuer- und/oder Regeleinrichtung lässt sich somit auf funktionssichere und vorteilhafte Weise sowohl eine Wärmeabfuhr aus dem Innenraum des Schutzgehäuses als auch eine Wärmeabgabe an die Außenumgebung erzielen, und zwar in Verbindung mit der Abgabe der Wärme an die Außenumgebung unter gleichzeitiger Kühlung des Wassers, das dann anschließend wiederum als Kaltwasser im Speicherbehälter geschichtet eingespeichert werden kann, um von dort dann zur Kühlung des Innenraums über den Kreislauf der inneren Rohrleitung abgezogen zu werden.With such a control and / or regulating device can thus be achieved in a functionally reliable and advantageous manner, both a heat dissipation from the interior of the protective housing as well as a heat transfer to the outside environment, in conjunction with the release of heat to the outside environment while cooling the Water, which in turn can then be stored as cold water in the storage tank layered to be deducted from there then to cool the interior of the circuit of the inner pipe.
Es versteht sich, dass anstelle von Wasser grundsätzlich auch ein anderes Wärmetauschmedium verwendet werden kann, solange sichergestellt ist, dass die zuvor beschriebene Betriebsweise funktionssicher durchgeführt werden kann.It is understood that instead of water in principle, another heat exchange medium can be used, as long as it is ensured that the operation described above can be performed functionally reliable.
Gemäß einer besonders bevorzugten Betriebsweise wird der Außentemperatur-Schwellwert so vorgegeben, dass die der äußeren Rohrleitung zugeordnete Fördereinrichtung erst dann aktiviert oder die Schwerkraftzirkulation erst dann freigegeben wird, wenn die Außentemperatur in einem definierten Maße kleiner ist als die Temperatur des Kaltwasserbereichs des Speicherbehälters.According to a particularly preferred mode of operation, the outside temperature threshold value is set so that the conveyor associated with the outer pipeline is only activated or the gravity circulation is released only when the outside temperature is smaller than the temperature of the cold water area of the storage container by a defined amount.
Um einen möglichst großflächigen Wärmetauscherbereich zur Verfügung zu stellen, ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die innere und/oder die äußere Rohrleitung flächig über wenigstens einen Teilbereich des Wärmetauscher-Wandbereichs erstreckt, insbesondere dort in einem definierten Muster beabstandet zu einem benachbarten Rohrleitungsabschnitt und/oder schlangenförmig und/oder mäanderförmig verlegt ist.In order to provide the largest possible area for heat exchangers, it is preferably provided that the inner and / or the outer pipeline extend over at least a portion of the heat exchanger wall region, in particular there in a defined pattern spaced from an adjacent pipe section and / or serpentine and / or laid meandering.
Für einen ungehinderten Wärmeaustausch ist es besonders bevorzugt, wenn die äußere und/oder innere Rohrleitung an der Innen- bzw. Außenseite des Wärmetauscher-Wandbereiches im Wesentlichen frei zugänglich am Wärmetauscher-Wandbereich gelagert bzw. verlegt sind. Letzteres ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer auch ganz allgemein beanspruchten Ausgestaltung, bei der die Innenseite und/oder die Außenseite des Wärmetauscher-Wandbereichs mit einer Abdeckung aus einem wärmeleitfähigen Material, insbesondere aus Aluminium, abgedeckt ist bzw. sind. Ein besonders guter Wärmetausch bzw. eine besonders gute Wärmeleitung lässt sich dadurch erzielen, dass die Abdeckung in einer Anlageverbindung an dem jeweils zugeordneten Rohrleitungsabschnitt anliegt.For an unimpeded heat exchange, it is particularly preferred if the outer and / or inner pipe are stored or laid on the inner or outer side of the heat exchanger wall region substantially freely accessible on the heat exchanger wall region. The latter is particularly advantageous in connection with a design which is also claimed in a very general manner, in which the inside and / or the outside of the heat exchanger wall region is or are covered with a cover made of a thermally conductive material, in particular aluminum. A particularly good heat exchange or a particularly good heat conduction can be achieved in that the cover rests in a system connection to the respective associated pipe section.
Grundsätzlich gibt es verschiedene Möglichkeiten eine thermische Isolierung der äußeren und inneren Rohrleitung auszubilden. Bevorzugt ist diese durch ein wärmedämmendes Material gebildet, bevorzugt durch ein wärmedämmendes Schaumstoffmaterial, zum Beispiel einen Kunststoffschaum, wie zum Beispiel einen PU-Schaum. Mit einem derartigen wärmedämmenden Material wird eine funktionssichere und zuverlässige Wärmedämmung zwischen der Innenseite und der Außenseite des Wärmetauscher-Wandbereichs sichergestellt. Zudem lässt sich mit einem derartigen wärmedämmenden Material auf einfache Weise ein den Wärmetauscher-Wandbereich ausbildendes, handhabbares plattenartiges Wandelement herstellen. Bevorzugt ist die wenigstens eine innere und äußere Rohrleitung dabei in das wärmedämmende Schaumstoffmaterial bevorzugt im Wesentlichen oberflächenbündig eingeschäumt oder auf der Oberfläche des wärmedämmenden Materials verlegt. Alternativ dazu kann die wenigstens eine innere und/oder äußere Rohrleitung aber auch in auf der Oberfläche des wärmedämmenden Materials ausgebildeten, nutenförmigen Vertiefungen, bevorzugt oberflächenbündig eingelassen sein. In diesem Fall können dann die Rohrleitungen zumindest abschnittsweise durch zum Beispiel Clips oder dergleichen an der Oberfläche festgelegt werden. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die nutenförmigen Vertiefungen so auszubilden, dass die Rohrleitungen darin im Wesentlichen reib- und/oder formschlüssig gehalten sind.Basically, there are various ways to form a thermal insulation of the outer and inner pipe. This is preferably formed by a heat-insulating material, preferably by a heat-insulating foam material, for example a plastic foam, such as a polyurethane foam. With such a heat-insulating material, a functionally reliable and reliable thermal insulation between the inside and the outside of the heat exchanger wall region is ensured. In addition, can be made with such a heat-insulating material in a simple manner the heat exchanger wall area forming, manageable plate-like wall element. Preferably, the at least one inner and outer pipe is preferably foamed into the heat-insulating foam material substantially flush with the surface or laid on the surface of the heat-insulating material. As an alternative to this, the at least one inner and / or outer pipeline can also be recessed into the surface in groove-shaped recesses formed on the surface of the heat-insulating material, preferably flush with the surface. In this case, the pipelines can then be fixed at least in sections by, for example, clips or the like on the surface. In principle, however, it is also possible to design the groove-shaped recesses in such a way that the pipes are held therein in a frictional and / or form-fitting manner.
Die äußere Rohrleitung ist des Weiteren bevorzugt in einem Übergangsbereich zwischen der Außenseite und der Innenseite des Wärmetauscher-Wandbereichs durch die thermische Isolierung hindurch in den Innenraum geführt. Damit lässt sich ein kompakter Aufbau der insbesondere plattenartigen Wandelemente ohne großen zusätzlichen Verrohrungsaufwand erzielen.The outer pipe is further preferably guided in a transition region between the outside and the inside of the heat exchanger wall portion through the thermal insulation into the interior. This makes it possible to achieve a compact construction of the particular plate-like wall elements without much additional piping.
Bevorzugt ist das Schutzgehäuse durch eine Mehrzahl von plattenartigen Wandelementen gebildet, die wenigstens zum Teil erfindungsgemäß ausgebildet sind.Preferably, the protective housing is formed by a plurality of plate-like wall elements, which are at least partially formed according to the invention.
Mit Anspruch 23 wird ein erfindungsgemäßes Wandelement für ein Schutzgehäuse beansprucht, bei dem wenigstens eine Rohrleitung, im Querschnitt durch den Wärmetauscher betrachtet, auf wenigstens einer Plattenseite des Wandelementes angeordnet und/oder verlegt ist, bevorzugt eine erste und eine zweite Rohrleitung, im Querschnitt betrachtet, auf gegenüberliegenden Plattenseiten des Wandelementes angeordnet und/oder verlegt sind. Die wenigstens eine Rohrleitung weist bevorzugt jeweils einen eine Zuführleitung und jeweils einen eine Abführleitung ausbildenden oder an solche anschließbaren Rohrleitungsabschnitt auf, die mit einem Speicherbehälter für ein Kühl- bzw. Wärmetauschmedium, insbesondere Wasser oder mit einer externen Kühlmediumquelle, zum Beispiel Grund- oder Brunnenwasser oder Kühlwasser auf einer Prozessanlage, oder mit einem externen Erdwärmetauscher verbindbar sind. Ein derartiges plattenförmiges Wandelement lässt sich einfach händeln und transportieren, wobei zudem sichergestellt ist, dass mit derartigen Wandelementen auf einfache Weise ein erfindungsgemäßes Instrumenten-Schutzgehäuse aufgebaut werden kann.Claim 23 claims a wall element according to the invention for a protective housing, in which at least one pipeline, viewed in cross section through the heat exchanger, is arranged and / or laid on at least one plate side of the wall element, preferably a first and a second pipeline, viewed in cross section, are arranged and / or laid on opposite sides of the wall panel. The at least one pipe preferably has in each case one a feed line and one each a discharge line forming or connectable to such a pipe section, which with a storage container for a cooling or Heat exchange medium, in particular water or with an external cooling medium source, for example, ground or well water or cooling water on a process plant, or with an external geothermal heat exchanger can be connected. Such a plate-shaped wall element can be easily handled and transported, wherein it is also ensured that with such wall elements in a simple manner, an inventive instrument protective housing can be constructed.
Bevorzugt ist das Wandelement dabei als Sandwichelement mit einer thermischen Isolierung als Zwischenschicht ausgebildet, die auf der ersten und/oder zweiten Plattenseite sowie gegebenenfalls im stirnseitigen Bereich mit einem Abdeckelement aus einem wärmeleitfähigen Material, zum Beispiel einem Aluminiummaterial, abgedeckt ist. Beispielsweise kann die Abdeckung eine Materialstärke von bis zu 5 mm aufweisen. Die wenigstens eine Rohrleitung ist dabei im Bereich zwischen der thermischen Isolierung und dem jeweils zugeordneten Abdeckelement angeordnet und liegt bevorzugt am Abdeckelement in einer Anlageverbindung an. Mit einem derartigen Abdeckelement auf der Plattenvorderseite und auf der Plattenrückseite wird eine stabile Außenhaut bzw. Innenhaut und damit ein Wandelement zur Verfügung gestellt, das ein hohes Flächenträgheitsmoment aufweist und demnach besonders gut geeignet ist, um insbesondere auch in großvolumigen Instrumenten-Schutzgehäusen verbaut zu werden, die gegebenenfalls, insbesondere zum Beispiel beim Einsatz in rauhen Regionen, hohen Belastungen bzw. Spannungen ausgesetzt sind.Preferably, the wall element is designed as a sandwich element with a thermal insulation as an intermediate layer, which is covered on the first and / or second plate side and optionally in the end region with a cover made of a thermally conductive material, for example an aluminum material. For example, the cover can have a material thickness of up to 5 mm. The at least one pipe is arranged in the region between the thermal insulation and the respective associated cover and is preferably on the cover in an investment connection. With such a cover on the front panel and on the back of the plate a stable outer skin or inner skin and thus a wall element is provided, which has a high moment of inertia and therefore is particularly well suited to be installed in particular in large-volume instrument protective housings, which are optionally exposed to high loads or stresses, for example when used in harsh regions.
Wie bereits zuvor ausgeführt, wird für einen guten Wärmeaustausch zwischen der Außenumgebung einerseits und dem Innenraum andererseits ein flächiges Verlegen der Rohrleitungen über im Grunde die gesamte Wandelementfläche bevorzugt, wobei die Rohrleitungen dann hierzu in einem definierten Muster beabstandet zu einem benachbarten Rohrleitungsabschnitt schlangenförmig oder mäanderförmig verlegt sein können.As already stated above, for a good heat exchange between the outside environment on the one hand and the interior on the other hand, a laying of the pipes over basically the entire wall element surface is preferred, the pipelines then be spaced in a defined pattern to an adjacent pipe section serpentine or meandering laid can.
Mit dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Instrumenten-Schutzgehäuse bzw. mit dem zuvor beschriebenen Wandelement für ein derartiges Instrumenten-Schutzgehäuse lässt sich somit ein Schutzgehäuse herstellen, welches vielfältigst und höchst variabel eingesetzt werden kann, insbesondere auch in Regionen mit extremen Temperaturschwankungen, wie dies zum Beispiel in sehr heißen Regionen der Fall ist. Wenn dort zum Beispiel tagsüber, wenn sehr heiße Außenumgebungstemperaturen vorherrschen, die Temperatur im Innenraum des Gehäuses ansteigt, kann über den durch die innere Rohrleitung gebildeten inneren Wärmetauscher eine solche Temperaturregelung mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung erfolgen, dass die Innenraumtemperatur des Schutzgehäuses im Wesentlichen auf einen konstanten Wert gehalten wird, wodurch zum Beispiel Kondensationsvorgänge vermieden werden bzw. für in dem Instrumenten-Schutzgehäuse angeordnete Bauteile kritische Temperaturen nicht überschritten werden. Dadurch kommt es, in Verbindung mit einem Schichtspeicher als Speicherbehälter aber auch zu einer vermehrten Einspeicherung von heißem Wärmetauschmedium, insbesondere von Wasser in dem Schichtspeicher. Um diesem Speicherbehälter wiederum für einen Wärmeaustausch kälteres Kaltwasser zur Verfügung zu stellen, wird der externe Wärmetauscher vorgesehen, bei dem Warmwasser über die äußere Rohrleitung geführt wird und dort Wärme an die Außenumgebung abgibt, so dass nach diesem äußeren Wärmetausch dann wiederum Kaltwasser in den Speicherbehälter eingespeichert werden kann. In diesem Speicherbehälter sinkt kaltes Wasser, welches schwerer als warmes Wasser ist, nach unten ab, während dagegen warmes Wasser aufsteigt. Dementsprechend werden sich somit in dem Speicherbehälter unterschiedliche Schichtbereiche bzw. Temperaturzonen ausbilden. Es versteht sich, dass hierzu der Speicherbehälter vorzugsweise nach außen hin, das heißt, zum Innenraum eines Schutzgehäuses hin thermisch isoliert ist. Grundsätzlich können auch mehrere derartige Speicherbehälter vorgesehen sein. Dies ändert jedoch nichts an der Funktionsweise und dem grundsätzlichem Aufbau der erfindungsgemäßen Lösung.With the above-described instrument protective housing according to the invention or with the previously described wall element for such an instrument protective housing, a protective housing can thus be produced which can be used in a variety of ways and in a highly variable manner, in particular also in regions with extreme temperature fluctuations, as described, for example, in US Pat very hot regions is the case. If, for example, there during the day, when very hot outside ambient temperatures prevail, the temperature rises in the interior of the housing, can be made via the inner heat exchanger formed by the inner heat exchanger such a temperature control by means of a control and / or regulating device that the interior temperature of the protective housing substantially is kept at a constant value, whereby, for example, condensation processes are avoided or for arranged in the instrument protective housing components critical temperatures are not exceeded. This leads, in conjunction with a stratified storage tank as a storage container but also to an increased storage of hot heat exchange medium, in particular of water in the stratified tank. In order to provide this storage container again for a heat exchange colder cold water available, the external heat exchanger is provided, is guided in the hot water through the outer pipe and there heat to the outside environment, so that in turn stored after this external heat exchange cold water in the storage tank can be. In this storage tank, cold water, which is heavier than warm water, sinks down while warm water rises. Accordingly, different layer regions or temperature zones will thus be formed in the storage container. It is understood that, for this purpose, the storage container is preferably thermally insulated toward the outside, that is, to the interior of a protective housing. In principle, a plurality of such storage containers can be provided. However, this does not change the operation and the basic structure of the solution according to the invention.
Das zuvor Ausgeführte gilt im übertragenen Sinne auch für den Fall, dass kein Schichtspeicher als Speicherbehälter zum Einsatz gelangt und in der Schutzgehäusewand kein externer bzw. äußerer Wärmetauscher vorgesehen ist, zum Beispiel für den Fall, dass das Kühlmedium durch Prozesskühlwasser oder Grund- bzw. Brunnenwasser gebildet ist oder für den Fall, dass die innere Rohrleitung mit einem Erdwärmetauscher gekoppelt ist. Auch hier kann dann entsprechend gesteuert bzw. geregelt mittels einer Steuer- und/oder Regelungseinrichtung eine solche Temperaturregelung erfolgen, dass die Innenraumtemperatur des zu kühlenden Gehäuses im Wesentlichen auf einen konstanten Wert gehalten wird.The above applies in a figurative sense also for the case that no stratified storage tank is used as a storage tank and in the protective housing wall no external or external heat exchanger is provided, for example, in the event that the cooling medium by process cooling water or ground or well water is formed or in the event that the inner pipe is coupled to a geothermal heat exchanger. Here, too, can be controlled or regulated accordingly by means of a control and / or regulating device such a temperature control that the interior temperature of the housing to be cooled is kept substantially at a constant value.
Die eben gemachten Ausführungen zeigen, dass ein erfindungsgemäßes Instrumenten-Schutzgehäuse auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eine konstante Temperatur im Innenraum des Schutzgehäuses aufrechterhalten kann und zwar insbesondere auch in solchen Klimaregionen, in denen erhebliche Temperaturschwankungen gegeben sind, das heißt, bei zum Beispiel sehr hohen Tagestemperaturen und demgegenüber sehr niedrigen Nachttemperaturen, wie dies zum Beispiel in Wüstenregionen der Fall ist. Auch kurzfristig auftretende Temperaturspitzen können mit der erfindungsgemäßen Lösung sehr gut abgebaut werden. Dadurch kann somit auf einfache Weise vermieden werden, dass die im Inneren angeordneten Instrumente und Geräte über deren zulässige Maximaltemperatur erhitzt werden. Insbesondere in diesem Zusammenhang kann es gemäß einem letzteren erfindungsgemäßen Aspekt von wesentlichem Vorteil sein, dass eine Steuer- und/oder Regelungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der eine Geräte- und/oder Instrumententemperatur als Bauteiltemperatur wenigstens eines in einem Innenraum des Schutzgehäuses angeordneten Bauteils erfasst wird, wobei bei einer einen definierten Temperaturschwellwert erreichenden oder übersteigenden Bauteiltemperatur von der Steuer- und/oder Regelungseinrichtung eine einer inneren Rohrleitung zugeordnete Fördereinrichtung oder ein im Falle der Schwerkraftzirkulation ein zum Beispiel Ventil angesteuert wird, so dass das Wärmetauschmedium dann solange im Kreislauf zwischen der inneren Rohrleitung und dem Speicherbehälter umwälzbar ist, bis die Bauteiltemperatur auf eine solche definierte Bauteiltemperatur abgekühlt ist, die gleich oder bevorzugt niedriger als der Temperaturschwellwert ist. Eine derartige Verfahrensführung ist bevorzugt vorrangig zu der innenraumtemperaturgeführten Verfahrensführung bzw. Betriebsweise, da hierdurch auf jeden Fall vermieden werden kann, dass besonders empfindliche Bauteile, wie zum Beispiel Computer, durch zum Beispiel regelungsbedingte Trägheiten in einen kritischen Temperaturbereich gelangen. Das heißt, dass hier eine ohnehin für die Regelung der Innenraumtemperatur vorhandene Steuer- und/oder Regelungseinrichtung in einer vorteilhaften Doppelfunktion mit zusätzliche Regelungsaufgaben herangezogen werden kann und damit vorteilhaft auf die Bedürfnisse der jeweiligen Bauteile eingegangen werden kann. Sobald die Bauteiltemperatur oder die Bauteiltemperaturen sich dann wiederum in dem gewünschten Bereich befinden, kann wieder auf die innenraumtemperaturgeführte Regelung übergegangen werden. Es versteht sich, dass diese innenraumtemperaturgeführte und/oder bauteiltemperaturgeführte Regelung selbstverständlich programmgesteuert ablaufen kann.The statements just made show that an instrument protection housing according to the invention can maintain a constant temperature in the interior of the protective housing in a particularly simple and advantageous manner, particularly in those climatic regions in which significant temperature fluctuations are present, that is, for example very high Daytime temperatures and on the other hand very low night temperatures, as is the case for example in desert regions. Even short-term temperature peaks can be reduced very well with the solution according to the invention. Thereby can thus be easily avoided that the internally arranged instruments and devices are heated above their allowable maximum temperature. In particular in this context, according to a later aspect of the invention, it may be of considerable advantage that a control and / or regulating device is provided by means of which a device and / or instrument temperature is detected as the component temperature of at least one component arranged in an inner space of the protective housing, wherein at a defined temperature threshold reaching or exceeding component temperature of the control and / or regulating device associated with an inner pipe conveyor or in the case of gravity circulation, for example, a valve is controlled, so that the heat exchange medium then as long as in the circuit between the inner pipe and the storage container is recirculated until the component temperature has cooled to such a defined component temperature, which is equal to or preferably lower than the temperature threshold value. Such a process control is preferred primarily to the interior temperature-controlled process control or operating mode, since this can be avoided in any case that particularly sensitive components, such as computers, get through, for example, control-related inertia in a critical temperature range. This means that an existing anyway for the regulation of the interior temperature control and / or regulating device can be used in an advantageous dual function with additional control tasks and thus can be advantageously adapted to the needs of the respective components. Once the component temperature or the component temperatures are then again in the desired range, can be moved back to the interior temperature-controlled control. It is self-evident that this regulation, which is guided in the interior of the room temperature and / or component temperature-controlled, can of course be program-controlled.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen:Show it:
In den
Wie bereits eben ausgeführt, ist auf der Zwischenschicht
Die Aluminiumplatten
Wie dies insbesondere aus der Zusammenschau der
In der vom Speicherbehälter
Mit Bezug auf den äußeren Wärmetauscher wird, warmes abzukühlendes Wasser mittels der Pumpe
Die Ansteuerung der Pumpen
Wird durch die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Beispiel festgestellt, dass die Innenraumtemperatur einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet wird somit die Pumpe
Dadurch sinkt die Temperatur im Innenraum
Um sicherzustellen, dass sich im Speicherbehälter ausreichend Kaltwasser für den inneren Wärmetausch befindet, wird mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung zu vorgegebenen Zeiten in vorbeschriebener Weise eine definierte Menge eines abzukühlenden Warmwassers in die äußere Rohrleitung
Die
Die
In der
Pro durch die wenigstens eine innere und äußere Rohrleitung gebildeten Kühlkreislauf ist hier ein Ventil
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DE 2959260 U1 [0005] DE 2959260 U1 [0005]
- EP 1612500 A2 [0006] EP 1612500 A2 [0006]
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