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Die
Erfindung betrifft ein Klimagerät
gemäß der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
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Zur
Kühlung
von insbesondere thermisch hochbelasteten IT-Räumen sind verschiedene Kühlverfahren
bekannt. Diese Kühlverfahren
werden abhängig
von der Außenlufttemperatur
verschiedenst eingesetzt. In der Regel wird vor allem ein Umluftkühlsystem
verwendet, welches die Außenluft
nicht nutzt. Entsprechend muss sehr viel Energie aufgewendet werden,
um die stets sehr warme Abluft per Kühlmodul, dieses verknüpft mit
einer Kältemaschine,
maschinell zu kühlen,
bevor diese dem Raum wieder zugeführt wird.
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Als
Alternative dazu ist eine direkte Kühlung eines Raumes mit kalter
Außenluft
sehr energiesparend. Dieses System wird Direkte Freie Kühlung genannt,
auch wenn dabei ganz selten bei zu warmer Außenluft ein Kühlmodul
benötigt
wird, dessen Kühlenergie
wiederum von einer Kältemaschine
erzeugt werden muss, die dann ebenfalls viel Energie benötigt.
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In ähnlicher
Art Energie sparend ist ein System der Indirekten Freien Kühlung, wo
mithilfe der kühlen
Außenluft
ein Kühlmedium
erzeugt wird, das dann im Umluftkühlbetrieb beim stets benötigten Kühlmodul
verwendet wird. Wenn die Außenluft
zur Kühlung
am Kühlmodul
indirekt nicht mehr kalt genug ist, muss auch hier ein von einer
Kältemaschine
aus versorgtes Kühlmodul
verwendet werden.
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Die
indirekte und die Direkte Freie Kühlung sind somit vorwiegend
für kühle und
kalte Außentemperaturen
geeignet, wobei die Direkte Freie Kühlung wesentlich länger ohne
Nutzung der Kältemaschine, d.
h. noch bei höheren
Außentemperaturen
genutzt werden kann, aber den Nachteil hat, dass bei speziellen
Raumfeuchteanforderungen ein hoher Be- und Entfeuchtungsaufwand
erforderlich ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die ein energieeffizientes,
Strom sparendes Klimatisieren der Raumzuluft bei allen Umgebungsbedingungen
ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
Die Unteransprüche
bilden eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.
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Das
erfindungsgemäße Klimagerät weist
einen ersten Hauptströmungsweg
von Außenluft
zur Zuluft und einen zweiten Hauptströmungsweg von Abluft zur Fortluft
auf. In den beiden Hauptströmungswegen
ist jeweils zumindest ein Ventilator vorgesehen. Von der Außenluft
in Richtung Zuluft sind beide Hauptströmungswege durch zumindest einen ersten,
zweiten und dritten Verbindungsströmungsweg verbunden. Zwischen
dem Anschluss des zweiten und dritten Verbindungsströmungswegs
am ersten Hauptströmungsweg,
ist der erste Hauptströmungsweg
durch zwei parallele Äste
ausgebildet. Zwischen dem Anschluss des ersten Verbindungsströmungsweges
am zweiten Hauptströmungsweg und
der Fortluft FOL ist der zweite Hauptströmungsweg ebenfalls durch zwei
parallele Äste
gebildet.
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Erfindungsgemäß ist in
einem Parallelast des ersten Hauptströmungswegs ein Kühlmodul,
insbesondere als Direktverdampfer oder Kühlregister vorgesehen. Zumindest
ein erstes Wärmerückgewinnungsmodul,
ist entweder in einem der beiden Umluftwege oder in dem Bypaßweg der
um das Kühlmodul
führt,
angeordnet. Das zugehörige
Heizteil des Wärmerückgewinnungssystems,
sprich das dem ersten Wärmerückgewinnungsmodul
zugeordnete zweite Wärmerückgewinnungsmodul,
welches die durch die Kühlwirkung
entstehende reziproke Wärme
abgibt, ist zwischen dem Anschluss des ersten Verbindungsströmungsweges
am ersten Hauptströmungsweg
und dem Fortluftauslass angeordnet. Das erste zumindest ein erstes
Wärmerückgewinnungsmodul ist
thermisch mit einem zweiten Wärmerückgewinnungsmodul
verbunden.
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Diese
Anordnung hat den Vorteil, dass dadurch mit einem Klimakompaktgerät die Betriebsarten
maschinelle Kühlung
sowohl der Umluft, der Außenluft
als auch einer beliebigen Mischluft, sowie eine adiabate Kühlung, eine
Direkte Freie Kühlung als
auch eine Indirekte Freie Kühlung
bzw. auch diverse Mischformen dieser Kühlmethoden auf einfache Weise
umgesetzt werden können.
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In
einer ersten vorteilhaften Ausführungsform
liegt das die Kühlenergie
abgebende erste Wärmerückgewinnungsmodul
im zweiten Verbindungsströmungsweg
und das eigentliche Kühlmodul,
als Direktverdampfer ausgebildet sein kann, liegt in einem parallelen
Teil des ersten Hauptströmungsweges
zwischen den Einleitungen des zweiten und dritten Verbindungsströmungsweges.
Der Direktverdampfer kann als Teil einer im Klimakompaktgerät integrierten
Kältemaschine,
die selbstverständlich noch
weitere übliche
Bauteile hat, mit einem zugehörigen
luftgekühlten
Kondensator verbunden sein. Der Kondensator kann in einem Fortluftweg,
parallel nutzbar zu dem die Kühlenergie
aus der kalten Außenluft
aufnehmenden Wärmerückgewinnungsmodul,
angeordnet sein.
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In
einem Parallelast des ersten Hauptströmungsweges kann ein weiteres
kühlendes
zweites Wärmerückgewinnungsmodul
derart eingebaut werden, dass dieses sowohl mit dem ersten kühlenden Wärmerückgewinnungsregister,
als auch mit dem die Kühlleistung
aufnehmenden Wärmerückgewinnungsmodul
verknüpft
ist. Das erhöht
den Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung
und führt
dazu, dass erst dann auf die Direkte Freie Kühlung umgeschaltet wird, wenn
die Außenluft
schon wesentlich wärmer und
dann zumeist absolut feuchter ist.
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Ferner
kann im zweiten parallelen Ast des ersten Hauptströmungswegs
ein Dampfbefeuchter oder/und ein Wärmerückgewinnungsmodul angeordnet
werden.
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Eine
Kühlungsart,
bei der Energie eingespart wird, ist bereits unter ”Kyotokühlung” bekannt
geworden. Bei dieser Form der Kühlung
wird in einem Außenluft-,
Fortluftströmungsweg
ein erster Teil eines Wärmerückgewinnungssystems
in Form eines rotierenden Wärmerades
eingebracht, wobei der zweite Teil des Wärmerades im Umluftweg zwischen
Abluft und Zuluft sitzt. Dieses Konzept hat jedoch den Nachteil,
dass es lediglich auf Umluftbetrieb beschränkt ist. Außenluft und Zuluft sind getrennt
voneinander geführt.
Zudem muss bei nicht mehr zur Kühlung
ausreichenden, wärmer
werdenden, Außenluft
die maschinelle Kühlung
benutzt werden oder Raum dann wärmer
werden. Damit er nicht zu warm wird, sitzen in beiden Luftströmen Zusatzbauteile
wie Kühlmodul
in der Zuluft und luftgekühlter
Kondensator in der Fortluft, wenn die Kondensatorkühlung nicht anderweitig,
dann aber ebenso Energie aufwändig erfolgt.
Da alle Teile jeweils in Reihe zum Wärmeradteil angebracht sind
und ständig
mit Luft durchströmt werden,
müssen
die beiden Ventilatoren stets einen erhöhten Widerstand überwinden,
der noch dazu durch die zusätzlich
in Reihe angeordneten Filter noch weiter erhöht wird. Das ergibt laufend
zwei relativ hohe Ventilatorleistungen, also einen gewissen ständigen Strombedarf.
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Ein
weiterer Nachteil des Koyoto-Systems ist, dass eine ggf. notwendige
Entfeuchtung des Raumes nur durch einen Mehraufwand an Luftbehandlungsteilen
und Energie möglich
ist. Ebenfalls nachteilig ist der große Platzbedarf, bedingt durch
das waagerecht angeordnete Wärmerad.
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Entgegen
der Kyotokühlung,
weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
zusätzlich
einen durchgehenden Außenluft-,
Zuluftkanal auf, in dem ein Kühlmodul
mit zumindest einem Bypass angeordnet ist. Dies hat den Vorteil,
dass die Luft entfeuchtet werden kann und das System platzsparender
ausgebildet ist. Darüber
hinaus können
weitere Maßnahmen
zur Reduzierung von Luftwiderständen
für die
Ventilatoren getroffen sein. Es können zwei Umluftströmungswege
bei der Indirekten Freien Kühlung
benutzt werden, wodurch eine parallele Nutzung von Kondensator und
Wärmerückgewinnungsregister
in der Fortluft ermöglicht
wird. Zudem werden durch entsprechende Umlenkungen notwendiger Luftfilter
nur ganz selten mit der vollen Luftmenge durchströmt, welche
dem aktuellen Zuluftvolumenstrom entspricht, was zusätzlich Antriebsleistung
und damit bezogen auf die Jahresnutzungszeit Energie einspart. Speziell
der für
die volle Luftmenge auszulegende Außenluftfilter wird somit häufig nur
mit einem kleinen Teil der Außenluft durchströmt.
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Durch
diese Anordnung kann das Klimagerät sowohl in den Betriebsarten
Direkte Freie Kühlung, Indirekte
Freie Kühlung,
maschinelle Kühlung
und unterstützende
adiabate Kühlung
bei stets minimierten Antriebsleistungen für die Ventilatoren betrieben werden.
Die einzelnen Betriebsarten können
je nach aktuellem Zustand der Außenluft und der gewünschten
Raumkonditionen bedarfsgerecht angesteuert werden. Zudem sind auch
Mischformen der einzelnen Betriebsarten möglich.
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Sofern
beispielsweise die Außenluft
deutlich kälter
als die Abluft und kälter
als die notwendige Zuluft ist, kann der zu kühlende Raum über die
Direkte Freie Kühlung, über die
Zuführung
der Außenluft über parallele
Strömungswege
und geregelter Beimischung mit der warmen Abluft über den
3. Verbindungsströmungsweg
der als Umluftweg ausgebildet ist, bereits ausreichend gekühlt werden.
Dies stellt die Energie effizienteste Art der Kühlung dar, da ein sehr geringer
Strömungswiderstand
für eine
niedrige Ventilatorleistung sorgt, keine zusätzliche maschinelle Kühlung per
Kältemaschine
oder Brunnenanlage, usw. nötig
ist und diese Betriebsart zumindest in den meisten Klimazonen der
Erde vorwiegend gewählt werden
kann.
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Ist
die Außenluft
sehr kalt und damit zu trocken, kann eine Indirekte Freie Kühlung vorgenommen
werden. Dabei strömt
die kalte Außenluft über den
ersten Verbindungsströmungsweg
zur Fortluft und durchströmt
dabei das dort angebrachte zweite Wärmerückgewinnungsmodul, wodurch
Wärme vom ersten
zum zweiten Wärmerückgewinnungsmodul übertragen
und durch die Fortluft abtransportiert wird. Die Abluft des Raumes,
die eine entsprechende Luftfeuchtigkeit aufweist, wird als Umluft über einen zweiten
Verbindungsströmungsweg über das
erste Wärmerückgewinnungsmodul
geleitet, an welchem diese abgekühlt
wird und trotzdem ihre absolute Luftfeuchtigkeit behält. Widerstand
entlastend für
den Zuluftventilator wird bei kälter
werdender Außenluft zudem
immer mehr Umluft zusätzlich über den
dritten Verbindungsströmungsweg
in den ersten Hauptströmungsweg
eingeleitet, bis sowohl der zweite als auch der dritte Verbindungsströmungsweg
je 50% Luft haben.
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Auf
diese Weise kann mittels der Indirekten Freien Kühlung eine energiearme Abkühlung der
Abluft erfolgen. Auch in diesem Fall muss keine zusätzliche
Energie zur Kühlung
bereitgestellt werden. Im Gegensatz zur Direkten Freien Kühlung ist
hier allerdings ein wenig höherer
Energieaufwand erforderlich, da sich der Strömungswiderstand durch die Förderung
des vollen Luftstroms über
einen Außenluftfilter
und das Wärmerückgewinnungsregister
zumindest dann erhöht,
wenn bei wärmer
werdender, jedoch noch nutzbarer Außenluft die Bypassentlastungen
durch den dritten Verbindungsströmungsweg bzw.
den Fortluftbypass immer mehr wegfallen. Das kann vermutlich nicht
ganz ausgeglichen werden, da bei sehr kalter Außenluft der Fortluftventilator
wesentlich weniger Luft fördert,
weil dies nur selten vorkommt.
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Für den Fall,
dass die Außenluft
AUL wärmer ist
als die aktuell gewünschte
Zulufttemperatur, aber kühler
als die Abluft, wird die Außenluft,
je nach Differenz zwischen Außentemperatur
und gewünschter Zulufttemperatur
vorwiegend über
das Kühlmodul geleitet
und dort leistungsgeregelt maschinell gekühlt und zudem zum Teil Luftwiderstand
entlastend über den
Bypass im ersten Hauptströmungsweg
geführt. Falls
das Kühlmodul
wie im Hauptvorschlag vorgesehen, ein Direktverdampfer ist, wird
die Abluft als Fortluft FOL geregelt über den luftgekühlten Kondensator und
das einen Bypass bildende zweite, jetzt thermisch inaktive, Wärme abgebende
zweite Wärmerückgewinnungsmodul
im zweiten Hauptströmungsweg
und somit ebenfalls Luftwiderstand entlastend abgeführt.
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Es
ist sicher wirtschaftlicher, die bei dieser Kühlart im Durchschnitt lediglich
um 2 bis 4 Grad Celsius wärmere
Außenluft
auf die notwendige Zulufttemperatur etwas abzukühlen als die Umluft um 10 bis
12 Grad Celsius abzukühlen,
was bei den üblichen
Systemen mit Indirekter Freier Kühlung
häufig der
Fall ist. Bei der üblichen
Direkten Freien Kühlung fallen
in Deutschland beispielsweise nur ca. 600 Stunden im Jahr mit einer
mittleren Abkühlung
von 2,5 Grad Celsius an, während
bei üblicher
Indirekter Freier Kühlung
für den
restlichen Kältemaschinenbetrieb
ca. 2.000 Stunden im Jahr mit einer Abkühlung von 11 Grad Celsius anfallen.
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Für den ganz
seltenen Fall, dass die Außenluft
AUL wärmer
als die aus dem Raum geförderte Abluft
ABL ist, wird die Außenluft
nicht mehr zur Kühlung
des Raums herangezogen. Entsprechend kann in diesem Fall die zur
Kühlung
des Raums notwendige Luftmenge über
den zweiten Verbindungsströmungsweg
, sprich einen Umluftweg und über
das Kühlmodul,
je nach Bauart, dem Raum zugeführt werden.
Für diesen
Fall wird die meiste Energie benötigt,
da zum einen eine zusätzliche
Kühlleistung erforderlich
ist, die per Kältemaschine
oder Brunnenanlage oder Ähnlichem
erzeugt werden muss, zum anderen der Strömungswiderstand im Klimagerät erhöht ist.
Durch die erfindungsgemäße Kanalführung im
Klimagerät
ist der Strömungswiderstand
in den anderen Betriebsarten, die wesentlich häufiger vorkommen, auf ein Minimum
reduziert, wodurch im Jahresdurchschnitt trotzdem erheblich Energie
eingespart werden kann.
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Die
dargestellte Klimatisierungsvorrichtung erlaubt abhängig von
den jeweiligen Außenluft-
bzw. Raumkonditionen eine ideale Einstellung für eine energieoptimierte Raumkühlung. Erfindungsgemäß können dabei
verschiedene Kühlarten
miteinander kombiniert werden und parallel oder nacheinander ablaufen.
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Bei
den bei der Erfindung praktizierten Kühlungsarten wird neben der
enormen Einsparung von Energie für
die Kühlung
nur ganz wenig Befeuchtungsenergie benötigt, weil hier nur der Anteil
an der Zuluft befeuchtet werden muss, welcher der notwenigen Außenluftrate
von beispielsweise 10% entspricht.
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Bei
sehr niedrigen Außentemperaturen,
wo die Außenluft
sehr „trocken” ist, wird
die Indirekte Freie Kühlung
angewendet und die zur Raumkühlung verwendete
Umluft somit ohne Einsatz einer Kältemaschine durch Wärmerückgewinnung
gekühlt.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das die Kühlenergie
der Außenluft
aufnehmende zweite Wärmerückgewinnungsmodul
im ersten Verbindungsströmungsweg
zwischen den beiden Hauptströmungswegen
angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass für eine Indirekte Freie Kühlung die Außenluft über dieses
Wärmerückgewinnungsmodul geführt werden
kann, welches jedoch bei der Anwendung der häufiger vorkommenden Direkten
Freien Kühlung
weder im Strömungsweg
der Außenluft
AUL noch in dem der Abluft ABL oder der Fortluft FOL liegt und somit
keinen Widerstand für
einen der beiden Ventilatoren erzeugt.
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Besonders
bei einer hohen Temperaturdifferenz zwischen Außenluft und Abluft macht sich
die Positionierung des zweiten Wärmerückgewinnungsmoduls
im Verbindungsströmungsweg
bemerkbar. Im Gegensatz zu einer Positionierung im zweiten Hauptströmungsweg
wird hier das Wärmerückgewinnungsregister
lediglich durch die Außenluft
gekühlt und
nicht wie im anderen Fall durch eine Mischung eines warmen Abluftteiles
mit der kalten Außenluft. Diese
Anordnung erhöht
den Wirkungsgrad bei einer Indirekten Freien Kühlung.
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Der
Wirkungsgrad der Wärmerückgewinnung
kann bei einer anderen Ausführungsart
nochmals gesteigert werden, indem das erste Wärmerückgewinnungsmodul auf zwei
in Reihe schaltbare Bauteile aufgeteilt wird, die vom ersten Wärmerückgewinnungsmodul
die dort gekühlte
Flüssigkeit
parallel geregelt beziehen, falls beide benutzt werden müssen. Dabei
liegt ein Teil des die Kühlleistung
abgebenden Wärmerückgewinnungsmoduls
wie vorbeschrieben im zweiten Verbindungsströmungsweg und der andere Teil
im Bypassweg zum Kühlmodul, wo
er auch durch den anderen Parallelast über das Kühlmodul mit einem Teil der
Luftmenge umgangen werden kann. Da dabei die Indirekte Freie Kühlung bei
etwas höheren
Außentemperaturen
noch genutzt werden kann, wird somit nochmals Befeuchtungsenergie
eingespart. Denn bei einer späteren
Umschaltung auf die Direkte Freie Kühlung ist die Außenluft schon
nicht mehr so trocken.
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Bei
steigender Außentemperatur
und damit in der Regel zunehmender Außenluftfeuchte wird die Direkte
Freie Kühlung,
ein bekanntes Mischluftsystem angewendet, das ebenfalls ohne Kältemaschine, d.
h. ohne Fremdenergieaufwand auskommt. Hierbei muss die aus Außenluft
und Umluft gebildete Mischluft nur ganz wenig oder gar nicht befeuchtet
werden, wenn die Mindestraumfeuchte nicht so hoch gewählt wird.
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Desto
höher die
Zulufttemperatur sein darf, umso seltener wird dabei eine Kältemaschine
oder eine andere maschinelle Kühlungsart
benötigt,
die dann mehr Fremdenergie als die Kühlmittelpumpe für die Wärmerückgewinnung
braucht.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Kühlsystem kann
zudem auf einfacher Art und Weise eine Energie sparende Entfeuchtung
stattfinden, so dass ein sehr wirtschaftliches Vollklimasystem entsteht.
Damit eignet sich das neuartige Kühlsystem auch für warme und
feuchte Klimazonen, ja selbst für
Schwimmbäder,
wenn dort stets eine hohe Ablufttemperatur ansteht. Es wird hierbei
lediglich ein Teil der zu erzeugenden Zuluft als Außenluft
entfeuchtet, nicht wie ansonsten üblich 100%. Diese stark gekühlte Außenluft wird
dann mit einem festen, kleinen Teil der regelmäßig sehr warmen Umluft gemischt,
so dass die gewünschten
Zuluft- und Raumkonditionen entstehen.
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Bei
diesem Kühl-
oder Klimasystem wird durch eine bedarfsgerechte Nutzung der diversen Luftwege
zudem darauf geachtet, dass es bei jeder der vielen möglichen
Kühlarten
nur geringe Widerstände
für die
Luftförderung
sowohl für
die Zuluftaufbereitung als auch für die Außenluft-/Abluft-/Fortluftnutzung
bei den beiden Ventilatoren gibt. Das spart neben der Minimalnutzung
des Kühlmoduls
in Verbindung mit der Kältemaschine
nochmals Strom in Form von Antriebsleistung.
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Ein
weiterer, jedoch gravierender Vorteil gegenüber üblicher Indirekter Freier Kühlung ist,
dass das vorzugsweise vorgeschlagene Klimagerät mit Direktverdampfer als
Kühlmodul
und integrierter Kältemaschine
kein von Außen
zugeführtes
Kühlmedium, also
keine Flüssigkeiten
benötigt,
also im zu kühlenden
Technikraum keine unter Druck stehenden Wasser- oder andere Flüssigkeitsleitungen
mit stets großen
Mengen für
die Kühlung
erforderlich sind. Es werden nur drucklose Kondensatableitungen
und ggf. kleine Leitungen für
die geringen Befeuchterleistungen benötigt.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass alle zur Kühlung notwendigen Komponenten
in dem zu versorgenden IT-Betriebsraum
untergebracht werden können,
was insgesamt die Sicherheit bei Rechenzentren erhöht.
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Mit
diesem Kühlsystem
kann gegenüber
einem reinen Umluftkühlsystem
trotz dortigem Einsatz von Präzisionsklimageräten im Jahresmittel
in gemäßigten Klimazonen über 90%,
gegenüber
einem Umluftkühlsystem
mit üblicher
Indirekter Freier Kühlung an
die 70% an elektrischer Energie, also an Strom, eingespart werden.
Hinzu kommt, dass dort stets wichtige Bauteile außerhalb
des zu kühlenden
Betriebsraumes angebracht werden müssen.
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Gegenüber einem
einfachen Umluftkühlsystem
mit einfacheren, sog. „Komfortklimageräten”, welche
eine obere Zuluftzuführung
in den Raum mit sehr kalter Zuluft und eine oberer Absaugung haben, wo
ungewollt eine Entfeuchtung der Kühlluft stattfindet und daher
nachbefeuchtet und nachgewärmt werden
muss, kann in gemäßigten Klimazonen
der Erde wirtschaftlich nachhaltig bis zu 96% an Strom eingespart
werden.
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Das
neuartige Kühlsystem
spart auch in anderen Klimazonen der Erde als vorzugsweise in gemäßigten Zonen
Strom, insbesondere dann, wenn es dort mit einer Absorptionskältemaschine
bei Nutzung der Sonnenwärme
ausgestattet wird. Auch in warmen Klimazonen der Erde zeitweilig
Außentemperaturen
gibt, die unter der „notwendigen” Zulufttemperatur
liegen, die noch eine Direkte Freie Kühlung erlauben.
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Eine
weitere Einsparung von Strom ist dann möglich, wenn die bei der Erfindung
ganz einfach mögliche
Verdunstungskühlung,
auch adiabate Kühlung
genannt, zwischen Außen-
und Umluft oder Ab-/Fortluft und Zuluft kombiniert wird.
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Ein
weiterer ganz wesentlicher Vorteil der Erfindung ist der, dass zu
den häufigen
Betriebszeiten beider Freier Kühlarten
eine niedrige Zulufttemperatur mit einem hohen delta t im Raum,
das ist die Temperaturdifferenz zwischen Abluft und Zuluft, genutzt werden
kann. Das führt
dann bei gleicher Ablufttemperatur wie im Kältemaschinenbetrieb dazu, dass
bei der Freien Kühlung
ein kleinerer Betriebsvolumenstrom zur Abführung der Raumkühllast gefahren
werden kann als wie beim Kältemaschinenbetrieb.
Das führt übers Jahr
zu einer weiteren starken Energieeinsparung bei der Antriebsleistung
für die
beiden Ventilatoren und hat den Vorteil, dass ohne Energieaufwand
zumeist eine niedrigere Raumtemperatur genutzt werden kann. Die
Kühlung
erfolgt zumeist direkt oder indirekt über die Außenluft.
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Das
Kühlsystem
kann entsprechend der max. Kühllast
des Raumes für
eine Luftleistung (Luftvolumenstrom) für den seltenen Kältemaschinenbetrieb
ausgelegt werden. Dort ist es, insbesondere bei Nutzung der Außenluft
beim maschinellen Kühlbetrieb
aus Energiespargründen
sinnvoll, eine höhere Zulufttemperatur
zuzulassen. Wenn die Ablufttemperatur bei der Freien und der maschinellen
Kühlung dann
gleich hoch gewählt
wird, ist der Nennvolumenstrom beim erfindungsgemäßen System
somit nach einem kleineren delta t zu bestimmen. Somit kann bei den
beiden häufig
genutzten beiden Freien Kühlungsarten
ein höheres
delta t verwendet werden. Ein kleines delta t führt zu einem größeren Volumenstrom und
umgekehrt. Deshalb ist bei dem erfindungsgemäßen Kühlsystem in gemäßigten Klimazonen
bei beiden Arten der freien Kühlung,
also zumeist, ein wesentlich kleinerer Betriebsvolumenstrom mit
dann weniger Antriebsenergie für
die Ventilatoren erforderlich. Der Unterschied ist umso größer, je
höher man die
Einschalttemperatur für
den maschinellen Kühlbetrieb
wählt oder
nach Empfehlung von ASHREA eine höhere Raumtemperatur im „Kaltgang
oder/und Warmgang eines Rechenzentrums” beim Kältemaschinenbetrieb nutzen
kann. Denn die Luftwiderstand erzeugenden Bauteile müssen schließlich für den max.
Volumenstrom, also den aus der Kühllast
berechneten Nennvolumenstrom ausgelegt werden und erzeugen dann
bei dem kleineren Betriebsvolumenstrom bei Freier Kühlung wesentlich
weniger Widerstand. Gem. der physikalischen Gesetzmäßigkeiten ändert sich,
zumindest theoretisch, die Ventilatorantriebsleistung in 3. Potenz
zum Volumenstrom. Bei einem durchaus üblichen Reduktionsverhältnis der
Volumenströme
bei delta t 12 bzw. 14 Grad Celsius von ca. 0,86 bringt das eine
Reduktion der Ventilatorleistungen um ca. 70%.
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Im Übrigen lässt sich
diese energiesparende Lösung
für unterschiedliche
Temperaturunterschiede weder bei einem reinen Umluftkühlsystem
noch bei üblicher
Indirekter Freier Kühlung
durchführen,
weil dort stets der aus der max. Kühllast berechnete Nennvolumenstrom
gefördert
werden muss.
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Zudem
kann eine Sprühbefeuchtung
am Wärmerückgewinnungsmodul
in der Außenluft/Fortluft
vorgesehen sein, wodurch möglichst
lange eine Indirekte Freie Kühlung über das
andere Wärmerückgewinnungsmodul
in der Umluft genutzt werden kann, bevor die Kältemaschine, je nach ansteigender Außenluft,
mit dann fortlaufend steigender Zusatzkühlleistung zugeschaltet wird.
Der Einsatzpunkt der Kältemaschine
ist abhängig
von der Art der im Kühlgerät benutzbaren
Wärmerückgewinnungsmodule bzw.
von deren Wirkungsgrad (Wärmerückgewinnungsfaktor).
Erfindungsgemäß ist somit
auch eine Kombination von Direkter, Indirekter Freier Kühlung und
adiabater Kühlung
möglich.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlsystems besteht darin, dass
in gemäßigten Klimazonen über die
häufigste
Betriebszeit des Jahres, wo eine der beiden Arten der Freien Kühlung möglich ist,
wobei wie oben geschildert, nur sehr wenig Strom für die beiden
Ventilatoren und die Umlaufförderpumpe,
die zwischen die beiden Wärmerückgewinnungsmodule
geschaltet ist, benötigt
wird. In dieser Zeit können
diese Bauteile den Steuer- und Regelungsteil den Strom dafür jederzeit
redundant über
das USV-Netz (die unterbrechungsfeie Stromversorgung) beziehen.
Außerdem
kann man bei Nutzung der Sonnenwärme über Solarzellen
diesen hierbei nur geringen Strombedarf für die Ventilatoren und die
Wärmerückgewinnungspumpe
sogar selbst decken. Nur an wenigen Stunden des Jahres, nur dann,
wenn wirklich eine Kältemaschine
benötigt
wird, steigt der Leistungsbedarf für das erfindungsgemäße Kühlsystem, dann
allerdings extrem gegenüber
den vorher benutzten beiden Freien Kühlungsarten an. Dann muss bei
Netzausfall der üblichen
Stromversorgung für ausreichend
Ersatzstrom für
den oder die Verdichter der Kältemaschine
und ggf. die Befeuchtungseinrichtung gesorgt werden.
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Noch
weitere Vorteile des erfindungsgemäßen, universell nutzbaren Kühlsystems
sind, dass im Falle eines Schwelbrands im Raum, zweckmäßigerweise
eine Sauerstoffreduktion für
den Raum stattfinden kann, was durch eine insbesondere automatische
Umschaltung des Klimageräts
auf Umluftkühlbetrieb
gewährleistet
wird.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung
mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
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In
der Beschreibung, in den Ansprüchen
und in der Zeichnung werden die in der unten aufgeführten Liste
der Bezugzeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugzeichen
verwendet. In den Zeichnungen bedeutet:
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1 ein
Vollklimasystem mit sechs unterschiedlichen Kühlarten
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2 ein
zu 1 ähnliches
Klimagerät, wobei,
mit dem Unterschied, dass dieses Klimagerät bei einer Bauweise mit vertikalen
Hauptluftströmungen
einfacher herzustellen ist, aber dafür keine sinnvolle Reihennutzung
von Indirekter Freier Kühlung, diese
ggf. mit adiabater Kühlung
kombiniert, und nachfolgender maschineller Umluftkühlung möglich ist,
was aber für
gemäßigte Klimazonen
ausreicht.
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3 ein
Vollklimasystem, wo die Klimageräte
in einem Nebenraum zum klimatisierten Raum untergebracht werden
können
und damit oder generell Flüssigkeitszufuhren
zu den Klimageräten
erlaubt sind und sogar eine Absorptionskältemaschine mit Nutzung der
Sonnenenergie verwendet werden könnte.
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4 eine
in Ergänzung
zu 1 ein Vollklimasystem, wo durch eine Reihenschaltung
von 2 Wärmerückgewinnungsmodulen
bei entsprechender Mindestfeuchte des Raumes die Indirekte Freie
Kühlung,
wo nur der kleine Anteil von Außenluft
an der Zuluft befeuchtet werden muss, länger genutzt werden kann.
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5 eine
grundlegende erfindungsgemäße Schaltung,
und
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6 in
Anlehnung an 2 ein Ausführungsbeispiel eines Klimagerätes.
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1 zeigt
ein modular veränderbares
Vollklimasystem mit den, je nach dem aktuellen Außenluftzustand
und den jeweiligen Raum- oder Zuluftanforderungen möglichen,
umschaltbaren sechs Kühlarten:
- – Indirekte
Freie Kühlung
- – Direkte
Freie Kühlung
- – Kühlung der
verwendbaren Außenluft
- – Kühlung einer
reinen Umluft
- – Kühlung einer
Mischluft, bestehend aus Außenluft
und Umluft
- – Entfeuchtungsbetrieb.
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Einige
Kühlarten
können
je nach Anwendungsfall sogar miteinander kombiniert werden.
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Alle
hier genannten Kühlarten
kommen ohne Flüssigkeitszufuhr
von externen Netzen für
die maschinelle Kühlung
aus. Für
die modular ergänzbare Verdunstungskühlung (25)
in der Fortluft (16) und die in der Zuluft (14)
ggf. erforderliche Befeuchtungseinrichtung (24) in beliebiger
Bauart sind aber Zuleitungen erforderlich.
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Das
Klimagerät
besteht aus mehreren Luftförderstrecken
mit 3 möglichen
Filtern (8, 9, 10) sowie Luftanschlüssen für die Zuluft
(ZUL), Außenluft (AUL),
Abluft (ABL) und Fortluft (FOL). Das Klimagerät umfasst die weiteren Bauteile,
zwei Wärmerückgewinnungsmodule
(2, 3), einen Direktverdampfer (1), sowie
zwölf Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.1 bis 11.12)
und zwei Ventilatoren (6, 7).
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Der
1. Hauptströmungsweg
(17) verläuft
vom Außenlustanschluss
(AUL), und endet im Zuluftanschluss (ZUL) Hauptströmungsweg
(18) beginnt beim Abluftanschluss (ABL) und endet am Fortluftanschluss
(FOL).
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Eine
evtl. notwendige Befeuchtungseinrichtung (24) kann im ersten
Hauptströmungsweg
(17), vorzugsweise im Bypassweg (22), oder im
Raum oder im Doppelboden angebracht werden. In der Fortluft (16)
kann vor dem 2. Wärmerückgewinnungsmodul
(3) optional ein Sprühbefeuchter
(25) angebracht werden.
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Die 1 zeigt
eine Ausführungsart
des angedachten modularen, über
alle Betriebsarten gemittelt besonders Energie (Strom) sparendes
Klimagerät,
welches komplett in einem Gehäuse
untergebracht wird. Das Kühlsystem
ist umso Energie sparender, desto häufiger die Außenluft
in einer Klimazone der Erde niedriger ist als die Zulufttemperatur
für eine
notwendige Raumkühlung
erlaubt, und daher eine oder beide Arten der Freien Kühlung angewendet
werden können.
Des weiteren kann umso mehr Strom kann gespart werden, desto höher die
max. zulässige
Zulufttemperatur und die sinnvolle Ablufttemperatur für die im
versorgten Raum untergebrachte, zu kühlende Technik sind. Wie oben
geschildert, empfiehlt sich hier ganz besonders, unterschiedliche
Zulufttemperaturen für
die jeweilige Freie Kühlung
und die maschinelle Kühlung
per Kältemaschine
zu wählen,
speziell bei Zuluftzuführung
in sog. „Kaltgänge”.
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Weltweit
liegen die Außentemperaturen übrigens
zurzeit im Durchschnitt weit unter einer gewünschten üblichen Raumtemperatur von
beispielsweise 23 Grad Celsius. Da bietet es sich ja förmlich an, ähnlich wie
bei einer Fensterlüftung,
hier nur mit gezielten Volumenströmen, die kühle Außenluft zur Raumkühlung zu
verwenden und die Raumabwärme so
häufig
wie möglich
direkt ins Freie zu führen,
also eine sog. ”Luftwechselkühlung” durchzuführen. Um einen
Technikraum auf einer Temperatur von beispielsweise 23 Grad Celsius
zu halten, genügt
bei Zuluftzuführung
von unten in den zu kühlenden Raum
eine Zulufttemperatur von beispielsweise 18 Grad Celsius. Empfohlen
wird ein delta t von 14 Grad Celsius bei der Freien Kühlung bzw.
12 Grad Celsius bei der maschinellen Kühlung, gemessen als Temperaturdifferenz
zwischen einer wahlweisen, konstant geregelten Zulufttemperatur
von 18 und 20 Grad Celsius und demzufolge einer über den Volumenstrom konstant
eingeregelten Ablufttemperatur von 32 Grad Celsius.
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Falls
ein heutzutage üblicher
sog. ”Kaltgang” eingerichtet
wird, der sich vergleichbar wie eine kühle Badewanne zwischen den
Wärme erzeugenden Technikgestellen
mit IT befindet, genügt
eine Zulufttemperatur von unten von etwa 22 Grad Celsius oder mehr,
die aber bei Freier Kühlung
entsprechend dem erfindungsgemäßen Kühlsystem
zumeist niedriger, und somit für
das dort ggf. beschäftigte
Personal angenehmer ist, ohne dass dabei, beispielsweise bei auf
18 Grad Celsius abgesenkter Zulufttemperatur ein Energiemehrbedarf
entsteht.
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Um
einen „Kaltgang” für typische
Rechenzentren in warmen Klimazonen der Erde beispielsweise auf einer
nach ASHREA (= amerikanischer Verband, der weltweite Klimavorgaben
für Räume macht)
noch empfohlenen Temperatur von 27 Grad Celsius zu halten, würde bei
richtiger Luftzuführung an
und durch die Wärme
produzierende IT eine Zulufttemperatur von 25 Grad Celsius genügen. Da
es auch in warmen Zonen der Erde im Jahr durchaus häufig Temperaturen
gibt, die gleich oder kleiner als 25 Grad Celsius sind, ja diese
manchmal sogar kleiner als 18 Grad Celsius sind, benötigt ein
thermisch hoch belasteter Raum bei diesem erfindungsgemäßen Kühlsystem
mit den je nach Außenluftzustand nutzbaren
sechs Kühlarten
nur ganz selten eine Kältemaschine
zur Raumkühlung
und kann trotzdem zumeist relativ kühl gehalten werden.
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Übrigens:
Bei größeren Raumhöhen könnte bei
der für
dieses Kühlsystem
empfohlenen Luftabsaugung ganz oben im Raum ein noch höheres delta t
als 14 Grad Celsius genutzt werden und damit wegen der häufig nutzbaren
beiden Freien Kühlarten nochmals
an Strom gespart werden. Denn bei größerem delta t Raum wird zur
Abfuhr der Kühllast
ein kleinerer Volumenstrom benötigt,
was an der selten benötigten
Kältemaschinenleistung
allerdings nichts ändert.
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Falls
die Außentemperatur
niedrig und dabei sehr trocken ist oder die Außenluft aus irgendwelchen Gründen nicht
verwendet werden kann, findet bei dem vorgeschlagenen Kühlverfahren
solange wie möglich,
eine Indirekte Freie Kühlung
statt. Diese ist, wie bekannt, alleine schon Energie sparender als eine
reine Umluftkühlung,
benötigt
aber hier keine Flüssigkeitszufuhr
von extern zum Klimagerät
und benötigt
keine Geräte
im Freien.
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Zur
Wärmeabfuhr
aus dem zu kühlenden Raum
fördert
der Zuluftventilator (6) bei der Indirekten Freien Kühlung einen
der aktuellen Kühllast
des Raumes entsprechenden Volumenstrom als Abluft (15)
aus dem Raum, wandelt diesen in gekühlte Umluft (20),
um und bringt das als Zuluft (14) in den zu versorgenden
Raum. Dabei kann der Zuluft etwas kühle Außenluft (13) beigemischt
werden, zumindest dann, wenn sich Personen im versorgten Raum aufhalten.
Nur dieser geringe Teil an Außenluft
muss dann etwas befeuchtet werden, je nachdem, welche Feuchteanforderungen
es für
den Raum gibt. Zur Leistungsregelung der Wärmrückgewinnung wird der Zuluft
bei tieferen Außentemperaturen
eine zweite Umluft (21) beigemischt, was durch die dadurch
am Wärmerückgewinnungsregister
(2) stattfindende Widerstandsentlastung die Antriebsleistung
des Zuluftventilators (6) senkt.
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Die
hierbei auf mehrere Arten regelbare Abkühlung der wieder verwendbaren
Abluft erfolgt durch Kühlgewinn
am zweiten Wärmerückgewinnungsmodul
(3) aus der nunmehr dort durchströmenden kalten Außenluft
und dem verbundenen Wärmeentzug
am ersten Wärmerückgewinnungsmodul
(2), welches in Umluftstörungsweg liegt. Es wird möglichst
wenig Widerstand an beiden Wärmerückgewinnungsmodulen
(2, 3) für
die beiden Ventilatoren (6, 7) erzeugt und dabei
die Wärmeübertragungsleistung über ein
Kühlmedium
im Verbundkreislauf angepasst. Das geschieht hier beispielsweise
durch die variable Drehzahl des Abluft-/Fortluftventilators (6, 7),
den Bypassschaltungen in der Fortluft und ganz wesentlich durch
die 2 nutzbaren Umluftwege (20 und 21) für die Zuluftbildung
als auch ggf. durch die in der Drehzahl regelbare Förderpumpe
(12), welche die beiden Wärmerückgewinnungsmodule (2, 3)
verknüpft.
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Falls
wirklich einmal etwas Kühlmedium
von der hierbei kleinen und endlichen Menge im Klimagerät auslaufen
sollte, kann es dort aufgefangen und von dort aus drucklos mit der
sowieso erforderlichen Kondensatleitung für das ggf. aus dem Verdampfer (1)
kommende Tropfwasser abgeleitet werden.
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Bei
der Indirekten Freien Kühlung
wird die Außenluft
AUL (13) beispielsweise mit einer Temperatur von etwa 3
bis 10 Grad Celsius, je nach Wärmerückgewinnungsgrad,
vom Abluft-/Fortluftventilator (7) in variabler Menge angesaugt
und über
den Außenluftfilter
(8), die Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.1 und 11.9)
sowie das Wärmerückgewinnungsmodul
(3) und das Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.11)
ins Freie gefördert.
Bei kälter
werdenden Außentemperaturen
wird ein ansteigender Teil der Außenluft bis max. 50% über das
Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.10) und den derzeit thermisch
nicht benutzten Kondensator (4) sozusagen im Bypass umgelenkt.
Die Luftmengenregulier-/Absperrmodule
(11.2) und (11.8) sind dabei geschlossen, außer im Raum
wird etwas Außenluft
als „Frischluft” benötigt. Dann
sind beide oder ist nur das eine für die AUL (11.2) leicht
geöffnet.
Bei ganz tiefen Außentemperaturen
wird dann neben der Fördermenge
des Fortluftventilators (7) ggf. auch noch die Förderleistung
der Umlaufpumpe (12) reduziert.
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Im
Abluft-/Zuluftkreis der Luftbewegung sind die Luftmengenregulier-/Absperrmodule
(11.5) und (11.6) grundsätzlich geöffnet. Das Luftmengenregulier-/Absperrmodul
(11.12) im 2. Umluftweg (21) wird bei tiefer werdenden
Außentemperaturen
stetig geöffnet,
solange eine Mischung von einer am Wärmerückgewinnungsmodul (2)
gekühlter
Umluft (20) und die Zufuhr einer weiteren Umluft (21)
in die Zuluftaufbereitungszone Sinn macht, also der Zuluftsollwert eine
parallele Beimischung mit gekühlter
und warmer Umluft es zulässt.
Angestrebt werden jeweils 50% Luft über die beiden Umluftwege (20, 21).
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Falls
im Zuluftkanalnetz (zumeist ein Doppelboden) ein sehr niedriger
Widerstand herrscht oder der Ventilator im unteren Bereich seiner
Kennlinie nicht mehr richtig arbeiten sollte, kann über das
Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.5) bei jedem entsprechend
der aktuellen Kühllast
des Raumes notwendigem Volumenstrom ein konstanter Vordruck eingehalten
werden.
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In
Luftrichtung vor dem Wärmerückgewinnungsmodul
(2) befindet sich ein Umluftfilter (10), welcher
auch den aus der Abluft (15) entstehenden Fortluftanteil
(16) filtert, der bei einer größeren Mindestaußenluftrate
als 5% entstehen kann. Bei nur geringem Überdruck für den zu versorgenden Raum, also
bei gleich großem
Volumenstrom für
die Zuluft und Abluft wird bei der Indirekten Freien Kühlung keine
Fortluft aus der Abluft gebildet.
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Falls
es eine nicht zu trockene Außenluft
(13) gibt und solange diese ausreichend kühl ist,
wird eine Direkte Freie Kühlung
durchgeführt.
Bei dem o. g. Beispiel beginnt sie bei über etwa 5 bis 11 Grad Celsius
Außenluft.
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Zwischen 4 und 11 Grad
Celsius Außenluft kann
auch eine Mischung von Indirekter und Direkter Freier Kühlung stattfinden.
Die Grenzwerte können auch
anders sein, da hierbei berücksichtigt
werden muss, was mehr Energie benötigt: die Befeuchtung (24)
oder die beiden Ventilatoren (6, 7).
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Die
Antriebsleistung für
die beiden Ventilatoren (6, 7) ist im Jahresmittel
bei der Direkten Freien Kühlung
vermutlich niedriger als bei der Indirekten Freien Kühlung, weil
der Abluft-/Fortluftventilator (7) im Jahresdurchschnitt
nicht so viel Luft fördern
muss wie der Zuluftventilator (6), außer man kann in Klimazonen
mit häufig
tiefen Außentemperaturen
die Kühlleistung
bei der Indirekten Freien Kühlung über den Volumenstrom
des Abluft-/Fortluftventilators (7) häufig sehr stark reduzieren.
Zudem muss der Zuluftventilator beim Außenluftfilter (8)
nur einen Anteil der dortigen Auslegungsluftmenge filtern, was auch
seine Antriebsleistung reduziert. Deshalb sollte in der Regel in
gemäßigten Klimazonen
der Erde so rasch wie möglich
von der Indirekten auf die Direkte Freie Kühlung umgeschaltet werden.
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Es
wird überprüft, wie
niedrig der Mindestfeuchtewert für
die IT sein kann. Sinnvoll, d. h. stark Befeuchtungsenergie sparend
wäre eine
untere Ablufttfeuchte an der Raumdecke, an der sinnvollsten Absaugstelle
gemessen, von etwa 18% r. H., was an den IT-Gestellen dann in etwa
25% entspricht. Denn bei der Direkten Freien Kühlung muss nicht nur der Mindestaußenluftanteil
von 5–10%
wie bei der indirekten Freien Kühlung
sondern der aufgrund der Mischung von Abluft und Zuluft entstehende
Außenluftanteil
von etwa 50% oder mehr befeuchtet werden, auch wenn die absolute
Feuchte bei steigender Außentemperatur
zumeist automatisch steigt und somit übers Jahr gesehen, weniger
zu befeuchten ist.
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Wenn
eine Besprühung
des Wärmerückgewinnungsmoduls
(3) in der Außenluft/Fortluft
(16) stattfinden kann, kann der Umschaltpunkt auf die Direkte
Freie Kühlung
noch weiter nach oben verlegt werden, was noch mehr Befeuchtungsenergie
spart.
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Bei
der Direkten Freien Kühlung
muss der Abluft-/Fortluftventilator (7) häufig nur
einen kleinen Luftanteil aus dem versorgten Raum abführen, welcher
dem Raum durch die Außenluft
als Anteil an der Zuluft zugeführt
wird. Dazu wird die Außenluft
vom Zuluftventilator (6) angesaugt und über den Außenluftfilter (8)
und die vier zwischengeschalteten, logisch richtig angesteuerten
Luftmengenregulier-/Absperrmodule
(11.1 bis 11.5) in die Zuluft überführt. Es findet nun ein über die
Zulufttemperatur geregelter Mischluftbetrieb in der Form statt,
dass die beiden Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.3 und 11.4) so
angesteuert werden, dass bei mehr als 50% Außenluft das Luftmengenregulier-/Absperrmodul 11.1 geöffnet ist
und das Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.12) stetig
geschlossen wird. Bei einem vsl. sehr seltenem Bedarf von weniger
als 50% Außenluft ist
das Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.12) geöffnet, während das
Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.1) stetig geschlossen
wird. Die Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.7 und 11.9)
sind dabei in beiden Fällen
geschlossen. Das Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.5)
ist dabei grundsätzlich geöffnet, kann
aber wegen der Vordruckhaltung etwas geschlossen sein.
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Damit
eine gewünschte
konstante Zulufttemperatur von beispielsweise 18 Grad Celsius eingehalten
werden kann, wird der mehr oder weniger kühlen Außenluft (13) ein Teil
von der warmen Abluft als Umluft (21) beigemischt. Die
für die
Mischluft notwendige kühle
Außenluft
gelangt, einen kleinen Gleichdruck in den parallelen Luftwegen anstrebend,
gesteuert über die
parallelen Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.3 und 11.4)
durch das dabei thermisch nicht genutzte Kühlmodul (1 oder 5)
hindurch und über
den Bypass (22) zum Zuluftventilator (6).
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Die
für die
Zulufterwärmung
nicht benötigte Abluftmenge
(15) gelangt über
den Abluft-Fortluftfilter (10) zum Abluft-/Fortluftventilator
(7). Dieser saugt gemeinsam mit dem Zuluftventilator (6)
die Abluft an und fördert
den restlichen Teil der Abluft (15) als Fortluft (16)
gleichmäßig über die
jetzt thermisch unbenutzten Luftbehandlungsteile wie Wärmerückgewinnungsmodul
(3) und Kondensator (4) über die Luftmengenregulier-/Absperrmodule
(11.11 und 11.10), auch hier einen kleinen Gleichdruck
anstrebend, ins Freie. Damit muss der Abluft-/Abluft-/Fortluftventilator
(7) über
die gesamte Betriebszeit gesehen nur die Fortluftmenge, also wesentlich
weniger Luft fördern
als der Zuluftventilator (6) und gleichzeitig nur wenig
Widerstand überwinden,
obwohl die Abluft- und Zuluftmengen in etwa gleich groß sind.
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Wenn
die Außentemperatur
in etwa, bei Berücksichtigung
der entstehenden Wärme
durch den Ventilatormotor, die Sollwerttemperatur für die Zuluft erreicht
hat, werden 100% Außenluft
als Zuluft gefördert.
Es findet nun ein reiner, auf zwei Strömungswege im 1. Hauptstromungsweg
(17) aufgeteilter Kühlbetrieb
per Außenluft
statt, der so lange genutzt werden kann, bis der zweite Sollwert
für die
Zuluft für
den Kältemaschinenbetrieb,
beispielsweise 20 Grad Celsius oder höher gilt. In diesem Fall muss
die Kältemaschine
erst bei Außentemperaturen über ca.
19,5 Grad Celsius oder mehr laufen.
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Im Übrigen muss
die Kältemaschine
ggf. auch bei tieferen Außenlufttemperaturen
laufen, wenn die Abluftfeuchte nicht zu hoch werden darf. In gemäßigten Klimazonen
wie beispielsweise in Deutschland wird daher in etwa ab einer Außenluftfeuchte
von über
10 g Wasser pro kg trockener Luft auf Entfeuchtungsbetrieb umgeschaltet;
wozu die ja sowieso integrierte Kältemaschine genutzt wird. Das entspricht
dann in etwa einer max. relativen Feuchte an den IT-Einrichtungen
von ca. 50% r. H.
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Sollte
die Außentemperatur
beim Mischluftbetrieb bei einer Außenluftfeuchte kleiner X =
10 g/kg unter dem Umschaltpunkt auf Kältemaschinenbetrieb liegen
und relativ zu feucht sein, wird durch zusätzliche Umluftbeimischung über den
Umluftweg (21) die übliche
Zulufttemperatur erhöht
und somit der relative Feuchtewert für die Zuluft (14)
erniedrigt.
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Falls
die Außenluft
(13) zu warm sein sollte, dass sie weder für eine Indirekte
noch für
eine Direkte Freie Kühlung
verwendet werden kann, gibt es zwei maschinelle Kühlarten
mit Nutzung der Kältemaschine,
was in gemäßigten Klimazonen
nur ganz selten vorkommt:
Sobald die Außenluft (13) kühler ist
als die Abluft (15), aber wärmer als die gewünschte Zuluft
(14), wird die dann zu 100% verwendete Außenluft
(13) am leistungsgeregelten Direktverdampfer (1),
der zu der im Klimagerät
integrierten Kältemaschine
gehört, auf
den Sollwert abgekühlt,
womit der Raum oder/und die verwendete IT damit noch ausreichend gekühlt werden
kann. Hierbei kann aus Energiespargründen auch eine höhere als
die oben erwähnte
Zulufttemperatur von 20 Grad Celsius eingeregelt werden, womit dann
aber bei gleichem delta t auch die Ablufttemperatur, welche an der
Decke des gekühlten
Raumes angesaugt wird, steigen würde.
Falls die Kühlwirkung
am Direktverdampfer (1) bei kleinster Stufe zu hoch sein
sollte, wird der Zuluft (14) beispielsweise über das
Luftmengenregulier-/Absperrmodul
(11.12) geregelt über
den Bypass (22) mit dem Luftmengenregulier-/Absperrmodul
(11.4) etwas Außenluft
beigemischt. Dabei wird die Austrittstemperatur am Direktverdampfer
(1) so nach unten begrenzt, damit dort auf gar keinen Fall
eine latente Kühlung stattfindet.
Denn diese würde
ja durch automatische Entfeuchtung bei Erreichen des Taupunktes
eine ungewollte zusätzliche
Kühlenergie
benötigen
wie dies bei den üblichen „Klimakomfortgeräten” der Fall
ist.
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Bei
dieser Kühlart
der maschinellen Außenluftkühlung wird
die gesamte Abluft (15) des Raumes als Fortluft (16) über den
Abluft-/Fortluftfilter (10), über den dabei inaktiven Kondensator
(4), sowie bei geringer Kühlleistung, zur Widerstandsentlastung des
Abluft-/Fortluftventilators (7) bedarfsgerecht auch im
Bypass über
das thermisch nicht aktive Wärmerückgewinnungsmodul
1 (3) gemeinsam ins Freie gefördert. Bei Bedarf könnte diese
Prozesswärme der
Fortluft (16) aber auch anderen Räumen zu gute kommen.
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Sollte
die warme Abluft bei voller Kühlleistung
und alleiniger Durchströmung
des Kondensators = Verflüssigers
(4) nicht zur Kühlung
dessen ausreichen, was vor allem beim Entfeuchtungsbetrieb mit hoher
Außenluftenthalpie
und dem maximalen Volumenstrom des Klimagerätes entstehen könnte, wird
die Drehzahl des Abluft-/Fortluftventilators (7) erhöht und dem
Kondensator (4) über
das Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.9) zusätzlich Außenluft
zugeführt.
Dabei werden die Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.2 und 11.8)
entsprechend gedrosselt.
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Im Übrigen kann
bei zu hoher Außenluftfeuchte
auch jederzeit auf Umluftkühlbetrieb
umgeschaltet werden. Das ist sinnvoll, wenn die aufzuwendende Kälteleistung
beim hierbei besonderen Entfeuchtungsbetrieb (s. unten) größer werden
sollte als wie beim Umluftkühlbetrieb.
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Sobald
die Außenluft
wärmer
ist als die zulässige
Ablufttemperatur, wird auf jeden Fall auf maschinellem Umluftkühlbetrieb
umgeschaltet. Dabei kann ein voreingestellter Mindestaußenluftanteil
mit gefördert
und gekühlt
werden. Jetzt gelangt der größere Teil
der Abluft (15) über
den ersten Umluftweg (20) zu dem Direktverdampfer (1).
Die parallelen Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11.3 und 11.4)
sind nun so angesteuert, dass die gesamte Abluft = Umluft 1 (20),
abzüglich
eines evtl. Fortluftanteiles über den
Direktverdampfer (1) strömen.
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Es
wird noch darauf hingewiesen, dass die Kühlart der Indirekten Freien
Kühlung
sowohl mit der Direkten Freien Kühlung
als auch mit der Umluftkühlung
kombiniert werden können.
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Wenn
die Außenluft
absolut zu feucht ist, und sie infolgedessen im Raum zu einer ungewollten
Erhöhung
der Raumluftfeuchte führen
sollte und ein Umluftkühlbetrieb
mehr Energie benötigen
würde, wird
die weiterhin verwendete Außenluft
auf dieser Art entfeuchtet: Es wird nur ein vorbestimmbarer Teil der
Außenluft
angesaugt und zwar in der Menge, dass diese auf den Taupunkt abgekühlt wird
und mit der fehlenden Menge mit warmer Umluft (21) zur
Zuluft gemischt, also aufgefüllt
wird. Dabei kann eine Zulufttemperatur entstehen, die zwischen der
bei der Freien Kühlung
und dem maschinellen Kühlbetrieb genutzten
liegt, Beim Entfeuchtungsbetrieb ist somit kein Heizregister erforderlich.
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2 zeigt
in modularer Abänderung
zu 1 ein Klimagerät,
als Vollklimasystem, wo das die Kühlung erzeugende Wärmerückgewinnungsmodul
(2) im 3. Verbindungsströmungsweg (21) angebracht
ist, welcher direkt vor dem Ventilator in den Haupströmungsweg
(17) einmündet.
Damit sind zwar auch alle vorgenannten Kühlarten ausführbar, aber keine
sinnvolle Nacheinanderschaltung von Indirekter Freier Kühlung und
Kühlung
der Umluft mittels Kühlmodul
(1) in der Zuluft. Für
viele Einsatzfälle,
vor allem in gemäßigten Klimazonen,
ist diese Bauweise, die in 6 beispielsweise
konstruktiv gelöst
dargestellt ist, aber völlig
ausreichend.
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3 zeigt
in modularer Abänderung
zu 1 ein Klimagerät,
als Vollklimasystem, wo das Klimagerät in einem Nebenraum zum klimatisierten Raum
untergebracht werden kann und/oder generell Flüssigkeitszufuhren zu dem Klimagerät erlaubt
ist.
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Bei
den in 3 dargestellten Gerät wurde wie bei 1 im
Zuluftweg (14) ein Befeuchtungsmodul (24) vorgesehen,
das beispielsweise ein Sprühbefeuchter,
ein Dampfbefeuchter oder eine adiabate Befeuchtungseinrichtung sein
kann und wie bei 1 vor dem zweiten Wärmerückgewinnungsmodul
(3) im Fortluftweg (16) ein weiteres Befeuchtungsmodul
als Sprühbefeuchter
(25) angebracht.
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Im
parallelen Teil des ersten Haupströmungsweges (18) wird
als Kühlmodul
ein beliebiges Kühlregister
für die
Zuluftaufbereitung verwendet, bei welchem das dazu benötigte Kühlmittel üblicherweise
von außen
zugeführt
wird oder intern im Klimakompaktgerät erzeugt werden kann. Extern
kann das Kühlmittel
von einer Kältemaschine,
einer Brunnenanlage oder einer anderen Versorgungsart bereitgestellt werden.
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Dabei
entfällt
der luftgekühlte
Kondensator (4) in dem parallelen Fortluftweg (16)
vor dem Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.11). Dafür ist dort ein
Wärmenutzungsbauteil
angebracht, hier beispielsweise ein spezieller Verdampfer (23)
als Zubehörbauteil
einer zusätzlichen
Wärmepumpe.
Damit kann zumindest bei den Betriebsarten Direkte Freie Kühlung, sowie
beim maschinellen Umluft-Mischluft und Außenluftkühlbetrieb und Entfeuchtungsbetrieb die
beim Kühlsystem
zumeist frei werdende Raumwärme
anderweitig genutzt werden, beispielsweise um warmes Wasser zu erzeugen.
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Im Übrigen kann
beim Einsatz einer Absorptionskältemaschine
im vorgeschlagenen Kühlsystem beim
entsprechenden Kühlregister
(5) neben der auch in warmen Zonen der Erde häufig kühlen Außenluft
auch die Sonnenwärme
als zweite kostenlose Ressource genutzt werden. Wenn dann auch noch gesammeltes
Regenwasser, nutzbares Fluss-, See- oder aufbereitetes Meerwasser
für die
Verdunstungskühlung
zur Verfügung
steht, kann sogar eine dritte natürliche Ressource zur zeitweise
unterstützenden Kühlung oder
gar alleinigen Kühlung
genutzt werden.
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Zudem
ist hier bei der indirekten Freien Kühlung eine unterstützende Verdunstungskühlung, sprich
eine adiabate Kühlung
möglich.
Dabei wird vor dem Wärmerückgewinnungsmodul
(3) beispielsweise ein Sprühbefeuchter (20) angebracht,
welcher die Kühlwirkung
der Außenluft
unterstützt,
insbesondere dann, wenn sie nicht sehr kalt ist. Die so zusätzlich gewonnene
Kühlenergie
kommt dem Wärmerückgewinnungsmodul
(2) und damit der Zuluft zugute.
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Erfindungsgemäß können hier
wiederum also alle Betriebsarten der Kühlung wie bei 1 und zudem
sowie die o. g. unterstützende
Verdunstungskühlung
und ggf. die Abwärme
genutzt werden.
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4 zeigt
eine Ergänzung
zu 1. Hier sind für
die Betriebsart Indirekte Freie Kühlung zwei, die aus der Außenluft
gewonnene Kühlenergie
abgebende erste Wärmerückgewinnungsmodule
(2, 2a) vorgesehen. Ein erstes Wärmerückgewinnungsmodul
(2) befindet sich wie bei 1 im ersten
Verbindungsströmungsweg
(20). Ein weiteres erstes Wärmerückgewinnungsmodul (2a),
das dann in Reihe zum anderen Wärmerückgewinnungsmodul
(2) benutzt werden kann, befindet sich in einem parallelen Ast
des Hauptströmungsweges
(17), parallel zum Direktverdampfer (1).
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Beide
Wärmerückgewinnungsmodule
(2 und 2a) werden von der kalten oder kühlen Kühlflüssigkeit versorgt,
die am Wärmerückgewinnungsmodul
(3) über
die kalte oder kühle
Außenluft
gewonnen wird.
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Falls
aufgrund kalter Außenluft
nur eines benötigt
wird, wird die Kühlleistung
vom ersten Wärmerückgewinnungsmodul
(2) im Verbindungsströmungsweg
(20) erzeugt. Das weitere erste Wärmerückgewinnungsmodul (2a)
im Zuluftbypass wird dann ungenutzt durchspült und zwar so, dass die bereits
gekühlte
Luft gleichmäßig über die
dabei thermisch nicht genutzten Luftbehandlungsmodule wie Direktverdampfer
(1) und Wärmerückgewinnungsmodul
(2a) strömt.
Das spart bei sehr niedrigen Außentemperaturen
Antriebsleistung beim Zuluftventilator (6). Allerdings
muss dazu in seltenen Fällen, kurz
vor der Umschaltung auf die Direkte Freie Kühlung der Volumenstrom des
Fortluftventilators (7) erhöht werden.
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Durch
diese Ergänzung
kann die Indirekte Freie Kühlung
länger
benutzt und noch mehr Befeuchtungsenergie eingespart werden, bevor
die alleinige Direkte Freie Kühlung
bei steigender Außenluft
und abnehmender absoluter Feuchte genutzt wird. Bei Direkter Freier
Kühlung
muss in Abhängigkeit
der gewünschten
Mindestraumfeuchte, mehr oder weniger häufig ein Außenluftanteil von etwa 50–100%, bei
indirekter Freier Kühlung
zwar häufiger,
dafür aber
vsl. nur 10% Außenluftanteil
befeuchtet werden, wenn dem Nutzer nicht eine noch kleinere Außenluftrate
reicht.
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5 zeigt
eine grundlegende schematische Ausgestaltung einer Kompaktklimaanlage
nach der Erfindung, ohne die Details wie Filter (9, 10)
Luftmengenregulier-/Absperrmodule (11) und weitere übliche Bauteile
einer an sich zugehörigen
Kältemaschine,
die in der Regel in dem neuartigen Klimakompaktgerät untergebracht
ist. Diese Kompaktklimaanlage weist einen Außenluftanschluss AUL, einen
Zuluftanschluss ZUL, einen Abluftanschluss ABL und einen Fortluftanschluss
FOL auf. Außenluftanschluss (13)
und Zuluftanschluss (14) sind über den ersten Hauptströmungsweg
(17), Abluftanschluss (15) und Fortluftanschluss
(16) über
den zweiten Hauptströmungsweg
(18) verbunden.
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Das
zweite, die Kühlenergie
aus der Außenluft
aufnehmende Wärmerückgewinnungsmodul
(3) liegt in einem parallel nutzbaren Strömungsweg
zwischen der Anschlussstelle des ersten Verbindungsströmungswegs
(19) am ersten Hauptströmungsweg (17)
und dem Fortluftanschluss FOL. Unabhängig, d. h. parallel zu diesem
Wärmerückgewinnungsmodul (3)
wird im maschinellen Kühlbetrieb
ein luftgekühlter Kondensator
(4) genutzt, der über
Kältemittelleitungen
mit dem Direktverdampfer (1) als Teil einer Kältemaschine
mit weiteren dazu notwendigen Bauteilen gekoppelt ist.
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Das
erste, die Kühlung
für den
versorgten Raum erzeugende Wärmerückgewinnungsmodul
(2) ist im zweiten Verbindungsströmungsweg (20) angeordnet.
Nur dann, wenn dieses oder 1 und die direkt genutzte Außenluft
nicht zur Kühlung
des Raumes ausreichen, erfolgt diese per Energieaufwand am zugehörigen Verdichter über den
Direktverdampfer (1) der integrierten Kältemaschine.
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Um
einen besseren Wärmerückgewinnungsgrad
zu erzielen und die Direkte Freie Kühlung erst bei noch wärmerer,
dann dementsprechend absolut feuchterer Außenluft beginnen zu lassen,
kann das Wärmerückgewinnungsmodul
zweigeteilt sein, so dass die Wärmerückgewinnung
dann nacheinander in den Strömungswegen
(20) und (22) stattfindet. Dabei bekommen beide
Wärmerückgewinnungsmodule (2, 2a)
die am Wärmerückgewinnungsmodul
(3) gekühlte
Flüssigkeit,
beispielsweise eine Wasser-Glycol-Mischung, bedarfsgerecht geregelt parallel,
oder nur am Wärmerückgewinnungsmodul
zugeleitet.
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Die
aus dem zweiten Hauptströmungsweg (18)
abgezweigte warme Abluft ABL kann so auf zweierlei Arten gekühlt, und
mit der zugeleiteten Außenluft
AUL im ersten Hauptströmungsweg
(17) gemischt werden.
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Das
vordringlichste Ziel ist allerdings, die Außenluft direkt zur Raumkühlung zu
nutzen, sobald diese nicht zu trocken ist. Dann findet ein grundsätzlich bekannter
Mischluftbetrieb als Direkte Freie Kühlung statt, hier verbessert
durch die Aufteilung der Außenluft
und der Fortluft auf jeweils 2 genutzte Äste im jeweiligen Hauptströmungsweg
(17, 18) und die geregelte Zuführung des Umluftteiles (21)
direkt vor dem oder am Zuluftventilator (6) in den ersten
Hauptströmungsweg
(17) einmündend.
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6 zeigt
ein typisches Ausführungsbeispiel
des vorgeschlagenen Kühlsystems
analog zu 2 als Vorrichtung mit einem
Gerätegehäuse (26), also
ein Kompaktklimagerät
mit individueller Anpassung an die örtlichen Gegebenheiten, geeignet
zur Aufstellung im davon versorgten Technikraum mit vorwiegend vertikalen
Hauptströmungswegen.
Als konstruktive Besonderheit befindet sich hier das Wärmerückgewinnungsregister
(2) im dritten Verbindungsströmungsweg (21), d.
h. die gekühlte
Umluft wird direkt vor dem Zuluftventilator in die Zuluftaufbereitungszone,
den 1. Hauptströmungskanal
(17) eingeführt.
Dadurch wird ein Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11)
eingespart. Hier ist allerdings keine Nacheinandernutzung von Indirekter
Freier Kühlung und
maschineller Kühlung
per Kühlmodul,
jedoch ein Parallelbetrieb dieser Kühlarten möglich. Für viele Anwendungsfälle dürfte das
aber reichen.
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Im
Mischluftbetrieb der Direkten Freien Kühlung wird die benötigte Umluftmenge
ebenfalls über diesen
Luftweg (21) in den Hauptströmungsweg (17) eingeführt.
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Als
Besonderheit kann hier bei sehr kalter Außenluft vor dem Außenluftfilter
(8) etwas Fortluft in die Zuluftaufbereitungszone eingeführt werden,
die sich aus mehreren Kammern seitlich links, seitlich rechts, Mitte
und Unten zusammensetzt. Die Kammer mit den parallel angeordneten
Luftbehandlungsbauteilen für
die Rückkühlung des
Kondensator (4) beim Kältemaschinenbetrieb
und die Nutzung der kühlen
Außenluft
durch das Wärmerückgewinnungsmodul
(3) bei Indirekter Freier Kühlung befindet sich oben in
der Mitte.
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Die
in diesem Gerät
aufbereitete Zuluft (14) kann wie dargestellt sowohl nach
unten direkt in einen Doppelboden als auch alternativ in ein anschließendes Kanalnetz
mit Quellluftauslässen
eingeführt werden.
Sie könnte
dazu auch unten seitlich aus dem Gerät heraus geführt oder
in ein vor dem Gerät
angebrachtes, abnehmbares Zuluftplenum umgelenkt werden.
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Die
Außenluft
(13) kann wie dargestellt direkt oben oder alternativ seitlich
oder hinten oben angesaugt werden. Die Fortluft (16) kann
wie dargestellt direkt nach oben oder alternativ nach hinten aus
dem Gerät
heraus geführt
werden. Die Abluft (15) wird oben eingeführt und
dabei möglichst
ganz oben, über ein
Kanalnetz, in der vom Klimagerät
versorgten warmen Zone angesaugt.
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Bei
einer Zulufttemperatur von beispielsweise 18 Grad Celsius einer
Ablufttemperatur von 32 Grad Celsius und einer Umschalttemperatur
von 6 Grad Celsius von Indirekter auf die alleinige Direkte Freie
Kühlung
entsteht stets ein hoher Außenluftanteil
von mehr als 50%. Daher ist bei der Direkten Freien Kühlung das
in der Außenluft
befindliche Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.1) stets
geöffnet, während das
die Umluft regelnde Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.12)
stetig geschlossen wird, bis irgendwann 100% Außenluft entstehen.
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Zudem
kann hier bei der Indirekten Freien Kühlung, bei sehr niedrigen und
relativ feuchten Außenlufttemperaturen
als örtliche
Besonderheit über das
Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.13) etwas warme Fortluft
vor dem Außenluftfilter
zu dessen Vorwärmung
und Ermäßigung der
relativen Feuchte umgelenkt werden, wenn die Zuluft max. 80% r.
H. betragen darf.
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Eine
weitere Besonderheit ist hier noch vorgesehen: Sollte bei der Direkten
Freien Kühlung
bei der Einregulierung der 18-grädigen
Zulufttemperatur eine zu hohe relative Feuchte für die dem Raum zugeführte Zuluft
(14) entstehen, kann durch Beimischung einer zusätzlichen
2. Umluft (20) über
das Luftmengenregulier-/Absperrmodul (11.7) der Grenzwert
der Zuluftfeuchte eingehalten werden. Allerdings steigt dann die
Zulufttemperatur und nähert sich
der Zulufttemperatur an, die beim maschinellen Kühlbetrieb üblich ist.
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Wenn
der Raum oder die versorgte Raumzone keine besonderen Ansprüche an zu
trockener Luft, sondern lediglich nur an zu feuchter und zu warmer
Luft hat, kommt dieses kompakte Klimagerät ohne externe Flüssigkeitsdruckleitungen
aus.
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Mit
den in diesem Klimakompaktgerät
integrierten Bauteilen wie Schaltschrank und Kältemaschine und ggf. angebauter
Befeuchtungserzeugungsanlage ist es sozusagen „steckerfertig” einsetzbar
und benötigt
bei Aufstellung auf einen Doppelboden lediglich einen Außen- und
Fortluftanschluss. Bei der Abluft dürfte in vielen Fällen ein
Anschlussstutzen reichen, der bis in die Nähe der Raumdecke ragt. Bei
größeren Räumen sollte
dort allerdings zweckmäßigerweise
ein Abluftkanal ergänzt werden,
der die im IT-Raum
kontinuierlich entstehende warme Luft ganz oben über den Wärmeinseln absaugt und damit
in den meisten Zeit des Jahres Fällen
eine sog. „Luftwechselkühlung” für den Raum
erzeugt. kühle
AUL wird dem Raum zugeführt
und warme FOL abgeführt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Direktverdampfer
als Tel der integrierten Kältemaschine
- 2
- Erstes
Wärmerückgewinnungsmodul
(Kühlmodul)
- 2a
- Erstes
Wärmerückgewinnungsmodul
(Kühlmodul)
- 3
- Zweites
Wärmerückgewinnungsmodul
(Wärme
abgebend)
- 4
- Kondensator
als Tel der integrierten Kältemaschine
- 5
- Beliebiges
Kühlmodul
(Kühlregister)
- 6
- Zuluftventilator
- 7
- Abluft-/Fortluftventilator
- 8
- Außenluftfilter
- 9
- Umluftfilter
- 10
- Abluft-/Fortluftfilter
- 11
- Luftmengenregulier-/Absperrmodule
(11.1 bis 11.13)
- 12
- Kühlmittelpumpe
- 13
- Außenluft
(AUL)
- 14
- Zuluft
(ZUL)
- 15
- Abluft
(ABL)
- 16
- Fortluft
(FOL)
- 17
- Erster
Hauptströmungsweg
- 18
- Zweiter
Hauptströmungsweg
- 19
- Erster
Verbindungsströmungsweg
- 20
- Zweiter
Verbindungsströmungsweg
- 21
- Dritter
Verbindungsströmungsweg
- 22
- Geregelter
Bypassweg
- 23
- Verdampfer
als Teil einer Wärmepumpe
- 24
- Befeuchtungsmodul
in der Zuluft
- 25
- Befeuchtungsmodul
in der Fortluft
- 26
- Gerätegehäuse
- 27
- Geregelter
Bypassweg