DE202019102231U1 - Heat exchanger arrangement with at least one multi-pass heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager, welcher einen ersten Verteiler (1) mit einem ersten Anschlussstutzen (1a) zum Anschluss an eine Fluidleitung (9), einen zweiten Verteiler (2) mit einem zweiten Anschlussstutzen (2a) zum Anschluss an eine Fluidleitung (9), und wenigstens einen ersten Umlenkverteiler (4), sowie eine Mehrzahl von Rohrleitungen (5) umfasst, welche von einem Fluid, insbesondere Wasser, durchströmbar sind, wobei der erste Verteiler (1) und der zweite Verteiler (2) an einem Ende (A) der Wärmeübertrageranordnung angeordnet sind und der Umlenkverteiler (4) am gegenüberliegenden Ende (B) angeordnet ist und die Rohrleitungen (5) sich von dem einen Ende (A) zum gegenüberliegenden Ende (B) erstrecken, und wobei der erste Anschlussstutzen (1a) an einem tiefsten Punkt (T) oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts (T) des ersten Verteilers (1) und der zweite Anschlussstutzen (2a) an einem tiefsten Punkt (T) oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts (T) des zweiten Verteilers (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Verteiler (1) und/oder am zweiten Verteiler (2) ein dritter Anschlussstutzen (3) an einem höchsten Punkt (H) oder zumindest in der Nähe des höchsten Punkts (H) des jeweiligen Verteilers (1 oder 2) angeordnet ist und dass an einem höchsten Punkt (T) oder zumindest in der Nähe des höchsten Punkts (T) des Umlenkverteilers (4) wenigstens eine Lüftungsöffnung (10) zum Druckausgleich mit der Umgebung angeordnet ist. Heat exchanger arrangement with at least one multi-pass heat exchanger, which has a first distributor (1) with a first connecting piece (1a) for connection to a fluid line (9), a second distributor (2) with a second connecting piece (2a) for connection to a fluid line ( 9), and at least one first deflecting distributor (4), and a plurality of pipelines (5) through which a fluid, in particular water, can flow, wherein the first distributor (1) and the second distributor (2) at one end (A) the heat exchanger assembly are arranged and the Umlenkverteiler (4) at the opposite end (B) is arranged and the pipes (5) extending from the one end (A) to the opposite end (B), and wherein the first connecting piece (1 a ) at a lowest point (T) or at least near the lowest point (T) of the first distributor (1) and the second connection piece (2a) at a lowest point (T) or at least in the vicinity is arranged at the lowest point (T) of the second distributor (2), characterized in that at the first distributor (1) and / or at the second distributor (2) a third connecting piece (3) at a highest point (H) or at least is arranged in the vicinity of the highest point (H) of the respective distributor (1 or 2) and in that at a highest point (T) or at least near the highest point (T) of the deflection distributor (4) at least one ventilation opening (10) is arranged to equalize the pressure with the environment.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager, welcher einen ersten und einen zweiten Verteiler mit jeweils einem Anschlussstutzen zum Anschluss an eine Fluidleitung sowie mindestens einen ersten Umlenkverteiler und eine Mehrzahl von Rohrleitungen umfasst, wobei die Rohrleitungen von einem Fluid, insbesondere Wasser, durchströmbar sind.The invention relates to a heat exchanger arrangement with at least one multi-pass heat exchanger, which comprises a first and a second distributor, each having a connection piece for connection to a fluid line, and at least one first deflection distributor and a plurality of tubes, the tubes being a fluid, in particular water, can be flowed through.
Derartige Wärmeübertrageranordnungen mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager können beispielsweise als Rückkühler in Kühlsystemen zur Kühlung eines in dem Kühlsystem als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluids verwendet werden. Der Rückkühler wird dabei in der Regel außerhalb einer zu kühlenden Einrichtung, beispielsweise außerhalb eines Gebäudes, platziert. Wenn als Wärmeträgermedium Wasser eingesetzt wird, besteht deshalb die Gefahr, dass das Wärmeträgermedium bei Frost am Aufstellort des Rückkühlers einfriert.Such heat exchanger arrangements with at least one multi-pass heat exchanger can be used, for example, as a recooler in cooling systems for cooling a fluid used as heat transfer medium in the cooling system. The recooler is usually placed outside of a device to be cooled, for example, outside a building. If water is used as the heat transfer medium, there is therefore the risk that the heat transfer medium freezes at frost at the installation of the recooler.
Aus dem Stand der Technik sind daher Kühlsysteme mit Wärmeübertrageranordnungen bekannt, die in einem Frostschutzbetrieb eine Entleerung des Rückkühlers ermöglichen. So ist beispielsweise aus der
Wärmeübertrageranordnungen mit einem oder mehreren in Reihe geschalteten Einpass-Registern (Einpass-Wärmeübertrager) weisen jedoch im Vergleich zu Mehrpass-Systemen, in denen das Kühlmedium den oder die Wärmeübertrager mehrfach durchläuft, eine geringere Kühleffizienz auf. Zur Verbesserung der Kühleffizienz und zur Erhörung der Kühlleistung werden daher häufig Wärmeübertrageranordnungen mit Mehrpass-Registern eingesetzt. Dies ist insbesondere erforderlich, wenn Kühlleistungen zwischen 100 und 1500 kW erzielt werden sollen.However, heat exchanger assemblies having one or more series pass filters (one-pass heat exchangers) have lower cooling efficiency compared to multi-pass systems in which the cooling medium passes through the heat exchanger (s) multiple times. To improve the cooling efficiency and to hear the cooling performance heat exchanger assemblies are therefore often used with multi-pass registers. This is especially necessary if cooling capacities between 100 and 1500 kW are to be achieved.
Eine Kühlanordnung mit einem Zweipass-Register ist beispielsweise aus der
Bei der Verwendung von Mehrpass-Wärmeübertragern in frostgefährdeten Bereichen besteht die Gefahr, dass der Mehrpass-Wärmeübertrager nicht schnell genug und nicht vollständig entleert werden kann, um ein Einfrieren des Wärmeträgermediums (insbesondere Kühlwasser) zu verhindern. Insbesondere bei einem sehr schnellen Temperaturabfall des sich im Mehrpass-Wärmeübertrager befindlichen Wärmeträgermediums infolge einer schnellen Erniedrigung der Umgebungstemperatur oder eines starken Windeinflusses auf den Wärmeübertrager muss auch bei Verwendung von Mehrpass-Wärmeübertragern gewährleistet sein, dass der Wärmeübertrager innerhalb kürzester Zeit vollständig entleert werden kann, um ein Einfrieren des Wärmeträgermediums zu verhindern. Eine schnelle Entleerung eines Mehrpass-Wärmeübertragers ist jedoch aufgrund der langen Rohrleitungen, die vom Wärmeträgermedium mehrfach durchflossen werden und der dadurch bedingten langen Transportwege des Wärmeträgermediums durch die Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers schwierig. Die Länge der Rohrleitungen (einer Hin- bzw. Rückleitung) kann dabei zwischen 3 bis 15 m liegen. Aus demselben Grund ist auch eine schnelle Wiederbefüllung eines Mehrpass-Wärmeübertragers bei einer Wiederaufnahme des Rückkühlbetriebs nach Wegfall der Frostgefahr schwierig.When using multi-pass heat exchangers in frost-prone areas exists the risk that the multi-pass heat exchanger can not be emptied quickly enough and not completely, in order to prevent freezing of the heat transfer medium (in particular cooling water). Especially with a very rapid drop in temperature of located in the multi-pass heat exchanger heat transfer medium due to a rapid lowering of the ambient temperature or a strong wind influence on the heat exchanger must be ensured even when using multi-pass heat exchangers that the heat exchanger can be completely emptied within a very short time to prevent freezing of the heat transfer medium. However, a rapid emptying of a multi-pass heat exchanger is difficult due to the long pipes, which are repeatedly traversed by the heat transfer medium and the consequent long transport paths of the heat transfer medium through the pipes of the multi-pass heat exchanger. The length of the pipes (a return and return line) can be between 3 to 15 m. For the same reason, a quick refilling of a multi-pass heat exchanger at a resumption of the recooling operation after elimination of the risk of frost is difficult.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager aufzuzeigen, welche eine hohe Kühlleistung bei einer möglichst hohen Effizienz aufweist und bei Frostgefahr möglichst schnell und vollständig entleert und für eine Wiederaufnahme eines Rückkühlbetriebs nach Beendigung der Frostgefahr auch wieder möglichst schnell mit einem Wärmeträgermedium befüllt werden kann.Proceeding from this, the present invention seeks to show a heat exchanger assembly with at least one multi-pass heat exchanger, which has a high cooling capacity at the highest possible efficiency and as quickly as possible and completely emptied at frost and for a resumption of a recooling after completion of the risk of frost again as possible can be filled quickly with a heat transfer medium.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit einer Wärmeübertrageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zur Lösung der Aufgabe trägt ferner ein Kühlsystem gemäß Anspruch 19 bei, in dem eine erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung als Rückkühler zur Kühlung eines als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluids verwendet wird. These objects are achieved according to the invention with a heat exchanger assembly having the features of
Die erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung umfasst wenigstens einen Mehrpass-Wärmeübertrager, insbesondere einen Zwei- oder einen Vier-Pass-Wärmeübertrager, wobei der oder jeder Wärmeübertrager einen ersten und einen zweiten Verteiler mit jeweils einem Anschlussstutzen zum Anschluss an eine Fluidleitung, sowie mindestens einen ersten Umlenkverteiler und eine Mehrzahl von Rohrleitungen umfasst, welche von einem als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluid, insbesondere von Wasser, durchströmbar sind. Dabei sind der erste und der zweite Verteiler an einem Ende der Wärmeübertrageranordnung und der erste Umlenkverteiler am gegenüberliegenden Ende der Wärmeübertrageranordnung angeordnet und die Rohrleitungen erstrecken sich von dem einen Ende zum gegenüberliegenden Ende, um den ersten und den zweiten Verteiler mit einem Umlenkverteiler zu verbinden. Dabei ist an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des ersten Verteilers ein erster Anschlussstutzen angeordnet und an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des zweiten Verteilers ist ein zweiter Anschlussstutzen angeordnet. An dem zweiten Verteiler ist weiterhin ein dritter Anschlussstutzen an einem höchsten Punkt oder zumindest in der Nähe des höchsten Punkts des zweiten Verteilers angeordnet.The heat exchanger arrangement according to the invention comprises at least one multi-pass heat exchanger, in particular a two- or four-pass heat exchanger, wherein the or each heat exchanger has a first and a second manifold, each with a connecting piece for connection to a fluid line, and at least one first Umlenkverteiler and a Includes a plurality of pipes, which can be traversed by a fluid used as a heat transfer medium, in particular of water. In this case, the first and second distributors are disposed at one end of the heat exchanger assembly and the first diverter manifold at the opposite end of the heat exchanger assembly, and the conduits extend from one end to the opposite end to connect the first and second manifolds to a diverter manifold. In this case, a first connecting piece is arranged at a lowest point or at least near the lowest point of the first distributor, and a second connecting piece is arranged at a lowest point or at least in the vicinity of the lowest point of the second distributor. At the second manifold further, a third port is located at a highest point or at least near the highest point of the second manifold.
Wenn von einem höchsten Punkt eines Verteilers gesprochen wird, ist dabei der geodätisch höchste Punkt des jeweiligen Verteilers gemeint. Wenn von einem tiefsten Punkt gesprochen wird, ist jeweils der geodätisch tiefste Punkt der jeweiligen Einrichtung (Verteiler) gemeint, insbesondere der in Bezug auf die vertikale Richtung gesehen tiefste Punkt. Dabei ist jeweils auch ein Punkt mit umfasst, der zumindest in der Nähe des geodätisch höchsten bzw. des geodätisch tiefsten Punkts liegt.When talking about a highest point of a distributor, it means the geodetically highest point of the respective distributor. When referring to a lowest point, it is meant the geodetically lowest point of each device (distributor), in particular the lowest point seen in relation to the vertical direction. In each case, a point is included, which is at least in the vicinity of the geodetically highest or the geodesic lowest point.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Wärmeübertrageranordnung mit wenigstens einem Mehrpass-Wärmeübertrager kann sowohl eine schnelle Entleerung als auch eine schnelle Befüllung des oder der Mehrpass-Wärmeübertrager mit dem als Wärmeträgermedium eingesetzten Fluid erfolgen, indem bei Frostgefahr in einem Entleerungsbetrieb das Fluid schwerkraftbedingt aufgrund einer Neigung der Rohrleitungen zur Horizontalen gleichzeitig aus allen Rohrleitungen in den ersten und den zweiten Verteiler sowie in den dritten Umlenkverteiler und von dort jeweils über einen an dem tiefsten Punkt des ersten und des zweiten Verteilers sowie des dritten Umlenkverteilers angeordneten Anschlussstutzen (erster bzw. zweiter Anschlusstutzen) in eine mit den Anschlussstutzen in Verbindung stehende Fluidleitung abfließen kann. In entsprechender Weise kann das Fluid in einem Befüllungsbetrieb sehr schnell entgegen der Schwerkraft aus dem ersten und dem zweiten Verteiler gleichzeitig in alle Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers eingeleitet werden. Dadurch verkürzt sich die Entleerungs- bzw. die Befüllungszeit beim Entleeren bzw. Befüllen des Wärmeübertragers erheblich, weil das Fluid nicht gemäß der Strömungspfade beim Rückkühlbetrieb der Wärmeübertrageranordnung in den oder die Mehrpass-Wärmeübertrager eingeleitet wird, sondern über den ersten und den zweiten Verteiler gleichzeitig in bzw. aus allen Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers strömen kann.Due to the inventive design of a heat exchanger assembly with at least one multi-pass heat exchanger both rapid emptying and rapid filling of the multi-pass heat exchanger with the fluid used as a heat transfer medium done by the risk of freezing in a discharge operation, the fluid due to gravity due to an inclination of the pipes to the horizontal at the same time from all pipelines in the first and the second distributor and in the third Umlenkverteiler and from there in each case via a at the lowest point of the first and the second distributor and the third Umlenkverteilers arranged connecting piece (first or second connection nozzle) in a can drain the connecting piece connected fluid line. In a corresponding manner, in a filling operation, the fluid can be introduced very quickly against the force of gravity from the first and the second distributor into all the pipes of the multi-pass heat exchanger at the same time. This significantly shortens the emptying or the filling time when emptying or filling the heat exchanger, because the fluid is not introduced according to the flow paths in the recooling of the heat exchanger assembly in the multi-pass heat exchanger or, but on the first and the second distributor simultaneously in or from all the pipes of the multi-pass heat exchanger can flow.
Ein schnelles Herausfließen des Fluids aus den Rohrleitungen des Mehrpass-Wärmeübertragers in dem Entleerungsbetrieb wird dabei durch eine Neigung der Rohrleitungen zur horizontalen Ebene unterstützt. Die zweckmäßig parallel zueinander verlaufenden Rohrleitungen schließen bevorzugt mit der Horizontalen einen Winkel zwischen 0,5° und 5° und besonders bevorzugt einen Winkel zwischen 2° und 4°, insbesondere 3° ein.A rapid outflow of the fluid from the pipes of the multi-pass heat exchanger in the discharge operation is characterized by a Slope of the pipes to the horizontal plane supported. The expediently mutually parallel pipes preferably connect with the horizontal an angle between 0.5 ° and 5 ° and more preferably an angle between 2 ° and 4 °, in particular 3 °.
Bei dem Mehrpass-Wärmeübertrager kann es sich bspw. um einen 2-pass-Wärmeübertrager handeln, in dem das Fluid zweifach durch die Rohrleitungen des Wärmeübertragers strömt und dabei im Wärmeaustausch mit Kühlluft steht, die zweckmäßig von einem oder mehreren Ventilatoren aus der Umgebung angesaugt und durch den Wärmeübertrager geleitet wird.In the multi-pass heat exchanger may be, for example, to a 2-pass heat exchanger in which the fluid flows twice through the pipes of the heat exchanger and thereby is in heat exchange with cooling air, suitably sucked by one or more fans from the environment and is passed through the heat exchanger.
Die Rohrleitungen jedes Mehrpass-Wärmeübertragers sind dabei in einer ersten und einer zweiten Gruppe von Rohrleitungen unterteilt, wobei die erste Gruppe von Rohrleitungen als Hinleitungen und die zweite Gruppe von Rohrleitungen als Rückleitungen dienen. Im Rückkühlbetrieb kann das Fluid beispielsweise über den als Eingangsverteiler ausgebildeten ersten Anschlussstutzen in den ersten Verteiler eingeleitet werden und das Fluid durchströmt die Hinleitungen (erste Gruppe von Rohrleitungen) des 2-pass-Wärmeübertragers in einem ersten Durchlauf zum ersten Umlenkverteiler und wird von dort in die Rückleitungen (zweite Gruppe von Rohrleitungen) umgelenkt, so dass das Fluid dann in einem zweiten Durchlauf in den Rückleitungen zum zweiten Verteiler (Ausgangsverteiler) zurückfließen kann. Das Fluid verlässt den Zweipass-Wärmeübertrager dabei über den am höchsten Punkt des zweiten Verteilers angeordneten dritten Anschlussstutzen. Dabei können die beiden Verteiler (erster Verteiler und zweiter Verteiler) auch miteinander vertauscht werden, d.h., es ist möglich, dass das Fluid zuerst in den als Eingangsverteiler ausgebildeten zweiten Verteiler einströmt und aus dem als Ausgangsverteiler ausgebildeten ersten Verteiler ausströmt.The pipelines of each multi-pass heat exchanger are subdivided into a first and a second group of pipelines, the first group of pipelines serving as outgoing lines and the second group of pipelines as return lines. In the recooling operation, the fluid can be introduced, for example via the formed as an input manifold first connection piece in the first manifold and the fluid flows through the Hinleitungen (first group of pipes) of the 2-pass heat exchanger in a first pass to the first Umlenkverteiler and is from there into the Return lines (second group of pipes) deflected so that the fluid can then flow back in a second pass in the return lines to the second manifold (output manifold). The fluid leaves the two-pass heat exchanger over the third connection port arranged at the highest point of the second distributor. In this case, the two distributors (first distributor and second distributor) can also be interchanged with each other, that is, it is possible that the fluid first flows into the second distributor formed as an input distributor and flows out of the first distributor formed as an output distributor.
Bei dem Mehrpass-Wärmeübertrager kann es sich auch um einen 4-pass-Wärmeübertrager handeln, in dem das Fluid vierfach durch die Rohrleitungen des Wärmeübertragers strömt und dabei im Wärmeaustausch mit der Kühlluft steht. Bei einem 4-pass-Wärmeübertrager ist neben dem ersten und dem zweiten Verteiler und dem ersten Umlenkverteiler noch ein zweiter und ein dritter Umlenkverteiler vorgesehen, wobei der erste und der zweite Verteiler sowie der dritte Umlenkverteiler an einem Ende der Wärmeübertrageranordnung und der erste und der zweite Umlenkverteiler am gegenüberliegenden Ende der Wärmeübertrageranordnung angeordnet sind und die Rohrleitungen sich von dem einen Ende zum gegenüberliegenden Ende erstrecken, um den ersten und den zweiten Verteiler mit einem der Umlenkverteiler zu verbinden. Dabei ist wiederum an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des ersten Verteilers und des zweiten Verteilers ein Anschlussstutzen angeordnet (erster und zweiter Anschlussstutzen) angeordnet und an dem zweiten Verteiler ist wiederum ein dritter Anschlussstutzen an einem höchsten Punkt oder zumindest in der Nähe des höchsten Punkts des zweiten Verteilers angeordnet. An dem dritten Umlenkverteiler ist dabei zweckmäßig an einem tiefsten Punkt oder zumindest in der Nähe des tiefsten Punkts des dritten Umlenkverteilers ein vierter Anschlussstutzen angeordnet.The multi-pass heat exchanger can also be a 4-pass heat exchanger, in which the fluid flows four times through the pipes of the heat exchanger and is in heat exchange with the cooling air. In a 4-pass heat exchanger, a second and a third deflection distributor is provided in addition to the first and the second distributor and the first Umlenkverteiler, wherein the first and the second distributor and the third Umlenkverteiler at one end of the heat exchanger assembly and the first and the second Diverter manifolds are disposed at the opposite end of the heat exchanger assembly and the conduits extend from the one end to the opposite end for connecting the first and second manifolds to one of the diverter manifolds. In this case, again at a lowest point or at least in the vicinity of the lowest point of the first distributor and the second distributor arranged a connecting piece (first and second connection piece) and on the second distributor is in turn a third connection piece at a highest point or at least in Located near the highest point of the second distributor. At the third deflecting distributor, a fourth connecting piece is expediently arranged at a lowest point or at least in the vicinity of the lowest point of the third deflecting distributor.
Im Rückkühlbetrieb des 4-pass-Wärmeübertragers kann das Fluid beispielsweise über den als Eingangsverteiler ausgebildeten ersten Anschlussstutzen in den ersten Verteiler eingeleitet werden und das Fluid durchströmt die Hinleitungen (erste Gruppe von Rohrleitungen) des 4-pass-Wärmeübertragers in einem ersten Durchlauf zum ersten Umlenkverteiler und wird von dort in die Rückleitungen (zweite Gruppe von Rohrleitungen) umgelenkt, so dass das Fluid dann in einem zweiten Durchlauf in den Rückleitungen zum dritten Umlenkverteiler am ersten Ende der Wärmeübertrageranordnung zurückfliest und dort von dem dritten Umlenkverteiler wieder in Rohrleitungen der ersten Gruppe (Hinleitungen) umgelenkt wird und in einem dritten Durchlauf zum zweiten Umlenkverteiler fließt und dort wiederum in Rohrleitungen der zweiten Gruppe (Rückleitungen) umgelenkt wird, um schließlich in einem vierten Durchlauf zum zweiten Verteiler (Ausgangsverteiler) zurückzufließen. Das Fluid verlässt den Mehrpass-Wärmeübertrager dabei über den am höchsten Punkt des zweiten Verteilers angeordneten dritten Anschlussstutzen. Dabei können die beiden Verteiler (erster Verteiler und zweiter Verteiler) auch miteinander vertauscht werden, d.h., es ist möglich, dass das Fluid zuerst in den als Eingangsverteiler ausgebildeten zweiten Verteiler einströmt und aus dem als Ausgangsverteiler ausgebildeten ersten Verteiler ausströmt.In the recooling operation of the 4-pass heat exchanger, the fluid can be introduced, for example, via the first connecting piece designed as an inlet manifold in the first manifold and the fluid flows through the Hinleitungen (first group of pipes) of the 4-pass heat exchanger in a first pass to the first Umlenkverteiler and is deflected from there into the return lines (second group of pipes), so that the fluid then flows back in a second pass in the return lines to the third diverter at the first end of the heat exchanger assembly and there from the third diverter again in pipelines of the first group (Hinleitungen ) is deflected and flows in a third pass to the second diverter manifold and there again in pipelines of the second group (return lines) is deflected to finally flow back in a fourth pass to the second manifold (output manifold). The fluid leaves the multi-pass heat exchanger over the third point at the highest point of the second manifold arranged. In this case, the two distributors (first distributor and second distributor) can also be interchanged with each other, that is, it is possible that the fluid first flows into the second distributor formed as an input distributor and flows out of the first distributor formed as an output distributor.
Um zu gewährleisten, dass der Mehrpass-Wärmeübertrager beim Befüllen und während des Rückkühlbetriebs jederzeit vollständig mit Fluid gefüllt ist (wodurch eine verbesserte Effizienz erzielt werden kann) ist es sowohl beim 2-pass- als auch beim 4-pass-Wärmeübertrager zu bevorzugen, dass das Fluid über den ersten Anschlussstutzen (am tiefsten Punkt des ersten Verteilers) in den Wärmeübertrager eintritt und den Wärmeübertrager an dem dritten Anschlussstutzen (am höchsten Punkt des zweiten Verteilers) verlässt. Bevorzugt ist der Verteiler (zweiter Verteiler), der an seinem höchsten Punkt den dritten Anschlussstutzen enthält, in der Wärmeübertrageranordnung außenseitig, d.h. zur Anströmfläche hin, angeordnet.In order to ensure that the multi-pass heat exchanger is completely filled with fluid at all times during filling and during the recooling operation (whereby improved efficiency can be achieved), it is preferable for both the 2-pass and 4-pass heat exchangers the fluid enters the heat exchanger via the first connection piece (at the lowest point of the first distributor) and leaves the heat exchanger at the third connection piece (at the highest point of the second distributor). Preferably, the manifold (second manifold), which at its highest point contains the third spigot, is external to the heat exchanger assembly, i. towards the inflow surface, arranged.
Zum Druckausgleich mit der Umgebung (also mit dem atmosphärischen Luftdruck) ist zumindest an einem der Umlenkverteiler, insbesondere am ersten und - beim 4-pass-Wärmeübertager - am zweiten Umlenkverteiler, eine Lüftungsöffnung angeordnet. Die Lüftungsöffnung ist zweckmäßig an einem höchsten Punkt oder in der Nähe des höchsten Punkts des jeweiligen Umlenkverteilers angeordnet. Dadurch kann eine vollständige Be- und Entlüftung der Umlenkverteiler gewährleistet werden.For pressure equalization with the environment (ie with the atmospheric air pressure) is at least at one of the Umlenkverteiler, in particular on the first and - in the 4-pass heat exchanger - on the second diverter manifold, arranged a vent. The ventilation opening is expediently arranged at a highest point or near the highest point of the respective deflection distributor. As a result, a complete ventilation of the Umlenkverteiler be guaranteed.
Die Verteiler, also der erste und der zweite Verteiler sowie jeder Umlenkverteiler, können jeweils als rohrförmige Mehrfachverteiler ausgebildet sein. Die Rohre der Verteiler können dabei mit ihrer Längsachse vertikal stehend oder auch schräg zur Vertikalen geneigt angeordnet sein.The distributor, that is, the first and the second distributor as well as each deflection distributor, can each be designed as tubular multiple distributors. The tubes of the distributor can be arranged with its longitudinal axis vertical standing or inclined to the vertical.
Eine hohe Wärmeaustauscheffizienz und eine kompakte Bauweise der Wärmeübertrageranordnung lässt sich erzielen, wenn die Wärmeübertrageranordnung zwei gegenüberliegend angeordnete Mehrpass-Wärmeübertrager enthält, wobei die beiden Mehrpass-Wärmeübertrager schräg zur Vertikalen geneigt und V-förmig zueinander stehend angeordnet sind. Entsprechend dieser schrägstehenden Anordnung der Wärmeübertrager verlaufen die rohrförmigen Verteiler (erster Verteiler und zweiter Verteiler sowie die Umlenkverteiler) ebenfalls schräg stehend zur Vertikalen.A high heat exchange efficiency and a compact design of the heat exchanger assembly can be achieved if the heat exchanger assembly includes two oppositely arranged multi-pass heat exchanger, wherein the two multi-pass heat exchanger inclined to the vertical and V-shaped to each other standing. In accordance with this inclined arrangement of the heat exchangers, the tubular distributors (first distributor and second distributor as well as the deflecting distributor) also run obliquely to the vertical.
Eine besonders kompakte Bauweise lässt sich erzielen, wenn der erste und der zweite Umlenkverteiler in einem gemeinsamen Sammelrohr mit einer darin angeordneten Trennwand enthalten sind, wobei die Trennwand das gemeinsame Sammelrohr in einen Zuströmbereich, der den ersten Verteiler bildet, und einen Abströmbereich, der den zweiten Verteiler bildet, unterteilt. In entsprechender Weise kann beim 4-pass-Wärmeübertrager auch der erste und der zweite Umlenkverteiler, die jeweils am anderen Ende der Wärmeübertrageranordnung benachbart zueinander angeordnet sind, in einem gemeinsamen Sammelrohr mit einer Trennwand angeordnet sein, wobei die Trennwand das Sammelrohr in wenigstens zwei Bereiche unterteilt, wobei ein erster Bereich den ersten Umlenkverteiler und ein zweiter Bereich den zweiten Umlenkverteiler bildet.A particularly compact design can be achieved if the first and the second diverter are contained in a common manifold with a partition wall disposed therein, wherein the dividing wall, the common manifold into an inflow region, which forms the first manifold, and an outflow region, the second Distributor forms, divided. Correspondingly, in the 4-pass heat exchanger, the first and the second diverter manifold, which are respectively arranged adjacent to each other at the other end of the heat exchanger assembly, may be arranged in a common manifold with a partition, wherein the partition divides the manifold into at least two areas wherein a first region forms the first deflection distributor and a second region forms the second deflection distributor.
In entsprechender Weise können beim 4-pass-Wärmeübertrager auch der erste Verteiler, der zweite Verteiler sowie der dritte Umlenkverteiler, die jeweils an einem Ende der Wärmeübertrageranordnung benachbart zueinander angeordnet sind, in einem gemeinsamen Sammelrohr angeordnet sein, wobei das Sammelrohr wiederum ein Trennelement enthält, welches das Sammelrohr zumindest in einen Zuströmbereich (der den ersten Verteiler ausbildet), einen Abströmbereich (der dem zweiten Verteiler ausbildet) und einen Umlenkbereich (der den dritten Umlenkverteiler ausbildet) unterteilt. Dabei sind in dem gemeinsamen Sammelrohr der erste, der zweite, der dritte und der vierte Anschlussstutzen angeordnet, wobei der erste Anschlussstutzen im Zuströmbereich an einem tiefsten Punkt des gemeinsamen Sammelrohrs, der zweite Anschlussstutzen im Abströmbereich an einem höchsten Punkt des gemeinsamen Sammelrohrs, der dritte Anschlussstutzen im Abströmbereich an einem tiefsten Punkt des gemeinsamen Sammelrohrs und der vierte Anschlussstutzen an einem tiefsten Punkt des Umlenkbereichs angeordnet ist.In a corresponding manner, in the 4-pass heat exchanger, the first distributor, the second distributor and the third deflection distributor, which are each arranged adjacent to one another at one end of the heat exchanger arrangement, can also be arranged in a common collecting tube, wherein the collecting tube in turn contains a separating element, which divides the manifold into at least an inflow region (forming the first manifold), an outflow region (forming the second manifold), and a deflection region (forming the third diverter manifold). In this case, the first, the second, the third and the fourth connecting piece are arranged in the common collecting pipe, the first connecting piece in the inflow region at a lowest point of the common collecting pipe, the second connecting piece in the outflow region at a highest point of the common collecting pipe, the third connecting piece is arranged in the outflow region at a lowest point of the common manifold and the fourth connection piece at a lowest point of the deflection region.
Um den ersten und den zweiten Anschlussstutzen sowie ggf. den beim 4-pass-Wärmeübertrager vorhandenen vierten Anschlussstutzen, die jeweils an einem tiefsten Punkt des betreffenden Verteilers (erster Verteiler und zweiter Verteiler, ggf. dritter Umlenkverteiler) angeordnet sind, je nach Betriebsmodus der Wärmeübertrageranordnung öffnen oder schließen zu können, ist bevorzugt jedem dieser Anschlussstutzen ein steuerbares Ventil zugeordnet. Das steuerbare Ventil kann dabei insbesondere in dem jeweiligen Anschlussstutzen (erster, zweiter oder vierter Anschlussstutzen) angeordnet sein. Die Ansteuerung der steuerbaren Ventile kann beispielsweise hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch erfolgen.Depending on the operating mode of the heat exchanger arrangement, the first and the second connection stubs and, if appropriate, the fourth connection stub which is provided at the lowest point of the distributor in question (first distributor and second distributor, possibly the third diverter distributor) to be able to open or close, preferably a controllable valve is assigned to each of these connecting pieces. The controllable valve can be arranged in particular in the respective connecting piece (first, second or fourth connection piece). The control of the controllable valves can be done for example hydraulically, pneumatically or electrically.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Wärmeübertrageranordnung sind der erste und der zweite Verteiler sowie der dritte Umlenkverteiler an einem vorderen stirnseitigen Ende der Wärmeübertrageranordnung angeordnet und der erste und der zweite Umlenkverteiler sind an der gegenüberliegenden, hinteren Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung angeordnet. Beim 4-pass-Wärmeübertrager ist an der vorderen Stirnseite benachbart zum ersten un zweiten Verteiler der dritte Umlenkverteiler und an der hinteren Stirnseite benachbart zum ersten Umlenkverteiler der zweite Umlenkverteiler angeordnet. Dadurch kann eine kompakte Bauweise und eine den Erfordernissen in Bezug auf die Kühlleistung entsprechende Dimensionierung der Wärmeübertrageranordnung gewährleistet werden.In an expedient embodiment of the heat exchanger arrangement, the first and the second distributor and the third diverter distributor are arranged at a front end face of the heat exchanger arrangement, and the first and the second diverter distributor are arranged on the opposite rear end face of the heat exchanger arrangement. When 4-pass heat exchanger adjacent to the first un second distributor of the third Umlenkverteiler and adjacent to the rear end face to the first Umlenkverteiler the second Umlenkverteiler is arranged on the front end side. As a result, a compact construction and a dimensioning of the heat exchanger arrangement corresponding to the requirements with regard to the cooling capacity can be ensured.
Die erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung kann sowohl in der 2-pass- als auch in der 4-pass-Version in verschiedenen Betriebsmodi, insbesondere in einem Rückkühlbetrieb, einem Entleerungsbetrieb bei Frostgefahr, einem Befüllungsbetrieb zur erstmaligen Befüllung der Wärmeübertrageranordnung oder für eine Wiederbefüllung nach Beendigung der Frostgefahr sowie in einem Stand-by-Betrieb nach einer erfolgten Entleerung der Wärmeübertrageranordnung bei Frostgefahr bzw. bei anhaltendem Frost betrieben werden. Zur Umschaltung der Wärmeübertrageranordnung von einem Betriebsmodus in einen anderen Betriebsmodus ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Wärmeübertrageranordnung vorgesehen. Die Steuerung der Wärmeübertrageranordnung und insbesondere die Einstellung eines geeigneten Betriebsmodus erfolgt in Abhängigkeit von Umgebungsparametern, wie z.B. der Außentemperatur und der Windgeschwindigkeit am Aufstellort der Wärmeübertrageranordnung. Zur Erfassung der Umgebungsparameter sind zweckmäßig Sensoren, insbesondere ein Thermometer zur Erfassung der Außentemperatur und ein Windmesser zur Erfassung der Windgeschwindigkeit, vorgesehen und mit der Steuereinrichtung gekoppelt. Die von den Sensoren erfassten Messwerte der Umgebungsparameter werden der Steuereinrichtung zugeführt. Neben den Umgebungsparametern wie Außentemperatur und Windgeschwindigkeit wird zweckmäßig über weitere Sensoren, insbesondere Thermometer, die Eingangstemperatur des Fluids beim Eintritt in die Wärmeübertrageranordnung erfasst. Weiterhin kann über Druck- oder Durchflusssensoren der Volumenstrom des in die Wärmeübertrageranordnung einströmenden bzw. des aus der Wärmeübertrageranordnung ausströmenden Fluidstroms gemessen und der Steuereinrichtung zugeleitet werden. Die Steuereinrichtung berechnet auf Basis der zugeleiteten Messwerte, insbesondere unter Berücksichtigung der Außentemperatur und der Eingangstemperatur des Fluids, eine prognostizierte Austrittstemperatur des Fluids beim Austritt aus der Wärmeübertrageranordnung. Wenn die berechnete Austrittstemperatur größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert ist, schaltet die Steuereinrichtung den Betrieb der Wärmeübertrageranordnung vom Rückkühlbetrieb in den Entleerungsbetrieb um. Aus der rechnerisch ermittelten Austrittstemperatur des Fluids beim Austritt aus der Wärmeübertrageranordnung kann bei niedrigen Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts des Fluids (bei dem es sich bevorzugt um Wasser handelt) eine Einfriergefahr des Fluids erfasst werden. Um in einer solchen Situation ein Einfrieren des Fluids in den Rohrleitungen bzw. den Verteilern der Wärmeübertrageranordnung zu verhindern, schaltet die Steuereinrichtung möglichst schnell in den Entleerungsbetrieb um, in dem das sich in den Rohrleitungen befindliche Fluid gleichzeitig aus allen Rohrleitungen in den ersten und den zweiten Verteiler sowie den ggf. (beim 4-pass-Wärmeübertrager) vorhandenen dritten Umlenkverteiler und von dort durch die jeweils am tiefsten Punkt dieser Verteiler angeordneten Anschlussstutzen (erster, zweiter und vierter Anschlussstutzen) in eine mit diesen Anschlussstutzen in Verbindung stehende Fluidleitung aus dem frostgefährdeten Bereich abfließen kann.The heat exchanger arrangement according to the invention can be used in both the 2-pass and the 4-pass version in different operating modes, in particular in a recooling operation, a discharge operation at frost hazard, a filling operation for initial filling of the heat exchanger arrangement or for refilling after completion of the risk of frost as well be operated in a stand-by mode after a successful emptying of the heat exchanger assembly in case of danger of frost or in case of prolonged frost. For switching the heat exchanger arrangement from one operating mode to another operating mode, a control device for controlling the heat exchanger arrangement is provided. The control of the heat exchanger arrangement and in particular the setting of a suitable operating mode takes place in Dependency on environmental parameters, such as the outside temperature and the wind speed at the installation of the heat exchanger assembly. To capture the environmental parameters are appropriate sensors, in particular a thermometer for detecting the outside temperature and an anemometer for detecting the wind speed, provided and coupled to the control device. The measured values of the environmental parameters detected by the sensors are supplied to the control device. In addition to the environmental parameters such as outside temperature and wind speed, the inlet temperature of the fluid upon entry into the heat exchanger arrangement is expediently detected via further sensors, in particular a thermometer. Furthermore, the volume flow of the fluid stream flowing into the heat exchanger arrangement or of the fluid flowing out of the heat exchanger arrangement can be measured by means of pressure or flow sensors and fed to the control device. On the basis of the supplied measured values, in particular taking into account the outside temperature and the inlet temperature of the fluid, the control device calculates a predicted outlet temperature of the fluid at the exit from the heat exchanger arrangement. If the calculated outlet temperature is greater than or equal to a predetermined limit, the controller switches the operation of the heat exchanger assembly from the recooling to the emptying mode. From the mathematically determined outlet temperature of the fluid at the exit from the heat exchanger arrangement, a freezing risk of the fluid can be detected at low outside temperatures below the freezing point of the fluid (which is preferably water). In order to prevent freezing of the fluid in the pipes or the distributors of the heat exchanger assembly in such a situation, the control device switches as quickly as possible in the emptying operation, in which the fluid located in the pipes simultaneously from all pipelines in the first and the second Distributor as well as the possibly existing (in 4-pass heat exchanger) third Umlenkverteiler and from there through the respectively at the lowest point of this manifold arranged connecting pieces (first, second and fourth connection piece) in a standing with these connecting piece fluid line from the frost-prone area can drain away.
Diese und weitere Merkmale sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Zeichnungen zeigen:
- Fig.l: Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung mit zwei V-förmig zueinander angeordneten 4-pass-Wärmeübertragern in einer Ansicht auf eine vordere Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung;
-
2 : Seitenansicht der 4-pass-Wärmeübertrageranordnung von 1 ; -
3 : Schematische Darstellung verschiedener Betriebsmodi der Wärmeübertrageranordnung der1 und 2 , wobei in3a ein Rückkühlbetrieb, in3b ein Befüllungsbetrieb und in3c ein Entleerungsbetrieb eines Mehrpass-Wärmeübertragers der Wärmeübertrageranordnung dargestellt ist; -
4 : Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung mit zwei V-förmig zueinander angeordneten 2-pass-Wärmeübertragern in einer Ansicht auf eine vordere Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung; -
5 : Ansicht auf die hintere Stirnseite der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung von 4 ; -
6 : Übersichts-Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung mit zwei V-förmig zueinander angeordneten 2-pass-Wärmeübertragern in einer Ansicht auf die vordere Stirnseite der Wärmeübertrageranordnung (6a) , auf die hintere Stirnseite der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung (6b) und in einer Seitenansicht (6c) ; -
7 : Schematische Darstellung verschiedener Betriebsmodi der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung von 6 , wobei in7a ein Rückkühlbetrieb, in7b ein Befüllungsbetrieb und in7c ein Entleerungsbetrieb des 2-pass-Wärmeübertragers dargestellt ist; -
8 : Darstellungen der verschiedenen Betriebsmodi der 2-pass-Wärmeübertrageranordnung aus 7 anhand von Schnittzeichnungen des 2-pass-Wärmeübertragers durch eine horizontale Ebene, wobei in7a der Rückkühlbetrieb, in7b der Befüllungsbetrieb und in7c der Entleerungsbetrieb des 2-pass-Wärmeübertragers dargestellt ist; -
9 : Schematische Darstellung eines Kühlsystems, welches eine erfindungsgemäße Wärmeübertrageranordnung mit zwei gegenüberliegenden 2-pass-Wärmeübertragern enthält, wobei in9a das gesamte Kühl system und die darin eingesetzte Wärmeübertrageranordnung sowohl in einer Ansicht auf die vordere Stirnseite und in einer Seitenansicht gezeigt ist und9b einen Detailausschnitt aus9a im Bereich der Wärmeübertrageranordnung zeigt; -
10 : Schematische Darstellung verschiedener Betriebsmodi der Wärmeübertrageranordnung desKühlsystems von 9 , wobei10a die Wärmeübertrageranordnung im Rückkühlbetrieb,10b die Wärmeübertrageranordnung im Entleerungsbetrieb und10c die Wärmeübertrageranordnung im Befüllungsbetrieb zeigt; -
11 : Schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kühlsystems mit einer Kombination von zwei Wärmeübertrageranordnungen gemäß der Erfindung; -
12 : Schematische Darstellung möglicher Betriebsmodi der Kombinationvon Wärmeübertrageranordnungen aus 11 .
- Fig.l: representation of a first embodiment of a heat exchanger assembly according to the invention with two V-shaped mutually arranged 4-pass heat exchangers in a view of a front end face of the heat exchanger assembly;
-
2 : Side view of the 4-pass heat exchanger arrangement of1 ; -
3 : Schematic representation of various modes of operation of the heat exchanger assembly of1 and2 , where in3a a recooling operation, in3b a filling operation and in3c a discharge operation of a multi-pass heat exchanger of the heat exchanger assembly is shown; -
4 : Representation of a second embodiment of a heat exchanger assembly according to the invention with two V-shaped mutually arranged 2-pass heat exchangers in a view of a front end face of the heat exchanger assembly; -
5 : View on the rear face of the 2-pass heat exchanger assembly of4 ; -
6 3 shows an overview of the second exemplary embodiment of a heat exchanger arrangement according to the invention with two 2-pass heat exchangers arranged in a V-shape relative to one another in a view of the front end face of the heat exchanger arrangement (FIG.6a) , on the rear face of the 2-pass heat exchanger assembly (6b) and in a side view (6c) ; -
7 : Schematic representation of various operating modes of the 2-pass heat exchanger assembly of6 , where in7a a recooling operation, in7b a filling operation and in7c a discharge operation of the 2-pass heat exchanger is shown; -
8th : Representations of the different operating modes of the 2-passheat exchanger arrangement 7 on the basis of sectional drawings of the 2-pass heat exchanger through a horizontal plane, in7a the recooling operation, in7b the filling operation and in7c the discharge operation of the 2-pass heat exchanger is shown; -
9 : Schematic representation of a cooling system, which contains a heat exchanger arrangement according to the invention with two opposite 2-pass heat exchangers, wherein in9a the entire cooling system and the heat exchanger assembly used therein is shown both in a view of the front end side and in a side view, and9b a detail from9a in the area of the heat exchanger arrangement shows; -
10 : Schematic representation of various operating modes of the heat exchanger assembly of the cooling system of9 , in which10a the heat exchanger arrangement in Cooling operation,10b the heat exchanger assembly in the emptying operation and10c shows the heat exchanger assembly in the filling operation; -
11 : Schematic representation of another embodiment of a cooling system with a combination of two heat exchanger assemblies according to the invention; -
12 : Schematic representation of possible operating modes of the combination ofheat exchanger assemblies 11 ,
In den
Die in den
An dem ersten Verteiler
Die am gegenüberliegenden Ende B der Wärmeübertrageranordnung angeordneten Umlenkverteiler (erster und zweiter Umlenkverteiler
Zumindest in dem zweiten Anschlussstutzen
In
In dem in
In dem Rückkühlbetrieb gemäß
In
Um zu ermitteln, wann die Wärmeübertrageranordnung vollständig mit Fluid befüllt ist, wird mittels eines Drucksensors (
Entsprechend der Befüllung der Wärmeübertrageranordnung mit dem Fluid kann umgekehrt durch Öffnen der Ventile
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Wärmeübertrager kann sowohl eine schnelle Befüllung mit dem Fluid als auch (bei Frostgefahr) eine schnelle Entleerung der Wärmeübertrageranordnung erfolgen, weil das Fluid sowohl bei der Befüllung als auch bei der Entleerung gleichzeitig und jeweils in derselben Strömungsrichtung durch alle Rohrleitung
In den
Im Folgenden wir der Aufbau des auf der rechten Seite von
An dem ersten Verteiler
Zumindest in dem zweiten Anschlussstutzen
In
In den
In dem in den
In dem Rückkühlbetrieb gemäß
In den
Entsprechend der Befüllung der Wärmeübertrageranordnung mit dem Fluid kann umgekehrt durch Öffnen des Ventils
In
Der Rückkühler
Aus
In
In dem in
In dem in
In
Im Serienbetrieb, in dem beide Rückkühler
In dem in
In dem in
Zur Steuerung der erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung in den verschiedenen Betriebsmodi wird zweckmäßig eine Mehrzahl von Sensoren
Die in dem Schema des Kühlsystems von
Die Steuereinrichtung steuert die Ventile der Wärmeübertrageranordnung so an, dass die Wärmeübertrageranordnung im Rückkühlbetrieb betrieben wird, solange die berechnete Austrittstemperatur (Taus) größer oder gleich einem vorgegebenen Grenzwert (Tmin) ist. Sobald die berechnete Austrittstemperatur (Taus) den Grenzwert unterschreitet (also bei Taus < Tmin), wird die Wärmeübertrageranordnung in den Entleerungsbetrieb umgeschaltet. Das Umschalten erfolgt dabei bspw. durch elektrisches oder pneumatisches Ansteuern der Ventile
Der vorgegebene Grenzwert (Tmin) liegt dabei zweckmäßig um einen Wert Δ oberhalb des Gefrierpunkts des als Wärmeträgermedium verwendeten Fluids (bei Wasser also oberhalb von 0°C), wobei der Wert Δ einen Sicherheitsabstand vom Gefrierpunkt darstellt. So ist selbst bei einer schnellen Entleerung gewährleistet, dass das Fluid bei Frostgefahr nicht einfriert. Bevorzugt liegt der Wert Δ (und damit bei Verwendung von Wasser als Wärmeträgermedium der Grenzwert Tmin = 0°C + Δ) zwischen 1°C und 7°C.The predetermined limit value (T min ) is expediently a value Δ above the freezing point of the fluid used as the heat transfer medium (in the case of water, therefore, above 0 ° C.), the value Δ representing a safety distance from the freezing point. Thus, even with a fast emptying ensures that the fluid does not freeze at frost hazard. The value Δ (and thus the limit value T min = 0 ° C + Δ) is preferably between 1 ° C and 7 ° C when using water as the heat transfer medium.
Nach vollständiger Entleerung wird die Wärmeübertrageranordnung in einem stand-by-Betrieb belassen, in dem die Wärmeübertrager nicht mit Fluid gefüllt sind. In dem stand-by-Betrieb wird überwacht, ob die Frostgefahr beseitigt ist oder weiterhin vorliegt, indem anhand der erfassten Umgebungsparameter die progonistizierte Austrittstemperatur (Taus) berechnet und mit dem Grenzwert verglichen wird. Sobald die berechnete Austrittstemperatur (Taus) größer oder gleich dem vorgegebenen Grenzwert (Tmin) ist, schaltet die Steuereinrichtung die Wärmeübertrageranordnung aus dem stand-by in den Befüllungsbetrieb um. Nach vollständiger Befüllung der Wärmeübertrageranordnung wird diese in den Rückkühlbetrieb geschaltet und solange betrieben, bis die berechnete Austrittstemperatur (Taus) unterhalb des Grenzwerts liegt.After complete emptying, the heat exchanger assembly is left in a standby mode in which the heat exchangers are not filled with fluid. In the stand-by mode, it is monitored whether the risk of frost has been eliminated or is still present, based on the acquired environmental parameters the progonistized outlet temperature (T out ) is calculated and compared with the limit value. As soon as the calculated outlet temperature (T out ) is greater than or equal to the predetermined limit value (T min ), the control device switches the heat exchanger arrangement from the stand-by mode into the filling mode. After complete filling of the heat exchanger arrangement, this is switched to the recooling operation and operated until the calculated outlet temperature (T out ) is below the limit value.
In dem Ausführungsbeispiel der
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2018/184908 A1 [0003]WO 2018/184908 A1 [0003]
- WO 9015299 [0005]WO 9015299 [0005]
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WO1990015299A1 (en) | 1989-05-30 | 1990-12-13 | Jäggi Ag Bern | Hybrid-type cooling plant |
WO2018184908A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-10-11 | Cabero Wärmetauscher Gmbh & Co. Kg | Cooling system |
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- 2019-04-18 DE DE202019102231.0U patent/DE202019102231U1/en active Active
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |