DE2119107C3 - Anlage zum Kühlen von Innenräumen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum ühlen von Innenräumen mit einem indirekten Wärleübertrager im Zuluitstrom, bei dem der Zuluftrom mittels einer Flüssigkeit gekühlt wird, die ihrer-"its durch einen mit Luft beaufschlagten direkten

Wärmeübertrager gekühlt wird.

Es ist eine Anlage zum zweistufigen Kühlen von Luft durch Verdunstung bekannt, die einen indirekten Wärmeübertrager enthält, dem die zu behandelnde

Luft zugeführt wird, sowie einen direkten Wärmeübertrager zum Kühlen von Wasser mittels Luft, wobei das Wasser im indirekten Wärmeübertrager als Kälteträger dient.

In dieser Anlage wird die aufzubereitende Luft zu-

nächst im indirekten Wärmeübertrager abgekühlt, für den als Kälteträger im direkten Wärmeübertrager durch einen Luftstrom von Außenluft gekühltes Wasser dient, wonach die aufzubereitende Luft durch Befeuchtung derselben in einer adiabatischen Beriese-

lungskammer gekühlt wird, die (in Bewegungsrichtung der aufzubereitenden Luft) hinter dem indirekten Wärmeübertrager angeordnet ist.

Die aufzubereitende Luft wird jedoch im indirekten Wärmeübertrager nicht ausreichend stark abgekühlt.

Deshalb werden nach dem adiabatischen Kreislauf zusätzlich nachgeordnete Befeuchtungskammern verwendet. Ein derartiges zusätzliches Abkühlen der aufzubereitenden, zu kühlenden Luft, verursacht jedoch eine erhebliche Befeuchtung derselben. Dadurch

»5 steigt die relative Luftfeuchtigkeit der in den zu kühlenden Innenräumen von der bekannten Anlage behandelten Luft, so daß die zur Ausführung verschiedener technologischer Vorgänge erforderlichen Kennwerte des Luftmediums nicht eingehalten werden können und in den zu bedienenden Bürohäusern oder öffentlichen Gebäuden eine Verschlechterung der Bedingungen für den Aufenthalt von Personal eintritt.

Derartige bekannte Anlagen zum zweistufigen Kühlen der Luft durch Verdunstung werden daher in neuerer Zeit nicht mehr verwendet. Für die Luftaufbereitungwerden in jetzigei Zeit Anlagen verwendet, bei denen ein zusätzliches Kühlen der Luft durch Kältemaschinen erfolgt, die es ermöglichen, die Luft ohne zusätzliche Befeuchtung derselben abzukühlen.

Mit Kältemaschinen ausgestattete Klimaanlagen sind jedoch bei der Arbeit sehr energieaufwendig, bedingen eine komplizierte Bedienungsweise und erfordern für den Betrieb die Verwendung von zusätzlichen Einrichtungen zur Ableitung der Wärme von den Kältemaschinen-Kondensatoren, wie Kiihltürme, Gradierwerke, Verdunstungs-Kondensatoren oder luftgekühlte Kondensatoren.

Es ist auch eine Klimaanlage mit Einrichtungen für Kühlung und Heizung der Frischluft bekannt, bei der für ein im Wärmeaustausch mit der durchströmenden Luft stehendes flüssiges Mittel, durch ein vom Regler gesteuertes Dreiwegeventil getrennt, zwei geschlossene Strömungswege vorgesehen sind, von denen der eine über eine Wärmequelle, der andere über einen Kühler geführt ist.

Eine derart bekannte Anlage weist jedoch den gleichen Nachteil auf, daß die Wärmequelle bzw. die den Kühler bildende Maschine energieaufwendig ist.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Kühlen von Räumen der genannten Art zu entwickeln, die bei ständig gleichbleibendem Feuchtigkeitsgehalt ohne Vewendung von Kältemaschinen oder sonstigen künstlichen Kältequellen den Innenraum tiefer als bisher kühlen kann, wobei die gesamte Anordnung wirtschaftlich herstellbar und be-

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ireibbar sein soll.

Die Aufgabe wird durch eine Anlage gelöst, die gekennzeichnet ist durch zusätzlich mindestens einen zweiten, gleichartigen Kühlflüssigkehskreislauf, dessen indirekter Wärmeübertrager im Zuluftstrom dem ersten indirekten Wärmeübertrager nachgeordnet ist, wobei der direkte Wärmeübertrager des zweiten Kühlflüssigkeitskreisiaufs mit Luft beaufschlagt wird, die im ersten indirekten Wärmeübertrager oder einem davon abgezweigten Teilwärmeübertrager vorgekühlt wurde, und wobei die Luftströme der direkten Wärmeübertrager miteinander in Verbindung stehen und die aus ihnen austretende Luft ins Freie abgeführt wird.

Es ist bei einer Anlage mit einem Teilwärmeübertrager des ersten indirekten Wärmeübertragers vor Jem zweiten direkten Wärmeübertrager vorteilhaft, wenn der erste direkte Wärmeübertrager mit Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum beaufschlagt wird.

Bei einer derartigen Gestaltung kann die Gesamtmenge der für den Betrieb des direkten ersten Wärmeübertragers erforderlichen aufzubereitenden Luft verringert werden.

Es ist bei einer Anlage mit einem Teilwärnieübertrager des ersten indirekten Wärmeübertragers vor dem zweiten direkten Wärmeübertrager zweckmäßig, wenn der erste direkte Wärmeübertrager im Kühlluftstrom dem zweiten direkten Wärmeübertrager nachgeschaltet ist.

Eine derartige Gestaltung der Anlage ermöglicht es, die Menge der für den Betrieb der direkten Wärmeübertrager erforderlichen aufzubereitenden Luft stark zu verringern.

Auch dabei ist es förderlich, wenn der erste direkte Wärmeübertrager mit Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum beaufschlagt wird.

Durch eine derartige Gestaltung kann die Menge der aufzubereitenden Luft weiter verringert werden, wobei die Verwendung eines zusätzlichen Lüfters für die Rückspeisung der Luft aus dem Innenraum erübrigt werden kann.

Bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist diese so gestaltet, daß auch der Teilwärmeübertrager sowie die beiden direkten Wärmeübertrager von der Abluft des zu kühlenden Innenraumes beaufschlagt werden.

Durch eine solche Gestaltung wird die Verringerung der Enthalpie der Abluft für die Aufbereitung der Kühlflüssigkeit nutzbar gemacht, eine Verwendung der zum Betrieb der direkten Wärmeübertrager erforderlichen aufzubereitenden Luft vermieden und die Verwendung eines zusätzlichen Lüfters zur Abluftentnahme aus dem Innenraum erübrigt.

Es ist vorteilhaft, wenn die beiden direkten Wärmeübertrager von Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum derart beaufschlagt werden, daß die Abluft zunächst den zweiten direkten Wärmeübertrager und danach den ersten direkten Wärmeübertrager durchströmt.

Dadurch wird es in manchen Fällen ermöglicht, die Verwendung eines vor dem zusätzlichen direkten Wärmeübertrager liegenden zweiten Teilwärmeübertragers des ersten indirekten Wärmeübertragers zu erübrigen, ohne die Kühioberflächc des ersten Teilwärineübertragers des ersten indirekten Wärmeübertragers vergrößern zu müssen.

Es ist zweckmäßig, wenn neben dem /weiten Kühlflüssiiikeitskreislauf ein dritter gleichartiger Kühlflüssigkeitskreislauf nachgeschaltet ist.

Dadurch wird es in manchen Fällen ermöglicht, aufzubereitende Zuluft mit einer Temperatur zu erhalten, die in der Praxis dem Punkt der austretenden Zuluft gleicht, was sonst ohne Verwendung künstlicher Kälteversorgungsquellen nicht erreichbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 die erfindungsgemäße Anlage mit zusätzli-

chen indirekten bzw. direkten Wärmeübertragern eines zweiten Kühlflüssigkeitskreisiaufs, denen der im indirekten Wärmeübertrager des ersten Kühlflüssigkeitskreisiaufs vorgekühlte Luftstrom zugeführt wird, in schematischer Darstellung;

^X5 Fig. 2 eine Abwandlung der erfindungsgemäßer. Anlage, bei welcher der indirekte Wärmeübertrager des ersten Kühlflüssigkeitskreisiaufs einen abgezweigten Teilwärmeübertrager aufweist;

Fig. 3 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Anlage, mit einem Teilwärmeübertrager des ersten indirekten Wärmeübertragers gemäß Fig. 2, bei der die Rohrleitung zum ersten Wärmeübertrager mit Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum beaufschlagt wird;

Fig. 4 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Anlage mit einem Teilwärmeübertrager des ersten indirekten Wärmeübertragers, bei der der erste direkte Wärmeübertrager im Kühlluftstrom dem zweiten direkten Wärmeübertrager nachgeschaltet ist;

Fig. 5 eine Abwandlung der erfindungsgemaßen Anlage gemäß Fig. 4, bei der der erste direkte Wärmeübertrager mit Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum beaufschlagt wird;

Fig. 6 eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Anlage gemäß Fig. 5, bei der der Teilwärmeübertrager sowie die beiden direkten Wärmeübertrager von der Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum beaufschlagt werden;

Fig. 7 eine Abwajidlung der erfindungsgemaßen Anlage, bei der die beiden direkten Wärmeübertrager von Abluf'i aus dem zu kühlenden Innenraum derart beaufschlagt werden, daß die Abluft zunächst den zweiten direkten Wärmeübertrager und danach den ersten Wärmeübertrager durchströmt;

Fig. 8 eine Abwandlung der erfindungsgemaßen Anlage, bei der ein zusätzlicher gleichartiger Kühlflüssigkeltskreislauf nachgeschaltet ist.

Die Anlage zum Kühlen von Innenräumen 19 enthält einen ersten Flüssigkeitskreislauf 8 und einen zusätzlichen zweiten Flüssigkeitskreislauf 14, wobei der erste je einem ersten indirekten 1 und einem ersten direkten Wärmeübertrager 4 verbunden ist und der zweite Kühlfüssigkeitskreislauf 14 mit je einem zweiten indirekten 10 und einem zweiten direkten Wär-

meübertrager 11 in Verbindung steht.

Der indirekte Wärmeübertrager 1 des ersten Kühl flüssigkeitskreislaufs 8 dient zum Kühlen des dem zi kühlenden Innenraum zuzuführenden Zuluftstro mes 3. In diesem ersten indirekten Wärmeübertra ger 1 kühlt das innerhalb eines Rohrsystems 2 de Kühlflüssigkeitskreisiaufs 8 umlaufende, als flüssige Kälteträger dienende Wasser den Zuluftstrom 3 da durch, daß dieser an der gerippten Oberfläche de Rohrsysteins 2 vorbeiströmt.

Als indirekte Wärmeübertrager können auch ihre Bauart nach verschiedene andersartig gestaltete indi rekte Wärmeübertrager verwendet werden, in dene ein Kühlen der Zuluft ohne Änderung des Feuchtig

keitsgehaltes derselben sowie ein gleichzeitiges Anwärmen des als Kälteträger dienenden Wassers erfolgt.

Zum Kühlen des ersten im indirekten Wärmeübertragers 1 angewärmten Wassers des ersten Kühlflüssigkeitskreislaufs 8 ist dieser mit einem mit Düsen 5 versehenen direkten Wärmeübertrager 4 versehen, in dessen Innerem eine unmittelbare Berührung zwischen dem Wasser und dem beaufschlagenden Luftstrom erfolgt. Das im indirekten Wärmeübertrager 1 angewärmte Wasser wird durch die im beaufschlagenden Luftstrom 6 des direkten Wärmeübertragers 4 sitzenden Düsen 5 zerstäubt und tritt hierbei mit dem beaufschlagenden Luftstrom 6 in unmittelbare Berührung. Das abgekühlte Wasser sammelt sich im Untersatz 7 des direkten Wärmeübertragers 4 und wird von dort durch den Kühlflüssigkeitskreislauf 8 dem Rohrsystem 2 des ersten Wärmeübertragers 1 zugeführt. Aus diesem Rohrsystem 2 wird das Wasser dann wieder über den Kühlflüssigkeitskreislauf 8 in die Dusen 5 gedrückt.

Als direkter Wärmeübertrager 4 können auch in ihrer Bauart verschieden andersartig gestaltete direkte Wärmeübertragungseinrichtungen verwendet werden, bei denen eine unmittelbare Berührung des zu kühlenden Wassers mit dem kühlenden Gas erfolgt (Schaumgeräte, Aufsatz-Wärmeübertragungseinrichtungen, Gradierwerke u. a.).

Die Bewegung des Kälteträgers im Kühlflüssigkeitskreislauf 8 wird durch eine Pumpe 9 gewährleistet.

Zur weiteren Kühlung der aufzubereitenden Luft ohne Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes derselben (d. h. ohne Kühlung der Luft durch Befeuchtung in einer adiabatischen Kammer) sowie zur Erübrigung der Anwendung von Kältemaschinen für eine weitere Kühlung der Luft weist die erfindungsgemäße Anlage einen zusätzlichen zweiten gleichartigen Kühlflüssigkeitskreislauf 14 mit je einem zusätzlichen Wärmeübertrager 10 und einem direkten Wärmeübertrager 11 auf.

Der zusätzliche zweite indirekte Wärmeübertrager 10 ist von derselben Bauart wie der erste indirekte Wärmeübertrager 1 (Gas-Flüssigkeits-System), im Rohrsystem 12 des indirekten zweiten Wärmeübertragers 10 läuft als Kälteträger Wasser, und der im ersten indirekten Wärmeübertrager vorgekü^ilte Zuluftstrom 13 bildet die zu kühlende aufzubereitende, dem Innenraum 19 zuzuführende Zuluft. Das im zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 erwärmte Wasser wird durch den zweiten Kühlfiüssigkeitskreislauf 14 dem zusätzlichen zweiten direkten Wärmeübertrager 11 zum Abkühlen zugeführt. In diesem wird das Wasser durch die Düsen 15 zerstäubt und gelangt in den beaufschlagenden Luftstrom 16, der im ersten indirekten Wärmeübertrager vorgekühlten Zuluft. Das abgekühlte Wasser sammelt sich im Untersatz 17 und wird mittels einer Pumpe 18 über den zweiten Kühlflüssigkeitskreislauf 14 dem im Zuluftstrom dem ersten indirekten Wärmeübertrager 1 nachgeordneten zusätzlichen zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 zugeführt, in welchem das kalte Wasser die aufzubereitende, bereits vorgekühlte Zuluft weiter abkühlt, welche darauf dem zu kühlenden Innenraum 19 zugeführt wird. Die Arbeitsweise des zusätzlichen indirekten Wärmeübertragers 10 und des zusätzlichen zum Kühlen des im Wärmeübertrager 10 umlaufenden Wassers dienenden direkten Wärmeübertragers 11 des zweiten Kühlflüssigkeitskreislaufs 14 ist die gleiche wie die des ersten indirekten Wärmeübertragers 1 und des direkten Wärmeübertragers 4 des ersten Kühlflüssigkeitskreislaufs 8.

Die Fortbewegung des aufzubereitenden Zuluftstromes im ersten indirekten Wärmeübertrager 1 und im zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 sowie die Weiterförderung des Zuluftstrornes in den zu kühlenden Innenraum 19 erfolgt durch einen Lüfter 20. Ein anderer Lüfter 21 bewirkt die Weiterförderung der in den direkten Wärmeübertragern 4 und 11 behandelten und befeuchteten, aber noch kalter. Luft in den für eine Verringerung der gesamten Wärmebelastung des zu kühlenden Innenraums 19 vorgesehenen Raum 22. Ist ein solcher Raum 22 nicht vorgesehen, so wird die Luft ins Freie geleitet.

Die Strömungsrichtung der Luft und des als Kühlmittel dienenden Wassers ist in Fig. 1 und in den nachfolgenden Figuren mit Pfeilen bezeichnet.

Für eine Zuführung des Zuluftstromes in die Wärmeübertrager sind als Luftleitungen (Luftkanäle) dienende Rohrleitungen vorgesehen. Eine Rohrleitung 23 dient zum Eintritt der aufzubereitenden Zuluft in den Zuluftstrom 3 des indirekten Oberflächenwärmeaustauschers 1. Die Rohrleitung 25 verbindet den ersten indirekten Wärmeübertrager 1 mit dem im Zuluftstrom dieses ersten Wärmeübertragers 1 liegenden zusätzlichen zweiten indirekten Wärmeübertrager 10. so daß die im ersten indirekten Wärmeübertrager 1 vorgekühlte Zuluft den im zweiten indirekten Wärmeübertrager strömenden Zuluftstrom zugeführt wird. Über die Rohrleitung 29 wird der im zusätzlichen indirekten Wärmeübertrager 10 abgekühlte Zuluftstrom über den Lüfter 20 dem zu kühlenden Innenraum 19 zugeführt. Eine Rohrleitung 31 dient zum Eintritt der Zuluft in den Luftstrom 6 des direkten Wärmeübertragers 4.

Eine Rohrleitung ?,4 verbindet den ersten direkten Wärmeübertrager 4 über eine Rohrleitung 35 mit dem Lüfter 21, aus dem die Luft über eine Rohrleitung 36 entweder dem Raum 22 zugeführt oder ins Freie geleitet wird. Die mit der Rohrleitung 25 verbundene Rohrleitung 37 dient zum Einlassen eines Teiles der im ersten indirekten Wärmeübertrager 1 abgekühlten Zuluft in den beaufschlagenden Luftstrom 16 des zweiten direkten Wärmeübertragers 11, in welchem eine Ableitung der Wärme vom Wasser erfolgt, das in diesem Luftstrom 16 zerstäubt wird. Durch die zum Austritt der beaufschlagenden Luft aus dem Luftstrom 16 des zweiten direkten Wärmeübertragers 11 dienende Rohrleitung 35 wird die befeuchtete Lufl einem Lüfter 21 und weiter dem Raum 22 zugeführt oder ins Freie geleitet.

Auf diese Weise ist der Luftstrom 16 des zweiter direkten Wärmeübertragers 11 und der Zuluftstrorr 13 des zweiten indirekten Wärmeübertragers 10 übei eine Rohrleitung 25 mit der zum Eintritt der aufzubereitenden Zuluft in den Luftstrom 3 des ersten indirekten Wärmeübertragers 1 bestimmten Rohrleitung 23 verbunden, so daß die im ersten indirekten War meübertrager 1 (ohne Änderung des Feuchtigkeits gehaltes) vorgekühlte Zuluft den Zuluftströmen 1: und 16 des zweiten indirekten Wärmeübertragers K und des zweiten direkten Wärmeübertragers 11 de: zweiten Kühlflüssigkeitskreislaufs 14 zugeführt wird

Die physikalischen Grundlagen und die Wirkungs weise der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anlag« sind beim Betrieb im Sommer folgende:

Im ersten indirekten Wärmeübertrager 1 und im zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 erfolgt die Abkühlung der aufzubereitenden Zuluft ohne Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes derselben. Die von der ungekühlten und vorgekühlten Zuluft entnommene Wärme wird auf das als Kälteträger dienende Wasser übertragen, wobei die zu kühlende Zuluft mit dem Wasser nicht in unmittelbare Berührung kommt. Im ersten direkten Wärmeübertrager 4 und im zweiten direkten Wärmeübertrager 11 wird die Wärme vom als Kälteträger dienenden Wasser wieder einem Luftstrom zugeführt, jedoch jetzt unter direkter Berührung, und zwar durch teilweise Verdunstung des Wassers und Abgabe der Wärme des verdunstenden Wassers an die abkühlende Zuluft.

Im zweiten direkten Wärmeübertrager 11 wird zur Intensivierung des Kühlungsvorganges des Wassers und zur Erzielung von Wasser mit einer tieferen Temperatur, als derjenigen des Wassers im ersten direkten Wärmeübertrager 4 als Kühlmittel Zuluft verwendet, die im ersten indirekten Wärmeübertrager ohne Änderung ihres Feuchtigkeitsgehaltes vorgekühlt wurde. Beim Abkühlen der Zuluft ohne Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes derselben wird gleichzeitig auch die Feuchttemperatur dieser Zuluft gesenkt, die, wie bekannt, eine Grenze darstellt, bis zu welcher das Wasser bei seiner direkten Berührung mit der Luft abgekühlt verden kann. Die Feuchttemperatur der im indiiekten Wärmeübertrager laufzubereitenden Luft wird stets tiefer sein als die Feuchttemperatur der dem direkten Wärmeübertrager 4 zugeführten ungekühlten Luft. Folglich wird das im Kühlflüssigkeitskreisiauf 14 des zweiten direkten Wärmeübertragers 11 gekühlte Wasser stets eine erheblich tiefere Temperatur aufweisen, als das Wasser nach dem Abkühlen im ersten direkten Wärmeübertrager 4.

Bei Berücksichtigung dessen, daß das aus dem zweiten direkten Wärmeübertrager kommende kältere Wasser dem zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 zugeführt wird, dem auch die im ersten indirekten Wärmeübertrager 1 vorgekühlte Luft zugeleitet wird, erfolgt im zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 ohne Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft ein tieferes Abkühlen der Zuluft bis zu Temperaturen, die erheblich tiefer sind, als die Feuchttemperatur der nichtaufbereiteten Außenluft.

Zum Ableiten der Wärme aus dem als Kälteträger dienenden Wasser, das im ersten Wärmeübertrager 4 zerstäubt wird, kann nicht nur beaufschlagende Außenluft, sondern in manchen Fällen auch rückgespeiste Luft aus dem zu kühlenden Innenraum 19 sowie die im zweiten direkten Wärmeübertrager 11 behandelte beaufschlagende Luft benutzt werden.

Das kann deshalb geschehen, weil die Feuchttemperatur sowohl der aus dem zu kühlenden Innenraum 19 rückgespeisten Luft als auch der im zweiten indirekten Wärmeübertrager 11 behandelten Luft in der Regel nicht höher ist als die Feuchttemperatur der nicht behandelten Außenluft, die zum Kühlen von Wasser dem ersten direkten Wärmeübertrager 4 zugeführt wird.

Die ohne Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes im ersten indirekten Wärmeübertrager 1 und im zweiten indirekten Wärmeübertrager 10 behandelte gekühlte Zuluft wird dem zu kühlenden Innenraum 1!ϊ zügeführt, wo sie die Aufrechterhaltung der erforderlichen Kenndaten der Luft in Abhängigkeit von den technologischen Bedingungen oder unter Berücksichtigung von für den Komfort erforderlichen Voraussetzungen gewährleistet.

Die in Fig. 2 dargestellte Anlage ist eine Abwandlung der in Fig. 1 angegebenen Anlage. Die Wirkungsweise und die physikalischen Grundlagen dieser Anlage sind dieselben, wie bei der gemäß Fig. 1 gestalteten Anlage. In Fig. 2 und in den folgenden Figuren sind die gleichen Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet, sofern sich deren Zweckbestimmung nicht geändert hat.

Die in Fig. 2 dargestellte Anlage unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß der erste indirekte Wärmeübertrager 1 einen von ihm abgezweigten Teilwärmeübertrager lh aufweist und der direkte Wärmeübertrager 11 des zweiten Kühlflüssigkeitskreislaufs 14 mit Luft beaufschlagt wird, die im vom ersten indirekten Teilwärmeübertrager 1« abgezweigten Teilwärmeübertrager Ib vorgewärmt wurde.

Der Zuluftstrom 3« des ersten indirekten Teilwärmeübertragers la steht durch eine Rohrleitung 40 mit dem Zuluftstrom 13 des zweiten indirekten Wärmeübertragers 10 in Verbindung. Gleichzeitig ist der beaufschlagende Luftstrom 3b des zweiten indirekten Teilwärmeübertragers Xb durch eine Rohrleitung 42 mit dem Luftstrom 16 des zweiten direkten Wärmeübertragers 11 verbunden.

Über eine Rohrleitung 44 wird Außenluft dem indirekten Teilwärmeübertrager Ib zugeführt. Über eine Rohrleitung 42 wird die im Teilwärmeübertragcr Ib vorgekühlte Luft dem Luftstrom 16 im zweiten direkten Wärmeübertrager 11 zugeführt.

Die beaufschlagende Luft wird der Anlage durch zwei Rohrleitungen 23 und 44 zugeführt. Eine derartige Gestaltung ermöglicht eine variablere Bauweise, da in diesem Fall der Teilwärmeübertrager Yb und der direkte Wärmeübertrager 11 in beträchtlichem Abstand vom indirekten Teilwärmeübertrager la angeordnet werden können, bei der in Fie. I dargestellten Anlage hingegen eine erhebliche Entfernung des direkten Wärmeübertragers 11 vom indirekten Wärmeübertrager 1 mit einer Verlängerung der Rohrleitung 37 verbunden ist. was baulich nicht immer ausführbar ist.

Die indirekten Teilwärmeübertrager la und il· sind über einen gemeinsamen Kühlflüssigkeitskreislauf miteinander verbunden.

Die in Fig. 3 dargestellte Anlage ist eine Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Anlage. Der Unterschiec dieser in Fig. 3 dargestellten Anlage besteht darin daß der erste direkte Wärmeübertrager 4 über eint Rohrleitung 45 mit Abluft aus dem zu kühlenden In nenraum 19 beaufschlagt wird.

Bei der Beschreibung der in Fig. 1 dargestellter Anlage wurde darauf hingewiesen, daß zum Kühlei des durch die Düsen 5 im ersten direkten Wärme übertrager 4 zerstäubten Wassers Luft erforderlich ist welche eine Feuchttemperatur aufweist, die nicht hö her ist als die derjenigen Luft, welche durch die Rohr leitungen 23 oder 44 dem ersten indirekten Wärme übertrager 1 zugeführt wird. In Gebieten mit heißen und trockenem Klima weist die Luft in den zu kühlen den Innenräumen 19 eine Feuchttemperatur auf, di in der Regel tiefer liegt als die Temperatur de Außenluft. Deshalb ist es zweckmäßig, zum Kühiei des Wassers im direkten ersten Wärmeübertrager ■ Abluft aus dem Innenraum 19 zu verwenden, wie da in Fig. 3 veranschaulicht ist.

Die Benutzung von Abluft anstatt von Außenlul

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ermöglicht es, die Gesamtmenge der in der ganzen Anlage aufzubereitenden Zuluft zu vermindern und die Anlage wirtschaftlicher zu gestalten.

In Fig. 4 wird eine Anlage dargestellt, die eine Abwandlung der in Fig. 2 und 3 gezeigten Anlage ist. Diese Anlage unterscheidet sich von den zwei vorhergehenden dadurch, daß der erste direkte Wärmeübertrager 4 im beaufschlagenden Kühlluftstrom dem zweiten direkten Wärmeübertrager 11 nachgeschaltet ist, wobei die Rohrleitung 47 für den Eintritt von Kühlluft in den Luftstrom 6 des ersten direkten Wärmeübertragers 4 mit dem Luftstrom 16 des zweiten direkten Wärmeübertragers 11 in Verbindung steht. Nach dem Durchtritt des Luftstromes 16 durch den Wärmeübertrager 11 weist die Luft eine Feuchttemperatur auf, die nicht höher liegt als diejenige der Außenluft sowie der aus dem Innenraum 19 entnommenen Luft. Es ist daher zweckmäßig, die aus dem zusätzlichen zweiien direkten Wärmeübertrager 11 strömende Luft in den direkten Wärmeübertrager 4 einzuführen, wie das in Fig. 4 dargestellt ist. Aus dem Wärmeübertrager 4 wird die Luft über eine Rohrleitung 48 dem Lüfter 21 zugeführt und aus diesem durch eine Rohrleitung 36 in den Raum 22 geführt oder ins Freie geleitet.

Durch eine derartige Gestaltung wird es ermöglicht, die Menge der aufzubereitenden, zum Betrieb der direkten Wärmeübertrager erforderlichen beaufschlagenden Luft stark zu verringern, wodurch ein wirtschaftlicheres Arbeiten der Anlage gewährleistet wird.

Die in Fig. 5 dargestellte Anlage ist eine Abwandlung der in Fig. 4 beschriebenen Anlage. Der Unterschied gegenüber der in Fig. 4 beschriebenen Anlage besteht darin, daß der erste direkte Wärmeübertrager 4 mit Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum 19 beaufschlagt wird, so daß im ersten direkten Wärmeübertrager 4 zum Kühlen des hier zu zerstäubenden Wassers nicht nur die Luft nach ihrem Durchtritt durch den Luftstrom 16 im zusätzlichen direkten Wärmeübertrager 11 (wie es in Fig. 4 gezeigt ist) ausgenutzt wird, sondern auch teilweise die Abluft, welche aus dem Innenraum 19 entnommen wird. Dazu wird die die Luftströme 16 und 6 des zusätzlichen zweiten direkten Wärmeübertragers 11 und des direkteη Wärmeübertragers 4 verbindende Rohrleitung 49 über eine Rohrleitung 50 mit dem zu kühlenden Innenraum J9 verbunden.

Dadurch kann die Menge der aufzubereitenden Zuluft vermindert werden und die Verwendung eines zusätzlichen, den Umlauf der Luft aus dem Innenraum 19 bewerkstelligenden Lüfters entfallen.

In Fig. 6 ist eine Anlage dargestellt, die eine Abwandlung der Anlage gemäß Fig. 5darstellt. Der Unterschied dieser Anlage besteht im Vergleich mit der in Fig. 5 dargestellten Anlage darin, daß der Teilwärmeübertrager Ιέ» sowie die beiden direkten Wärmeübertrager 4 und 11 von der Abluft des zu kühlenden Innenraumes 19 beaufschlagt werden, wobei eine zum Lufteintritt in den Luftstrom 3b des zweiten Teilwärmeübertragers Ib des ersten indirekten Wärmeübertragers dienende Rohrleitung Sl mit dem zu kühlenden Innenraum 19 verbunden ist.

Diese Anlage kann in Gebieten mit heißem um trockenem Klima verwendet werden, wo die Feucht temperatur der Luft in den zu kühlenden Räumen er heblich tiefer als die Außentemperatur ist. Die Aus führung einer solchen Klimaanlage ermöglicht es, du Benutzung von aufzubereitender Außenluft, die zun Betrieb der direkten Wärmeübertrager 11 und 4 er forderlich ist, sowie auch die Montage eines zusätzli chen Lüfters entfallen zu lassen, der den Abzug de Luft aus dem Innenraum 19 bewirkt.

In Fig. 7 wird eine Anlage dargestellt, die eine Ab wandlungderinden Fig. 4.5 und 6gezeigten Anlage; darstellt.

Diese in Fig. 7 dargestellte Anlage unterscheide sich von den vorhergehenden dadurch, daß die beide! direkten Wärmeübertrager 4 und 11 von Abluft au dem zu kühlenden Innenraum 19 derart beaufschlag werden, daß die Abluft zunächst den zweiten direkte] Wärmeübertrager 11 und danach den ersten direktei Wärmeübertrager 4 durchströmt, wobei diese Abluf des Innenraumes 19 über eine Rohrleitung 52 den zweiten direkten Wärmeübertrager 11 zugeführt wird

Auch weist der erste indirekte Wärmeübertrager '. wie auch die Anlage gemäß Fig. 1 keinen zweite: Teilwärmeübertrager auf. Die Rohrleitung 53 zun Luftaustritt aus dem Luftstrom 3 des ersten indirekte! Wärmeübertragers 1 steht mit dem Luftstrom 13 de zusätzlichen zweiten indirekten Wärmeübertragers K in Verbindung.

Für Gebiete mit heißem und trockenem Klima. w( die Außentemperatur der Luft in dem zu kühiendei Innenraum 19 in denselben Grenzen liegt, wie dit Feuchttemperatur der im ersten indirekten Wärme übertrager 1 vorgekühlten Luft, ermöglicht die ii Fig. 7 dargestellte Gestaltung der Anlage folgend« Teile zu erübrigen:

1. die Verwendung eines zweiten Teilwärmeüber tragers des ersten indirekten Wärmeübertragers

2. die Verwendung von Außenluft für den Betriet der direkten Wärmeübertrager und

3. die Verwendung eines gesonderten Lüfter: zum Entfernen der Abluft aus dem Innen raum 19.

In diesem Fall ist wegen eic; hohen Außemempera türen die in dem ersten indirekten Wärmeübertrager 1 und dem zweiten indirekten Wärmeübertrager K vorgekühlte Zuluft auch nach Aufheizung durch War mequellen im Innenraum 19 noch wesentlich kühle als die Außenluft, so daß sich eine direkte Zuführung eines Teilstroms der im ersten indirekten Wärme übertrager 1 gekühlten Zuluft zum zweiten direkter Wärmeübertrager 11 erübrigt.

In Fig. 8 ist eine Anlage dargestellt, die eine Ab Wandlung der in Fig. 1 vorgesehenen Anlage darstellt

Die Anlage weist neben dem zweiten Kühlflüssig keitskreislauf einen nachgeschalteten dritten gleich artigen Kühlflüssigkeitskreislauf 56, 57, 58, 59 unc 60 mit zwei Wärmeübertragern 54, 55 auf.

Die Wirkungsweise des nachgeschalteten dritter Kühlflüssigkeitskreislaufs 54 bis 60 ist den bisher ver wendeten Kühlflüssigkeitskreisläufen ähnlich.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Kühlen von Innenräumen mit einem indirekten Wärmeübertrager im Zuluftstrom, bei dem der Zuluftstrom mittels einer Flüssigkeit gekühlt wird, die ihrerseits durch einen mit Luft beaufschlagten direkten Wärmeübertrager gekühlt wird, gekennzeichnet durch zusätzlich mindestens einen zweiten, gleichartigen Kühlflüssigkeitskreislauf, dessen indirekter Wärmeübertrager (10) im Zuluftstrom dem ersten indirekten Wärmeübertrager (1) nachgeordnet ist, wobei der direkte Wärmeübertrager (11) des zweiten Kühlflüssigkeitskreislaufs mit Luft beaufschlagt wird, die im ersten indirekten Wärmeübertrager (1) oder einem davon abgezweigten Teilwärmeübertrager (Ib) vorgekühlt wurde, und wobei die Luftströme der direkten Wärmeübertrager (4, 11) miteinander in Verbindung stehen und die aus ihnen austretende Luft ins Freie abgeführt wird.

2. Anlage nach Anspruch 1, mit einem Teilwärmeübertrager des ersten indirekten Wärmeübertragers vor dem zweiten direkten Wärmeübertrager, dadurch gekennzeichnet, daß der erste direkte Wärmeübertrager (4) mit Abluft aus dem zu kühlenden Innenraum (19) beaufschlagt wird (Fig. 3).

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Teilwärmeübertrager des ersten indirekten Wärmeübertragers vor dem zweiten direkten Wärmeübertrager, dadurch gekennzeichnet, daß der erste direkte Wärmeübertrager (4) im Kühlluftstrom dem zweiten direkten Wärmeübertrager (11) nachgeschaltet ist (Fig. 4).

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste direkte Wärmeübertrager (4) mit Abluft aus dem zu kühlenden Raum (19) beaufschlagt wird (Fig. 5).

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilwärmeübertrager (Ib) sowie die beiden ,direkten Wärmeübertrager (4,11) von der Abluft des zu kühienden Innenraumes (19) beaufschlagt werden (Fig. 6).

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden direkten Wärmeübertrager (4, lil) von Abluft aus dem zu kühlenden Innenrauni (19) derart beaufschlagt werden, daß die Abluft zunächst den zweiten direkten Wärmeübertrager (11) und danach den ersten direkten Wärmeübertrager (4) durchströmt (Fig. 7).

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem zweiten Kühlflüssigkeitskreislauf ein dritter gleichartiger Kühlflüssigkeitskreislauf (56 bis 60) nachgeschaltet ist (Fig. H).