DE4315864A1

DE4315864A1 - Arrangement for heat exchange

Info

Publication number: DE4315864A1
Application number: DE19934315864
Authority: DE
Inventors: Frank Dr Ing Triesch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-12
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2013-05-13
Also published as: DE4315864C2

Abstract

The arrangement (1) comprises a heat exchange region (2) in the form of a heat source or heat sink, as well as a heat exchanger (4) which is connected to the heat exchange region (2) via transfer lines (3, 15) and serves as a cooler (chiller) or heater. A liquid heat carrier prone to freezing flows in the circuit (3, 15). It is kept circulating by a circulating pump (recirculating pump, return pump) (35). A receiving container (16) for the heat carrier (27) is incorporated into the transfer line (15) between the heat exchanger (4) and the heat exchange region (2). The receiving container (16) is further connected to an inert gas source (43). A gas remover (purge unit) (33) is integrated into the receiving container (16). A spur line (29) with a gradient to the receiving container (16) is laid between the receiving container (16) and the transfer line (3) between the heat exchange region (2) and the heat exchanger (4). The receiving container (16) is arranged in a frostproof fashion below the frost limit (line) (FG) together with the spur line (29). An automatic control unit (8) regulates the acceptable operation of the arrangement (1) in relation to heat exchange. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Wärmeaustausch gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an arrangement for heat exchange according to the features in the preamble of claim 1.

Eine derartige Anordnung zählt durch die DE-AS 12 41 852 zum Stand der Technik. Hierbei strömt Dampf aus einer Turbine durch eine Abdampfleitung in einen Einspritzkon densator, in welchem der Dampf mittels Einspritzwasser kondensiert wird. Das Kondensat wird dann zusammen mit Kühlwasser durch eine dem Einspritzkondensator nachge schaltete Umwälzpumpe in eine Luftkühlanlage gedrückt. Die Luftkühlanlage besteht aus einer größeren Anzahl von Rippenrohrbündeln, die jeweils so zu Elementenpaaren zu sammengefaßt sind, daß das zu kühlende Wasser bodenseitig in ein Element eintritt, am oberen Ende umgelenkt wird, durch das parallele Element abwärts strömt und von hier aus abfließt. Das gekühlte Wasser strömt dann über eine Entspannungsturbine wieder den Einspritzdüsen des Ein spritzkondensators zu.Such an arrangement counts through DE-AS 12 41 852 the state of the art. Here, steam flows out of one Turbine through an exhaust pipe in an injection con condenser, in which the steam by means of injection water is condensed. The condensate is then together with Cooling water through a nachge the injection condenser switched circulation pump pressed into an air cooling system. The air cooling system consists of a large number of Finned tube bundles, each so as to pairs of elements are summarized that the water to be cooled on the bottom enters an element, is redirected at the top, flows down through the parallel element and from here flows off. The cooled water then flows over one Relaxation turbine again the injection nozzles of the one injection capacitor too.

Von den an den höchsten Stellen befindlichen Umkehrsamm lern der Elementenpaare führen Verbindungsleitungen zu einem höher gelegenen Niveaugefäß. Dies dient zur Niveau regulierung des Wasserstands in den Rippenrohrbündeln. Im obersten Punkt des Niveaugefäßes ist eine Gasausgleichs leitung angeschlossen, die zu einem Wassertank führt, der geodätisch tiefer als die Luftkühlanlage angeordnet ist. Der Wassertank ist an eine Stickstoffquelle angeschlossen und steht ständig unter einem Stickstoffdruck, der ge ringfügig über dem Atmosphärendruck liegt.From the reversal collection at the highest points Learning the element pairs lead to connecting lines a higher level vessel. This serves for level regulation of the water level in the finned tube bundles. in the The uppermost point of the level vessel is a gas compensation line connected to a water tank that geodetically lower than the air cooling system. The water tank is connected to a nitrogen source and is constantly under a nitrogen pressure, the ge is slightly above atmospheric pressure.

An die Zulauf- und Ablaufleitungen der Elementenpaare sind Leitungen mit Entleerungsarmaturen angeschlossen. Wassertankseitig der Entleerungsarmaturen befindet sich eine bodenseitig in den Wassertank mündende Stichleitung mit einem darin eingegliederten Absperrorgan.To the inlet and outlet lines of the element pairs lines with drain fittings are connected. There is a drainage valve on the water tank side a branch line opening into the bottom of the water tank with an integrated shut-off device.

Der Wassertank wird im Beischluß betrieben. Dadurch ist die gesondert absperrbare Gasausgleichsleitung mit dem Niveaugefäß erforderlich. Da das zu kühlende Wasser im Niveaugefäß ruht und von der Strömung nicht berührt wird, ist eine äußere Isolierung und Beheizung vorzusehen. Auch der Wassertank muß gesondert geheizt werden, um die ent leerte Luftkühlanlage im Winter sicher befüllen zu kön nen. Des weiteren soll an der geodätisch höchsten Stelle der Luftkühlanlage ein Inertgasdruck von lediglich 0,02 bis 0,2 Atmosphären über dem Außenluftdruck herrschen. Damit steht ein sehr geringer Druck zur Überwindung des Druckverlustes in den Elementen der Elementenpaare zur Verfügung, in denen das Kühlwasser abwärts strömt. Das Kühlwasser passiert beinahe im freien Lauf diese Ele mente. Um eine ausreichende Wassermenge im Kreislauf hal ten zu können, sind folglich überdurchschnittlich große Querschnitte für die Rippenrohre der Elemente erforder lich.The water tank is operated in addition. This is the separately lockable gas compensation line with the Level vessel required. Since the water to be cooled in Level vessel rests and is not touched by the current, external insulation and heating must be provided. Also the water tank must be heated separately to avoid ent to fill the empty air cooling system safely in winter nen. Furthermore, it should be at the geodetically highest point the air cooling system has an inert gas pressure of only 0.02 there are up to 0.2 atmospheres above the outside air pressure. This means that there is very little pressure to overcome the Pressure loss in the elements of the element pairs In which the cooling water flows downwards. The Cooling water almost passes this ele in free run ment. Hal to a sufficient amount of water in the circuit being able to do so is therefore above average Cross sections required for the finned tubes of the elements Lich.

Die Maßnahmen zur Frost- und Korrosionssicherung gemäß der DE-AS 12 41 852 sind an periodisch betriebenen auto matisierten Anlagen nicht geeignet. Solche Anlagen werden daher mit einem frostsicheren Medium betrieben. Frost schutz besteht aber nur bis zu dem mit dem Mischungsver hältnis speziell eingestellten Gefrierpunkt. Da die frostsicheren Medien im Vergleich zum idealen Wärmeträger Wasser bedeutend schlechtere Stoffkennwerte besitzen, ist mit ihrem Einsatz eine ständig bedeutend höhere Umwälz menge verbunden, um die gewünschte Kühlzonenbreite an der jeweiligen Anlage einhalten zu können. Darüber hinaus ist die Wärmeübertragungsfläche größer auszulegen. Derartige Anlagen sind mithin durch hohe Betriebskosten gekenn zeichnet.The measures for frost and corrosion protection according to DE-AS 12 41 852 are on periodically operated auto not suitable for automated systems. Such plants will therefore operated with a frost-proof medium. Frost However, protection only exists up to the level of the mix ratio specially set freezing point. Since the frost-proof media compared to the ideal heat transfer medium Water has significantly poorer material properties with their commitment a constantly higher revolution connected to the desired cooling zone width at the to be able to comply with the respective system. Beyond that to design the heat transfer area larger. Such Systems are therefore characterized by high operating costs draws.

Häufig sind die frostsicheren Medien für sich äußerst korrosiv. Sie dürfen daher nur gemeinsam mit Korrosions schutzinhibitoren eingesetzt werden. Ferner werden frost sichere Medien allgemein als Wasserschadstoffe einge stuft. Es ist deshalb mit Auffang- und Entleerungssyste men zu verhindern, daß diese Medien in die Erdböden oder in die Kanalisation gelangen. Des weiteren unterliegen die Medien einem Alterungsprozeß. Verbrauchte Kühlmedien sind regelmäßig auszutauschen und zu entsorgen. Damit sind aber die Vorteile frostsicherer Medien erkennbar in Frage gestellt.The frost-proof media are often extreme in themselves corrosive. They are therefore only allowed together with corrosion protection inhibitors are used. Furthermore, frost safe media generally used as water pollutants grading. It is therefore with a collecting and emptying system to prevent these media from entering the ground or get into the sewage system. Furthermore, the Media an aging process. Cooling media are used replace and dispose of regularly. With that but the benefits of frost-proof media are clearly in question posed.

Der Erfindung liegt ausgehend von den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen die Aufgabe zu grunde, eine solche Anordnung dahingehend zu verbessern, daß die Nachteile frostsicherer Medien vermieden und mit ständiger Einsatzbereitschaft ein einfacher wartungsarmer periodischer Betrieb bei niedrigen Betriebskosten und je der Außentemperatur gewährleistet werden kann.The invention is based on the in the preamble of Features specified claim the task reasons to improve such an arrangement so that that the disadvantages of frost-proof media avoided and with constant operational readiness a simple low-maintenance periodic operation at low operating costs and each the outside temperature can be guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufge führten Merkmalen.According to the invention, this object is achieved in up in the characterizing part of claim 1 led characteristics.

Die Erfindung erlaubt es, sowohl zum Volumenausgleich als auch zur Entleerung des Wärmeübertragers einen Aufnahme behälter mit einem Inertgaspolster einsetzen zu können. Dabei ist es möglich, den idealen Wärmeträger Wasser ohne jegliche Zusätze zu verwenden. Eine Umweltgefährdung bei evtl. Leckagen kann folglich nicht auftreten. Auch sind keine besonderen Entleerungs- und Auffangsysteme notwen dig. Die Lebensdauer des Wärmeträgers wird nicht einge schränkt. Entsorgungskosten fallen nicht an.The invention allows both for volume compensation and also a receptacle for emptying the heat exchanger to be able to use containers with an inert gas cushion. It is possible to use the ideal heat transfer medium without water to use any additives. An environmental hazard at consequently, leaks cannot occur. Also are no special emptying and collecting systems required dig. The service life of the heat transfer medium is not affected limits. There are no disposal costs.

Aufgrund des problemlosen Wärmeträgers ist auch keine hö here als die notwendige Umwälzmenge erforderlich. Dadurch wird weniger Elektroenergie zum Antrieb der Umwälzpumpe benötigt.Because of the problem-free heat transfer medium, there is also no height here as the necessary circulation amount required. Thereby less electrical energy is used to drive the circulation pump needed.

Von Bedeutung ist es im Rahmen der Erfindung darüber hinaus, daß im Wärmeübertrager nicht nur eine Kühlung ei nes frostgefährdeten flüssigen Wärmeträgers, wie insbe sondere Wasser, erfolgen kann, und zwar z. B. durch Luft oder durch ein anderes Rückkühlmittel, sondern daß es jetzt auch möglich ist, einen im Wärmeaustauschbereich gekühlten Wärmeträger im Wärmeübertrager zu erwärmen. Dies erscheint insbesondere dann zweckmäßig und sinnvoll, wenn es sich bei dem Wärmeübertrager um eine insbesondere auf einem oder an einem Gebäude installierte Kollektoran lage handelt, in welcher der Wärmeträger temperiert und der erwärmte Wärmeträger letztlich im Wärmeaustauschbe reich z. B. zur Bereitstellung von warmem Brauchwasser herangezogen werden kann. It is important in the context of the invention addition, that not only cooling in the heat exchanger nes frost-prone liquid heat transfer medium, such as esp special water, can be done, for. B. by air or by some other coolant, but that it is now also possible, one in the heat exchange area to heat the cooled heat transfer medium in the heat exchanger. This seems particularly useful and useful, if the heat exchanger is a particular one collector installed on or on a building position in which the heat transfer medium is tempered and the heated heat transfer medium ultimately in the heat exchange rich z. B. to provide hot domestic water can be used.

Die Erfindung läßt es ferner zu, den mit dem Inertgasraum des Aufnahmebehälters verbundenen Gasabscheider als einen nach dem Fliehkraft-, Gravitations- oder Adsorptionsprin zip arbeitenden Apparat zu gestalten.The invention also allows that with the inert gas space of the receptacle connected gas separator as one after the centrifugal, gravitational or adsorption spring zip working apparatus.

Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung möglich, je dem Wärmeübertrager oder einer Gruppe von Wärmeübertra gern jeweils einen gesonderten Aufnahmebehälter zuzuord nen. Ferner ist es denkbar, zwei oder mehrere Wärmeüber trager bzw. zwei oder mehrere Gruppen von Wärmeübertra gern an einen einzigen Aufnahmebehälter anzuschließen. Hierfür sind nur entsprechende Überführungsleitungen zu installieren.In addition, it is possible within the scope of the invention, depending the heat exchanger or a group of heat exchangers like to assign a separate receptacle each nen. It is also conceivable to transfer two or more heat carrier or two or more groups of heat transfer like to connect to a single receptacle. Only appropriate transfer lines are allowed for this to install.

Die Verbindung des Inertgasraums mit dem Ablaufstrang nur über eine Kommunikationsöffnung verhindert vorteilhaft, daß größere Mengen des Wärmeträgers aus dem Ablaufstrang in den oberen Bereich des Aufnahmebehälters eintreten und sich so mit dem Inertgas anreichern können. Der Wärmeträ ger wird vielmehr gezielt über das Ende des Ablaufstrangs bodenseitig in den Aufnahmebehälter überführt.The connection of the inert gas space with the drain line only via a communication opening advantageously prevents that larger amounts of the heat transfer medium from the drain train enter the upper area of the receptacle and can enrich themselves with the inert gas. The warmth Rather, it is targeted at the end of the drain line transferred to the bottom of the receptacle.

Während des normalen Kühlbetriebs durchströmt der Wärme träger eingängig oder zweigängig den oder die Wärmeüber trager und verhindert, daß Inertgas aus dem Aufnahmebe hälter in den Wärmeübertrager eindringen kann. Bevor der Wärmeträger zum Wärmeaustauschbereich überführt wird, durchströmt er den Gasabscheider. Hierdurch kann kein Inertgas in den Kreislauf eingeschleppt werden. Eine Füllstandsüberwachung im Aufnahmebehälter steuert die Nachspeisung des Wärmeträgers. Außerdem ist dafür Sorge getragen, daß von der Inertgasquelle aus ein gleichmäßi ger Innendruck im Wärmeaustauschsystem, insbesondere im Aufnahmebehälter, sichergestellt wird. The heat flows through during normal cooling operation carrier catchy or double-pass the heat or heat inert and prevents inert gas from the receiving area can penetrate into the heat exchanger. Before the Heat transfer medium is transferred to the heat exchange area, it flows through the gas separator. No one can Inert gas can be introduced into the circuit. A Level monitoring in the receptacle controls the Make-up of the heat transfer medium. Also take care of that worn that a uniformi from the inert gas source low internal pressure in the heat exchange system, especially in the Receptacle, is ensured.

Zur Außerbetriebnahme der Anordnung wird zunächst die Um wälzpumpe abgestellt. Danach wird das Absperrorgan in der Stichleitung geöffnet, so daß das Inertgas, z. B. Stick stoff, selbständig aus dem Aufnahmebehälter über den Ab laufstrang in den Wärmeübertrager strömen kann. Der Wär meträger fließt aus den über dem Erdboden liegenden Tei len des Wärmeübertragers über die Stichleitung in den Aufnahmebehälter. Da der Aufnahmebehälter frostsicher an geordnet ist, besteht auch bei stärkstem Frost keine Ge fahr für das Wärmeaustauschsystem. Das Inertgas verhin dert jegliche Korrosion in diesem.To decommission the arrangement, the order roller pump switched off. Then the shut-off device in the Stub line opened so that the inert gas, for. B. stick fabric, independently from the receptacle via the Ab can flow into the heat exchanger. The war Meträger flows from the parts above the ground len of the heat exchanger via the branch line in the Receptacle. Because the receptacle is frost-proof ordered, there is no Ge even in the most severe frost drive for the heat exchange system. Prevent the inert gas any corrosion in this.

Zum Warmfahren der Anordnung wird das Absperrorgan im Zu laufstrang der zwischen dem Wärmeaustauschbereich und dem Wärmeübertrager liegenden Überführungsleitung geschlos sen. Das Absperrorgan in der Stichleitung bleibt offen. Durch Inbetriebnahme der Umwälzpumpe wird nun der Wärme träger so lange im Kreislauf zwischen dem Wärmeaustausch bereich und dem Aufnahmebehälter unter Ausschluß des Wär meübertragers gehalten, bis eine ausreichende Temperatur erreicht ist. Die temperaturbedingte Ausdehnung des Wär meträgers wird durch das Inertgaspolster im Aufnahmebe hälter und im Wärmeübertrager kompensiert.To warm up the arrangement, the shut-off device is closed treadmill between the heat exchange area and the Heat exchanger lying transfer line closed sen. The shut-off device in the branch line remains open. By starting up the circulation pump, the heat is now carrier in the cycle between the heat exchange area and the receptacle to the exclusion of heat meetransers kept until a sufficient temperature is reached. The temperature-related expansion of the heat The inert gas cushion is in the receiving area container and compensated in the heat exchanger.

Die Wiederbefüllung der Anordnung erfolgt, wenn der Wär meträger eine ausreichende Temperatur erreicht hat. Dann wird das Absperrorgan in der Stichleitung geschlossen und mit einer bestimmten Überschneidung das Absperrorgan im Zulaufstrang zum Wärmeübertrager geöffnet. Der Wärmeträ ger verdrängt dann das Inertgas aus dem Wärmeübertrager zurück über den Ablaufstrang in den Aufnahmebehälter.The arrangement is refilled when the heat medium has reached a sufficient temperature. Then the shut-off device in the branch line is closed and with a certain overlap the shut-off device in the Inlet line to the heat exchanger opened. The warmth ger then displaces the inert gas from the heat exchanger back over the drain pipe into the receptacle.

Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 2 kann der Gasab scheider in den Aufnahmebehälter integriert sein. According to the features of claim 2, the gas can be integrated into the receptacle.

Nach Patentanspruch 3 ist es aber auch möglich, den Gas abscheider in dem Leitungsstrang der Überführungsleitung zwischen dem Aufnahmebehälter und dem Wärmeaustauschbe reich vorzusehen.According to claim 3, it is also possible to use the gas separator in the wiring harness of the transfer line between the receptacle and the heat exchanger to provide rich.

Die Umwälzpumpe wird sinnvollerweise so angeordnet, daß jederzeit die Förderung des Wärmeträgers gewährleistet ist. Die Umwälzpumpe kann entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 4 z. B. in dem Leitungsstrang der Überführungsleitung zwischen dem Gasabscheider und dem Wärmeaustauschbereich angeordnet sein.The circulation pump is appropriately arranged so that The promotion of the heat transfer medium is guaranteed at all times is. The circulation pump can correspond to the characteristics of the Claim 4 z. B. in the wiring harness Transfer line between the gas separator and the Heat exchange area can be arranged.

Vorstellbar ist es nach Patentanspruch 5 aber auch, daß die Umwälzpumpe in dem Leitungsstrang der Überführungs leitung zwischen dem Wärmeaustauschbereich und dem in den Zulaufstrang zum Wärmeübertrager eingegliederten Absperr organ vorgesehen ist.It is also conceivable according to claim 5 that the circulation pump in the wiring harness of the overpass pipe between the heat exchange area and the in the Shut-off shut-off line to the heat exchanger organ is provided.

Nach Patentanspruch 6 ist es denkbar, das Absperrorgan im Zulaufstrang und das Absperrorgan in der Stichleitung baulich zu vereinigen.According to claim 6, it is conceivable in the shut-off Inlet line and the shut-off device in the branch line structurally to unite.

Die frostsichere Anordnung des Aufnahmebehälters und der Stichleitung kann in der Praxis in verschiedenartiger Weise verwirklicht werden.The frost-proof arrangement of the receptacle and the In practice, branch line can be of various types Way to be realized.

So ist es gemäß Patentanspruch 7 möglich, den Aufnahmebe hälter und die Stichleitung in den Erdboden unterhalb der Frostgrenze einzubetten.So it is possible according to claim 7, the reception container and the stub in the ground below the Embed frost line.

Eine andere Anordnungsmöglichkeit besteht in den Merkma len des Patentanspruchs 8. Danach werden der Aufnahmebe hälter und die Stichleitung in einem Gebäude angeordnet, welches sich in der Nähe des Wärmeübertragers befindet. Hierbei kann es sich insbesondere um ein beheizbares Ge bäude handeln. Another arrangement option is the characteristics len of claim 8 container and the branch line arranged in a building, which is located near the heat exchanger. This can in particular be a heatable Ge act building.

Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 9 ist es aber auch möglich, den Aufnahmebehälter und die Stichlei tung zu isolieren und zu beheizen. In diesem Fall ist es dann nicht unbedingt notwendig, den Aufnahmebehälter und die Stichleitung entweder in den Erdboden unterhalb der Frostgrenze einzubetten oder sie in ein beheizbares Ge bäude zu verlagern.According to the features of claim 9, it is but also possible the receptacle and the Stichlei insulation and heating. In this case it is then not absolutely necessary, the receptacle and the stub either into the ground below the Embed frost line or put it in a heatable Ge relocate building.

Die Überführung des aus dem Wärmeübertrager ablaufenden Wärmeträgers in den Aufnahmebehälter kann unterschiedlich durchgeführt werden.The transfer of that running out of the heat exchanger Heat transfer medium in the receptacle can vary be performed.

Gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 10 durchsetzt der Endbereich des Ablaufstrangs den Aufnahmebehälter verti kal so weit, daß die Mündung des Ablaufstrangs im Boden bereich liegt. Unmittelbar nach dem Eintritt des Ablauf strangs in den Aufnahmebehälter ist im Ablaufstrang die Kommunikationsöffnung vorgesehen, welche mit dem oberen Bereich des Inertgasraums in Verbindung steht.According to the features of claim 10, the End area of the drain pipe verti the receptacle kal so far that the outlet of the drain pipe in the floor area lies. Immediately after the expiry date strand in the receptacle is in the drain strand Communication opening provided, which with the upper Area of the inert gas space is connected.

Eine weitere Ausführungsform wird in den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gesehen. Danach ist der Endabschnitt des Ablaufstrangs am Aufnahmebehälter seitlich vorbei bis etwa in Höhe des Bodenbereichs geführt. Hier knickt der Ablaufstrang ab und mündet in den Aufnahmebehälter. Bei dieser Ausführungsform befindet sich die Kommunikations öffnung am Ende einer Querleitung, die vom Ablaufstrang abzweigt und sich in den oberen Bereich des Inertgasraums erstreckt.Another embodiment is in the features of Claim 11 seen. After that is the end section of the drain pipe past the receptacle to the side guided approximately at the level of the floor area. Here the kinks Drain line and opens into the receptacle. At in this embodiment is the communication Opening at the end of a cross line, from the drain line branches off and into the upper area of the inert gas space extends.

Bei der Ausführungsform gemäß den Merkmalen des Pa tentanspruchs 12 ist in die Querleitung eine Rückschlag armatur eingegliedert, welche gegen die Strömungsrichtung des Wärmeträgers öffnet. Die beispielsweise als Rück schlagklappe gestaltete Rückschlagarmatur soll ebenfalls gewährleisten, daß kein Wärmeträger aus dem Ablaufstrang über die Kommunikationsöffnung in den Inertgasraum des Aufnahmebehälters eintreten kann.In the embodiment according to the features of Pa is a setback in the cross line armature incorporated, which against the flow direction of the heat transfer medium opens. For example, as a return Check valve designed check valve should also ensure that no heat transfer medium from the drain line via the communication opening into the inert gas space of the Receptacle can enter.

Um die Funktion der Kommunikationsöffnung noch mehr zu verbessern, ist nach Patentanspruch 13 der Querschnitt der Kommunikationsöffnung kleiner als der Strömungsquer schnitt des Ablaufstrangs bemessen.To the function of the communication opening even more improve, according to claim 13 is the cross section the communication opening is smaller than the flow cross section of the drain pipe.

Nach Patentanspruch 14 kann der Aufnahmebehälter als lie gender Zylinder ausgebildet sein.According to claim 14, the receptacle can lie gender cylinder be formed.

Eine andere Ausführungsform sehen die Merkmale des Pa tentanspruchs 15 vor. Hiernach ist der Aufnahmebehälter als stehender Zylinder ausgebildet. Hiermit wird eine möglichst kleine Kontaktfläche des Wärmeträgers mit dem Inertgaspolster angestrebt.Another embodiment see the features of the Pa claim 15 before. After that is the receptacle designed as a standing cylinder. Hereby a smallest possible contact area of the heat transfer medium with the Inert gas cushion aimed for.

Auch die Ausführungsform gemäß Patentanspruch 16 trägt diesem Ziel vorteilhaft Rechnung.The embodiment according to claim 16 also bears this goal advantageous account.

Sowohl in der Bauart als stehender Zylinder als auch bei einem kegelförmigen Aufnahmebehälter wird dieser gemäß Patentanspruch 17 bei tangentialer Einmündung des Ablauf strangs in den unteren Höhenbereich gleichzeitig zu einem Abscheider. Der eintretende Wärmeträger zirkuliert näm lich durch Fliehkraft an der Behälterwand entlang, so daß mitgeführtes Inertgas sich in der Mitte des sich bilden den Strudels sammeln und hier in den Inertgasraum auf steigen kann.Both in the design as a standing cylinder as well as a conical receptacle is used in accordance with this Claim 17 at a tangential confluence of the drain strands into the lower height range at the same time Separator. The entering heat carrier circulates Lich by centrifugal force along the container wall, so that entrained inert gas form in the middle of the collect the strudel and here in the inert gas space can rise.

Die Abdeckung gemäß Patentanspruch 18 dient ebenfalls der Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Wärmeträger und dem Inertgaspolster im Inertgasraum des Aufnahmebehälters. Die Abdeckung kann aus einer schwimm fähigen nicht mischbaren und umweltverträglichen Flüssig keit bestehen. Sie kann aber auch aus schwimmfähigen was serabweisenden Feststoffteilchen, z. B. insbesondere ku gelförmigem Kunststoffmaterial oder Kork, gebildet sein.The cover according to claim 18 also serves Reduction of the contact area between the heat transfer medium and the inert gas cushion in the inert gas space of the Receptacle. The cover can float capable immiscible and environmentally friendly liquid exist. But it can also float from what solid repellent solid particles, e.g. B. especially ku gel-shaped plastic material or cork.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnun gen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawings gene illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 im schematischen vertikalen Querschnitt eine Anordnung zum Wärmeaustausch und Fig. 1 shows a schematic vertical cross section of an arrangement for heat exchange and

Fig. 2 bis 5 einen Aufnahmebehälter der Anordnung gemäß Fig. 1 in mehreren Ausführungsformen und An schlußarten.Circuit types FIG. 2 to 5 a receptacle of the arrangement of FIG. 1 in several embodiments and An.

Mit 1 ist in der Fig. 1 eine Anordnung zum Wärmeaus tausch bezeichnet. Hierbei wird in einem Wärmeaustausch bereich 2 ein frostgefährdeter flüssiger Wärmeträger in Form von Wasser erwärmt.With 1 in FIG. 1, an arrangement is referred to exchange the heat from. Here, it is heated in a heat exchange section 2, a frost risk liquid heat carrier in the form of water.

Das im Wärmeaustauschbereich 2 erwärmte Wasser wird durch eine Überführungsleitung 3 einem Wärmeübertrager 4 zuge leitet, der als aufgeständerter eingängiger Trockenluft kühler in Dachbauform mit nicht näher veranschaulichten Rippenrohren ausgebildet ist. Dem Wärmeübertrager 4 ist ein Ventilator 5 zugeordnet, der Kühlluft ansaugt und nach oben durch den Wärmeübertrager 4 drückt. Die Rippen rohre können innenseitig mit Turbulatoren zur Erhöhung des Wärmeübergangs ausgerüstet sein.The heated water in the heat exchange area 2 is fed through a transfer line 3 to a heat exchanger 4 , which is designed as an elevated, catchy dry air cooler in roof design with finned tubes, not shown. A fan 5 is assigned to the heat exchanger 4 , which sucks in cooling air and presses it upward through the heat exchanger 4 . The finned tubes can be equipped on the inside with turbulators to increase the heat transfer.

Der Motor 6 des Ventilators 5 ist über eine Steuerleitung 7 mit einer Steuerung 8 verbunden, die in einem Gebäude 9 vorgesehen ist.The motor 6 of the fan 5 is connected via a control line 7 to a controller 8 which is provided in a building 9 .

In einen Zulaufstrang 10 der den Wärmeaustauschbereich 2 mit dem Wärmeübertrager 4 verbindenden Überführungslei tung 3 ist ein Absperrorgan 11 eingegliedert. Das Ab sperrorgan 11 besitzt einen Verstellmotor 12, der über eine Steuerleitung 13 an die den vollautomatischen Be trieb der Anordnung 1 sicherstellende, mit einer nicht näher dargestellten Zentrale verbundene Steuerung 8 ange schlossen ist.In a supply line 10 of the heat exchange area 2 with the heat exchanger 4 connecting Überführungslei device 3 , a shut-off device 11 is incorporated. From the locking member 11 has a servo motor 12 , which is connected via a control line 13 to the fully automatic operation of the arrangement 1 , which is connected to a control unit (not shown) connected to the control 8 .

Das zu kühlende Wasser durchströmt den Wärmeübertrager 4 einsträngig von unten nach oben und gelangt nach seiner Wärmeabgabe über einen Ablaufstrang 14 als Bestandteil einer den Wärmeübertrager 4 mit dem Wärmeaustauschbereich 2 verbindenden Überführungsleitung 15 zu einem Aufnahme behälter 16. Der Aufnahmebehälter 16 ist in den Erdboden 17 unterhalb der Frostgrenze FG eingebettet. In den Ab laufstrang 14 ist ein Füllstandssensor 18 eingegliedert, der über eine Steuerleitung 19 mit der Steuerung 8 ver bunden ist. Ferner ist in die Überführungsleitung 3 vor dem Absperrorgan 11 ein Füllstandssensor 20 eingeglie dert, der über eine Steuerleitung 21 mit der Steuerung 8 verbunden ist. Im Aufnahmebehälter 16 befindet sich eine Füllstandsüberwachung 22, die über eine Steuerleitung 23 an die Steuerung 8 angeschlossen ist.The water to be cooled flows through the heat exchanger 4 single-stranded from bottom to top and arrives after its heat emission via a drain line 14 as part of a transfer line 15 connecting the heat exchanger 4 with the heat exchange region 2 to a receiving container 16 . The receptacle 16 is embedded in the ground 17 below the frost limit FG. From the running line 14 , a level sensor 18 is incorporated, which is connected to the controller 8 via a control line 19 . Furthermore, a fill level sensor 20 is inserted into the transfer line 3 in front of the shut-off element 11 and is connected to the controller 8 via a control line 21 . A fill level monitor 22 is located in the receptacle 16 and is connected to the controller 8 via a control line 23 .

Ferner ist zu sehen, daß im Aufnahmebehälter 16 ein Tem peratursensor 24 angeordnet ist, der über eine Steuerlei tung 25 mit der Steuerung 8 gekoppelt ist.It can also be seen that a temperature sensor 24 is arranged in the receptacle 16 , the device 25 is coupled to the controller 8 via a control line 25 .

Der Ablaufstrang 14 mündet bodenseitig in den Aufnahmebe hälter 16. Außerdem befindet sich im Ablaufstrang 14 un mittelbar nach seinem Eintritt in den Aufnahmebehälter 16 eine Kommunikationsöffnung 26, die mit dem oberhalb des sich im Aufnahmebehälter 16 befindenden Wassers 27 ange ordneten Inertgasraum 28 verbunden ist.The drain line 14 opens into the receptacle 16 on the bottom side. In addition, there is a communication opening 26 in the drain line 14 immediately after its entry into the receptacle 16 , which is connected to the inert gas chamber 28 arranged above the water 27 located in the receptacle 16 .

Darüber hinaus ist der Fig. 1 zu entnehmen, daß eine frostsicher verlegte Stichleitung 29 im Bodenbereich des Aufnahmebehälters 16 mündet. Die mit einem Gefälle in Richtung zum Aufnahmebehälter 16 verlegte Stichleitung 29 ist mit einem Absperrorgan 30 versehen und in Strömungs richtung vor dem in den Zulaufstrang 10 integrierten Ab sperrorgan 11 an die Überführungsleitung 3 angeschlossen. Das Absperrorgan 30 in der Stichleitung 29 besitzt einen Verstellmotor 31, der über eine Steuerleitung 32 an die Steuerung 8 angeschlossen ist.It can also be seen from FIG. 1 that a stub 29 laid in a frost-proof manner opens into the bottom area of the receptacle 16 . The with a slope in the direction of the receptacle 16 branch line 29 is provided with a shut-off device 30 and connected in the flow direction in front of the integrated in the inlet line 10 from locking member 11 to the transfer line 3 . The shut-off device 30 in the spur line 29 has an adjusting motor 31 which is connected to the controller 8 via a control line 32 .

In den Aufnahmebehälter 16 ist ein Gasabscheider 33 inte griert. Das aus dem Aufnahmebehälter 16 tretende Wasser 27 muß vorher über diesen Gasabscheider 33 strömen und gelangt dann in einen Leitungsstrang 34 der Überführungs leitung 15, welcher den Gasabscheider 33 mit dem Wärme austauschbereich 2 verbindet. Der Gasabscheider 33 steht mit dem Inertgasraum 28 in Verbindung. In den Leitungs strang 34 ist die das Wasser 27 im Kreislauf haltende Um wälzpumpe 35 angeordnet. Der Motor 36 der Umwälzpumpe 35 ist über eine Steuerleitung 37 an die Steuerung 8 ange schlossen.In the receptacle 16 , a gas separator 33 is inte grated. The emerging from the receptacle 16 water 27 must first flow through this gas separator 33 and then passes into a line 34 of the transfer line 15 , which connects the gas separator 33 with the heat exchange area 2 . The gas separator 33 is connected to the inert gas space 28 . In the line strand 34 , the water 27 in the circuit holding circulating pump 35 is arranged. The motor 36 of the circulation pump 35 is connected to the controller 8 via a control line 37 .

Des weiteren ist in den Leitungsstrang 34 zwischen der Um wälzpumpe 35 und dem Wärmeaustauschbereich 2 ein Tempera tursensor 38 eingegliedert, der über eine Steuerleitung 39 an die Steuerung 8 angeschlossen ist. Ein weiterer Temperatursensor 40 befindet sich in dem Leitungsstrang 41 der Überführungsleitung 3 zwischen dem Wärmeaustausch bereich 2 und dem Absperrorgan 11 in dem Zulaufstrang 10. Der Temperatursensor 40 ist über eine Steuerleitung 42 an die Steuerung 8 angeschlossen.Furthermore, a temperature sensor 38 is incorporated in the wiring harness 34 between the circulation pump 35 and the heat exchange area 2 , which is connected to the controller 8 via a control line 39 . Another temperature sensor 40 is located in the wiring harness 41 of the transfer line 3 between the heat exchange area 2 and the shut-off element 11 in the inlet tubing 10 . The temperature sensor 40 is connected to the controller 8 via a control line 42 .

Die Umwälzpumpe 35 ist wie ersichtlich in dem Gebäude 9 untergebracht, in welchem sich die Steuerung 8 befindet. Außerdem ist in diesem Gebäude 9 eine Inertgasquelle 43 vorgesehen. An der Inertgasquelle 43 befindet sich in ei ner Gasleitung 44 eine Drucküberwachung 45, die über eine Leitung 46 mit der Steuerung 8 verbunden ist. Die Inert gasquelle 43 besteht beispielsweise aus einer austausch baren Stickstoffflasche.As can be seen, the circulation pump 35 is accommodated in the building 9 in which the control 8 is located. In addition, an inert gas source 43 is provided in this building 9 . At the inert gas source 43 is in egg ner gas line 44 a pressure monitor 45 , which is connected via a line 46 to the controller 8 . The inert gas source 43 consists, for example, of an exchangeable nitrogen bottle.

Während des normalen Kühlbetriebs durchströmt das Wasser den Wärmeübertrager 4 von unten nach oben und verhindert, daß das Inertgas aus dem Inertgasraum 28 im Aufnahmebe hälter 16 über den Ablaufstrang 14 in den Wärmeübertrager 4 eindringen kann. Das Absperrorgan 30 in der Stichlei tung 29 ist hierbei geschlossen.During normal cooling operation, the water flows through the heat exchanger 4 from the bottom up and prevents the inert gas from the inert gas chamber 28 in the receiving container 16 can penetrate into the heat exchanger 4 via the drain line 14 . The shut-off device 30 in the branch line 29 is closed here.

Das über den Ablaufstrang 14 in den Aufnahmebehälter 16 eintretende Wasser 27 muß vor dem Verlassen des Aufnahme behälters 16 den Gasabscheider 33 durchströmen. Hiermit wird verhindert, daß Inertgas in das Kühlsystem ver schleppt wird.The entering into the receiving container 16 via the outlet leg 14 of water 27 must flow through the gas separator 33 before leaving the receptacle sixteenth This prevents inert gas from being dragged into the cooling system.

Die Füllstandsüberwachung 22 im Aufnahmebehälter 16 steu ert hierbei die Nachspeisung des Wassers 27 und kontrol liert sowie vergleicht den Füllstand mit dem jeweiligen Betriebszustand der Kühlanordnung 1.The fill level monitor 22 in the receptacle 16 controls the replenishment of the water 27 and controls and compares the fill level with the respective operating state of the cooling arrangement 1 .

Über die Inertgasdruckleitung 44 sowie die Drucküberwa chung 45 wird ein gleichmäßiger Innendruck in der Kühlan ordnung 1 gewährleistet.A uniform internal pressure in the cooling arrangement 1 is ensured via the inert gas pressure line 44 and the pressure monitoring 45 .

Soll die Kühlanordnung 1 außer Betrieb genommen werden, so wird zunächst die Umwälzpumpe 35 stillgesetzt. An schließend wird das Absperrorgan 30 in der Stichleitung 29 geöffnet, so daß das Inertgas selbständig aus dem Auf nahmebehälter 16 durch die Kommunikationsöffnung 26 in den Ablaufstrang 14 und weiter von oben in den Wärmeüber trager 4 eindringen kann. Das Wasser 27 strömt dann aus dem Wärmeübertrager 4 über die Stichleitung 29 in den Aufnahmebehälter 16. If the cooling arrangement 1 is to be taken out of operation, the circulation pump 35 is first stopped. At closing, the shut-off device 30 is opened in the branch line 29 , so that the inert gas can independently penetrate from the receptacle 16 through the communication opening 26 into the drain line 14 and further from above into the heat exchanger 4 . The water 27 then flows from the heat exchanger 4 via the stub 29 into the receptacle 16 .

Soll die Anordnung 1 zum Wärmeaustausch, insbesondere während der kälteren Jahreszeit, wieder in Betrieb genom men werden, so ist es zweckmäßig, zunächst eine Tempera turerhöhung des Wassers 27 herbeizuführen. Zu diesem Zweck wird das Absperrorgan 11 in dem Zulaufstrang 10 zum Wärmeübertrager 4 geschlossen. Nach Inbetriebsetzen der Umwälzpumpe 35 erfolgt ein Kreislauf des Wassers 27 aus dem Wärmeaustauschbereich 2 über den Leitungsstrang 41, das Absperrorgan 30, die Stichleitung 29, den Aufnahmebe hälter 16 und den Leitungsstrang 15 zum Wärmeaustauschbe reich 2 zurück. Die Ausdehnung des Wassers 27 durch die Temperaturerhöhung wird durch das Stickstoffpolster im Inertgasraum 28 des Aufnahmebehälters 16 und im Wärme übertrager 4 kompensiert.If the arrangement 1 for heat exchange, especially during the colder season, be taken into operation again, it is advisable to first bring about a temperature increase in the water 27 . For this purpose, the shut-off element 11 in the inlet line 10 to the heat exchanger 4 is closed. After commissioning of the circulation pump 35 , a circuit of the water 27 from the heat exchange area 2 takes place via the wiring harness 41 , the shut-off device 30 , the stub 29 , the receptacle 16 and the wiring harness 15 for the heat exchange area 2 . The expansion of the water 27 by the temperature increase is compensated for by the nitrogen cushion in the inert gas space 28 of the receptacle 16 and in the heat exchanger 4 .

Nachdem das Wasser 27 eine ausreichende Temperatur er reicht hat, wird das Absperrorgan 30 in der Stichleitung 29 geschlossen und mit einer gewissen Überschneidung das Absperrorgan 11 im Zulaufstrang 10 geöffnet. Das über den Zulaufstrang 10 von unten in den Wärmeübertrager 4 ein strömende Wasser 27 verdrängt dann das Inertgas aus dem Wärmeübertrager 4 über den Ablaufstrang 14 und die Kommu nikationsöffnung 26 in den Aufnahmebehälter 16. Danach wird der normale Kühlbetrieb fortgesetzt. Wie aus der Fi gur 1 erkennbar bezieht die Steuerung 8 zur Frostschutz sicherung die Absperrarmaturen 11, 30 im Zulaufstrang 10 und in der Stichleitung 29, die Umwälzpumpe 35 und den Ventilator 5 - ggf. drehzahlgeregelt - ein.After the water 27 has reached a sufficient temperature, the shut-off device 30 in the branch line 29 is closed and the shut-off device 11 in the inlet line 10 is opened with a certain overlap. The flowing water 27 via the inlet line 10 from below into the heat exchanger 4 then displaces the inert gas from the heat exchanger 4 via the outlet line 14 and the communication opening 26 into the receiving container 16 . Then normal cooling operation continues. As can be seen from the figure 1 , the control 8 for the anti-freeze protection includes the shut-off valves 11 , 30 in the inlet line 10 and in the branch line 29 , the circulation pump 35 and the fan 5 - possibly speed-controlled.

Die Füllstandssensoren 20 in der Überführungsleitung 3 vor dem Absperrorgan 11 und 18 im Ablaufstrang 14 vor dem Aufnahmebehälter 16 überwachen die Funktionsweise der selbsttätigen Entleerung.The level sensors 20 in the transfer line 3 in front of the shut-off device 11 and 18 in the drain line 14 in front of the receiving container 16 monitor the functioning of the automatic emptying.

Die Füllstandsüberwachung 22 im Aufnahmebehälter 16 steu ert die Nachspeisung von Wasser, kontrolliert und ver gleicht den Füllstand mit dem jeweiligen Betriebszustand der Anordnung 1 zum Wärmeaustausch.The fill level monitor 22 in the receptacle 16 controls the replenishment of water, controls and compares the fill level with the respective operating state of the arrangement 1 for heat exchange.

Der Temperatursensor 24 im Aufnahmebehälter 16 dient als Sicherheitsorgan zur Überwachung der Frostfreiheit der Wärmeaustauschanordnung 1.The temperature sensor 24 in the receptacle 16 serves as a safety device for monitoring the frost-freeness of the heat exchange arrangement 1 .

Mit dem Temperatursensor 38 in dem Leitungsstrang 34 zwi schen der Umwälzpumpe 35 und dem Wärmeaustauschbereich 2 wird die Funktionsweise des Wärmeübertragers 4 überwacht und ggf. die Drehzahl des Ventilators 5 geregelt. Mit dem Temperatursensor 40 in dem Leitungsstrang 41 der Überfüh rungsleitung 3 zwischen dem Wärmeaustauschbereich 2 und dem Absperrorgan 11 im Zulaufstrang 10 wird ggf. die Drehzahl der Umwälzpumpe 35 geregelt.With the temperature sensor 38 in the wiring harness 34 between the circulation pump 35 and the heat exchange area 2 , the functioning of the heat exchanger 4 is monitored and, if necessary, the speed of the fan 5 is regulated. With the temperature sensor 40 in the wiring harness 41 of the transfer line 3 between the heat exchange area 2 and the shut-off element 11 in the inlet tubing 10 , the speed of the circulating pump 35 may be regulated.

Bei Wiederinbetriebnahme der Anordnung 1 zum Wärmeaus tausch ist die Temperatur in dem zum Wärmeaustauschbe reich 2 führenden Leitungsstrang 34 entscheidend für die Öffnung des Absperrorgans 11 im Zulaufstrang 10 und die Schließung des Absperrorgans 30 in der Stichleitung 29.When the arrangement 1 for heat exchange is restarted, the temperature in the line 34 leading to the heat exchange region 2 is decisive for the opening of the shut-off element 11 in the inlet line 10 and the closing of the shut-off element 30 in the stub 29 .

Durch die Überwachung des Systeminnendrucks mit dem Drucksensor 45 an der Inertgasquelle 43 ist eine sichere Zirkulation des Wassers 27 gewährleistet. Bei Unter schreitung des zulässigen Mindestdrucks wird ein Alarm zur Kontrolle der Inertgasquelle 43, ggf. zum Austausch der die Inertgasquelle 43 bildenden Stickstoffflasche ge geben.By monitoring the system internal pressure with the pressure sensor 45 at the inert gas source 43 , a safe circulation of the water 27 is ensured. If the permissible minimum pressure is undershot, an alarm is given to check the inert gas source 43 , possibly to replace the nitrogen bottle 43 forming the inert gas source.

In der Fig. 1 ist der Aufnahmebehälter 16 lediglich schematisch dargestellt. Es kann sich hierbei insbeson dere um einen liegenden Zylinder handeln. In Fig. 1, the receptacle 16 is shown only schematically. It can in particular be a horizontal cylinder.

Auch bei der Ausführungsform der Fig. 2 ist der Aufnah mebehälter 16a als liegender Zylinder gestaltet. Der Ab laufstrang 14 durchsetzt den Aufnahmebehälter 16a verti kal über dessen gesamten Durchmesser und endet im Boden bereich. Die Stichleitung 29 ist an der Stirnseite 47 des Aufnahmebehälters 16a angeschlossen. Die Kommunikations öffnung 26a ist im Ablaufstrang 14 unmittelbar nach sei nem Eintritt in den Aufnahmebehälter 16a vorgesehen. Der Endabschnitt 50 des Ablaufstrangs 14 hat mehrere Aus trittsöffnungen unterhalb des Wasserspiegels. Auf dem Wasser schwimmt eine Abdeckung 49 aus wasserabweisenden kugelförmigen Kunststoffteilchen.Also in the embodiment of FIG. 2, the receptacle 16 a is designed as a lying cylinder. From the run strand 14 passes through the receptacle 16 a verti cal over its entire diameter and ends in the bottom area. The stub 29 is connected to the end face 47 of the receptacle 16 a. The communication opening 26 a is provided in the drain line 14 immediately after its entry into the receptacle 16 a. The end section 50 of the drain line 14 has a plurality of outlet openings below the water level. A cover 49 made of water-repellent spherical plastic particles floats on the water.

Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist bei der Ausführungsform der Fig. 2 der Gasabscheider 33a nicht in den Aufnahmebehälter 16a integriert. Er befindet sich vielmehr in dem Leitungsstrang 34 zwischen dem Auf nahmebehälter 16a und dem nicht näher dargestellten Wär meaustauschbereich 2. Allerdings ist zu sehen, daß der Gasabscheider 33a über eine Gasleitung 48 mit dem Inert gasraum im Aufnahmebehälter 16a verbunden ist.In contrast to the embodiment according to FIG. 1, in the embodiment of FIG. 2 the gas separator 33 a is not integrated in the receiving container 16 a. Rather, it is located in the wiring harness 34 between the receiving container 16 a and the heat exchange area 2, not shown. However, it can be seen that the gas separator 33 a is connected via a gas line 48 to the inert gas space in the receptacle 16 a.

Auch bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist der Aufnah mebehälter 16b als liegender Zylinder gestaltet. Es ist angenommen, daß der Gasabscheider 33b in den Aufnahmebe hälter 16b integriert ist. Der Leitungsstrang 34 führt zum nicht näher dargestellten Wärmeaustauschbereich 2. Ferner ist eine schwimmende Abdeckung 49 vorgesehen.Also in the embodiment of FIG. 3, the receptacle 16 b is designed as a lying cylinder. It is assumed that the gas separator 33 b is integrated in the receptacle 16 b. The wiring harness 34 leads to the heat exchange area 2, which is not shown in detail. A floating cover 49 is also provided.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der Ablauf strang 14 an der Stirnseite 47 des Aufnahmebehälters 16b vorbei bis zum Bodenbereich geführt und hier an die Stichleitung 29 angeschlossen. Der gemeinsame Längenab schnitt 51 des Ablaufstrangs 14 und der Stichleitung 29 ist stirnseitig im Bodenbereich in den Aufnahmebehälter 16b hinein geführt. Der Endabschnitt 50 besitzt mehrere Austrittsöffnungen. Außerdem ist zu erkennen, daß der obere Bereich des Inertgasraums im Aufnahmebehälter 16b über eine Querleitung 52 an den Aufnahmestrang 14 ange schlossen ist. In diese Querleitung 52 ist eine Rück schlagklappe 53 eingegliedert, die gegen die Strömungs richtung des Wassers 27 schließt.In the embodiment of Fig. 3 is the flow strand 14 at the end face 47 of the receptacle 16 b to pass out to the floor area and connected here to the stitch line 29. The common Längenab section 51 of the drain line 14 and the spur line 29 is inserted into the receptacle 16 b at the end face in the bottom region. The end section 50 has a plurality of outlet openings. It can also be seen that the upper region of the inert gas space in the receptacle 16 b is connected via a cross line 52 to the receiving strand 14 . In this cross line 52 a back flap 53 is incorporated, which closes against the flow direction of the water 27 .

Anhand der Fig. 4 ist eine Ausführungsform veranschau licht, bei welcher der Aufnahmebehälter 16c als stehender Zylinder ausgebildet ist. Der Ablaufstrang 14 ist seit lich am Aufnahmebehälter 16c bis in den Bodenbereich vorbeigeführt. Der gemeinsame Längenabschnitt 51 des Ab laufstrangs 14 und der Stichleitung 29 mündet tangential oberhalb des Bodens 55 in den Aufnahmebehälters 16c, so daß der Aufnahmebehälter 16c gleichzeitig als Gasabschei der ausgebildet ist. Am Boden 55 ist auch der Anschluß für den zum Wärmeaustauschbereich 2 führenden Leitungs strang 34 vorgesehen. Im Aufnahmebehälter 16c ist eine schwimmende Abdeckung 49 angeordnet. Die mit dem Ab laufstrang 14 verbundene Querleitung 52 mündet in die Stirnseite 54 des Aufnahmebehälters 16c. Am Ende der Querleitung 52 ist eine Kommunikationsöffnung 26c vorge sehen.With reference to FIG. 4 is light illustrates an embodiment in which the receptacle 16 c is formed as a vertical cylinder. The drain line 14 has been led past the receptacle 16 c into the bottom area. The common length section 51 of the run string 14 and the stub 29 opens tangentially above the bottom 55 in the receptacle 16 c, so that the receptacle 16 c is simultaneously formed as a gas separator. At the bottom 55 there is also the connection for the line 34 leading to the heat exchange region 2 . In the receptacle 16 c, a floating cover 49 is arranged. From the run line 14 connected cross line 52 opens into the end face 54 of the receptacle 16 c. At the end of the cross line 52 a communication opening 26 c is seen easily.

Die Ausführungsform der Fig. 5 zeigt einen Aufnahmebe hälter 16d in Form eines Kegels mit der Spitze 56 nach unten weisend. Der Ablaufstrang 14 ist seitlich am Auf nahmebehälter 16d vorbeigeführt. Der gemeinsame Längenab schnitt 51 des Ablaufstrangs 14 und der Stichleitung 29 mündet tangential oberhalb der Spitze 56 des Aufnahmebe hälters 16d, so daß auch hier der Aufnahmebehälter 16d gleichzeitig als Gasabscheider ausgebildet ist. Der zum nicht näher dargestellten Wärmeaustauschbereich 2 füh rende Leitungsstrang 34 ist an der Spitze 56 des Aufnah mebehälters 16d angeschlossen. Im Aufnahmebehälter 16d ist eine schwimmende Abdeckung 49 angeordnet. Die mit dem Ablaufstrang 14 verbundene Querleitung 52 mündet in die Stirnseite 57 des Aufnahmebehälters 16d. Am Ende der Querleitung 52 ist die Kommunikationsöffnung 26d vorgese hen.The embodiment of FIG. 5 shows a receptacle 16 d in the form of a cone with the tip 56 facing down. The drain pipe 14 is guided past the container 16 d on. The common Längenab section 51 of the drain line 14 and the stub 29 opens tangentially above the tip 56 of the receiving container 16 d, so that the receiving container 16 d is simultaneously formed as a gas separator. The leading to the heat exchange region 2 not shown lead line 34 is connected to the tip 56 of the receptacle 16 d. A floating cover 49 is arranged in the receptacle 16 d. The transverse line 52 connected to the drain line 14 opens into the end face 57 of the receptacle 16 d. At the end of the cross line 52 , the communication opening 26 d is hen vorgese.

Selbstverständlich ist es denkbar, daß die Schaltungsan ordnungen der Fig. 2 und 3, welche hier bei Aufnahme behältern 16a, 16b in Form von liegenden Zylindern ver wirklicht sind, auch bei den Ausführungsformen der Figu ren 4 und 5 angewendet werden können.Of course, it is conceivable that the circuit arrangements of FIGS . 2 and 3, which are realized here in receptacles 16 a, 16 b in the form of horizontal cylinders, can also be used in the embodiments of FIGS. 4 and 5 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Anordnung
2 Wärmeaustauschbereich
3 Überführungsleitung
4 Wärmeübertrager
5 Ventilator
6 Motor v. 5
7 Steuerleitung v. 6
8 Steuerung
9 Gebäude
10 Zulaufstrang
11 Absperrorgan in 10
12 Verstellmotor v. 11
13 Steuerleitung v. 12
14 Ablaufstrang
15 Überführungsleitung
16 Aufnahmebehälter
16a Aufnahmebehälter
16b Aufnahmebehälter
16c Aufnahmebehälter
16d Aufnahmebehälter
17 Erdboden
18 Füllstandssensor in 14
19 Steuerleitung v. 18
20 Füllstandssensor in 3
21 Steuerleitung v. 20
22 Füllstandsüberwachung in 16
23 Steuerleitung v. 22
24 Temperatursensor in 16
25 Steuerleitung v. 24
26 Kommunikationsöffnung
26a Kommunikationsöffnung
26b Kommunikationsöffnung
26c Kommunikationsöffnung
26d Kommunikationsöffnung
27 Wasser
28 Inertgasraum
29 Stichleitung
30 Absperrorgan in 29
31 Verstellmotor v. 30
32 Steuerleitung v. 31
33 Gasabscheider
33a Gasabscheider
33b Gasabscheider
34 Leitungsstrang v. 15
35 Umwälzpumpe
36 Motor v. 35
37 Steuerleitung v. 36
38 Temperatursensor in 34
39 Steuerleitung v. 38
40 Temperatursensor in 41
41 Leitungsstrang v. 3
42 Steuerleitung v. 40
43 Inertgasquelle
44 Gasleitung
45 Drucküberwachung
46 Leitung v. 45 zu 8
47 Stirnseite v. 16a, 16b
48 Gasleitung
49 Abdeckung
50 Endabschnitt v. 14
51 Längenabschnitt v. 14 u. 29
52 Querleitung
53 Rückschlagklappe
54 Stirnseite v. 16c
55 Boden v. 16c
56 Spitze v. 16d
57 Stirnfläche v. 16d
FG Frostgrenze 1 arrangement
2 heat exchange area
3 Transfer line
4 heat exchangers
5 fan
6 engine v. 5
7 control line v. 6
8 control
9 buildings
10 inlet line
11 shut-off device in 10
12 adjusting motor v. 11
13 control line v. 12th
14 drain line
15 Transfer line
16 receptacles
16 a receptacle
16 b receptacle
16 c receptacle
16 d receptacle
17 ground
18 level sensor in 14
19 control line v. 18th
20 level sensor in 3
21 control line v. 20th
22 level monitoring in 16
23 control line v. 22
24 temperature sensor in 16
25 control line v. 24th
26 Communication opening
26 a Communication opening
26 b Communication opening
26 c Communication opening
26 d communication opening
27 water
28 inert gas space
29 branch line
30 shut-off device in 29
31 adjusting motor v. 30th
32 control line v. 31
33 gas separator
33 a gas separator
33 b gas separator
34 wiring harness v. 15
35 circulation pump
36 engine v. 35
37 control line v. 36
38 temperature sensor in 34
39 control line v. 38
40 temperature sensor in 41
41 wiring harness v. 3rd
42 control line v. 40
43 Inert gas source
44 gas line
45 Pressure monitoring
46 Head of 45 to 8
47 front of v. 16 a, 16 b
48 gas line
49 cover
50 end section of 14
51 longitudinal section from 14 u. 29
52 cross line
53 Check valve
54 front of v. 16 c
55 floor v. 16 c
56 tip of 16 d
57 end face of 16 d
FG frost limit

Claims

1. Arrangement for heat exchange, the at least one above the ground ( 17 ) provided by a frost-prone liquid heat transfer medium ( 27 ) through flowing heat exchanger ( 4 ), one through transfer lines ( 3 , 15 ) connected to the heat exchanger ( 4 ) a heat source or by a heat sink formed heat exchange area ( 2 ), a heat pump ( 27 ) in the circulation-promoting circulation pump ( 35 ) and at least one to an inert gas source ( 43 ) connected receptacle ( 16 , 16 a- 16 d) for the heat transfer medium ( 27 ), which is arranged geodetically below the heat exchanger ( 4 ) and through a bottom line into the receptacle ( 16 , 16 a- 16 d) opening branch line ( 29 ) with an integrated shut-off device ( 30 ) to a transfer line ( 3 ) can be connected, characterized in that the receptacle ( 16 , 16 a- 16 d) is secured against freezing in the heat transfer r ( 4 ) with the heat exchange area ( 2 ) connecting transfer line ( 15 ) is integrated, with a drain line ( 14 ) of the transfer line ( 15 ) between the heat exchanger ( 4 ) and the receiving container ( 16 , 16 a- 16 d) on the bottom side Recording receptacle ( 16 , 16 a- 16 d) opens and communicates with the upper part of the inert gas space ( 28 ) in the receiving container ( 16 , 16 a- 16 d) through an opening ( 26 , 26 a- 26 d), and that the with slope towards the receiving container ( 16 , 16 a- 16 d) frost-proof branch line ( 29 ) in front of a in an inlet line ( 10 ) of a transfer line ( 3 ) for heat exchanger ( 4 ) incorporated shut-off device ( 11 ) to the zu running string ( 10 ) is connected, one of the heat transfer medium ( 27 ) after leaving the heat exchanger ( 4 ) through which the gas separator ( 33 , 33 a, 33 b) with the inert gas space ( 28 ) of the receptacle ( 16 , 16 a- 16 d) is connected.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the gas separator ( 33 , 33 b) in the receiving container ( 16 , 16 b- 16 d) is inte grated.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the gas separator ( 33 a) in the wiring harness ( 34 ) of the transfer line ( 15 ) between the receptacle ( 16 a) and the heat exchange area ( 2 ) is provided.

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circulation pump ( 35 ) in the wiring harness ( 34 ) of the transfer line ( 15 ) between the gas separator ( 33 , 33 a, 33 b) and the heat exchange area ( 2 ) is arranged.

5. Arrangement according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the circulating pump ( 35 ) in the wiring harness ( 41 ) of the guide line ( 3 ) between the heat exchange area ( 2 ) and the shut-off member inserted into the inlet tubing ( 10 ) ( 11 ) is provided.

6. Arrangement according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the shut-off element ( 11 ) in the inlet line ( 10 ) and from the blocking element ( 30 ) in the branch line ( 29 ) are almost together.

7. Arrangement according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the receptacle ( 16 , 16 a- 16 d) and the stub ( 29 ) in the ground ( 17 ) below the frost limit (FG) are arranged.

8. Arrangement according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the receptacle and the stub are provided in a near the heat exchanger ( 4 ) arranged building ( 9 ) secured against freezing.

9. Arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Receptacle and the branch line insulated and are designed to be heated.

10. Arrangement according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the drain line ( 14 ) of the transfer line ( 15 ) passes vertically through the receiving container ( 16 , 16 a), the communication opening ( 26 , 26 a) in the upper region of the inert gas space ( 28 ) is provided.

11. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drain line ( 14 ) of the transfer line ( 5 ) since Lich in the bottom area in the receiving container ( 16 b- 16 d) occurs, the upper region of the inert gas space ( 28th ) is connected to the drain line ( 14 ) via a cross line ( 52 ) and the communication openings ( 26 b- 26 d) are provided at the free end of the cross line ( 52 ).

12. Arrangement according to claim 11, characterized in that a check valve ( 53 ) is incorporated in the cross line ( 52 ).

13. Arrangement according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the lying in the inert gas space ( 28 ) communication opening ( 26 , 26 a- 26 d) of the drain line ( 14 ) has a cross section that is smaller than the flow cross section of the drain line ( 14 ) is dimensioned.

14. Arrangement according to one of the claims 1 to 13, characterized in that the receiving container ( 16 , 16 a, 16 b) is formed as a lying cylinder.

15. Arrangement according to one of the claims 1 to 13, characterized in that the receiving container ( 16 c) is formed as a standing cylinder.

16. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the receptacle ( 16 d) is conical with the tip ( 56 ) facing downward.

17. Arrangement according to claim 15 or 16, characterized in that a common length section ( 51 ) of the drain line ( 14 ) and the branch line ( 29 ) tangentially into the receiving container ( 16 c, 16 d) opens.

18. Arrangement according to one of the claims 1 to 17, characterized in that a cover ( 49 ) floats on the heat transfer medium ( 27 ) in the receiving container ( 16 , 16 a- 16 d).