DE4334656A1 - Vorrichtung zur Speicherung von natürlicher Kälteenergie für rekuperatives Klimasystem - Google Patents

Vorrichtung zur Speicherung von natürlicher Kälteenergie für rekuperatives Klimasystem

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DE4334656A1
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02B1/56—Cooling; Ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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Description

Die Erfindung dient zur Einsparung künstlicher Kälteenergie vorzugsweise bei der Klimatisierung von digitalen Vermittlungs­ stationen in der Nachrichtenübertragung sowie für Räume mit elektronischen Schalt- und Regelgeräten, die einer kritischen Arbeitstemperatur unterliegen. Damit dient sie auch einer Minder­ ung des Treibhauseffektes, da eine Erzeugung künstlicher Kälte­ energie zur Raumklimatisierung nicht erforderlich ist. Dieser Ver­ zicht erübrigt ferner FCKW-haltige Kühlmittel, so daß auch eine Belastung der Ozonschicht entfällt. Eine erhebliche Senkung der Investitions- und Betriebskosten für die Abführung der permanent hohen Wärmelasten und der Raumklimatisierung ist die Folge.
Grundlage der Entwärmungstechnik ist die Patentanmeldung Akten­ zeichen P 43 07 061.2 bei der die Raumtemperatur im proportionalen Verhältnis zur Umfeldtemperatur steht. Die neuerliche Erfindung bringt eine erhebliche Verbesserung, da diese eine Raumklimatisierung mindestens nach Klimamodell R 12 nach DIN-50019 Teil 3 ermöglicht.
Gespeichert wird die natürliche Kälteenergie in einer hochporösen Gesteinsmasse (3), die in einer kugelförmigen Schichtung dem äußeren Wärmetauscher (2) vorgelagert ist. Da der Luftstrom für die ständige Belüftung des äußeren Wärmetauschers durch die Gesteinsmasse führt, wird die periodisch einsetzende Kaltluft z. B. in der Nacht von der Gesteinsoberfläche aufgenommen und in der Gesteinsmasse gespeichert. Die so gespeicherte Kälteenergie wird bei periodisch einsetzender Warmluftzufuhr, dem Zuluftstrom zum äußern Wärmetauscher zugemischt.
Zur Abschottung von Wärmeenergie aus dem Umfeld wird empfohlen, die Gesteinsmasse innerhalb einer stabilen, gut wärmeleitenden Umwandung im Erdreich zu versenken. Falls infolge länger an­ haltender Hitzeperiode im Gestein gespeicherte Kühlenergie zur Neige geht, wird die Gesteinsmasse über perforierte Rohr­ leitungen (4) mit kaltem Wasser berieselt, das in die Gesteins­ poren eindringt. Durch den erhitzten Luftstrom wird dieses wieder verdunstet, wobei die Gesteinsoberfläche und damit der Zuluftstrom zum äußeren Wärmetauscher entsprechend abkühlt. Falls im Innenraum ein Frischluftanteil erforderlich ist, wird dieser vom Innenventilator (8) über einen Volumenstromregler mit angebautem Luftfilter (6 und 7) angesaugt und in den inneren Zirkulationskreislauf eingespeist.
Ein Unterschreiten der Grenzfeldtemperatur entsprechend dem Klimamodell R 12 nach DIN-50019 Teil 3 wird dadurch verhindert, daß das Wärmeträgermedium im Vorlauf zum inneren Wärmetauscher (1) über einen Durchlauferhitzer (10) aufgeheizt wird. Die Be­ lüftung des äußeren Wärmetauschers (2) wird dabei eingestellt.
Zur Senkung des Schalldruckpegels werden die Strömungskanäle (11) mit Schalldämmkulissen ausgestattet, der Schalldruck der Außenbelüftung wird beim Durchfluten der Gesteinsmasse erheblich gedämpft.
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 den Vertikalschnitt einer kompakten Klimaanlage für einen Raum mit einer im Erdreich versenkten Steinspeicherzone.
Fig. 2 den Vertikalschnitt einer Schrankbelüftung mit getrennter Steinspeicherzone im Erdreich sowie einem darübergebauten Wärmeaustauschgerät.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Speicherung von Kälteenergie für rekuperati­ ves Klimasystem nach Patentanmeldung Aktenzeichen P 43 07 061.2, dadurch gekennzeichnet, daß natürliche Kälteenergie in einer dem äußeren Wärmetauscher (2) vorgelagerten, hochporösen Gesteinsmasse (3) durch ständiges Durchlüften der kugelförmigen Schichtung gespeichert wird, die Zuluft zum Äußeren Wärmetauscher wird dadurch soweit abgekühlt, daß auch bei periodisch hohen Umfeldtemperaturen die Wärmelast ausgetauscht werden kann und somit im Innenraum mindestens Raumtemperaturen nach Klimamodell R 12 nach DIN 50 019 Teil 3 gewährleistet werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesteinsmasse im Erdreich versenkt, und mit einer stabilen gut wärmeleitenden Umwandung eingefaßt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei länger anhaltender Hitzeperiode die Gasteinsmasse mit kaltem Wasser berieselt werden kann, wobei die Gesteinsoberfläche durch das Verdunsten der in den Poren befindlichen Feuchtigkeit zusätzlich abgekühlt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wie in der Zeichnung Fig. 1 unter (6 und 7) angedeutet über einen Volumenstromregler sowie einem Luftfilter vom inneren Ventilator (8) Frischluft angesaugt werden kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wie bei der Zeichnung Fig. 1 angedeutet, zur Beheizung des Innenraumes in die Vorlaufleitung zum inneren Wärmetauscher ein Durchlauferhitzer (10) eingebaut wird.
DE4334656A 1993-03-06 1993-10-12 Vorrichtung zur Speicherung von natürlicher Kälteenergie für rekuperatives Klimasystem Ceased DE4334656A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000040915A1 (en) * 1998-12-30 2000-07-13 Emerson Energy Systems Ab Energy storage in cooling systems
EP2728685A1 (de) * 2012-11-06 2014-05-07 Mehler Elektrotechnik Ges.m.b.H. Freiluftschaltschrank

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