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Zentralkälteanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentralkälteanlage
zur Kühlung von Kühlräumen, Kühlschränken, Topfkühlern o. dgl. mittels eines mit
zwei Kältequellen betriebenen Kühlinittelumlaufes, wobei eine Kältequelle ihre Kälte
von der Außenluft mittelbar oder unmittelbar bezieht, während die andere Kältequelle
an einer tiefen Stelle des Hauses vorgesehen ist. Bei diesen wird rlie Kühlwirkung
vorzugsweise durch das Abschmelzen von Eis hervorgerufen, das in wärmeaustauschender
Verbindung mit dem Umlaufsystem innerhalb eines isolierten Raums steht. Die Erfindung
bezweckt, derartige Anlagen wirtschaftlicher zu gestalten bzw. tiefere Temperaturen
als bisher zu erzeugen.
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Es ist bereits bekannt, zur indirekten Kühlung wärmeisolierter Kühlkammern
in Kühlräumen, Kühlschränken o. dgl. als Kältequelle die tiefe Wintertemperatur
der Atmosphäre zu benutzen, entweder unmittelbar oder mittelbar vermittels durch
diese Kälte künstlich hergestellten Eises. Man hat für diese Kühlanlagen auch schon
Kohlensäure.eis oder andere Kältequellen tieferer Temperatur vorgeschlagen. In allen
diesen Fällen wird die Wärme von der Kühlkammer zur Kältequelle durch eine gegen
die Umgebung isolierte Flüssigkeitsmenge überführt. Diese nimmt zunächst Wärme aus
der Kühlkammer auf und führt sie nach der Zentralkältequelle. Hat diese Kältequelle
eine Temperatur, die unter dem Gefrierpunkt der Vermittlungsflüssigkeit liegt, so
läßt sich eine gewisse Kältespeicherung durch teilweises oder vollständiges Gefrieren
der Flüssigkeit erreichen, insbesondere in Zeiten geringer Belastung der Kühlkammer.
Will man jedoch eine Übertragungsflüssigkeit verwenden, die in einem geschlossenen
Leitungssystem umläuft, so ist es zweckmäßig, eine übertragungsflüssigkeit zu wählen,
deren Gefrierpunkt hinreichend tief liegt, um sicherzustellen, daß die Flüssigkeit
ununterbrochen umlaufen kann. Besteht die zentrale Kältequelle aus Wassereis und
wird der wärmeabgebende Teil des Flüssigkeitsumlaufsystems in bekannter Weise im
Schmelzwasser des Eises angeordnet, so kann die Übertragungsflüssigkeit aus Wasser
bestehen, das ungiftig und nicht explosiv ist und bei diesen Temperaturen nicht
der Gefahr des Einfrierens unterliegt. Besteht die Kältequelle jedoch aus Kohlensäureeis
oder einer sonstigen Kältequelle niederer Temperatur, so muß man als übertragungsflüssigkeit
eine Flüssigkeit oder ein Gemisch mit tieferem Gefrierpunkt verwenden. Derartige
Flüssigkeiten sind bekannt. Man verwendet z. B. Alkohole, Glykol, Glycerin o. dgl.
oder Trichloräthylen oder dünnflüssige Öle oder Solen.
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Bei den bekannten Zentralkühlanlagen haben die mit schmelzendem Eis
arbeitenden den Vorteil großer Einfachheit und bei Verwendung von Natureis im allgemeinen
auch den Vorteil geringer Betriebskosten. Ein gewisser Nachteil. dieser Einrichtungen
kann darin liegen, daß die Temperatur in der Kühlkammer
praktisch
kaum tiefer als 1 C C zu halten ist. Obgleich dies für manche Haushalte ausreichend
ist, läßt sich mit einer der; artigen Anlage doch kein Eis im Kühlschrari? herstellen.
Auch die tiefe Wintertemperatz@r:; ließ sich bei derartigen bekannten Anlag'en@
bisher nur indirekt verwenden.
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Es ist ferner bereits bekannt, Anlagen, die mit atmosphärischer Kälte
arbeiten, mit Kornpressorapparaten zu kombinieren.
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Die Erfindung bezweckt, die anfangs genannten Zentralkühlanlagen zu
vereinfachen und ihren Betrieb zu verbilligen und besteht im wesentlichen darin,
daß die zweite Kältequelle als ein zweckmäßig im Keller des Hauses angeordneter
Eisbehälter ausgebildet ist, der über das Umlaufssystem, das die Kälte an die Verbraucherstellen
führt, von der anderen Kältequelle abgegebene Kälte speichern kann.
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Die Erfindung soll unter Hinweis auf die anliegenden Abbildungen näher
beschrieben werden, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale ergeben werden.
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In der Abb. i ist eine Zentralkälteanlage gemäß der Erfindung gezeigt,
bei der die Winterkälte vermittels Eisbildung gespeichert wird. Abb.2 zeigt eine
Anlage, die es gestattet, in kälterer Jahreszeit tiefere Temperaturen zu erzeugen.
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In der Abb. i ist schematisch eine Anlage für eist Z@#"eistockwerkhaus
dargestellt. io ist ein isolierter Eisbehälter, der zweckmäßig durch Klappen o.
dgl. von der Straße aus zugänglich ist, so daß er direkt von außen mit Eis beschickt
werden kann. i i ist ein zweiter isolierter Eisbehälter, der auf dem Boden des Hauses
angeordnet ist. Durch das Dach i-- ist ein an sich bekanntes Verdarnpfungs- und
Kondensationssystem 13 geführt, dessen oberer Teil 14 der freien Atmosphäre ausgesetzt
ist, während der untere Teil 15 im Innern des zunichst mit Wasser gefüllten
Behälters i i angeordnet ist. Der Behälter i i ist zu Reinigungs- und Füllzwekken
in bekannter Weise mit Zugangsöffnungen versehen. Sinkt im Winter die Außentemperatur
unter o°, so tritt ein allmähliches Gefrieren des Inhaltes des Behälters i i ein,
da die Flüssigkeit im System 13 im unteren Teil 15 zum Kochen kommt und die aufgenommene
Wärme durch Kondensation im oberen Teil 14 an die kalte Winterluft abgegeben wird.
Der Kondensatorteil1:I wird zweckmäßig mit an sich bekanntem Schutz gegen Sonnenstrahlen
und andere mögliche Wärmezufuhr versehen, beispielsweise in ein schornsteinähnliches
Gebilde eingeschlossen.
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Erfindungsgemäß sind nun die Behälter i o und i i durch ein isoliertes
Leitungssystem 16, i j miteinander derart verbunden, daß die Zirkulationsflüssigkeit
vom Behälter i i durch die Lcitu4g 16 abwärts fällt, wobei die Flüs-,.,#igkeit in
dem schematisch angedeuteten, nicht isolierten Rohrbündel 18 im Innern des Eis-"b'vhälters
io gekühlt wird, falls in ihm I-is Vörhanden ist. Nach dem Durchtritt durch "den
Kühler 18 tritt die Flüssigkeit durch Leitung 17 zu einer Pumpe 19, die sie zu der
zweckmäßig als Rohrbündel ausgebildeten Kühlvorrichtung 20 im Behälter i i zurückfördert.
In dieses Umlaufsystem sind zweckmäßig parallel in den verschiedenen Stockwerken
Kühlkammern 21 und 22 eingeschaltet. Diese Kammern können durch Ventile 2 ; bzw.
2¢ ähnlich den üblichen Zentralheizungssystemen mehr oder weniger an den Umlauf
der Kühlflüssigkeit angeschlossen werden. Die Ausbildung des eigentlichen Kühlers
in der Kühlkammer kann beliebig sein. Beispielsweise kann die Kühlflüssigkeit unmittelbar
die inneren Schrankwände kühlen.
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Bei der dargestellten Anlage wird, wie erw , iih -nt, im Winter im
Behälter 1 i Eis gefroren und dadurch Kälte gespeichert. Sinkt die Temperatur des
Eises im Behälter i i unter o°, so liefert die Kühlanlage in den Kühlschränken 21,
22 tiefere Temperaturen als bisher. Steigt die Temperatur der Atmosphäre, so arbeitet
die Kühlanlage weiter, bis allmählich das Eis im Behälter i i geschmolzen ist. Erst
von dann an ist es erforderlich, Eis zu kaufen, das zweckmäßig direkt von der Straße
aus in den Eiskeller io eingeworfen wird. Es tritt also durch die Anlage eine wesentliche
Ersparnis an Eiskosten @cin. Die Kühler 18 und 20 werden in bekannter Weise derart
angeordnet, daß sie im Schmelzwasser liegen, wobei zweckmäßig sicherzustellen ist,
daß das Schmelzwasser dauernd mit noch ungeschmolzenem Eis in Berührung steht. Wegen
der Temperaturschwankungen im Leitungssystem 16, 17 wird dieses in üblicher Weise
mit einem Umlauf oder Atmungsbehälter versehen.
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In der Abb.2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Anlage
ohne Speicherung der Winterkälte arbeitet. Diese Anlage ist besonders für kälteres
Klima geeignet, Die Bezugszeichen entsprechen denen der Abb. i. An Stelle des Eisbehälters
i i mit der Kühlvorrichtung 2o zeigt Abb. 2 eine Verbindungsleitung 25 zwischen
den Leitungen 16 und 17. Im Nebenschluß zur Leitung 25 ist eine Leitungsschleife
26 angeordnet, deren innerhalb des Hausdaches liegende Teile isoliert sind. Der
außerhalb des Daches liegende Teile; ist mit Kühlflanschen versehen, um Wärme gut
an die Atmosphäre abgeben zu können. Auch der Teil 27 ist gegen Soi7lenstrahl.ung
geschützt. An der Abzweigung der Leitungen,25 und 26 ist ein Ventil 28 vorgesehen,
das
zweckmäßig in zwei Stellungen gebracht werden kann. In der einen Stellung drückt
die Pumpe i9 die Kühlflüssigkeit über Leitung 1-, 25 und 16 zum Kühler 18.
In der anderen Stellung wird der Flüssigkeit in Leitung i / der Weg durch Leitung
25 verriegelt und dafür der Weg durch die Schleife 26 geöffnet. Dieses Venti128
wird zweckmäßig durch einen Thermostaten 29 geSteuert, der von der Temperatur der
Atmosphäre beeinfl.ußt wird. Sinkt die Temperatur der Atmosphäre hinreichend, so
bewirkt der Thermostat 29, daß die Kühlflüssigkeit durch den -Kühler 27 zirkuliert
und ihre Wärme an diesen abgibt. In dieser Zeit wird kein Eis aus dem Behälter io
verbraucht, wenn man die Schaltung der Kühlschränke derart vornimmt, daß die Umlaufflüssigkeit
zuerst durch den Kühler 27 geht, bevor sie in den Behälter i o eintritt. Die Anlage
ist zweckmäßig an der höchsten Stelle der Leitung 27 mit der üblichen Entlüftungseinrichtung
versehen, um Luft aus dem I'mlaufsystem entfernen zu können. Ferner kann das Ventil
28 so ausgebildet werden, daß es im Sommer, wenn die Schleife 26 nicht gebraucht
wird, diese Schleife entwässert. Das Umlaufsystem ist ferner mit einer überlaufanlage
3o versehen, die die sichere Füllung sicherstellt und eine Ausdehnung der Kühlflüssigkeit
gestattet. Der Vorteil dieser Anlage gegenüber der nach, Fig. i besteht darin, daß
kalte Außentemperaturen viel schneller auf das System der umlaufenden Flüssigkeit
einwirken, da diese direkt gekühlt wird statt wie in der Abb. r über das Eis im
Behälter I I.