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TECHNISCHES
FELD
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verdampfungskühl-system zur Kühlung von
Räumen
(Wohnungen, Büros,
Läden usw.),
deren Wunschtemperatur bei ca. 24°C
liegt. Das Verdampfungs-kühlsystem
besteht aus großen
nassen Flächen,
die aus einer geringen Wassermenge in beschränkten Räumen erzeugt werden, und kann
die durch die Verdampfung von Wasser in die freie Luft verursachte
Kühlwirkung
nutzen, i. e. das Vermögen
des Wassers, während
der Verdampfung Wärme
aufzunehmen. Zur Erzeugung dieser nassen Flächen werden die Molekularkräfte von
Wasser (die Kräfte
der Kohäsion
und Relevanz) sowie von anderen Stoffen mit Molekularkräften relevanten
zu denen vom Wasser, wie Baumwolle, Glas, Metallen usw., aktiviert.
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ZUGRUNDE LIEGENDER
STAND DER TECHNIK
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Verdampfungskühler werden
seit vielen Jahren als billige Kühlmittel
benutzt. Solche Systeme machen vom Vermögen des Wassers Gebrauch, während der
Verdampfung Wärme
aufzunehmen. Verdampfungskühler
werden in zwei Hauptklassen unterteilt:
i) Systeme direkter
Kühlung,
ii) Systeme indirekter Kühlung.
Die Systeme der ersten Klasse, i. e. die Systeme direkter Kühlung, nutzen
die Kühlwirkung
der Wasserverdunstung, die in den zu kühlenden Raum erfolgt. Diese
Systeme leiden an einem schwerwiegenden Defekt, da sie eine Erhöhung der
Luftfeuchtig-keit bis zum Sättigungspunkt
bewirken, was diese Räume
unbewohnbar macht. Außerdem
läßt ihre
Leistungsfähigkeit
bei zunehmender Feuchtigkeit rasch nach.
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Die
Technik der meisten Systeme indirekter Kühlung basiert sich auf die
Kühlung
eines Luftstroms durch adiabatische Sättigung, der dann zur Kühlung eines
Luftstroms des zu kühlenden
Raums durch Wärmeleitung
benutzt wird. Die Wärmeleitung
erfolgt in Luftschächten,
in denen die kühle
Luft und die Luft des zu kühlenden
Raums zirkulieren, ohne miteinander zu mischen. Diese Methode verursacht
keine Erhöhung
der absoluten Feuchtigkeit des Raums, bringt aber wenig Leistung.
Viele indirekte Verdampfungskühler,
in einem Versuch ihre Leistung zu verbessern, benutzen verschiedene
Systeme der Vorkühlung
und Entfeuchtung der durch adiabatische Sättigung zu kühlenden
Luft, was kostspielige und sperrige Anlagen als Folge hat, und deshalb
zur weiteren Anwendung ungeeignet ist.
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Die
Vorrichtung zur Wassereinspeisung, die im Europäischen Patentantrag
EP 0713060 A1 beschrieben
wird, ist ein System zur kontrollierten Einspeisung von Wasser in
einen Luftbefeuchter, der ein Teil einer speziellen Klimaanlage
ist. Diese kann aber nur reines oder ultrareines Wasser gebrauchen
und kann nicht große
nasse Flächen
in einem beschränkten
Raum erzeugen. Deshalb ist es zur weiteren Anwendung in Verdampflungskühlern zur
Kühlung
von Wohnräumen
ungeeignet.
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Die
Verdampfungskühlsysteme
der vorliegenden Erfindung haben die Fähigkeit sehr große nasse
Flächen
in kontrollierter Weise zu erzeugen. Wir machen Gebrauch von der
kühlenden
Wirkung der Verdampfung in die freie Luft. Dadurch ist die Leistung
dieser Systeme fast konstant, ohne die absolute Feuchtigkeit in
dem zu kühlenden
Raum zu erhöhen.
In Gebieten mit warmem und trockenem Klima können die Systeme in preiswerter
und umweltfreundlicher Weise die Wärmepumpen (Klimageräte) ersetzen,
welche die folgenden Nachteile aufweisen:
i) Ihre hohen Anschaffungskosten
machen sie für
große
Gruppen der Bevölkerung
unerreichbar. ii) Ihr Betrieb ist sehr energie-intensiv, und, deshalb,
teuer und umweltschädlich.
Außerdem
erfordert der gleichzeitige Betrieb einer Vielzahl von denen ein
riesiges Elektrizitätsnetz,
was viele Länder
sich nicht leisten können.
iii) Sie brauchen regelmäßige Wartung
durch Fachleute, die ziemlich teuer ist. iv) Die Gefahr für Unfälle. v)
Ihre Leistung wird nach JIS (japanische Normen) bei einer Außentemperatur
von 35°C
und einer Innentemperatur von 27°C
gemessen. Steigt die Tempeperatur über 35°C, so bedeutet dies schwere
Leistungseinbußen
für sie, während über 44°C der sichere
Betrieb nicht gewährleistet
ist. vi) Sie bewirken eine thermische Belästigung der Umgebung, da sie
als einfache Wärmepumpen
arbeiten. Außerdem
verschmutzen sie die Erdatmosphäre mit
ihren FCKW Emissionen. vii) Die Luft des zu kühlenden Raums wird nicht erneuert.
viii) Bei trockenen Klimaverhältnissen,
wie in Griechenland, vgl. Tabellen I und III, trocknen sie den zu
kühlenden
Raum, obwohl normalerweise dieser schon befeuchtet werden sollte.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezweckt, große
nasse Flächen
mit einer geringen Wassermenge und innerhalb eines begrenzten Raums
zu erzeugen und zu erhalten. Zur Erzeugung davon werden die Molekularkräfte von
Wasser und anderen Stoffen, z. B. Baumwolle, Metallen, Glas usw.
verwendet, die entsprechende Molekularkräfte aufweisen. Die Erfindung
nutzt die durch die Verdampfung von Wasser auf diesen Flächen in
die freie Luft verursachte Kühlwirkung.
Es enthält
eine Wasserquelle, die aus zwei Behältern (A1) und (B1) besteht,
durch einen flexiblen Schlauch (C1) miteinander verbunden, der die
freie Bewegung des Behälters
(B1) erlaubt. Auf dem Schlauch befindet sich ein Schalter (E1).
Das Paar der Behälter
ist auf einem solchen Niveau angeordnet, daß es einem anderen Schlauch
(F1) erlaubt, Wasser in andere muldenförmige Behälter nach dem Prinzip der verbundenen
Gefäße zu liefern.
Diese neuen Behälter
(G1) befeuchten Tücher
aus Baumwolle. die im Kontakt mit und tatsächlich die ganze Außenfläche von
(G2) Typ schmalvolumigen und großflächigen Behältern decken, deren Seitenwände aus
einem dünnen,
hoch wärmeleitenden
Stoff (z. B. Kupfer, Aluminium) hergestellt sind. Diese Behälter, die
von den nassen Stoffen gedeckt werden, sind mit isolierten Luft-Kanälen (S1)
und (S2) verbunden, durch die und mit der Hilfe eines elektrischen
Ventilators (T1), der die Luft des klimatisierten (luftgekühlten) Raums
zirkuliert. Auf diese Weise, wenn eine Verdampfung durch die nassen
Tücher
welche die Oberfläche
der Behälter
decken bewirkt wird, ist die Wärme,
die in Priorität
aufgenommen wird, diese der Behälter
und von der Luft, die sich in ihnen bewegt und im Behälter eine "Verdampfungskälte" verursacht. Deshalb,
wenn die Luft im Behälter
zirkuliert, berührt
sie die Wände,
hinterläßt ihre
Wärme,
und durch Kanal (S2) in den zu kühlenden
Raum auf eine niedrigere Temperatur rückkehrt. Die Wärme, die
auf den Wänden
des Behälters
liegengeblieben ist, wird zu einer kleinen Masse von Wasser geführt, die
auf der Oberfläche
von den Behältern
liegt und ihre Temperatur und Verdampfungs-geschwindigkeit erhöht.
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Das
Verdampfungskühlsystem
in einer seiner Realisierungen nutzt die Öffnungen der zu kühlenden Zimmer,
die aus Glas sind, z. B. Türen
oder Fenster oder aus einem anderen wasserbeständigen Material sind, und stellt
nasse Tücher
darauf, damit eine Verdampfung von diesen Oberflächen in die freie Luft erfolgt
und die Wärme,
die in einer solchen Verdampfung gebraucht wird, vom Glas dieser Öffnungen
aufgenommen werden wird, und infolgedessen durch die Luft im Zimmer,
dabei diese Partitionen aus Glas von Haupttoren zum Wärme-Eintritt
zu Toren von Wärme-Ausgang
gemacht werden.
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Das
System kann auch einen elektrischen Ventilator beinhalten, der Luftströmungen über die
nasse Oberfläche
erzeugt und damit die Verdampfung beschleunigt.
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Es
kann auch ein System zur Sammlung und Wiederverwertung von Wasser
beinhalten, das nicht verdampft wird, und durch eine Leitung und
eine Pumpe in den Vorratsbehälter
zurückkehrt.
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Es
kann auch einen Thermostat in dem zu kühlenden Raum beinhalten, der
den Zirkulierer und den Ventilator aktivieren wird. Weiterhin beinhaltet
das System auch ein Luft-Filter und einen Rahmen von variablem Ausmass,
mit dem die Luft bis zum wünschenswerten
Grad gereinigt und erneuert wird.
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Schliesslich
beinhaltet das System einen externen Thermostat, der mittels eines
elektrischen Mechanismus und gemäß der Temperatur
der Umgebung, das Niveau des Behälters
einzustellen (B1) vermag, welches dann die Quantität von Wasser
zur Befeuchtung der Baumwolltücher
reguliert, damit die Bedürfnisse
der Verdampfung befriedigt werden können
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt die Weise, in der die nassen Oberflächen erzeugt
werden, und den Weg in dem Wasser, das nicht verdampft wurde, gesammelt
wird und in den Vorratsbehälter
durch eine Pumpe zurückkehrt.
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2, welche zu 1 komplementär ist, zeigt
einen "Kühlkörper", der von nassen
Stoffen gedeckt und die Luft-Kanäle
mit denen er verbunden ist, damit die Luft des zu kühlenden
Raums vom Behälter
zurück in
den Raum durch einen elektrischen Ventilator zirkulieren kann.
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3, welche zu 1 komplementär ist, zeigt
ein Fenster, wovon ein Teil der Glasscheibe von einem nassen Stoff
gedeckt wird.
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Die
Beschreibung dieser Zeichnungen, was die Abmessungen und das verwendete
Material betrifft, sollen nur als Beispiele dienen und keineswegs
eine Einschränkung
der Erfindung darstellen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Menge von Energie in der Form von Wärme, die in der Verwandlung
von Wasser in Dampf der gleichen Temperatur verbraucht wird, ist
2258 j/g. Um die Grösse
dieser Menge zu bewerten wäre
es genügend
zu sagen, dass der Energieverbrauch für die Verdampfung von 1,6 kg
von Wasser der Wärme
entspricht, die von 1 KWH elektrischer Leistung erzeugt wird. Dementsprechend
verbraucht die Verdampfung von 265 g Wasser Wärme, welche die Temperatur
von 50 m3 atmosphärischer
Luft 10°C
erniedrigt. Während
der Verdampfung des Wassers, die Wärme, die erfordert wird, wird
von der Umgebung abgezogen, und in der Tat wird es vor Allem von
der Masse von Wasser und dem Körper,
zu dem es in Kontakt mit hereinkommt, abgezogen. Dieses Phänomen d.
h. der Verbrauch von Wärme
zur Verdampfung von Wasser Kälte,
nämlich
eine "Verdampfungskälte" erzeugt. Diese "Verdampfungskälte " wird seit dem Altertum
benutzt, wie bei Tonkrügen
ersichtlich, die heutzutage noch benutzt werden, um Wasser in den
heissen Sommertagen in Gebieten kühl zu halten, wo es keine Kühlschränke gibt.
Die Fähigkeit
dieser Krüge
abzukühlen
basiert sich auf die Durchlässigkeit
ihrer Wände
durch Wassermoleküle,
die sobald sie hinaus auf die Aussenfläche gelangt sind, zu verdampfen
neigen und dadurch Wärme
vom Krug und dem Wasser entzieht, das diese Krüge enthalten. Das Kühlvermögen dieser
Krüge läßt allmählich nach,
da die Durchlässigkeit
ihrer Wände
durch die im Wasser aufgelösten
festen Substanzen nachläßt.
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Der
Entzug von Wärme
während
der Verdampfung von Wasser von der Oberfläche des Tonkrugs kann eine
Reduzierung der Temperatur von Wasser im Krug um viele Grade unter
der Umgebungstemperatur verursachen. Das Ausmaß der Differenz wird von der
Umgebungstemperatur und der Verdampfungsgeschwidigkeit definiert,
wobei die Faktoren, welche die Verdampfungsgeschwindigkeit beeinflussen,
als "Verdampfungsregeln" bekannt, wie folgt
sind:
- ein) Die Verdampfung hängt von
der Oberfläche
des Wassers ab
- b) von der Temperatur des zu verdampfenden Wassers ab
- c) von der Feuchtigkeit der Umgebung ab, in welche die Verdampfung
stattfindet
- d) von der Existenz von Luft-Strömen auf der Oberfläche des
Wassers ab
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Die
kühlenden
Fähigkeiten
eines Tonkruges können
in jedem Behälter
festgestellt werden, so lange eine Verdampfung von Wasser auf seiner
Oberfläche
stattfinden kann. Zum Beispiel, wenn man einen Metall-Behälter nimmt
und das Ganze seiner externen Oberfläche mit einem dünnen Baumwolle-Stoff
abdeckt, den man andauernd naß hält, (vgl.
nachfolgend Wege in dieser Anwendung, die Stoffe naß zu halten),
wenn der Behälter
in einer Umgebung relativer Feuchtigkeit weniger als 100% wegen
des Verdampfung gefunden wird, der auf seinen nassen Oberflächen stattfinden
wird, eine «Verdampfungskälte» erzeugt
wird. Dementsprechend im Behälter
erscheinen, wenn der Behälter
wird mit zwei isolierten Luft-Kanälen verbunden, durch die die
Luft des Zimmers, die wir zu Wasserhuhn wollen, be circulated mit
der Hilfe eines elektrischen Ventilators einmacht, dann die Luft
vom Zimmer, das durch den Behälter-in
Kontakt mit den kälteren
Wände des
Behälters
vorbeigehen wird und ihnen Wärme
bringen wird, und auf diese Art wird es zum Raum mit einer niedrigeren
Temperatur zurückkommen.
Das Abkühlen
von der Luft wird schneller sein, wenn die Wände des Behälters dünn sind und aus einem Material
mit hoher thermaler Leitfähigkeit
z. B. Kupfer, Aluminium und so weiter hergestellt sind, vor Allem
wenn ihre Innenfläche
rauh und unbearbeitet ist. Die Wände
nehmen die Wärme der
Luft auf, indem sie eine hohe thermale Leitfähigkeit haben. welcher zirkuliert
in den Behälter
und kommt Kontakt mit ihnen, schneller und durch seiend dünn der Wände-Leitung
die Wärme,
dass sie up schneller auf die Masse von Wasser genommen haben, finden
Sie auf der Oberfläche
des Behälters
und hielten durch die molekularen Mächte von Wasser und-Baumwolle,
und verursacht die Temperatur von Wasser, zu heben und als ein Ergebnis,
das die Verdampfung-Geschwindigkeit verursacht, zu beschleunigen.
In dieser Weise, sehr grosse Oberflächen können geschaffen werden, um
sehr grosse Mengen von Wärme
während
des Verdampfungsprozess auf diesen Oberflächen aufzunehmen. Aber, für den Grad
von Ausbeutung von der Kühlwirkung von
der Verdampfung und der Effektivität, mit denen es angewandt werden
kann, um Räume
abzukühlen,
(zu einer wünschenswerten
Temperatur, d. h. um 24°C)
die lebenswichtige Frage einfach die Quantität von Wärme, die während der Verdampfung aufgenommen
werden wird, nicht, sondern auch der Qualität der Kälte, die von der Verdampfung
d. h. produziert wird, der Unterschied zwischen der Temperatur,
die im zu kühlenden Zimmer
gefunden wird, der von nassen Oberflächen gedeckt wird, und diese
der Umgebung. Um diesen Unterschied d. h. zu definieren «die Verdampfungskälte», die durch
die Verdampfung innerhalb einer gegebenen Stelle und einer Zeit
verursacht wird, müssen
wir zu dieser Zeit die Temperatur und die Feuchtigkeit von dieser Stelle
wissen.
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Um
die relative Feuchtigkeit zu messen, wird eine Art von Hygrometer
benutzt, welches aus zwei Thermometern besteht, von denen eins durch
einen ständig
mit Wasser imprägnierten
Stoff gedeckt ist. Je niedriger die Feuchtigkeit, desto schneller
verdunstet das Wasser und desto niedriger ist die Anzeige dieses
Thermometers, während
das andere immer die Lufttemperatur anzeigt. Die relative Feuchtigkeit
ist aus Tabellen ersichtlich, welche die verschiedenen Anzeigen
erwähnen.
Durch diese Tabellen und vorausgesetzt uns sind die Daten der Temperatur
und der relativen Feuchtigkeit bekannt, können wir auch die Anzeige des nassen
Thermometers einschätzen,
d. h. den Unterschied in Temperatur unter bestimmten Werten von
Temperatur und Feuchtigkeit. Auf diese An für die Zahlen von Temperatur
und relativer Feuchtigkeit von Tabelle 1 handelnd, lassen Sie uns
Tabelle III und IV untersuchen. Wir sehen, daß für eine Temperatur von 24,5°C und eine
relative Feuchtigkeit von 54.6% bei 09.00 Stunden das nasse Thermometer
19°C d.
h. zeigt, es hat eine Temperaturdifferenz von 5.50°C. Wenn dagegen
die Temperatur um 15.00 h 31,9°C
erreicht, und die relative Feuchtigkeit 34,1% ist, zeigt das nasse
Thermometer 21°C,
also daß die
Temperaturdifferenz 10.8°C
ist. Deshalb beobachten wir, dass obwohl es eine Erhöhung der
Temperatur zwischen 09.00h und 15.00h von 7.4°C gab, die Anzeige auf dem nassen
Thermometer nur 2 Grade höher
gewesen ist. Die gleichen Wirkungen und tatsächlich noch grössere Unterschiede
werden wir auf Tabelle IV sehen, wo wir die höchsten Werte von Temperatur
und die niedrigsten Werte relativer Feuchtigkeit sehen können. Daher
kommen wir zu dem Schluß,
daß wenn
die Temperatur zunimmt, und die relative Feuchtigkeit abnimmt, die
Temperatur auf dem nassen Thermometer fast konstant bleibt, trotz
der Zunahme der Temperaturdifferenz. Die Daten auf Tabelle III und
IV zeigen das für
die Verhältnisse
von Temperatur und relativer Feuchtigkeit der Tabelle I, welche
die Werte aufweist, die für
Athen und das umgebende Becken gelten, die das Klima während der
heissen Jahreszeit viele Jahre darstellen, die Temperatur auf dem
nassen Thermometer ist immer niedriger als 24°C, welche die ideale Temperatur
für Leute zu
leben und zu arbeiten ist, nach der Meinung von Fachleuten, noch
in Zeiten äußerst warmer
Temperaturen. Die Werte des nassen Thermometers, die auf Tabelle
III und IV in der Sparte «nasses
Thermometer» erscheinen,
sind Werte, die unter Verhältnissen
totaler Windstille aufgenommen werden, also ohne Luftrömungen auf der
Fläche,
wo die Verdampfung stattfindet. Die Existenz von natürlichen
Luftströmungen
auf den Verdampfungsflächen
oder die Erzeugung von künstlichen
(Luftströmungen)
durch Ventilatoren beschleunigen die Verdampfung und die Anzeige
des nassen Thermometers, kann um viele Grade niedriger sein, was
von der Intensität
dieser Strömungen
abhängt.
Vom obenerwähnten
ist es ersichtlich, daß für eine Umgebung
mit einem Klima wie dem von der Tabelle I, die Verdampfung eine «Verdampfungskälte» verursacht,
welche die Qualität hat,
die zur Kühlung
von freien Räumen
benutzt werden kann.
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Mit
der Hilfe von 1, eine Weise zum konstanten
und kontrollierten Befeuchten der Oberflächen, von denen die Verdampfung
stattfindet, wird nachfolgend präsentiert. Überdies
wird eine Anwendung, die kühlende
Wirkung der Verdampfung zur Kühlung
von Räumen
vorzuenthalten und zu benutzen, durch 2 und 3 ersichtlich, beide komplementär zu 1.
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In 1 ein Behälter voll mit Wasser (A1) ist
stabil und mit einem Deckel (D1) dicht verschlossen. Mit einem kleinen
Schlauch (C1), von 20 cm z. B., mit einem Schalter (E1) an, verbinden
wir das Bett des Behälters (A1)
mit einem kleinen Behälter
(B1), der so angeordnet ist, daß er
sich leicht auf und ab wegen dem Schlauch bewegen kann. Der Behälter (B1)
wessen Deckel ist offen, wird auf die gleiche Höhe gesetzt oder etwas niedriger
als das Bett vom Behälter
(A1). Wenn wir den Schalter öffnen,
(E1), das Wasser im Behälter
(A1) fließt zum
Behälter
(B1) wobei gleichzeitig Luft in den Behälter (A1) kommt. Der Schlauch
(C1) muss in so eine Position sein, damit er den Eingang von Luft
erleichtert, wenn seine Öffnung
zum Behälter
(B1) nicht von Wasser gedeckt ist. d. h. kein Teil davon soll eine
Kurve aufweisen, welche die Luftströmung hemmen würde.
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Wenn
aber das Niveau von Wasser im Behälter (B1) die Öffnung des
Schlauchs (C1) erreicht, blockiert das Wasser die Öffnung und
dadurch lässt
es keine Luft in den Behälter
(A1) eindringen, was dann die Zufuhr von Wasser in den Behälter (B1)
stoppt. In diesem Moment wird im Behälter (A1) Unterdruck erzeugt, und
deshalb müssen
seine Wände
gegen die Deformierung kämfef,die
durch den großen
Druck verursacht, der von der Atmosphäre geübt wird.
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Auf
diese Art behalten wir das Niveau von Wasser im Behälter (B1)
stabil und gleicht zum Niveau des opening of die Leitung (C1), weil,
wenn wir substract-Wasser
vom Behälter
(B1), bis das Niveau geht, als die Öffnung-of the-Leitung, Luft
wird in den Behälter
kommen (A1) und Wasser-Witz) kommt hinaus, bis es die Öffnung vom
pipe. wieder-blockiert, Das Paar Behälter (A1) und (B1) beschrieb
oben, bilden Sie das einzige mögliche
System vom Füttern
nicht. Dies kann durch einen Behälter
der Art (B1) mit einem Schwimmer ersetzt werden, der mit Wasser
von einem zentralen Netzwerk von Wasser oder von noch einem Behälter gespeist
werden kann. Das, was in diesem Fall gebraucht wird, ist, dass der
Behälter
(B1) muss immer eine konstante Wasserebene haben und dass er sich
leicht auf und ab bewegen kann.
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Lassen
Sie uns das Bett des Behälters
(B1) jetzt mittels einer Leitung (F1) mit dem Bett von einem muldenförmigen Behälter (G1)
verbinden, rücken
Sie eine aufrechte Position ein und links offen auf Spitze. Die Leitung
(F1) muss nicht gefaltet werden oder muss gebogen werden, um Luftblockaden
zu verhindern d. h. es muss versichert werden, dass das Niveau des
Wassers im Behälter
(B1) ist immer das Gleiche mit dem vom Wasser im Behälter (G1).
Die Länge
der Leitung darf sich ändern,
so lange die obigen Konditionen erfüllt werden. Als ein Ergebnis
die Entfernung des Behälters
(G1) vom Paar des Behälters
(A1)–(B1)
kann entweder kurz sein oder lang. Die Dimensionen des Behälters (G1)
muss solch sein, dass es die kleinste freie Fläche und das kleinste mögliche Volumen
z. B. Höhe
6 cm, Länge
50 cm, und Weite 1 cm (diese Grössen
sind nicht verbindlich). Das Gleiche gilt für die Oberfläche und
das Volumen des Behälters
(B1). Durch das Verbinden von Behältern (B1) und (G1) mit dem
Schlauch (F1) können
wir das Kommunizieren von Gefässen
schaffen und als ein Ergebnis das Niveau von Wasser in den Behältern (B1)
und (G1) das Gleiche sein wird, d. h. beim Niveau von der Öffnung der
Leitung (C1), oder im Fall eines einzelnen Behälters mit einem Schwimmer wird es
das Niveau, wo der Schwimmer Wasser erlaubt, hinaus zu kommen. Wenn
im Behälter
(G1), wo wir das Niveau des Wassers eingestellt haben, um 4 zu sein,
cm wir tauchen das Ende eines entfalteten Baumwolle-Stoffes ein
(L1), wir werden beobachten, dass der Stoff über dem Hebel von Wasser befeuchtet
beginnen wird, und allmählich
wird die Feuchtigkeit den ganzen Stoff decken. Die Kräfte, die
zur Befeuchtung des Stoffes aktiv werden, sind die molekularen Kräfte von
Kohäsion
und Relevanz auf einer Hand in sowohl Wasser als auch dem Stoff
und auf der anderen Hand die Schwerkraft. Wenn das Experiment in
einer Umgebung gesättigter
Feuchtigkeit d. h. stattfindet wo es keine Verdampfung gibt, wenn
der ganze Stoff nass ist, wird das Wasser vom niedrigeren Ende vom
Stoff, der aufgehängt
werden wird, fliessen, und die Quantität von Strömung wird zur Quantität sein,
die vom Stoff vom Behälter
aufgenommen wird, gleich (G1). Wir setzten beim niedrigen Ende des
Stoffes einen Wasser-Sammler
(L1) in der Form einer Mulde und wir verbinden es mit einer Leitung (M1),
damit das Wasser in einen Sammlung-Behälter bringt, (N1). Bis das
Wasser des Behälters
(A1) werden Sie abgelaufen, das Niveau von Wasser in dem Behälter (G1) überreste
fest. Wenn wir das Niveau von Wasser im Behälter heben, (G1), damit es
5 ist, cm und wir tauchen den Baumwolle-Stoff schon als ein, beschrieb oben,
wir werden beobachten, dass der Stoff in viel nass hereinkommen
wird, weniger Zeit als vor und viel schneller als, als Niveau dann
4 war, cm und wenn der Stoff neben Wasser total gedeckt sein wird,
das Wasser, das im Behälter
fliesst, (N1) durch die Leitung (M1) wird mehr viel sein. Wenn wir
das Niveau von Wasser herunterlassen, damit es 5 ist, cm unter und
wir wiederholen Sie den Prozess, wir werden sehen, dass der Stoff mehr
Zeit brauchen wird, um total nass zu werden, und wenn es den Wasserfluß in den
Behälter
macht, (N1) wird weniger sein. Deshalb schliessen wir, dass das
höher das
Niveau von Wasser das mehr ist Wasser absorbiert durch den Stoff.
So können
wir ändern,
die Quantität,
die vom Stoff vom Ändern
des Niveaus von Wasser im Behälter,
wo der Stoff aufgenommen wird, wird von befeuchtet.
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Weiterhin,
wenn wir Stoffe anderer Dicke beim gleichen Niveau von Wasser benutzen,
werden wir beobachten, dass der dickere Stoff mehr Wasser aufnimmt.
Im Experiment, das oben beschrieben wird, hatten wir keine Verluste
wegen Verdampfung. Wenn der Versuch unter Verhältnissen relativer Feuchtigkeit
unter 100% setzen, dann von den Oberflächen von Wasser wird es eine
konstante der Regeln von Verdampfung zufolge geben, wenn eine Quantität von Wasser
von der Oberfläche
des Stoffes in einer spezifischen Zeit-Einheit verdampft wird, und
solche Quantität
ist zu gleich dieses vertieft durch den Stoff vom Behälter (G1),
dann die Oberfläche
wird ständig
nass und wir würden
dem Behälter
kein Wasser gegeben (N 1). Dementsprechend, wenn die Quantität von Verdampfung
von der Oberfläche
von Stoff mehr ist, als das man, das vom Stoff aufgenommen wird,
der Stoff wird nicht nass auf seiner ganzen Oberfläche bleiben.
Dagegen, wenn die Quantität von
Wasser, die verdampft wird, weniger ist, als das man den Rest des
Wassers dann zum Behälter
aufnahm, (N1). Das Wasser, das nicht verdampft wurde, sondern stattdessen
im Sammlung-Behälter
gesammelt wurde, (N1) mittels des Sammlers (L1) und der Leitung
(M1) kann zum Behälter
hinter gebracht werden (A1), bis es völlig verdampft. Auf der Weise
haben wir den Behälter
verbunden (G1), wir können
auch viele ähnliche
Behälter
mit dem gleichen Schlauch (F1 verbinden) welcher wird mit Wasser
von der gleichen Quelle gefüttert werden,
vorausgesetzt sie auf dem gleichen Niveau sind, und auf diese Art
sie wird, der Stoffe der gleichen Art anfeuchtet, (I1) das Schaffen
von sehr grossen Oberflächen
von der Verdampfung würde
bewirkt. Außerdem, am
Ende vieler nassen Stoffe setzen wir vielleicht gleiche Anzahl von
Sammlern der Art (L1) verbunden mit dem Schlauch (M1) das Bringen
der Überreste
von Wasser in den Sammlung-Behälter
(N1). Einen Ventilator benutzend können wir Luftströme auf der
Oberfläche
von diesen nassen Stoffen, die die Verdampfung beschleunigen werden,
produzieren.
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Das
System, das oben beschrieben wird, erlaubt dem Niveau von Wasser,
sich in allen Behältern
der Art zu verändern
(Q1) durch Änderung
der Position des Behälters
(B1) und auf diese Art verursacht es eine Änderung in der Quantität, die vom
Stoff aufgenommen wird, den wir der Gelegenheit, die Quantität von Absorption
zur Quantität
von Verdampfung einzustellen gegeben werden, es erhöhend, wenn
die Verdampfung hoch ist, und das Verringern davon, wenn die Verdampfung
niedrig ist, so dass der Stoff unter allen Verhältnissen von Verdampfung nass
geblieben ist, sondern auch mit den wenigsten Quantitäten von
Wasser, das zum Sammlung-Behälter fliessen
wird, (N1).
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So
weit haben wir den Weg gezeigt, grosse nasse Oberflächen zu
erzeugen, von denen eine Verdampfung stattfinden wird, mit einer
geringen Menge von Wasser und innerhalb eines begrenzten Raumes durch
das Aktivieren der molekularen Kräfte (von Kohäsion und
Relevanz) so daß,
den Baumwolle-Stoff anzufeuchten. Das Material des Stoffes sollte
notwendigerweise keine Baumwolle sein, sondern irgendwelche Substanz,
deren Molecularkräfte
denen von Wasser entsprechen. Einige Anwendungen, die vom Phänomen nutzen,
relevant die «Verdampfungkälte» für das Abkühlen von
Räumen
wird jetzt präsentiert
werden.
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In 2 sehen wir einen Behälter (G2) das wir nennen werden
den «Kühlkörper» mit den
folgenden Dimensionen: Höhe
1 m, Länge
50 cm und Weite 2 cm (diese Dimensionen sind Indikativ und nicht
verbindlich). Die Wände
dieses Behälter
sind auf einem dünnen
Gerüst
aufgehängt,
und bestehen aus dünnen
Blättern
von Metall, z. B. 1/10000 m, mit hoher Wärmeleitfähigkeit (z. B. Kupfer, Aluminium). Die
obere waagerechte Seite vom Behälter;
wessen Dimensionen 2 cm × 50
cm sind, hat eine Mulde 6 cm tief, 49 cm lang und 1 cm weit. Das
Bett der Mulde wird mit der Leitung verbunden (F1) (die Mulde vom
Behälter
(G2) spielt hier die Rolle des Behälters (G1). In dieser Mulde
tauchen wir die Enden von Baumwolle-Stoffen ein (12) welche Decke eng
(wie ein Strumpf) alle Oberflächen
des Behälters
ausser der niedrigeren kleinen Seite decken, die die selben Dimensionen
mit der oberen Seite hat. Wenn wir Wasser schon in die Mulde mit
dem Prozess giessen, der beschrieben wird, der Stoff wird nass wegen
der Aktivierung von den molekularen Kräften von Wasser und Baumwolle.
Wir stellen sicher, dass es keine Massen von Luft gibt, die zwischen
dem nassen Stoff und den Wände
vom Behälter,
der vielleicht als eine Isolation fungiert, die die leichte Aufnahme
der Wärme
neben den Wände
des Behälters
hemmt, verlassen werden. So, der Behälter (G2) wird vom ständig angefeuchteten
Stoff gedeckt werden, eine Verdampfung, die im Behälter verursacht,
wird bewirkt werden (G2) eine "Verdampfungskälte", verhältnismässig zu
den "verdampfungsregeln". Am niedrigeren
Ende der Seiten, das von Stoff gedeckt wird, bilden wir eine Art
von einem Schnitt, der als ein Sammler (L1 dienen wird,) von Wasser,
das nicht verdampft wird, und durch die Leitung (M1) wird zum Sammlung-Behälter gebracht
werden (N1). Am niedrigeren Schmal-Ende, das nicht vom Stoff gedeckt
wird, verbinden wir zwei isolierte Luft-Kanäle, ein (S1) das Sein der Eingang
und der andere (S2) das Sein der Ausgang von der Luft des abgekühlten Raumes
z. B. ein Zimmer. Der innere Teil des Behälters (G2) ist Luft Eingang
für die
Luft von der äusseren
Umgebung und dem Wasser geworden, die auf seiner Oberfläche gefunden
wird, dicht. Die Luft-Kanäle
sind mit dem zu kühlenden
Raum verbunden. Mittels eines Ventilators (T1) wir verbreiten die
Luft des abgekühlten
Raumes, welche wenn in Kontakt mit den Wänden des Behälters (G2)
das kälter
als sie sein, wird Wärme
auf ihnen verlassen und so wird sie der im abgekühlten Raum bei einer niedrigeren
Temperatur zurückkommt.
Was die Wärme betrifft,
die von den Wänden
des Kühlkörpers aufgenommen
wird, wird sie zur Masse von Wasser geführt und hebt seine Temperatur
auf und deshalb Seine Verdampfungsgeschwindigkeit.
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Im
Luft-Kanal (S1), und vor Allem im in der äußeren Umgebung befindlichen
Teil, setzen wir einen Luftfilter und eine verstellbare Luftöffnung auf,
damit wir die Luft erneuern können,
jedesmal wenn wir wünschen. Wenn
wir viele Kühlkörper mit
dem Schlauch verbinden, (F1), damit sie gleichzeitig mit Wasser
von der gleichen Quelle gespeist werden können, und wenn wir auch sie
mit den gleichen Luft-Kanälen
verbinden, (S1) und (S2) und mit dem gleichen System von Sammlung
von Wasser, das nicht verdampft wird, (M1) und (N1). Wir schaffen
Verdampfungskühlsystem
mit sehr grossen Oberflächen,
von denen wir Verwendung von machen können, die «Verdampfungskälte». Die einzige
Voraussetzung für
die Schaffung dieses mehrfachen Kühlkörpers ist, dass sie all auf
dem selben Niveau liegen müssen,
damit, wenn sie mit Wasser durch die Leitung gespeist werden, (F1),
das Niveau von Wasser in der Mulde der Oberseite in allen Kühlkörpern gleich
ist und infolgedessen werden die Stoffe, die von den Behältern gedeckt
werden, mit den selben Wassermengen imprägniert.
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Die
Form und die Grösse
von solchen Verdampfungskühlsystemen,
müssen
geeignet für
den Raum sein, in dem sie in Betrieb sind, und für die Kühlbedürfnisse eines solchen Raumes,
geplant entweder für
eine feste Anlage oder als ein tragbares Gerät. Ein tragbares Verdampfungskühlsystem
wäre für das Abkühlen von gewöhnlichen
Räumen,
wie Wohnungen, Büros,
Läden und
so weiter höchst
geeignet, da das Volumen sowohl im Betrieb als auch im Abstellen
klein ist. Dies kann erreicht werden, wenn die Kühlkörper auf einem waagerechten
Gerüst
gestellt werden, das ihnen erlauben wird, auf dem selben Niveau
zu sein, und zur gleichen Zeit es weiterzugehen damit wenn sie öffnen, verlassen
sie vielleicht genug Raum und erlauben vielleicht so dem Verdampfungsprozess,
stattzufinden, und sie schliessen vielleicht wenn beiseite geblieben
ist. Deshalb, ein System mit 10 Kühlkörpern, all, die die Dimensionen
schon haben, die oben Im Beispiel erwähnt werden, und mit einer wirksamen
Verdampfungsoberfläche
geben über
10 m2 uns ein Volumen von 0.5 m3, als das Operieren, und unter dem
Vorbehalt, dass jeder Kühlkörper 8 cm
weg vom anderen liegt, wohingegen es ein Volumen von nur 0.1 m3
haben wird, wenn jeder Kühlkörper einander
befestigt. Die Luft-Kanäle
und die Wassereinspeisung und die Wasser-Sammlung-Behälter können vom
Hauptkörper
getrennt werden, und ihre Grösse variiert
vielleicht je nach der Kühlbedürfnis jeder
besonderen Gelegenheit. So ein Kühlsystem
umfasst vielleicht auch einen Ventilator, der im Betrieb entweder
auf die Absicht des Benutzers gesetzt werden wird, oder automatisch
mittels eines Thermostats, der es aktivieren wird, je nach der Temperatur
des Raumes in einem Versuch, die Kühlwirkung zu maximieren abgekühlt zu werden.
Noch ein typisches Verdampfungskühlsystem, umfasst
vielleicht auch eine elektrische Wasserpumpe (K1) welche das Wasser
zurück
zum Behälter
(A1) bringt, das nicht verdampft wurde, sondern wurde stattdessen
im Behälter
gesammelt, (N1) um äusserst
Verwendung zu machen bewässern
Sie verfügbar. Überdies,
Behälter
(A1) und (B1) ist vielleicht in der Nähe von den Kühlkörpern oder
fern und sie dürfen
also entweder im Raum, der abgekühlt
werden sollte, oder ausserhalb sein, vorausgesetzt, dass sie notwendigerweise
auf dem ausgewählten
Niveau sind.
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Mittels 3, eine sehr einfachere Anwendung der
Erfindung wird beschrieben und hat eine ausgezeichnete Aufführung trotzdem
in Räumen,
wessen Wände Öffnungen
haben, deckte neben Glas, wie Fenster, Türen und so weiter In 3 wir sehen das französische Fenster eines Zimmers
(W3). Auf der Seite, die gegenüber
der externen Umgebung ist, und am oberen Ende von seinem Teil reparieren,
das von Glas gemacht wird, wir einen waagerechten geformten Behälter (G3)
mit den folgenden Dimensionen: Länge,
der gleichen mit das vom glasartigen Teil der Balkontür, Höhe 6 cm
und Weite 1 cm (der Behälter
(G3) spielt hier die Rolle des Behälterw (G1)). Wir verbinden
das Bett des Behälters
(G3) mit der Leitung (F1), nachdem wir den Behälter (A1 gesetzt haben,) und
(B1) auf dem geeigneten Niveau und wir füttern den Behälter (G3)
mit Wasser. Im Behälter
(G3) wir tauchen die Enden eines dünnen Baumwollstoffes ein (13)
welcher deckt die glasartige Oberfläche vom französischen
Fenster, das zierliche Ränder
rechts und links lässt,
damit Wasser lieber als sein Glas in Kontakt mit irgendeinem anderen
Teil der Balkontür
nicht bekommt. Wenn die Stoffe naß werden, stellen wir sicher,
es gibt keine Luft zwischen dem nassen Stoff und dem Glas, die vielleicht
die Aufnahme der Wärme
hemmen würde.
Wenn der Stoff nass ist, befestigten die Molekularkräfte von
Wasser zur Glasfläche stark
an. Aber um bessere Stabilität
zu erreichen, können
wir viele Techniken benutzen, die die Grösse und die Position dieser
Oberflächen
zufolge variieren. Für
die üblichen Öffnungen
gibt es vielleicht besondere Haken auf den Behältern (G3) welche diese festhalten,
sowie Magnete, die auf beiden inneren und äusseren Seiten von den Glasscheiben,
die die Stoffe halten, angebracht werden, die fest zu den Oberflächen befestigt
werden. Die nassen Stoffe hemmen das Licht nicht, und sie können auf
den Öffnungen
die sie bedecken wie Vorhänge
dienen. Auf diese Art wenn eine Verdampfung von der nassen Oberfläche vom
Stoff, der die Glasscheibe der Balkontür deckt, stattfindet, wird
die Absorption von Wärme
für die
Bedürfnisse
der Verdampfung in Priorität
von Zimmerwärme
bewirkt, und so wird die Glasscheibe des Fensters zum Wärmeausgangstor
statt ein leichter und Haupteingangstor zu sein (vgl. Tabelle III
und IV). Mit dem Emporheben oder das Herunterlassen vom Behälter (B1)
können
wir den Stoff mit der Wassermenge speisen, das für die Verdampfung den bestimmten
Zuständen
jedes Falles zufolge gebraucht wird, damit es auf ihrer gesamten
Oberfläche
nass behalten werden kann. Weiterhin, am niedrigeren Ende der Glasscheibe
der Balkontür
und am Stoff setzten wir einen Sammler (L1) von Wasser, das mit
der Leitung verbunden wird, (M1) das Bringen des Wassers, das nicht
im Behälter
verdampft wird, (N1). In dieser Weise kommt das Wasser Kontakt mit
dem Glas. Wenn wir die Kühlwirkung
abschalten wollen, können
wir einfach die Stoffe von der Glasscheibe entfernen.
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Wenn
wir einen Raum mit vielen Glasscheiben haben, wie Türen und
Fenster können
wir auf jeden von ihnen einen Behälter aufsetzen der (G3) Art,
vorausgesetzt, dass sie alle auf dem gleichen Niveau sind, und wir
können
sie mit der gleichen Leitung verbinden (Ft) welcher wird sie mit
Wasser der gleichen Quelle speisen und auf dem gleichen Niveau. überdies
können
alle Wassersammler mit der gleichen Leitung verbunden werden (M1),
damit sie Wasser bringen können,
das nicht in den Sammelbehälter
verdampft wird, (N1).
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Die
vorliegende Erfindung und ihre vorgeschlagenen Systeme schließen die
Mängel
des früheren Stands
der Technik für
das Abkühlen
von Räumen,
wo Leute leben und arbeiten fast ganz aus. Besonders in Gebieten,
wo das Klima sowohl warm als auch trocken ist. Das vorgeschlagene
Verdampfungskühlsystem
bietet höchste
Leistung. In den meisten Gebieten Griechenlands herrschen ideale
Klimaverhältnisse
für die
Anwendung von diesen Verdampfungskühlsystemen. Die Vorteile von
Verdampfungskühlsystemen
sind:
- 1. Minimaler Preis. weil das Material,
von dem sie gemacht werden, sehr billig ist, wobei keine fortgeschrittene
technische und maschinenbauliche Infrastruktur nötig ist.
- 2. Ihr Betrieb basiert sich auf das natürliche Phänomen der Verdampfung von Wasser,
und infolgedessen erfordert es keine enormen Energiemengen, die
der frühere
Stand der Technik benötigte.
Die Qualität
von Wasser, was benutzt wird, kann jeder Art sein, z. B. Meerwasser,
brackiges Wasser und so weiter. Dies wirkt sich sehr günstig auf
die Betriebskosten aus, welches fast minimal ist, sowie im Sinne
der Umwelt wegen der Energieersparnisse.
- 3. Die vorgeschlagenen Systeme basieren sich auf einfache natürliche Gesetze,
die leicht verständlich auch
für Laien
sind, was ihre Wartung ohne Fachleute sogar durch die Benutzer selbst
möglich
macht.
- 4. Ihr Betrieb ist unwahrscheinlich, Unfälle zu verursachen.
- 5. Betrachten wir Tabelle III und IV, so stellen wir fest, daß die Leistung
von diesen Verdampfungskühlsystemen
gerade dann ihren Höhepunkt
erreicht, wo das zu lösende
Problem sein größtes Ausmaß erreicht. Also,
bei steigender Temperatur steigt auch die Verdampfungs-geschwindigkeit,
wobei die Temperatur des zu kühlenden
Raums fast konstant bleibt, da die selben Faktoren, die das Problem
verschärfen,
gleichzeitig die Gründe
zur Leistungssteigerung darstellen. Man könnte die Anlage mit einem Auto
vergleichen, welches eine niedrige Leistung in unbeladenem Zustand
und ebener Fahrt, dagegen eine hohe Leistung in beladenem Zustand
und bergauf Fahrt aufweist.
- 6. Nicht nur verursachen sie keine thermische oder sonstartige
Umweltverschmutzung, sondern auch beeinflussen sie die Umgebung,
wo sie in Betrieb sind, positiv, da sie entgegen dem früheren Stand
der Technik, die von der Umgebung aufgenommene Wärme total entfernen.
- 7. Sie haben die Fähigkeit,
die Luft des zu kühlenden
Raumes zu erneuern.
- 8. Ihr Betrieb in einer trockenen Umgebung trocknet in keiner
Weise die Luft des zu kühlenden
Raums ab, dabei übermäßig Energie
verschwendend, wie die konventionellen Klimageräte. Stattdessen erhöhen sie die
relative Feuchtigkeit des zu kühlenden
Raumes wegen der erfolgten Absenkung der Temperatur der Luft, denn,
wenn die Luft des zu kühlenden
Raumes ihre Wärme
am Kühlkörper abgibt,
die Temperatur des Kühlkörpers fast
konstant über
dem Taupunkt ist.
- 9. Die extensive Verwendung dieser Systeme in einem bestimmten
Gebiet, z. B. dem Attica Becken könnte eine breitere positive
Wirkung auf die Umwelt haben, indem sie die Verschmutzung durch
die Erhöhung
der Temperatur und die Absenkung der Feuchtigkeit ausbalancieren.
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ABSTRACT
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Mit
dem vorgeschlagenen Verdampfungskühlsystem, können wir die Senkung der Temperatur
eines Raumes erreichen, indem wir die natürliche Eigenschaft von Wasser
nutzen, Wärme
während
seiner Verdampfung vom Körper
aufzunehmen, mit dem es in Verbindung steht. Es umfaßt große nasse
Flächen,
die mit einer kleinen Masse von Wasser innerhalb eines begrenzten
Raumes durch die Aktivierung der Molekularkräfte von Wasser geschaffen wird,
und von anderem Material mit Molekularkräften relevant zu denen des
Wassers. Diese nassen Flächen
sind dünne
Stoffe, die von Baumwolle oder anderem Material mit Eigenschaften ähnlich zu denen
der Baumwolle hergestellt werden, die mit Wasser in einer kontrollierten
Weise imprägniert
werden, damit sie andauernd naß sind.
Diese angefeuchteten Stoffe (12) werden auf Körper gesetzt (G2) in denen
die Luft des zu kühlenden
Raumes zirkuliert. Findet Verdampfung von den nassen Flächen in
die freie Atmosphäre statt,
so wird Wärme
von diesen Körpern
aufgenommen, die eine "Verdampfungskälte" in ihnen erzeugen. Ebenso,
wenn die Luft der zu kühlenden
Räume innerhalb
dieser Körper
verbreitet, läßt sie ihre
Wärme ab, wodurch
eine Senkung der Temperatur der zu kühlenden Räume erzielt wird. Diese gesunkene
Temperatur kann um viele Grade niedriger als die Umgebungstemperatur
sein, wobei sie von den Faktoren abhängt, welche die Verdampfungsgeschwindigkeit
beein-flussen, wobei die relative Feuchtigkeit der Umgebung, wo
diese Verdampfungskühlsysteme
betrieben werden, die größte Rolle
spielt.
