EP0281631A1 - Installation for indirect evaporative cooling of air in an object - Google Patents

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EP0281631A1
EP0281631A1 EP87902876A EP87902876A EP0281631A1 EP 0281631 A1 EP0281631 A1 EP 0281631A1 EP 87902876 A EP87902876 A EP 87902876A EP 87902876 A EP87902876 A EP 87902876A EP 0281631 A1 EP0281631 A1 EP 0281631A1
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EP
European Patent Office
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air
dry
sections
section
cooling
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EP87902876A
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German (de)
French (fr)
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EP0281631A4 (en
EP0281631B1 (en
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Valery Stepanovich Maisotsenko
Artur Rudolfovich Maiorsky
Nikolai Petrovich Vidyaev
Viktor Yakovlevich Yakimenko
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ODESSKY INZHENERNO-STROITELNY INSTITUT
Original Assignee
ODESSKY INZHENERNO-STROITELNY INSTITUT
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Publication date
Priority claimed from SU864091978A external-priority patent/SU1523404A1/en
Application filed by ODESSKY INZHENERNO-STROITELNY INSTITUT filed Critical ODESSKY INZHENERNO-STROITELNY INSTITUT
Publication of EP0281631A4 publication Critical patent/EP0281631A4/en
Publication of EP0281631A1 publication Critical patent/EP0281631A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0059—Indoor units, e.g. fan coil units characterised by heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00—Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007—Indoor units, e.g. fan coil units

Definitions

  • the invention relates to the air conditioning of the air and relates to a system for indirect evaporative cooling of the air in an object.
  • It can be used in cooling technology to create a microclimate in various objects and rooms and to ensure a specific temperature control in cooling systems.
  • the invention can be used for cooling various substances down to the temperatures close to the dew point temperature of the outside air.
  • Plants for evaporative cooling of air are known.
  • the outside air flows over wetted surfaces on which water evaporates and passes into the air.
  • the air cools down in the cooling limit to the temperature of a wet thermometer and reaches the object in this state.
  • wetted surfaces Sef Vietnameseter or sprinkled articles from wood chips, glass wool, metal wire, corrugated paper or capillary p or Harborm plastic.
  • No cooling is generated in the systems for evaporative cooling of air, since the heat content of the air does not change.
  • the immediate heat supplied to the water returns to the air in a hidden form (with the water vapor).
  • the systems for evaporative cooling of air have a limited area of application and can only be used where the moisture content of the outside air is very low.
  • evaporative cooling systems have a low cooling limit (the temperature of a wet thermometer of the outside air).
  • auxiliary air stream water, which is cooled by evaporation in a second, so-called auxiliary air stream.
  • the water, from which the heat is evaporated in the auxiliary air flow serves as a cold source.
  • the system for indirect evaporative cooling of the air contains alternately arranged dry and moist channels.
  • the main airflow passes through the dry ducts, where it cools without changing its moisture content, and is then directed into the object, while the auxiliary airflow is directed into the moist ducts, where it is saturated with water vapor and, after releasing the heat from the main airflow has been absorbed into the atmosphere.
  • the main disadvantage of systems for indirect evaporative cooling of the air is the low cooling limit of the main air flow, i.e. the temperature of the wet thermometer of the outside air. In practice, this temperature is much higher, since losses occur during heat transfer through the wall separating the main flow from the auxiliary flow.
  • Plants for indirect evaporative cooling of the air which have a lower cooling limit for the air.
  • the air directed into the object can be cooled down to the dew point temperature of the outside air without changing the moisture content in the cooling limit, which is considerably lower than the temperature of the wet thermometer of the outside air.
  • These systems for indirect evaporative cooling of the air have alternating dry and moist channels.
  • the Ex te rnal air (theylon Kunststoffstrcm) is led into the dry channels.
  • the stream divides into two streams: a main stream and an auxiliary stream.
  • the main flow is directed into the object to be cooled and the auxiliary flow - into the wet channels against the total flow.
  • the helper takes electricity heats up and heats up by absorbing heat from the main stream, and is then released into the atmosphere.
  • Such systems are referred to as systems for regenerative indirect evaporative cooling of air.
  • the main disadvantage of these systems is considerable aerodynamic losses, which are caused by the need for a deflection by 180 ° of part of the outside air flow (the auxiliary flow).
  • the air of the object can only be cooled in these systems by supplying outside air. This in turn leads to pollution of the air of the object and to an increased consumption of energy.
  • a system for indirect evaporative cooling of air in an object (SU, A, 571669) is known, which contains a housing with an evaporation trough and heat exchange surfaces arranged in this housing, which are designed in the form of elongated plates.
  • Each of these plates is covered on one side with a capillary-porous material and on the other half with a moisture-impermeable material and on the other side - vice versa.
  • These plates form channels, each of which has a dry and a moist section, which are coupled to one another and arranged in a checkerboard manner to the sections of the adjacent channel.
  • the dry sections on each end of the housing have inlet connections connected to fans and outlet connections connected to the object.
  • the wet sections are throttled on each face of the case and connected to the atmosphere.
  • the air cools down to the dew point temperature of the outside air without changing its moisture content in the cooling limit.
  • the cooled air flow in two parts: one part enters the humid sections of the channels without changing its direction, and the other part is led into the object through its outlet connection.
  • this part of the air flow absorbs moisture and heats up as a result of the heat removal from the total air flow (which flows through the adjacent dry section) and is discharged into the atmosphere in this state.
  • the aerodynamic losses are lower compared to the system described above, since it is not necessary to divert part of the air flow by 180 °. Nevertheless, these systems have significant disadvantages.
  • the aim of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned.
  • the invention has the object of providing a plant for the indirect evaporative cooling of air to sheep f s, in which the mutual connection of the heat from immersion surfaces is realized in such a way that the effectiveness of cooling the air in the object increases by reducing the energy consumption, the pollution of the air in the object is reduced and any cooling conditions for the air in the object are created.
  • each dry and wet section is adjacent Channels on one of the end faces of the housing are connected to one another by an opening which is made in the elongated plate closer to the dry section, with each adjacent moist section at the point of connection with the associated dry section Em blind flange is provided, while the inlet connection of the dry sections on the opposite end of the housing is connected to the object.
  • each adjacent wet section is provided with a blind flange at the point of connection with the associated dry section, it is possible to carry out the following.
  • the entire flow of the cooled outside air can be divided into two parts at the outlet from the dry section: one part of the air flow is directed, without changing direction, into the damp section of the same duct and the other part - into the damp section of the neighboring one Channel. This last part cools down the flow of the outside air through the neighboring dry section with a constant moisture content in the cooling limit down to the dew point temperature of the outside air.
  • the rest of the airflow that flows through the humid portion of its duct has the ability to cool.
  • the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object provides that the inlet connection of the dry sections of the opposite end face of the housing is connected to the object. This makes it possible to direct an air stream out of the object into these dry sections, which is cooled here without changing its moisture content in the cooling limit down to the dew point temperature of the outside air. This cooling takes place through the removal of heat by the part of the air flow which passes through the adjacent moist section, thereby absorbing moisture and heating up and then being discharged into the atmosphere.
  • the system according to the invention enables cooling of the circulating air of an object in the Cooling limit down to the dew point temperature of the outside air. This increases the effectiveness of the cooling, since cooling the air by recirculation reduces the energy consumption compared to cooling by air supply from the outside, the required size of the heat exchange surface of the system is smaller and the air of the object is not contaminated by air supplied from outside. In addition, other substances besides air can also be cooled here.
  • the dry and moist sections of the ducts are connected to one another by a common air duct.
  • This allows the system to be divided into two blocks, one of which can be placed outside the property and the other inside.
  • the noise generated by the air blowers in the object and the dimensions of the block of the system accommodated inside the object are substantially reduced.
  • the system for indirect evaporative cooling of the air of an object provides for the outlet connection of the dry sections of the channels Have spool. By opening and closing these slides one can regulate the ratio of the flows of the outside air or the recirculated cooled air directed into the object. By completely closing one of the slides, the air in the object can be cooled either only by recirculating the air or only by supplying outside air.
  • the moist sections of the channels connected to the dry sections of the adjacent channels have a control slide equipped nozzles.
  • This enables effectively s ames cooling the air in the object ij winter or loading l iebiger other substances, such as food in a refrigerator, whereby for the natural cooling of the outside air is used.
  • This eliminates the need to use electrical cooling units in which electrical energy is used to generate artificial cooling.
  • the plant for indirect evaporative cooling of the air in an object which is in accordance with the invention, has a number of advantages in comparison with existing plants. It allows Küh- l s of the air in an object with lower energy consumption and will prevent the outside caused by contaminating the air of the object.
  • the required heat exchange surface of the system according to the invention is smaller than that of the known systems.
  • the system according to the invention can be operated in any cooling state when cooling the air in the object.
  • the present system can be constructed in the form of two blocks, each of which can be installed outside the object. This makes it possible to keep the noise generated during operation of the system away from the object and, moreover, to better use the usable space of the object.
  • the system according to the invention enables the air in the object to be effectively cooled not only in summer but also in winter. It can be used in the winter period to cool various substances, such as food.
  • the system according to the invention can, for example, perform the function of a cooling system that uses the natural external cold. The energy consumption is minimal compared to conventional electrical cooling systems, which use considerable amounts of electrical energy to generate artificial cold and are less reliable in terms of design.
  • the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object can not only be used for Air cooling can be used. It can cool any liquid substances and also solid dispersed substances in the cooling limit up to the temperature of the dew point of the outside air.
  • the system (Fig. 1) for indirect evaporative cooling of the air in an object consists of a housing 1 in which an evaporation pan 2 for water is housed.
  • the housing 1 there are heat exchange surfaces in the form of elongated plates 3.
  • the plates can be made from any material: from a moisture-impermeable or a capillary-porous material.
  • Each side of a single plate 3 is partly covered with a capillary-porous and partly with a moisture-impermeable material such that when one side of the plate is covered with a capillary-porous substance on part of the surface, the other side on the same part of the plate with a moisture-proof material is covered and vice versa.
  • a row of plates 3 forms vertical channels, each of which has a dry 4 (FIG. 2) and a moist 5a section on one end of the housing 1 and a dry 4a and a moist section 5 on the other end of the housing, which are connected to each other.
  • the dry sections 4 and 4a and the wet sections 5 and 5a are arranged in a checkerboard manner with respect to the sections of the adjacent channel.
  • the dry sections 4 and 4a have corresponding inlet connections 6 and 7, which are connected to fans 8 and 9, and outlet connections 10 and II connected to the object.
  • the moist sections 5 and 5a are connected to the atmosphere.
  • the channels 4 adjacent to the dry and 5 wet sections are connected to one another on one of the end faces of the housing I by an opening 12 which is made in the elongated plate 3 closer to the end of the dry section.
  • Each adjacent moist section 5 is equipped with a blind flange 13 at the point of connection to the associated dry section 4a, while the inlet connection 7 of the dry section 4a of the opposite end face of the housing I is connected to the object via the blower 9.
  • the system according to the invention can be designed such that the outlet connections 10 and II of the dry sections 4 and 4a are provided with control slides 14 and 15.
  • An embodiment variant of the system (FIG. 3) provides that the dry sections 4 and the moist sections 5a of a duct are connected to one another by a common air duct 16.
  • the wet sections 5 of the channels connected to the dry sections 4 adjacent channels can be provided with a nozzle 17 equipped with a control slide 18.
  • the plant for indirect evaporative cooling the air in an object works in the S ommerDeriode follows.
  • the control slide 18 is open. I and 2 show only two adjacent channels, the number of which can change.
  • the flow 19 of the outside air is conducted from the atmosphere with the aid of the blower 8 through the nozzle 6 into the dry sections 4, where it is cooled down in the cooling limit to the dew point temperature of the outside air without changing its moisture content .
  • the air flow 19 is divided. One part 20 passes through the openings 12 into the adjacent wet sections 5, while the other part 21 is directed straight in the direction of the flow into the wet sections 5a.
  • part 20 of the air flow heats up to a temperature close to the temperature of the supplied outside air flow. It also absorbs moisture to approximately 100% relative humidity by evaporation of moisture from the wetted surface of the wet sections 5, and in this condition part 20 of the wet air flow is discharged through the nozzle 17 to the atmosphere.
  • An air flow 22 is blown by the blower 9 from the object through the nozzle 7 into the dry sections 4a. passed, which alternate with the moist sections 5a, to which part 21 of the pre-cooled outside air flow is directed in countercurrent.
  • heat is extracted in the direction of the flow 22 of the recirculating air of the object through the plates 3 to the part 21 of the pre-cooled outside air flow.
  • the latter heats up and absorbs moisture by evaporation from the wetted surface of the moist sections 5a to a relative humidity of approximately 100% and is discharged into the atmosphere in this state.
  • the removed the object air stream 22 passes through the dry sections 4a and is cooled in the K yergrenze to the temperature of the dew point of the off sen Kunststoff from without changing its moisture content and comes back in this state through the nozzle 11 in the object. In this way, the air is recirculated in the building.
  • the Outlet port 10 of the dry section 4 of the spool 14 fully or partially opened.
  • the control slide 15 attached to the outlet connection 11 of the dry sections 4a is completely or partially closed. A certain part 23 of the cooled outside air passes directly through the outlet nozzle 10 into the object.
  • a common air duct 16 is used which connects the dry 4 and moist 5a sections of the ducts to one another.
  • the system according to the invention can function effectively not only in the summer period but also in winter without any significant design changes.
  • the system for indirect evaporative cooling of the air in an object works as follows in the winter period.
  • the control slide 18 is closed (FIGS. 1 and 2).
  • the stream 19 of the cold outside air is passed with the aid of the blower 8 through the nozzle 6 first into the dry 4 and then into the moist 5a section of the channels, from where it is discharged into the atmosphere.
  • the nozzle 7 an air flow 2? from the object into the dry section 4a against the; Outside air flow 19 passed.
  • the air flow 2 2 from the object is cooled by surface heat exchange with the cold outside air flowing through the moist section 5a.
  • the recirculating stream 22 of the cooled air is then conducted back through the nozzle 11 into the object.
  • the temperature of the wet thermometer of the outside air constitutes a cooling limit for the air circulating around the object in the dry section 4a. If the temperature of the outside air is below 0 ° C., ice forms the water-wetted plates 3, which contributes to the accumulation of cold that is used to cool the air flow 22 coming from the object, which flows back through the dry section 4a. If the plates 3 are not wetted with water, the temperature of the outside air forms a cooling limit for the air of the object. It is worth mentioning that the air cooled in the dry section 4a can be used not only to maintain the necessary parameters in the object, but also for cooling, for example, foods stored in this object. This means that in the winter months you can do without the use of electrical cooling systems in which electrical energy is used to generate artificial cold.
  • the inventive system for indirect evaporative cooling of air in an object enables the air in the object to be cooled effectively without being contaminated.
  • the energy consumption is reduced by 12 to 18% and the required heat exchange area is reduced by the same value in comparison with known devices.
  • the system according to the invention can be produced both from a block and from several blocks.
  • the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object can be used not only for cooling the air in an object in the summer months, but also for cooling the air in the object in winter, in order to determine certain characteristics of the microclimate maintain in the rooms.
  • the system according to the invention can be used not only for cooling air or a gas in the cooling limit to the dew point temperature of the outside air, but also for any other substances in the solid, liquid or gaseous state. It is important that when cooling, these substances can be transported through the dry sections of the channels as well as the air of the object. There are no difficulties with liquid and gaseous substances. For cooling solid materials, it is advisable to transport them in a dispersed state or in a quasi-liquid layer.
  • the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object can be used in the field of climate control in various rooms and objects as well as in cooling technology for cooling various substances or for maintaining the required temperature values of the air in objects.

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Abstract

The installation comprises a casing (1) provided with a pan (2) and containing, inside it, heat exchanging surfaces shaped as longitudinal plates (3) and forming channels. The channels consist of a dry and a wet section. Each dry (4) and wet (5) section of neighbouring channels at one of the butt-ends of the casing (1) is interconnected by means of an opening (12) made in the longitudinal plate (3) and located closer to the end of the dry section (4), whereas each neighbouring wet section (5) is provided with a plug (13) at the point of its conjugation with the corresponding dry section (4a), an inlet socket (7) at the dry sections (4a) of the opposite butt-end of the casing (1) being connected to the object.

Description

Gebiet der TechnikTechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf die Klimatisierung der Luft und betriff eine Anlage zur indirekten Verdunst-ungskühlung der Luft in einem Objekt.The invention relates to the air conditioning of the air and relates to a system for indirect evaporative cooling of the air in an object.

Sie kann in der Kühltechnik zur Schaffung eines Mikroklimas in verschiedenen Objekten und Räumen und zur Gewährleistung einer bestimmten Temperaturführung in Kühlanlagen verwendet werden.It can be used in cooling technology to create a microclimate in various objects and rooms and to ensure a specific temperature control in cooling systems.

Ausserdem kann die Erfindung zum Kühlen verschiedener Stoffe bis auf die der Taupunkttemperatur der Aussenluft nahe liegenden Temperaturen Verwendung finden.In addition, the invention can be used for cooling various substances down to the temperatures close to the dew point temperature of the outside air.

Zugrundeliegender Stand der TechnikUnderlying state of the art

Es sind Anlagen zur Verdunstungskühlung von Luft bekannt. In diesen Anlagen strömt die Aussenluft über benetzte Oberflächen, auf denen Wasser verdunstet und in die Luft übergeht. Dabei kühlt sich die Luft in der Kühlgrenze bis auf die Temperatur eines Nassthermometers ab und gelangt in diesem Zustand ins Objekt. Als benetzte Oberflächen verwendet man Sef euchter oder berieselte Aufsätze aus Holzspänen, Glaswolle, Metalldraht, Wellpapier oder kapillarporösem Plaststoff. In den Anlagen zur Verdunstungskühlung von Luft wird keine Kälte erzeugt, da sich der Wärmeinhalt der Luft nicht ändert. Die dem Wasser zugeführte unmittelbare Wärme kehrt in die Luft in versteckter Form zurück (mit dem Wasserdampf). Aus diesem Grund haben die Anlagen zur Verdunstungskühlung von Luft (durch die Befeuchtung der Luft bei deren Kühlung) einen begrenzten Anwendungsbereich und können nur dort eingesetzt werden, wo der Feuchtigkeitsgehalt der Aussenluft sehr gering ist. Ausserdem haben Anlagen zur Verdunstungskühlung eine geringe Kühlgrenze (die Temperatur eines Nassthermometers der Aussenluft).Plants for evaporative cooling of air are known. In these systems, the outside air flows over wetted surfaces on which water evaporates and passes into the air. The air cools down in the cooling limit to the temperature of a wet thermometer and reaches the object in this state. When wetted surfaces are used Sef euchter or sprinkled articles from wood chips, glass wool, metal wire, corrugated paper or capillary p orösem plastic. No cooling is generated in the systems for evaporative cooling of air, since the heat content of the air does not change. The immediate heat supplied to the water returns to the air in a hidden form (with the water vapor). For this reason, the systems for evaporative cooling of air (by humidifying the air when cooling it) have a limited area of application and can only be used where the moisture content of the outside air is very low. In addition, evaporative cooling systems have a low cooling limit (the temperature of a wet thermometer of the outside air).

Es sind Anlagen zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft bekannt. In diesen Anlagen wird die wärme vom Hauptluftstrom durch die Trennwand eines Wärmeaustauschers an Wasser abgeführt, das durch Verdunstung in einem zweiten, sogenannten Hilfsluftstrom gekühlt wird. Das Wasser, dem die Wärme bei der Verdunstung im Hilfsluftstrom entzogen wird, dient als Kältequelle. Folglich enthält die Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnete trockene und feuchte Kanäle. Der Hauptluftstrom geht durch die trockenen Kanäle, in denen er sich ohne Xnderung seines Feuchtigkeitsgehalts abkühlt und wird dann in das Objekt geleitet, während der Hilfsluftstrom in die feuchten Kanäle geleitet wird, in denen er sich mit Wasserdampf sättigt und, nachdem er die Wärme vom Hauptluftstrom aufgenommen hat, in die Atmosphäre abgeführt wird.They are systems for indirect evaporative cooling known to the air. In these systems, the heat from the main air stream is dissipated through the partition of a heat exchanger to water, which is cooled by evaporation in a second, so-called auxiliary air stream. The water, from which the heat is evaporated in the auxiliary air flow, serves as a cold source. As a result, the system for indirect evaporative cooling of the air contains alternately arranged dry and moist channels. The main airflow passes through the dry ducts, where it cools without changing its moisture content, and is then directed into the object, while the auxiliary airflow is directed into the moist ducts, where it is saturated with water vapor and, after releasing the heat from the main airflow has been absorbed into the atmosphere.

Der Hauptnachteil der Anlagen zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft besteht in einer geringen Kühlgrenze des Hauptluftstroms, d.h., in der Temperatur des Nassthermometers der Aussenluft. Praktisch ist diese Temperatur wesentlich höher, da Verluste bei der Wärmeübertragung durch die den Hauptstrom vom Hilfsstrom trennende Wand eintreten.The main disadvantage of systems for indirect evaporative cooling of the air is the low cooling limit of the main air flow, i.e. the temperature of the wet thermometer of the outside air. In practice, this temperature is much higher, since losses occur during heat transfer through the wall separating the main flow from the auxiliary flow.

Es sind Anlagen zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft bekannt, die eine niedrigere Kühlgrenze der Luft aufweisen. In diesen Anlagen kann man die in das Objekt geleitete Luft ohne Änderung des Feuchtigkeitsgehalts in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft abkühlen, die erheblich niedriger liegt, als die Temperatur des Nassthermometers der Aussenluft. Diese Anlagen zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft haben einander abwechselnde trockene und feuchte Kanäle. Die Aussenluft (der Gesamtluftstrcm) wird in die trockenen Kanäle geleitet. Beim Austritt aus diesen Kanälen teilt sich der Strom in zwei Ströme: einen Hauptstrom und einen Hilfsstrom. Der Hauptstrom wird in das zu kühlende Objekt geleitet und der Hilfsstrom - in die feuchten Kanälen entgegen dem Gesamtstrom. Dabei nimmt der Hilfsstrom Feuchtigkeit auf und erwärmt sich, indem er Wärme vom Hauptetrom in sich aufnimmt, und wird dann in die Atmosphäre abgeführt. Derartige Anlagen werden als Anlagen zur regenerativen indirekten Verdunstungskühlung von Luft bezeichnet. Der Hauptnachteil dieser Anlagen besteht in erheblichen aerodynamischen Verlusten, die durch die Notwendigkeit in einer Umlenkung um 180° eines Teils des Aussenluftstroms (des Hilfestroms) hervorgerufen werden. Ausserdem kann in diesen Anlagen die Luft des Objekts nur durch die Zufuhr von Aussenluft gekühlt werden. Das führt wiederum zur Verunreinigung der Luft des Objekts und zu einem Mehrverbrauch an Energie.Plants for indirect evaporative cooling of the air are known which have a lower cooling limit for the air. In these systems, the air directed into the object can be cooled down to the dew point temperature of the outside air without changing the moisture content in the cooling limit, which is considerably lower than the temperature of the wet thermometer of the outside air. These systems for indirect evaporative cooling of the air have alternating dry and moist channels. The Ex te rnal air (the Gesamtluftstrcm) is led into the dry channels. When exiting these channels, the stream divides into two streams: a main stream and an auxiliary stream. The main flow is directed into the object to be cooled and the auxiliary flow - into the wet channels against the total flow. The helper takes electricity heats up and heats up by absorbing heat from the main stream, and is then released into the atmosphere. Such systems are referred to as systems for regenerative indirect evaporative cooling of air. The main disadvantage of these systems is considerable aerodynamic losses, which are caused by the need for a deflection by 180 ° of part of the outside air flow (the auxiliary flow). In addition, the air of the object can only be cooled in these systems by supplying outside air. This in turn leads to pollution of the air of the object and to an increased consumption of energy.

Es ist eine Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung von Luft in einem Objekt (SU, A, 571669) bekannt, die ein Gehäuse mit einer Verdunstungswanne und in diesem Gehäuse angebrachte Wärmeaustauschflächen enthält, die in Form länglicher Platten ausgebildet sind.A system for indirect evaporative cooling of air in an object (SU, A, 571669) is known, which contains a housing with an evaporation trough and heat exchange surfaces arranged in this housing, which are designed in the form of elongated plates.

Jede dieser Platten ist auf einer Seite zur Hälfte mit einem kapillarporösen und auf der anderen Hälfte mit einem feuchtigkeitsundurchlässigen Stoff bedeckt und auf der anderen Seite - umgekehrt. Diese Platten bilden Ka- näle, von denen jeder einen trockenen und einen feuchten Abschnitt hat, die miteinander gekoppelt und schachbrettartig zu den Abschnitten des Nachbarkanals angeordnet sind. Dabei haben die trockenen Abschnitte auf jeder Stirnseite des Gehäuses mit Gebläsen verbundene Einlassstutzen und mit dem Objekt verbundene Auslasstutzen. Die feuchten Abschnitte sind auf jeder Stirnseite des Gehäuses gedrosselt und mit der Atmosphäre verbunden. Diese Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung von Luft funktioniert folgendermassen. Die Aussenluft (der Gesamtstrom) gelangt mit Hilfe von Gebläsep aus der Atmosphäre von den gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses in die trockenen Abschnitte der Kanäle. Hier kühlt sich die Luft ohne Änderung ihres Feuchtigkeitsgehalts in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft ab. Beim Austritt aus den trockenen Abschnitten teilt sich der abgekühlte Luftstrom in zwei Teile: ein Teil gelangt, ohne seine Richtung zu ändern, in die feuchten Abschnitte der Kanäle, und der andere Teil wird durch seinen Austrittsstutzen in das Objekt geleitet. In der feuchten Abschnitten nimmt dieser Teil des Luftstroms Feuchtigkeit auf und erwärmt sich durch die Wärmeentnahme dem Gesamtluftstrom (der durch den benachbarten trockenen Abschnitt strömt) und wird in diesem Zustand in die Atmosphäre abgeführt. In dieser Anlage sind im Vergleich zu der vorher beschriebenen Anlage die aerodynamischen Verluste geringer, da hier nicht ein Teil des Luftstroms um 180° umgelenkt werden.muss. Diese Anlagen weisen trotzden wesentliche Nachteile auf. Vor allem bestehen sie in dem Umstand, dass mit Hilfe dieser Anlage die Luft im Objekt nur durch die Zufuhr von Aussenluft gekühlt werden kann und dass die Kühlung der Luft im Objekt nicht durch Rückumlauf der Luft vorgenommen werden kann. Dieser Umstand führt zur Verunreinigung der Luft im Objekt durch die Aussenluft. Da die Temperatur der Aussenluft in den Sommermonaten immer höher ist als die Temoeratur der abgekühlten Luft im Objekt, führt die Kühlung der Luft des Objekts durch die Zufuhr von Aussenluft im Vergleich zur Kühlung durch Rückumlauf zu einem Mehrverbrauch an Energie und auch zu einer Vergrösserung der benötigten Wärmeaustauschflächen der Vorrichtung. Als weiterer Nachteil kommt schliesslich noch hinzu, dass in den bekannten Anlagen zur indirekten Verdunstungskühlung von Luft nur Luft gekühlt werden kann. Wenn die Aufgabe besteht, andere Stoffe zu kühlen (feste, flüssige oder gasförmige), können diese Anlagen nicht verwendet werden.Each of these plates is covered on one side with a capillary-porous material and on the other half with a moisture-impermeable material and on the other side - vice versa. These plates form channels, each of which has a dry and a moist section, which are coupled to one another and arranged in a checkerboard manner to the sections of the adjacent channel. The dry sections on each end of the housing have inlet connections connected to fans and outlet connections connected to the object. The wet sections are throttled on each face of the case and connected to the atmosphere. This system for indirect evaporative cooling of air works as follows. The outside air (the total flow) reaches the dry sections of the ducts with the help of blowers from the atmosphere from the opposite end faces of the housing. Here the air cools down to the dew point temperature of the outside air without changing its moisture content in the cooling limit. When leaving the dry sections, the cooled air flow in two parts: one part enters the humid sections of the channels without changing its direction, and the other part is led into the object through its outlet connection. In the moist section, this part of the air flow absorbs moisture and heats up as a result of the heat removal from the total air flow (which flows through the adjacent dry section) and is discharged into the atmosphere in this state. In this system, the aerodynamic losses are lower compared to the system described above, since it is not necessary to divert part of the air flow by 180 °. Nevertheless, these systems have significant disadvantages. Above all, they consist in the fact that with the help of this system the air in the object can only be cooled by the supply of outside air and that the air in the object cannot be cooled by recirculating the air. This leads to contamination of the air in the property by the outside air. Since the temperature of the outside air in the summer months is always higher than the temperature of the cooled air in the object, the cooling of the air of the object by the supply of outside air compared to the cooling by recirculation leads to an increase in energy consumption and also an increase in the required Heat exchange surfaces of the device. Another disadvantage is that in the known systems for indirect evaporative cooling of air, only air can be cooled. If the task is to cool other substances (solid, liquid or gaseous), these systems cannot be used.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Beseitigung der genannten Nachteile.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages mentioned.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung von Luft zu schaf- fen, in der die wechselseitige Verbindung der Wärmeaustaucchflächen so verwirklicht wird, dass die Wirksamkeit der Kühlung der Luft im Objekt durch Senkung des Energie- verbrauchs steigt, die Verunreinigung der Luft im Objekt verringert wird und beliebige Kühlbedingungen für die Luft im Objekt geschaffen werden kennen.The invention has the object of providing a plant for the indirect evaporative cooling of air to sheep f s, in which the mutual connection of the heat from immersion surfaces is realized in such a way that the effectiveness of cooling the air in the object increases by reducing the energy consumption, the pollution of the air in the object is reduced and any cooling conditions for the air in the object are created.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in einer Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung von Luft, die ein Gehäuse mit einer Verdunstungswanne und in diesem Gehäuse angebrachte Wärmeaustauschflächen enthält, die in Form länglicher Platten ausgebildet sind und Kanäle bilden, von denen jeder einen trockenen und einen feuchten Abschnitt hat, die miteinander gekoppelt und echachbrettartig zu den Abschnitten des Nachbarkanals angeordnet sind, wobei die trockenen Abschnitte mit Gebläsen verbundene Eintrittsstutzen und mit dem Objekt verbundene Austittsstutzen haben, während die feuchten Abschnitte mit der Atmosphäre verbunden sind, gemäss der Erfindung jeder trockene und feuchte Abschnitt benachbarter Kanäle an einer der Stirnseiten des Gehäuses durch eine Offnung miteinander verbunden sind, die in der länglichen Platte näher zum trockenen Abschnitt hin ausgeführt ist, wobei jeder benachbarte feuchte Abschnitt an der Stelle der Verbindung mit dem ihm zugehörigen trockenen Abschnitt mit einem Blindflansch versehen ist, während der Eintrittsstutzen der trockenen Abschnitte auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses mit dem Objekt verbunden ist.This object is achieved in that in a system for indirect evaporative cooling of air, which contains a housing with an evaporation trough and heat exchange surfaces fitted in this housing, which are designed in the form of elongated plates and form channels, each of which has a dry and a moist section which are coupled to one another and arranged in an echach-board-like manner to the sections of the adjacent channel, the dry sections having inlet connections connected to fans and outlet connections connected to the object, while the wet sections are connected to the atmosphere, according to the invention, each dry and wet section is adjacent Channels on one of the end faces of the housing are connected to one another by an opening which is made in the elongated plate closer to the dry section, with each adjacent moist section at the point of connection with the associated dry section Em blind flange is provided, while the inlet connection of the dry sections on the opposite end of the housing is connected to the object.

Es ist zweckmässig, die Austrittsstutzen, der trockenen Abschnitte der Kanäle mit einem Steuerschieber zu versehen.It is expedient to provide the outlet connection, the dry sections of the channels with a control slide.

Es existiert eine Variante, bei der es zweckmässig ist, die trockenen und feuchten Abschnitte der Kanäle miteinander durch einen gemeinsamen Luftkanal zu verbinden.There is a variant in which it is expedient to connect the dry and moist sections of the ducts to one another by means of a common air duct.

Es ist erwünscht, die mit den trockenen Abschnitten benachbarten Kanäle verbundenen feuchten Abschnitte der Kanäle mit einem mit einem Steuerschieber ausgerüsteten Stutzen zu versehen.It is desirable to provide the wet sections of the channels connected to the dry sections adjacent to the dry sections with a nozzle equipped with a control slide.

Auf Grund dessen, dass die erfindungsgemässe Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt genau so, wie oben beschrieben, ausgeführt wird, ist es möglich, die Wirksamkeit ihres Betriebs zu erhöhen.Because of the fact that the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object exactly as described above, it is possible to increase the effectiveness of its operation.

Das Wesen der Erfindung besteht in folgendem.The essence of the invention is as follows.

Da die trockenen und feuchten Abschnitte benachbarter Kanäle an einer der Stirnseiten des Gehäuses miteinander verbunden sind und dabei jeder benachbarte feuchte Abschnitt an der Stelle der Verbindung mit dem ihm zugehörigen trockenen Abschnitt mit einem Blindflansch versehen ist, ist es möglich,folgendes auszuführen. Der gesamte Strom der abgekühlten Aussenluft kann am Austritt aus dem trockenen Abschnitt in zwei Teile geteilt werden: einen Teil des Luftstroms leitet man, ohne die Richtung zu ändern, in den feuchten Abschnitt des gleichen Kanals und den anderen Teil - in den feuchten Abschnitt des benachbarten Kanals. Dabei kühl gerade dieser letzte Teil den durch den benachbarten trockenen Abschnitt gehenden Strom der Aussenluft bei konstantem Feuchtigkeitsgehalt in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft ab. Der restliche Teil des Luftstroms, der durch den feuchten Abschnitt seines Kanals strömt, besitzt die Fähigkeit zum Kühlen. Um diese Fähigkeit maximal auszunutzen ist in der erfindungsgemässen Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt vorgesehen, dass der Eintrittsstutzen der trockenen Abschnitte der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses mit dem Objekt verbunden ist. Das ermöglicht es, in diese trockenen Abschnitte einen Luftstrom aus dem Objekt zu leiten, der hier abgekühlt wird ohne Änderung seines Feuchtigkeitsgehalte in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft. Diese Kühlung geschieht durch die Wärmeentnahme durch den Teil des Luftstroms, der durch den benachbarten feuchten Abschnitt geht, dabei Feuchtigkeit aufnimmt und sich erwärmt und dann in die Atmosphäre abgeführt wird.Since the dry and wet sections of adjacent channels are connected to one another at one of the end faces of the housing and each adjacent wet section is provided with a blind flange at the point of connection with the associated dry section, it is possible to carry out the following. The entire flow of the cooled outside air can be divided into two parts at the outlet from the dry section: one part of the air flow is directed, without changing direction, into the damp section of the same duct and the other part - into the damp section of the neighboring one Channel. This last part cools down the flow of the outside air through the neighboring dry section with a constant moisture content in the cooling limit down to the dew point temperature of the outside air. The rest of the airflow that flows through the humid portion of its duct has the ability to cool. In order to utilize this capability to the maximum, the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object provides that the inlet connection of the dry sections of the opposite end face of the housing is connected to the object. This makes it possible to direct an air stream out of the object into these dry sections, which is cooled here without changing its moisture content in the cooling limit down to the dew point temperature of the outside air. This cooling takes place through the removal of heat by the part of the air flow which passes through the adjacent moist section, thereby absorbing moisture and heating up and then being discharged into the atmosphere.

Auf diese Weise ermöglicht die erfindungsgemässe Anlage eine Kühlung der Umlaufluft eines Objekts in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft. Das erhöht die Wirksamkeit der Kühlung, da bei Kühlung der Luft durch Rückumlauf im Vergleich zur Kühlung durch Luftzufuhr von aussen der Energieverbrauch sinkt, die erforderliche Grösse der Wärmeaustauschfläche der Anlage kleiner wird und die Luft des Objekts nicht durch von aussen zugeführte Luft verunreinigt wird. Ausserdem können hier ausser Luft auch andere Stoffe gekühlt werden.In this way, the system according to the invention enables cooling of the circulating air of an object in the Cooling limit down to the dew point temperature of the outside air. This increases the effectiveness of the cooling, since cooling the air by recirculation reduces the energy consumption compared to cooling by air supply from the outside, the required size of the heat exchange surface of the system is smaller and the air of the object is not contaminated by air supplied from outside. In addition, other substances besides air can also be cooled here.

Zum Zwecke einer Verbesserung der konstruktiven und Betriebskennwerte der erfindungsgemässen Anlage ist in einigen Fällen vorgesehen, dass die trockenen und feuchten Abschnitte der Kanäle miteinander durch einen gemeinsamen Luftkanal verbunden sind. Dadurch kann die Anlage in zwei Blöcke unterteilt werden, von denen der eine ausserhalb des Objekts aufgestellt werden kann und der andere in dessen Innenn. Dadurch werden der von den Luftgeblasen erzeugte Lärm im Objekt und wesentlich die Abmessungen des im Innern des Objekts untergebrachten Blocks der Anlage verringert.In order to improve the structural and operational characteristics of the system according to the invention, it is provided in some cases that the dry and moist sections of the ducts are connected to one another by a common air duct. This allows the system to be divided into two blocks, one of which can be placed outside the property and the other inside. As a result, the noise generated by the air blowers in the object and the dimensions of the block of the system accommodated inside the object are substantially reduced.

Um die Möglichkeit einer Kühlung der Luft eines Objekts unter beliebigen Kühlbedingungen (durch Luftzufuhr von aussen, durch Rückumlauf oder durch kombinierte Kühlung) verwirklichen zu können, ist in der Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft eines Objektes vorgesehen, das die Austrittsstutzen der trockenen Abschnitte der Kanäle Steuerschieber haben. Durch Offnen und Schliessen dieser Schieber kann man das Verhältnis der Ströme der Aussenluft oder der rückumlaufenden abgekühlten, in das Objekt geleiteten Luft regulieren. Durch vollkommenes Schliessen eines der Schieber kann die Luft im Objekt entweder nur durch Rückumlauf der Luft oder nur durch Zufuhr von Aussenluft gekühlt werden.In order to be able to realize the possibility of cooling the air of an object under any cooling conditions (by external air supply, by recirculation or by combined cooling), the system for indirect evaporative cooling of the air of an object provides for the outlet connection of the dry sections of the channels Have spool. By opening and closing these slides one can regulate the ratio of the flows of the outside air or the recirculated cooled air directed into the object. By completely closing one of the slides, the air in the object can be cooled either only by recirculating the air or only by supplying outside air.

In der erfindungsgemässen Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft eines Objekts ist es in einigen Fällen zweckmässig, dass die mit den trockenen Abschnitten der benachbarten Kanäle verbundenen feuchten Abschnitte der Kanäle mit einem mit einem Steuerschieber aus-gerüsteten Stutzen versehen sind. Das ermöglicht ein wirk- sames Kühlen der Luft im Objekt ij Winter oder auch be- liebiger anderer Stoffe, z.B. von Lebensmitteln in einer Kühlanlage, wobei dafür die natürliche Kälte der Aussenluft benutzt wird. Dabei entfällt die Notwendigkeit in der Verwendung elektrischer Kühlaggregate, in denen zur Erzeugung künstlicher Kälte Elektroenergie verbraucht wird.In the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air of an object, it is expedient in some cases that the moist sections of the channels connected to the dry sections of the adjacent channels have a control slide equipped nozzles. This enables effectively s ames cooling the air in the object ij winter or loading l iebiger other substances, such as food in a refrigerator, whereby for the natural cooling of the outside air is used. This eliminates the need to use electrical cooling units in which electrical energy is used to generate artificial cooling.

Aus Gesagtem ist ersichtlich, dass die erfinsungegemässe Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt eine Reihe Vorzüge besitzt im Vergleich zu bestehenden Anlagen. Sie ermöglicht das Küh- len der Luft in einem Objekt mit geringerem Energieverbrauch und vermeidet dabei das von aussen verursachte Verunreinigen der Luft des Objekts. Dabei ist die erforderliche Wärmeaustauschfläche der erfindunsgemässen Anlage kleiner als die der bekannten Anlagen. Ausserdem kann die erfindungsgemässe Anlage in einem beliebigen Kühlzustand bei der Kühlung der Luft im Objekt betrieben werden. Die vorliegende Anlage kann konstruktiv in Form von zwei Blöcken ausgebildet werden, von denen jeder ausserhalb des Objekts installiert werden kann. Das gestattet es, den beim Betrieb der Anlage erzeugten Lärm vom Objekt fernzuhalten und ausserdem besser den Nutzraum des Objekts zu verwenden. Und schliesslich ermöglicht die erfindungsgemässe Anlage die Luft im Objekt nicht nur im Sommer, sondern auch im Winter wirksam zu kühlen. Dabei kann sie in der Winterperiode zum Kühlen verschiedener Stoffe, z.B. von Lebensmitteln, verwendet werden. In diesem Fall kann die erfindungsgemässe Anlage z.B. die Funktion einer Kühlanlage ausüben, die die natürliche Aussenkälte ausnutzt. Dabei ist der Energieverbrauch minimal im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Kühlanlagen, die zur Erzeugung künstlicher Kälte erhebliche Mengen Elektroenergie verbrauchen und konstruktiv weniger zuverlässig sind.From what has been said, it can be seen that the plant for indirect evaporative cooling of the air in an object, which is in accordance with the invention, has a number of advantages in comparison with existing plants. It allows Küh- l s of the air in an object with lower energy consumption and will prevent the outside caused by contaminating the air of the object. The required heat exchange surface of the system according to the invention is smaller than that of the known systems. In addition, the system according to the invention can be operated in any cooling state when cooling the air in the object. The present system can be constructed in the form of two blocks, each of which can be installed outside the object. This makes it possible to keep the noise generated during operation of the system away from the object and, moreover, to better use the usable space of the object. And finally, the system according to the invention enables the air in the object to be effectively cooled not only in summer but also in winter. It can be used in the winter period to cool various substances, such as food. In this case, the system according to the invention can, for example, perform the function of a cooling system that uses the natural external cold. The energy consumption is minimal compared to conventional electrical cooling systems, which use considerable amounts of electrical energy to generate artificial cold and are less reliable in terms of design.

Die erfinsungsgemässe Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt kann nicht nur zum Kühlen von Luft verwendet werden. Sie kann in der Kühlgrenze bis auf die Temperatur des Taupunkts der Aussenluft auch beliebige flüssige Stoffe und auch feste dispergierte Stoffe abkühlen.The system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object can not only be used for Air cooling can be used. It can cool any liquid substances and also solid dispersed substances in the cooling limit up to the temperature of the dew point of the outside air.

Kurze Beschreibung von ZeichnungenBrief description of drawings

Im folgenden wird die Erfindung durch konkrete Ausführungsvarianten mit Hinweisen auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, und zwar zeigt:

  • Fig. 1 das prinzipielle Schema einer erfindungsgemässen Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt in Vorderansicht;
  • Fig. 2 dito wie in Fig. 1, in Draufsicht;
  • Fig. 3 das prinzipielle Schema einer anderen Variante der erfindungsgemässen Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt in Draufsicht.
In the following, the invention is explained by concrete design variants with references to the accompanying drawings, namely:
  • Figure 1 shows the schematic diagram of an inventive system for indirect evaporative cooling of the air in an object in a front view.
  • Fig. 2 ditto as in Figure 1, in plan view.
  • Fig. 3 shows the schematic diagram of another variant of the inventive system for indirect evaporative cooling of the air in an object in plan view.

Bevorzugte Ausführungswariante der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die Anlage (Fig. 1) zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine Verdunstungswanne 2 für Wasser untergebracht ist. Im Gehäuse 1 befinden sich Wärmeaustauschflächen in Form länglicher Platten 3. Die Platten können aus beliebigem Material hergestellt werden: aus einem feuchtigkeitsundurchlässigen oder einem kapillarporösen Stoff. Jede Seite einer einzelnen Platte 3 ist teilweise mit einem kapillarporösen und teilweise mit einem feuchtigkeitsundurchlässigen Stoff derart bedeckt, dass, wenn eine Seite der Platte auf einem Teil der Oberfläche mit einem kapillarporosem Stoff bedeckt ist, die andere Seite auf dem gleichen Teil der Platte mit einem feuchtigkeitsundurchlässigen Stoff bedeckt ist und umgekehrt. Eine Reihe Platten 3 bildet senkrechte Kanäle, von denen jeder auf einer Stirnseite des Gehäuses 1 einen trockenen 4 (Fig. 2) und einen feuchten 5a Abschnitt und entsprechend auf der anderen Stirnseite des Gehäuses - einen trockenen 4a und einen feuchten Abschnitt 5 hat, die jeweils miteinander verbunden sind. Die trockenen Abschnitte 4 und 4a und die feuchten Abschnitte 5 und 5a sind zu den Abschnitten des benachbarten Kanals schachbrettartig angeordnet. Dabei haben die trockenen Abschnitte 4 und 4a entsprechende Eintrittsstutzen 6 und 7, die mit Gebläsen 8 und 9 verbunden sind, und mit dem Objekt verbundene Austrittsstutzen 10 und II. Die feuchten Abschnitte 5 und 5a stehen mit der Atmosphäre in Verbindung. Die trockenen 4 und feuchten 5 Abschnitte benachbarten Kanäle sind auf einer der Stirnseiten des Gehäuses I miteinander durch eine Öffnung 12 verbunden, die in der länglichen Platte 3 näher zum Ende des trockenen Abschnitts hin ausgeführt ist. Jeder benachbarte feuchte Abschnitt 5 ist an der Stelle der Verbindung mit dem ihm zugehörigen trockenen Abschnitt 4a mit einem Blindflansch 13 ausgerüstet, während der Eintrittsstutzen 7 des trockenen Abschnitts 4a der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses I über das Gebläse 9 mit dem Objekt verbunden ist.The system (Fig. 1) for indirect evaporative cooling of the air in an object consists of a housing 1 in which an evaporation pan 2 for water is housed. In the housing 1 there are heat exchange surfaces in the form of elongated plates 3. The plates can be made from any material: from a moisture-impermeable or a capillary-porous material. Each side of a single plate 3 is partly covered with a capillary-porous and partly with a moisture-impermeable material such that when one side of the plate is covered with a capillary-porous substance on part of the surface, the other side on the same part of the plate with a moisture-proof material is covered and vice versa. A row of plates 3 forms vertical channels, each of which has a dry 4 (FIG. 2) and a moist 5a section on one end of the housing 1 and a dry 4a and a moist section 5 on the other end of the housing, which are connected to each other. The dry sections 4 and 4a and the wet sections 5 and 5a are arranged in a checkerboard manner with respect to the sections of the adjacent channel. The dry sections 4 and 4a have corresponding inlet connections 6 and 7, which are connected to fans 8 and 9, and outlet connections 10 and II connected to the object. The moist sections 5 and 5a are connected to the atmosphere. The channels 4 adjacent to the dry and 5 wet sections are connected to one another on one of the end faces of the housing I by an opening 12 which is made in the elongated plate 3 closer to the end of the dry section. Each adjacent moist section 5 is equipped with a blind flange 13 at the point of connection to the associated dry section 4a, while the inlet connection 7 of the dry section 4a of the opposite end face of the housing I is connected to the object via the blower 9.

Ausserdem kann die erfindungsgemässe Anlage so ausgeführt sein, dass die Austrittsstutzen 10 und II der trockenen Abschnitte 4 und 4a mit Steuerschiebern 14 und 15 versehen sind. Eine Ausführungsvariante der Anlage (Fig. 3) sieht vor, dass die trockenen Abschnitte 4 und die feuchten Abschnitte 5a eines Kanals miteinander durch einen gemeinsamen Luftkanal 16 verbunden sind. Die mit den trockenen Abschnitten 4 benachbarten Kanäle verbundenen feuchten Abschnitte 5 der Kanäle können mit einem mit einem steuerschieber 18 ausgerüsteten Stutzen 17 versehen sein.In addition, the system according to the invention can be designed such that the outlet connections 10 and II of the dry sections 4 and 4a are provided with control slides 14 and 15. An embodiment variant of the system (FIG. 3) provides that the dry sections 4 and the moist sections 5a of a duct are connected to one another by a common air duct 16. The wet sections 5 of the channels connected to the dry sections 4 adjacent channels can be provided with a nozzle 17 equipped with a control slide 18.

Die Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt funktioniert in der SommerDeriode folgendermassen. Der Steuerschieber 18 ist geöffnet. In Fig. I und 2 sind nur zwei benachbarte Kanäle abgebildet, deren Anzahl sich ändern kann. Betrachten wir den betrieb der Anlage beim Kühlen der Luft in einem Objekt in der Betriebsart mit vollkommenem Rückumlauf (der Steuerschieber 14 i- fest geschlossen).Der Strom 19 der Aussenluft wird aus der Atmosphäre mit Hilfe des Gebläses 8 durch den Stutzen 6 in die trockenen Abschnitte 4 geleitet, wo er in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft ohne Änderung seines Feuchtigkeitsgehalts abgekühlt wird. Beim Austritt aus den trockenen Abschnitten 4 wird der Luftstrom 19 geteilt. Ein Teil 20 gelangt durch die Öffnungen 12 in die benachbarten feuchten Abschnitte 5, während der andere Teil 21 geradeaus in Richtung des Stroms in die feuchten Abschnitte 5a geleitet wird. Beim Durchgang durch die trockenen Abschnitte 4 gibt der Aussenluftstrom 19 seine Wärme durch die Trennplatten 3 an cen Teil 20 des Stroms ab, der durch die benachbarten feuchten Abschnitte 5 in entgegengesetzter Richtung fliesst. Hier erwärmt sich der Teil 20 des Luftstroms bis auf eine der Temperatur des zugeführten Aussenluftstroms nahe liegende Temperatur. Ausserdem nimmt er durch Verdunstung von Feuchtigkeit von der benetzten Oberfläche der feuchten Abschnitte 5 Feuchtigkeit bis zu einer relativen Feuchtigkeit von annähernd 100% auf, und in diesem Zustand wird der Teil 20 des feuchten Luftstroms durch den Stutzen 17 in die Atmosphäre abgeführt.The plant for indirect evaporative cooling the air in an object works in the S ommerDeriode follows. The control slide 18 is open. I and 2 show only two adjacent channels, the number of which can change. Let us consider the operation of the system when cooling the air in an object in the operating mode with full return (the control valve The flow 19 of the outside air is conducted from the atmosphere with the aid of the blower 8 through the nozzle 6 into the dry sections 4, where it is cooled down in the cooling limit to the dew point temperature of the outside air without changing its moisture content . When leaving the dry sections 4, the air flow 19 is divided. One part 20 passes through the openings 12 into the adjacent wet sections 5, while the other part 21 is directed straight in the direction of the flow into the wet sections 5a. When passing through the dry sections 4, the outside air flow 19 gives off its heat through the separating plates 3 to the cen part 20 of the flow which flows through the adjacent moist sections 5 in the opposite direction. Here, part 20 of the air flow heats up to a temperature close to the temperature of the supplied outside air flow. It also absorbs moisture to approximately 100% relative humidity by evaporation of moisture from the wetted surface of the wet sections 5, and in this condition part 20 of the wet air flow is discharged through the nozzle 17 to the atmosphere.

Ein Luftstrom 22 wird durch das Gebläse 9 aus dem Objekt durch den Stutzen 7 in die trockenen Abschnitte 4a. geleitet, die mit den feuchten Abschnitten 5a, zu denen im Gegenstrom der Teil 21 des vorgekühlten Aussenluftstroms geleitet wird, nacheinander sich abwechseln. Hier findet ein wärmeentzug in Richtung von dem Strom 22 der rückumlaufenden Luft des Objekts durch die Platten 3 zu dem Teil 21 des vorgekühlten Aussenluftstroms statt. Der letztere erwärmt sich dabei und nimmt Feuchtigkeit durch Verdunstung von der benetzten Oberfläche der feuchten Abschnitte 5a bis zu einer relativen Feuchtigkeit von annäherd 100% auf und wird in diesem Zustand in die Atmosphäre abgeführt. Der dem Objekt entnommene Luftstrom 22 läuft durch die trockenen Abschnitte 4a und kühlt sich in der Kühlgrenze bis auf die Temperatur des Taupunkts der Aussenluft ohne Änderung seines Feuchtigkeitsgehalts ab und kommt in diesem Zustand durch den Stutzen 11 in das Objekt zurück. Auf diese Weise wird die Rückumlaufkühlung der Luft im Objekt vorgenommen.An air flow 22 is blown by the blower 9 from the object through the nozzle 7 into the dry sections 4a. passed, which alternate with the moist sections 5a, to which part 21 of the pre-cooled outside air flow is directed in countercurrent. Here, heat is extracted in the direction of the flow 22 of the recirculating air of the object through the plates 3 to the part 21 of the pre-cooled outside air flow. The latter heats up and absorbs moisture by evaporation from the wetted surface of the moist sections 5a to a relative humidity of approximately 100% and is discharged into the atmosphere in this state. The removed the object air stream 22 passes through the dry sections 4a and is cooled in the K ühlgrenze to the temperature of the dew point of the off senluft from without changing its moisture content and comes back in this state through the nozzle 11 in the object. In this way, the air is recirculated in the building.

Wenn die Aufgabe besteht, die Luft im Objekt nicht durch Rückumlauf zu kühlen, sondern teilweise oder vollkommen durch Zufuhr von Aussenluft in das Objekt (diese Aufgabe kann entstehen, um irgendwelchen speziellen technologischen oder sanitären und hydienischen Anforderungen zu entsprechen), wird in diesem Fall im Austrittsstutzen 10 des trockenen Abschnitts 4 der steuerschieber 14 vollkommen oder teilweise geföffnet. Gleichzeitig wird in entsprechender Weise der am Austrittsstutzen 11 der trokkenen Abschnitte 4a angebrachte Steuerschieber 15 vollkommen oder teilweise geschlossen. Dabei gelangt ein bestimmter Teil 23 der gekühlten Aussenluft durch den Austrittsstutzen 10 unmittelbar in das Objekt.If the task is not to cool the air in the object by recirculation, but partly or completely by supplying outside air into the object (this task can arise in order to meet any special technological or sanitary and hygienic requirements), in this case the Outlet port 10 of the dry section 4 of the spool 14 fully or partially opened. At the same time, the control slide 15 attached to the outlet connection 11 of the dry sections 4a is completely or partially closed. A certain part 23 of the cooled outside air passes directly through the outlet nozzle 10 into the object.

Wenn die Notwendigkeit besteht, die Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt in Blöcke (Fig. 3) zu zerlegen, wird ein gemeinsamer Luftkanal 16 verwendet, der die trockenen 4 und feuchten 5a Abschnitte der Kanäle miteinander verbindet.If there is a need to break down the system for indirect evaporative cooling of the air in an object into blocks (FIG. 3), a common air duct 16 is used which connects the dry 4 and moist 5a sections of the ducts to one another.

Diese technische Lösung vereinfacht in vielen Fällen die konstruktive Gestaltung und Unterbringung der Anlage im Objekt, da jeder Block der Anlage sowohl im Objekt, als auch ausserhalb desselben untergebracht werden kann.In many cases, this technical solution simplifies the constructive design and placement of the system in the object, since each block of the system can be accommodated both in the object and outside of it.

Die erfindungsgemässe Anlage kann ohne irgendwelche wesentliche konstruktive Änderungen wirksam nicht nur in der Sommerperiode sondern auch im Winter funktionieren.The system according to the invention can function effectively not only in the summer period but also in winter without any significant design changes.

Die Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt funktioniert in der Winterperiode folgendermassen. Der Steuerschieber 18 ist geschlossen (Fig, 1 und Fig. 2). Der Strom 19 der kalten Aussenluft wird mit Hilfe des Gebläses 8 durch den Stutzen 6 zuerst in den trockenen 4 und dann in den feuchten 5a Abschnitt der Kanäle geleitet, von wo er in die Atmosphäre abgeführt wird. Gleichzeitig wird mit Hilfe des Gebläses 9 durch den Stutzen 7 ein Luftstrom 2? aus dem Objekt in den trockenen Abschnitt 4a entgegen den; Aussenluftstrom 19 geleitet. Im trockenen Abschnitt 4a wird der Luftstrom 22 aus dem Objekt durch Oberflächenwärmeaustausch mit der durch den feuchten Abschnitt 5a fliessenden kalten Aussenluft gekühlt. Danach wird der rückumlaufende Strom 22 der gekühlten Luft durch den Stutzen 11 zurück ins Objekt geleitet. Wenn man die Platten 3 des feuchten Abschnitts 5a mit Wasser benetzt, so stellt die Temperatur des Nassthermometers der Aussenluft eine Kühlgrenze für die rückumlaufende Luft des Objekts im trockenen Abschnitt 4a dar. Wenn die Temperatur der Aussenluft unter 0°C liegt, bildet sich Eis auf den mit Wasser benetzten Platten 3, was zur Akkumulation von Kälte beiträgt, die zum Kühlen des aus dem Objekt kommenden Luftstroms 22 verbraucht wird, der durch den trockenen Abschnitt 4a rückumlauft. Wenn man die Platten 3 mit Wasser nicht benetzt, so bildet die Temperatur der Aussenluft eine Kühlgrenze für die Luft des Objektes. Es ist erwähnenswert, dass die im trokkenen Abschnitt 4a abgekühlte Luft nicht nur zur Erhaltung notwendiger Kennwerte im Objekt, sondern uach zum Kühlen z.B. von in diesem Objekt gelagerten Lebensmitteln verwendet werden kann. Dadurch kann man in den Wintermonaten auf die Verwendung elektrischer Kühlanlagen verzichten, in denen für die Erzeugung künstlicher Kälte Elektroenergie verbraucht wird.The system for indirect evaporative cooling of the air in an object works as follows in the winter period. The control slide 18 is closed (FIGS. 1 and 2). The stream 19 of the cold outside air is passed with the aid of the blower 8 through the nozzle 6 first into the dry 4 and then into the moist 5a section of the channels, from where it is discharged into the atmosphere. At the same time, with the help of the blower 9 the nozzle 7 an air flow 2? from the object into the dry section 4a against the; Outside air flow 19 passed. In the dry section 4a, the air flow 2 2 from the object is cooled by surface heat exchange with the cold outside air flowing through the moist section 5a. The recirculating stream 22 of the cooled air is then conducted back through the nozzle 11 into the object. If the plates 3 of the moist section 5a are wetted with water, the temperature of the wet thermometer of the outside air constitutes a cooling limit for the air circulating around the object in the dry section 4a. If the temperature of the outside air is below 0 ° C., ice forms the water-wetted plates 3, which contributes to the accumulation of cold that is used to cool the air flow 22 coming from the object, which flows back through the dry section 4a. If the plates 3 are not wetted with water, the temperature of the outside air forms a cooling limit for the air of the object. It is worth mentioning that the air cooled in the dry section 4a can be used not only to maintain the necessary parameters in the object, but also for cooling, for example, foods stored in this object. This means that in the winter months you can do without the use of electrical cooling systems in which electrical energy is used to generate artificial cold.

Durch die erfindungsgemässe Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung von Luft in einem Objekt kann die Luft im Objekt ohne ihre Verunreinigung wirkungsvoll abgekühlt werden.The inventive system for indirect evaporative cooling of air in an object enables the air in the object to be cooled effectively without being contaminated.

Beim Betrieb der Anlage werden der Energieverbrauch um 12 bis 18% verringert und die erforderliche Wärmeaustauschfläche um den gleichen wert im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen verkleinert.When operating the system, the energy consumption is reduced by 12 to 18% and the required heat exchange area is reduced by the same value in comparison with known devices.

Die erfindungsgemässe Anlage kann sowohl das einem Block, als auch aus mehreren Blöcken bestehend hergestellt werden.The system according to the invention can be produced both from a block and from several blocks.

Zum Schluss muss erwähnt werden, dass die erfindungsgemässe Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt nicht nur zum Kühlen der Luft in einem Objekt in den Sommermonaten, sondern auch zum Kühlen der Luft im Objekt im Winter verwendet werden kann, um bestimmte Kennwerte des Mikroklimas in den Räumen aufrechtzuerhalten.In conclusion, it must be mentioned that the system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object can be used not only for cooling the air in an object in the summer months, but also for cooling the air in the object in winter, in order to determine certain characteristics of the microclimate maintain in the rooms.

Besonders muss hervorgehoben werden, dass die erfindungsgemässe Anlage nicht nur zum Kühlen von Luft oder eines Gases in der Kühlgrenze bis auf die Taupunkttemperatur der Aussenluft verwendet werden kann, sondern auch beliebiger anderer Stoffe im festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand. Wichtig dabei ist, dass beim Kühlen diese Stoffe sich ebenso durch die trockenen Abschnitte der Kanäle transportieren lassen wie die Luft des Objekts. Bei flüssigen und gasförmigen Stoffen bestehen dabei keine Schwierigkeiten. Zum Kühlen fester Stoffe ist es zweckmässig, sie in dispergiertem Zustand oder in einer quasiflüssigen Schicht zu transportieren.In particular, it must be emphasized that the system according to the invention can be used not only for cooling air or a gas in the cooling limit to the dew point temperature of the outside air, but also for any other substances in the solid, liquid or gaseous state. It is important that when cooling, these substances can be transported through the dry sections of the channels as well as the air of the object. There are no difficulties with liquid and gaseous substances. For cooling solid materials, it is advisable to transport them in a dispersed state or in a quasi-liquid layer.

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

Die erfindungsgemässe Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt kann auf dem Gebiet der Klimaregelung in verschiedenen Räumen und Objekten sowie in der Kühltechnik zum Kühlen verschiedenartiger Stoffe oder zum Aufrechterhalten erforderlicher Temperaturwerte der Luft in Objekten ihre Anwendung finden.The system according to the invention for indirect evaporative cooling of the air in an object can be used in the field of climate control in various rooms and objects as well as in cooling technology for cooling various substances or for maintaining the required temperature values of the air in objects.

Claims (4)

1. Anlage zur indirekten Verdunstungskühlung der Luft in einem Objekt, die ein Gehäuse (1) mit einer Verdunstungswanne (2) und in diesem Gehäuse (1) angebrachte Wärmeaustauschflächen enthält, die in Form länglicher Platten (3) ausgebildet sind und Kanäle bilden, von denen jeder einen trockenen (4) und feuchten Abschnitt (5a) hat die miteinander gekoppelt und schachbrettartig zu den Abschnitten (4a, 5) des Nachbarkanals angeordnet sind, wobei die trockenen Abschnitte (4, 4a) mit Gebläsen (8, 9) verbundene Eintrittsstutzen (6, 7) und mit dem Objekt verbundene Austrittsstutzen (10,11) haben, während die feuchten Abschnitte (5, 5a) mit der Atmosphäre verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , dass jeder trockene (4) und feuchte (5) Abschnitt benachbarten Kanäle an einer der Stirnseiten des Gehäuses (1) durch eine Öffnung (12) miteinander verbunden sind, die in der länglichen Platte (3) näher zum Ende des trockenen (4) Abschnitts hin ausgeführt ist, wobei jeder benachbarte feuchte (5) Abschnitt an der Stelle der Verbindung mit dem ihm zugehörigen trockenen (4a)-Abschnitt mit einem Blindflansch (13) versehen ist, während der Eintrittsstutzen (7) der trockenen Abschnitte (4a) auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses (1) mit dem Objekt verbunden ist.1. Plant for indirect evaporative cooling of the air in an object, which contains a housing (1) with an evaporation pan (2) and in this housing (1) attached heat exchange surfaces, which are designed in the form of elongated plates (3) and form channels, by each of which has a dry (4) and moist section (5a) which are coupled to one another and arranged in a checkerboard manner to the sections (4a, 5) of the adjacent channel, the dry sections (4, 4a) connected to fans (8, 9) (6, 7) and outlet connections (10, 11) connected to the object, while the moist sections (5, 5a) are connected to the atmosphere, characterized in that each dry (4) and wet (5) section has adjacent channels are connected to each other on one of the end faces of the housing (1) by an opening (12) which is made in the elongated plate (3) closer to the end of the dry (4) section, each adjacent moist (5) section tt is provided with a blind flange (13) at the point of connection with the associated dry (4a) section, while the inlet connection (7) of the dry sections (4a) is connected to the object on the opposite end face of the housing (1) is. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsstutzen (10, 11) der trockenen Abschnitte (4, 4a) mit Steuerschiebern (14, 15) ausgerüstet sind.2. Plant according to claim 1, characterized in that the outlet nozzle (10, 11) of the dry sections (4, 4a) are equipped with control slides (14, 15). 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die trockenen (4) und feuchten (5a) Abschnitte der Kanäle miteinander durch einen gemeinsamen Luftkanal (16) verbunden sind.3. Installation according to claim 1, characterized in that the dry (4) and wet (5a) sections of the channels are connected to one another by a common air channel (16). 4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die mit den trockenen (4) Abschnitten benachbarter Kanäle verbundenen feuchten (5) Abschnitte der Kanäle mit einem mit einem Steuerschieber (18) ausgerüsteten Stutzen (17) versehen sind.4. System according to claim 1, characterized in that the moist (5) sections of the channels connected to the dry (4) sections of adjacent channels are provided with a nozzle (17) equipped with a control slide (18).
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