GR20170100232A - Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces - Google Patents

Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces Download PDF

Info

Publication number
GR20170100232A
GR20170100232A GR20170100232A GR20170100232A GR20170100232A GR 20170100232 A GR20170100232 A GR 20170100232A GR 20170100232 A GR20170100232 A GR 20170100232A GR 20170100232 A GR20170100232 A GR 20170100232A GR 20170100232 A GR20170100232 A GR 20170100232A
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
air
cooling
evaporator
condenser
conditioning unit
Prior art date
Application number
GR20170100232A
Other languages
Greek (el)
Inventor
Δημητριος Ζαχαρια Ανδριανος
Αθανασιος Δημητριου Σπηλιωτης
Εμμανουηλ Μοσχονα Ραγκουσης
Original Assignee
Δημητριος Ζαχαρια Ανδριανος
Αθανασιος Δημητριου Σπηλιωτης
Εμμανουηλ Μοσχονα Ραγκουσης
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Δημητριος Ζαχαρια Ανδριανος, Αθανασιος Δημητριου Σπηλιωτης, Εμμανουηλ Μοσχονα Ραγκουσης filed Critical Δημητριος Ζαχαρια Ανδριανος
Priority to GR20170100232A priority Critical patent/GR20170100232A/en
Publication of GR20170100232A publication Critical patent/GR20170100232A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00Air-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
    • F24F5/0007Air-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
    • F24F5/0035Air-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 using evaporation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D5/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

Novelty: a compactly-structured device aiming at the cooling and humidification of outdoor spaces subjected to high environmental temperatures is disclosed. Technical features: cooling is achieved by combination of the adiabatic cooling principle (water evaporation in filing liquid 1) and the cooling thermodynamic cycle 2 (fig.1). Passing through the filling material 1, the air gets humidified and adiabatically cooled by water evaporation; in the sequel, the air is further cooled in the vanned heat exchanger 2 by heat exchange with the cooling fluid used in the cooling thermodynamic cycle (fig.2).

Description

Μονάδα κλιματισμού εξωτερικών χώρων υψηλών θερμοκρασιών High temperature outdoor air conditioning unit

Η παρούσα εφεύρεση αφορά σε μία κλιματιστική μονάδα (συμπαγούς δομής) με σκοπό τον δροσισμό-κλιματισμό (ψύξη και ύγρανση) εξωτερικών χώρων, υπαιθρίων και ημι-υπαιθρίων , με υψηλές περιβαλλοντικές θερμοκρασίες (μεγαλύτερες από 40°C) συμφώνως προς την κύρια έννοια της αξιώσεως ευρεσιτεχνίας 1. The present invention relates to an air conditioning unit (compact structure) for the purpose of cooling-air conditioning (cooling and humidifying) outdoor, outdoor and semi-outdoor spaces, with high ambient temperatures (greater than 40°C) in accordance with the main meaning of the claim patent 1.

Κοινό γνώρισμα κλιματιστικών μονάδων που προσπαθούν να πετύχουν παρόμοιο αποτέλεσμα αποτελεί η χρήση αποκλειστικά είτε της υδρο-νέφωσης είτε της αδιαβατικής ψύξης του αέρα μέσω εξάτμισης νερού. Μειονέκτημα των τεχνικών αυτών είναι η επίτευξη ψύξης του εισερχόμενου αέρα το μέγιστο κατά 20°C και εξαρτάται απόλυτα από τη σχετική υγρασία του εισερχόμενου αέρα. A common feature of air conditioning units that try to achieve a similar effect is the use exclusively of either hydro-mist or adiabatic cooling of the air through water evaporation. A disadvantage of these techniques is that the cooling of the incoming air is achieved by a maximum of 20°C and it depends entirely on the relative humidity of the incoming air.

Παρόμοια, οι κλιματιστικές μονάδες εσωτερικών χώρων κλιματίζουν τον αέρα χρησιμοποιώντας το γνωστό θερμοδυναμικό κύκλο των ψυκτικών μηχανών. Περιορίζονται όμως από τις περιβαλλοντικές συνθήκες (μέγιστη θερμοκρασία εξωτερικού χώρου 43°C και μέγιστη θερμοκρασία εσωτερικού χώρου 28°C) αλλά και στην περίπτωση που κατασκευάζονταν για τις συνθήκες αυτές θα ήταν ενεργοβόρες και δύσχρηστες λόγω των διαστάσεων τους. Οπότε δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως έχουν για την επίτευξη των ζητούμενων συνθηκών. Similarly, indoor air conditioning units condition the air using the well-known thermodynamic cycle of refrigerating machines. However, they are limited by the environmental conditions (maximum outdoor temperature 43°C and maximum indoor temperature 28°C) but even if they were manufactured for these conditions, they would be energy-consuming and difficult to use due to their dimensions. So they cannot be used as they are to achieve the requested conditions.

Σκοπός της παρούσας εφεύρεσης είναι η κατασκευή μιας κλιματιστικής μονάδας που να μπορεί να κλιματίσει εξωτερικούς και μη- χώρους που παρουσιάζουν μεγάλη θερμοκρασιακή διαφορά μεταξύ της υπάρχουσας θερμοκρασίας του εισερχόμενου αέρα και της επιθυμητής με σκοπό την επίτευξη συνθηκών άνεσης. Ο όρος 'κλιματίσει' αναφέρεται εκτός της θερμοκρασίας και στην σχετική υγρασία. The purpose of the present invention is the construction of an air conditioning unit that can air condition external and non-spaces that present a large temperature difference between the existing temperature of the incoming air and the desired one in order to achieve comfort conditions. The term 'air condition' refers to relative humidity in addition to temperature.

Η λύση του προβλήματος αυτού επιτυγχάνεται συμφώνως προς την εφεύρεση δια των γνωρισμάτων που αναφέρονται εις την αξίωση 1. The solution to this problem is achieved according to the invention by the features mentioned in claim 1.

Η χρήση μεμονωμένα των τεχνολογιών της υδρονέφωσης ή της αδιαβατικής ψύξης μέσω εξάτμισης νερού σε πληρωτικό υλικό ή του ψυκτικού θερμοδυναμικού κύκλου δεν επιτυγχάνει το επιθυμητό αποτέλεσμα της δημιουργίας συνθηκών άνεσης σε εξωτερικούς χώρους λόγω των τεχνολογικών και θερμοδυναμικών περιορισμών που αναφέρθηκαν. Using alone the technologies of misting or adiabatic cooling by evaporating water in a filler material or the cooling thermodynamic cycle does not achieve the desired effect of creating comfortable conditions in outdoor spaces due to the technological and thermodynamic limitations mentioned.

Η παρούσα μονάδα που προτείνεται συνδυάζει και τις δυο τεχνολογίες ώστε να επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα (Σχήμα 1). Ο αέρας πρώτα διέρχεται μέσα από διαβρεχόμενο πληρωτικό υλικό (1) (το οποίο προσφέρει την απαιτούμενη επιφάνεια διαβροχής και αλληλεπίδρασης αέρα και νερού), όπου υγραίνεται και ψύχεται αδιαβατικά από την εξάτμιση του νερού (το νερό παρέχεται με αντλία μέσω διανομέα στο πληρωτικό υλικό από τη δεξαμενή (3) που βρίσκεται στο κάτω μέρος της μονάδας - Σχήμα 2). The present proposed unit combines both technologies in order to achieve the desired result (Figure 1). The air first passes through a wettable filler (1) (which provides the required wetting and air-water interaction surface), where it is humidified and cooled adiabatically by the evaporation of the water (the water is supplied by a pump through a distributor to the filler from the tank (3) located at the bottom of the unit - Figure 2).

Στη συνέχεια ο αέρας διέρχεται από πτερυγιοφόρο εναλλάκτη (2) (εξατμιστής, κατασκευασμένος συνήθως από συστοιχία χαλκο-σωλήνων και μηχανικώς συγκρατημένα/πακτωμένα φύλλα αλουμινίου που προσφέρουν αυξημένη επιφάνεια εναλλαγής), όπου ψύχεται περαιτέρω με τη χρήση του ψυκτικού θερμοδυναμικού κύκλου (Σχήμα 2). The air then passes through a fin exchanger (2) (evaporator, usually made of a copper-tube array and mechanically held/hardened aluminum foils that offer an increased exchange surface), where it is further cooled using the cooling thermodynamic cycle (Figure 2).

Στην συγκεκριμένη μονάδα χρησιμοποιείται ανεμιστήρας υψηλής στατικής πίεσης (4) ώστε να υπερνικά την προκύπτουσα στατική πίεση από το διαβρεχόμενο πληρωτικό υλικό και από τον εναλλάκτη-εξατμιστή και επιπλέον ο εξερχόμενος αέρας να μπορεί να έχει την απαραίτητη ταχύτητα ώστε η συσκευή να έχει ένα βεληνεκές τουλάχιστον έως 10μετ. Το τελευταίο χαρακτηριστικό είναι απαραίτητο ώστε η συσκευή να μπορεί να τοποθετηθεί όσο το δυνατόν πιο μακριά από τον προς κλιματισμό χώρο, ώστε να επιτυγχάνονται και συνθήκες άνεσης από πλευράς θορύβου. In this particular unit, a high static pressure fan (4) is used to overcome the static pressure resulting from the wetted filler material and from the exchanger-evaporator and in addition the outgoing air can have the necessary speed so that the device has a range of at least up to 10 m. The last feature is necessary so that the device can be placed as far as possible from the space to be air-conditioned, so as to achieve comfort conditions in terms of noise.

Η δεξαμενή (3) που υπάρχει στο κάτω μέρος της μονάδας προσφέρει αυτονομία στη χρήση της συσκευής και επαναχρησιμοποίηση του πλεονάζοντος νερού στο τέλος του πληρωτικού υλικού. Μπορεί όμως να είναι συνδεδεμένη μόνιμα με το δίκτυο του νερού για μεγαλύτερη αυτονομία στη λειτουργία της. The tank (3) present at the bottom of the unit offers autonomy in the use of the device and reuse of excess water at the end of the filling material. However, it can be permanently connected to the water network for greater autonomy in its operation.

Σχετικά με τα υπόλοιπα μέρη του ψυκτικού κύκλου, χρησιμοποιούνται συμπιεστής ατμών ψυκτικού ρευστού (5), συμπυκνωτής (6) (συνήθως πτερυγιοφόρος), ανεμιστήρας συμπυκνωτή (7) και εκτονωτική διάταξη του συμπυκνωμένου υπόψυκτου ψυκτικού ρευστού. Regarding the remaining parts of the refrigeration cycle, a refrigerant vapor compressor (5), a condenser (6) (usually finned), a condenser fan (7) and an expansion device of the condensed subcooled refrigerant are used.

Αναφορικά με τον έλεγχο της μονάδας, χρησιμοποιείται ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, δηλαδή θερμοστάτης και επιλογέας ταχυτήτων του ανεμιστήρα. Στην διακριτική ευχέρεια του κατασκευαστή είναι και η χρήση υγροστάτη για τον έλεγχο της διάταξης της αδιαβατικής ψύξης. Regarding the control of the unit, an electronic control unit is used, i.e. thermostat and fan speed selector. The use of a hygrostat to control the adiabatic cooling arrangement is also at the manufacturer's discretion.

Claims (1)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ Μονάδα κλιματισμού εξωτερικών χώρων υψηλών θερμοκρασιών, χαρακτηριζόμενη εκ του ότι είναι συμπαγής και δεν απαιτείται μόνιμη εγκατάσταση, και όπου ο αέρας κλιματίζεται πρώτα με αδιαβατική ψύξη από εξάτμιση νερού (1) και στη συνέχεια με εναλλαγή από την εξάτμιση ψυκτικού ρευστού (2). Συσκευή χαρακτηριζόμενη εκ του ότι περιλαμβάνει διαβρεχόμενο πληρωτικό υλικό (1) και μέρη συμβατικού κλιματιστικού, όπως ψυκτικό συμπιεστή (5), συμπυκνωτή υψηλών θερμοκρασιών (6), εξατμιστή (2) και αντίστοιχους ανεμιστήρες (4). Τα επιμέρους στοιχεία έχουν τοποθετηθεί με τέτοιο τρόπο (Σχήμα 2) ώστε να επιτυγχάνεται η ροή του εισερχόμενου προς κλιματισμό αέρα μεταξύ του πληρωτικού υλικού και του εξατμιστή και η επιστροφή του προς τον κλιματιζόμενο χώρο. Αντίστοιχα, ο συμπυκνωτής (6) και ο ανεμιστήρας του (7) είναι τοποθετημένοι έτσι ώστε ο αέρας του εξωτερικού μη κλιματιζόμενου χώρου, όπου χρησιμοποιείτε στον συμπυκνωτή, να μην ανακυκλώνεται. Το νερό που χρησιμοποιείται για την διαβροχή του πληρωτικού υλικού, ανακυκλοφορείται από βυθιζόμενη αντλία μέσα στην δεξαμενή (3).High temperature outdoor air conditioning unit, characterized by being compact and requiring no permanent installation, and where the air is conditioned first by adiabatic cooling by evaporating water (1) and then by alternating cooling by evaporating refrigerant (2). Device characterized in that it includes a wettable filler (1) and parts of a conventional air conditioner, such as a refrigerant compressor (5), a high-temperature condenser (6), an evaporator (2) and corresponding fans (4). The individual elements have been placed in such a way (Figure 2) that the flow of incoming air for conditioning is achieved between the filling material and the evaporator and its return to the conditioned space. Accordingly, the condenser (6) and its fan (7) are positioned so that the air of the outside non-conditioned room, where you use in the condenser, is not recirculated. The water used to wet the filler material is recirculated by a submersible pump into the tank (3). Συσκευή συμφώνως προς την αξίωση 1, χαρακτηριζόμενη από τη χρήση διαβρεχόμενου πληρωτικού υλικού (1) σε συνδυασμό με πτερυγιοφόρο εναλλάκτη (εξατμιστής) (2) που αποτελεί μέρος ψυκτικού θερμοδυναμικού κύκλου και ανεμιστήρα υψηλής στατικής πίεσης (4).Apparatus according to claim 1, characterized by the use of a wettable filler (1) in combination with a vane exchanger (evaporator) (2) forming part of a cooling thermodynamic cycle and a high static pressure fan (4). Συσκευή συμφώνως προς την αξίωση 1 ή και 2, χαρακτηριζόμενη από ανεμιστήρα υψηλής στατικής πίεσης.Device according to claim 1 or 2, characterized by a high static pressure fan. Συσκευή συμφώνως προς την αξίωση 1 ή και 2, χαρακτηριζόμενη από υψηλό βαθμό ενεργειακής απόδοσης (C.O.P)Device according to claim 1 or 2, characterized by a high degree of energy efficiency (C.O.P) Συσκευή συμφώνως προς την αξίωση 1 ή και 2, χαρακτηριζόμενη από υψηλό βαθμό εποχιακής ενεργειακής απόδοσης (S.E.E.R).Device according to claim 1 or 2, characterized by a high degree of seasonal energy efficiency (S.E.E.R).
GR20170100232A 2017-05-15 2017-05-15 Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces GR20170100232A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20170100232A GR20170100232A (en) 2017-05-15 2017-05-15 Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20170100232A GR20170100232A (en) 2017-05-15 2017-05-15 Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR20170100232A true GR20170100232A (en) 2019-02-25

Family

ID=65657150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20170100232A GR20170100232A (en) 2017-05-15 2017-05-15 Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces

Country Status (1)

Country Link
GR (1) GR20170100232A (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827733A (en) * 1987-10-20 1989-05-09 Dinh Company Inc. Indirect evaporative cooling system
DE4135431A1 (en) * 1991-10-24 1993-05-19 Menerga Apparatebau Gmbh Multimode, high output room air conditioning unit - includes sections for adiabatic cooling supported by recuperative heat exchangers and refrigerator
DE19508183A1 (en) * 1995-03-09 1996-09-12 Dresden Lufttech Anlagen Cooling of air by air conditioning plant
US20060118979A1 (en) * 2002-11-27 2006-06-08 Edgar Beck Method and device for cooling circulating air
GB2455332A (en) * 2007-12-05 2009-06-10 Oxycom Beheer Bv A combined heat exchange system supplying cooled air
GB2464284A (en) * 2008-10-08 2010-04-14 Hewlett Packard Development Co Data Centre Cooling Apparatus and Method
US20100281896A1 (en) * 2009-04-26 2010-11-11 Al Watban Alaa Abdulkareem Evaporative Air Cooler With Multi Stages Cooling And Or Heating With Or Without Cooling Coil
WO2011074005A2 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Sukhdarshan Singh Dhaliwal A pre-cooling system and method for pre-cooling air
CN205156671U (en) * 2015-11-10 2016-04-13 东莞菱和宝德冷热设备有限公司 Cross air -out and crossflow type cooling tower with high -static -pressure axial -flow fan

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827733A (en) * 1987-10-20 1989-05-09 Dinh Company Inc. Indirect evaporative cooling system
DE4135431A1 (en) * 1991-10-24 1993-05-19 Menerga Apparatebau Gmbh Multimode, high output room air conditioning unit - includes sections for adiabatic cooling supported by recuperative heat exchangers and refrigerator
DE19508183A1 (en) * 1995-03-09 1996-09-12 Dresden Lufttech Anlagen Cooling of air by air conditioning plant
US20060118979A1 (en) * 2002-11-27 2006-06-08 Edgar Beck Method and device for cooling circulating air
GB2455332A (en) * 2007-12-05 2009-06-10 Oxycom Beheer Bv A combined heat exchange system supplying cooled air
GB2464284A (en) * 2008-10-08 2010-04-14 Hewlett Packard Development Co Data Centre Cooling Apparatus and Method
US20100281896A1 (en) * 2009-04-26 2010-11-11 Al Watban Alaa Abdulkareem Evaporative Air Cooler With Multi Stages Cooling And Or Heating With Or Without Cooling Coil
WO2011074005A2 (en) * 2009-12-15 2011-06-23 Sukhdarshan Singh Dhaliwal A pre-cooling system and method for pre-cooling air
CN205156671U (en) * 2015-11-10 2016-04-13 东莞菱和宝德冷热设备有限公司 Cross air -out and crossflow type cooling tower with high -static -pressure axial -flow fan

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10619867B2 (en) Methods and systems for mini-split liquid desiccant air conditioning
KR101578888B1 (en) Cooling System
JP6494765B2 (en) Air conditioning system
US9835342B2 (en) Evaporative condenser cooling system
JP6254349B2 (en) Heat pump equipment outdoor unit
EP3607252B1 (en) Chiller system with an economizer module and method of operating such a system
JP6377933B2 (en) Outside air treatment device
JP5831467B2 (en) Heating system
US6935132B1 (en) Air conditioning apparatus
KR101835072B1 (en) Air conditioning apparatus and method for controlling the same
JP4505486B2 (en) Heat pump air conditioner
CN103836742A (en) Multi-connected heat pipe machine room air conditioning system
KR20100035740A (en) A indoor air conditioner using induction working coil
GR20170100232A (en) Air-conditioning unit for high-temperature outdoor spaces
JP2020146663A (en) Dehumidifier
KR101197985B1 (en) Air conditioner which is not the outdoor unit
JP2007333378A (en) Heat pump type air conditioner
JP2013072600A (en) Air conditioning apparatus
JP4605725B2 (en) Additional condensing device and refrigeration cycle device with additional condensing system using the same
KR101423137B1 (en) a heating apparatus without an outside-equipment
TWM585260U (en) Elevator cage chip cooling air conditioner
WO2020074951A3 (en) Ventilation device and method for operating same
JP6426970B2 (en) EXTERNAL UNIT Exhaust Cooling Device and Air Conditioner
EP2196749A1 (en) Stand-alone refrigeration machine with inverter-driven variable-speed compressor and liquid-cooled condenser
RU151929U1 (en) HELIOABSORPTION AIR CONDITIONER