KR20200071128A - 열교환기 작동의 자동 제어 - Google Patents

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라빈드라 싱
프랭크 티. 모리슨
앤드류 비버
데이비드 앤드류 애런
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Abstract

간접 열교환기는 2개의 공기류 경로 및 상기 공기류 경로를 통해 공기를 흡인하는 공기류 발생기를 갖는다. 유체 도관은 냉각 영역이 각각의 공기류 경로 내에 위치설정되도록 열교환기를 통과한다. 분배기는 냉각 영역 중 하나 상에 증발 액체를 분배하도록 위치설정된다. 상기 분배기는 습식 모드 및 건식 모드로 작동한다. 제어기는 제1 유동 경로 및 제2 유동 경로를 통한 공기 흐름을 조절하고, 또한 분배기의 작동을 제어한다. 이러한 방식으로, 상기 제어기는 건식 모드에서 작동하는 유동 경로를 통한 공기류가 습식 모드에서 작동하는 유동 경로의 공기류보다 더 크도록 공기류 경로를 독립적으로 작동시킬 수 있다.

Description

열교환기 작동의 자동 제어
본 출원은 열교환기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 출원은 서로 독립적인 적어도 2개의 상이한 공기류 경로로 작동하는 하이브리드 열교환기에 관한 것이다.
일부 열교환기는 도관을 통해 유체를 전달시키고 그 도관을 통해 냉각 공기를 통과시킴으로써 작동한다. 예를 들어, 열교환기는 유동 경로 내로 진입한 다음, 유동 경로로부터 나오기 전에 코일을 형성하는 파이프를 구비할 수 있다. 또한, 열교환기는 플레이트 타입 또는 임의의 다른 타입의 간접 열교환기일 수 있다. 간접 열교환기에 대한 공기, 일반적으로 냉각 공기는 유체와 공기 간의 간접 열교환을 용이하게 하도록 대류 원리를 이용하는 코일 위로 통과한다.
이러한 공정의 효율을 증가시키기 위해, 일부 열교환기는 코일 위로 물과 같은 증발 액체를 분배하는 "습식" 공정을 이용한다. 이는 유체로부터 열전달 속도를 더욱 증가시키기 위해 증발의 원리를 수반한다. 예를 들어, 증발 간접 열교환 공정은 건식 열교환 공정보다 약 5배 더 효율적으로 작동할 수 있다. 그러나, 일부 상황에서는, 증발 액체의 사용을 보존하고, 그에 따라 습식 공정에서 열교환기의 사용을 구속, 제한 또는 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 상황에서, 습식 및 건식 모드에서 열교환기를 간헐적으로 작동시키는 것이 적절할 수 있다.
본 출원은 열교환기의 예를 기술한다. 일례는 공기 흡입구와 공기 배출구 사이에서 공기를 흡인하는 2개의 공기류 경로를 갖는 간접 열교환기를 기술한다. 유체 도관은 열교환기를 통과하고, 상기 도관은 각각의 유동 경로 내에 위치설정된 냉각 영역을 갖는다. 상기 간접 열교환기는 공기류 경로를 통해 공기를 이동시키는 공기류 발생기를 구비한다. 또한, 상기 열교환기는 냉각 영역 상에 증발 액체를 분배하도록 위치설정된 분배기를 포함한다. 상기 분배기는, 분배기가 증발 액체를 분배하는 습식 모드(즉, 분배기가 "온")와, 분배기가 증발 액체를 분배하지 않는 건식 모드(즉, 분배기가 "오프")에서 작동한다. 본 출원 전반에 걸쳐 사용되는 증발 액체는 열교환기 효율을 증가시키기 위해 열교환기의 작동 파라미터 내에서 증발하도록 설계된 임의의 액체일 수 있다. 증발 액체의 예는 물이지만, 다른 액체가 이용될 수 있다. 증발 액체로서 물을 사용하는 것에 대한 참조는 예시적인 것이며, 다른 증발 액체가 그러한 참조가 이루어지는 물을 대체할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
제어기는 공기류 발생기와 통신하고, 제1 공기류 경로 및 제2 공기류 경로를 통해 공기류를 제어 또는 조절한다. 또한, 상기 제어기는 분배기(들)와 통신하며, 그 작동을 제어한다. 이러한 방식으로, 상기 제어기는 건식 모드에서 작동하는 유동 경로를 통한 공기류가 물을 절약하기 위해 필요할 때 습식 모드에서 작동하는 공기류의 것보다 더 클 수 있도록 서로 독립적으로 공기류 경로를 작동시킬 수 있다.
또한, 본 출원은 전술한 바와 유사한 열교환기 조립체의 예를 기술하지만, 유동 경로 중 하나가 간접 열교환기로서 작동하고 다른 하나는 직접 열교환기로서 작동한다. 상기 간접 열교환기는 대류 원리를 이용하여 작동하고, 상술한 예와 일치한다. 즉, 상기 도관은 공기류 경로에 배치된 냉각 섹션을 구비할 수 있고, 이에 의해 코일형 섹션은 분배기로부터 증발 유체에 노출될 수 있다. 직접 열교환 섹션에서, 상기 냉각 섹션은 전형적으로 물과 같은 증발 액체가 전달되는 충전 섹션으로 이루어진다. 이러한 열교환기 조립체에서, 상기 제어기는 직접 및 간접 열교환 섹션 위의 공기 유동을 독립적으로 제어하는데 이용될 수 있고, 또한 증발 액체가 각각의 섹션에 분배되는지 여부를 제어하는데 이용될 수 있다.
또한, 본 출원은 전술한 열교환기를 구비하는 열교환기를 작동시키기 위한 방법의 예를 기술한다. 간접 열교환기의 작동을 포함하는 하나의 방법은 적어도 2개의 도관을 통해 유체를 통과시키는 단계를 포함한다. 각각의 도관은 간접 열교환기의 상이한 공기류 경로 내에 위치설정된 냉각 영역을 갖는다. 상기 방법은 제어기에 의해 프로세스 파라미터(예를 들어, 사용자 설정 포인트, 성능 인자, 물/에너지 사용/비용 인자, 및 환경 온도 및 습도와 같은 외부 조건)를 모니터링하는 단계와, 그 후 이들 프로세스 파라미터에 근거하여 적절한 공기류 속도 및 분배 속도를 결정하는 단계를 더 포함한다. 일단 적절한 공기류 및 분배 속도가 결정되면, 상기 방법은, 예를 들어 공기 발생 장치 및 분배 장치의 설정을 조절함으로써 결정된 공기류 및 분배 속도에서 (예컨대, 제어기를 이용하여) 작동하도록 열교환기를 설정할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 방법은 상기 유동 경로 모두가 습식 모드에서 작동하고, 상기 유동 경로 모두가 건식 모드에서 작동하거나 또는 상기 유동 경로 중 하나가 습식 모드에서 작동하는 동안에 다른 경로가 건식 모드에서 동시에 작동하도록 열교환기를 작동시킬 수 있다.
또한, 본 출원은 열교환기 네트워크의 예를 기술한다. 이러한 예에서, 열교환기 네트워크는 복수의 간접 열교환기를 구비한다. 상기 열교환기는 전술한 열교환기 또는 다른 유형일 수 있다. 적어도, 네트워크 내의 열교환기 각각은 열교환기 흡입구와 열교환기 배출구 사이에 적어도 하나의 공기류 경로와, 상기 공기류 경로를 통해 공기를 이동시키도록 구성된 공기류 발생기를 갖는다. 또한, 상기 열교환기는 공기류 경로 내에 위치설정된 냉각 영역을 구비하는 유체 도관과, 상기 냉각 영역 상에 증발 유체를 분배하도록 위치설정된 분배기를 갖는다. 상기 네트워크는 각각의 열교환기와 통신하여 공기류 경로 및 각각의 분배기의 작동을 통해 공기류를 조절하는 제어기를 구비한다. 또한, 상기 제어기는 프로세스 파라미터를 모니터링하고, 모니터링된 프로세스 파라미터에 (적어도 부분적으로) 근거하여 각각의 열교환기에 대한 적절한 공기류 속도 및 적절한 증발 액체 분배 모드를 결정한다. 이에 따라, 상기 제어기는 개별적인 열교환기를 통한 공기류 속도를, 그 간접 열교환기에 대하여 대응하게 결정된 적절한 공기류 속도로 설정할 수 있다. 또한, 상기 제어기는 분배기의 분배 모드를 그 간접 열교환기에 대하여 결정된 적절한 증발 액체 분배 모드로 설정할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 제어기는 건식 모드에서 개별적인 분배기 중 적어도 하나를 동시에 작동시키면서 습식 모드에서 하나 이상의 분배기를 작동시킬 수 있다.
제공된 예에서, 각각의 열교환기는 그 공기 입구를 공유할 수 있고, 상이한 공기 출구를 가질 수 있고, 각각의 열교환기는 상이한 공기 입구를 가지지만 그들의 공기 출구를 공유하며, 각각의 열교환기는 그 공기 입구 및 그 공기 출구 모두를 공유할 수 있거나, 또는 각각의 열교환기는 별개의 공기 입구 및 별개의 공기 출구를 가질 수 있지만, 논리 제어기는 각각의 열교환기를 통과하는 공기류의 양을 독립적으로 제어하고, 각각의 열교환기가 습식 또는 건식 작동 모드에서 작동하는지를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 갖는다.
도 1은 본 출원에 기술된 예에 따라 하이브리드 모드에서 작동하는 멀티 공기류 발생기를 갖는 멀티-공기류-경로 간접 열교환기를 도시한다.
도 2는 본 출원에 기술된 예에 따라 공기류를 조절하기 위해 각각의 열교환기 배출부에서 별개의 공기류 조절기를 이용하는 멀티-공기류-경로 간접 열교환기를 도시한다.
도 3은 본 출원에 기술된 예에 따라 공기류를 조절하기 위해 각각의 열교환기 흡입부에서 별개의 공기류 조절기를 이용하는 멀티-공기류-경로 간접 열교환기를 도시한다.
도 4는 본 출원에 기술된 예에 따라 습식 모드에서 작동하는 일부 열교환기와, 건식 모드에서 작동하는 다른 열교환기를 갖는 멀티-유닛 열교환기 네트워크를 도시한다.
도 5는 본 출원에 기술된 예에 따라 공통 증발 액체 섬프를 이용하는 멀티-유닛 열교환기 네트워크를 도시한다.
도 6은 본 출원에 기술된 예에 따라 공기류를 조절하기 위해 습식 단열 포화를 이용하며 3개의 팬을 갖는 열교환기 조립체를 도시한다.
도 7은 본 명세서에 기술된 예에 따른 간접 및 직접 열교환 경로의 조합을 이용하는 열교환기를 도시한다.
도 8은 본 명세서에 기술된 예에 따라 열교환기를 작동시키기 위한 프로세스 단계를 도시하는 흐름도이다.
도 9는 대표적인 유체 냉각기에 대한 성능 데이터를 도시한다.
본 출원은 복수의 공기류 경로를 갖는 열교환기를 기술하며, 이에 의해 공기류 경로는 독립적으로 작동할 수 있다. 즉, 하나의 열교환기의 공기류 경로는 제1 공기류 레벨에서 공기류 속도를 갖는 습식 모드로 작동할 수 있는 한편, 다른 공기류 경로는 제1 공기류 레벨에서의 공기류 속도와 상이한 제2 공기 유동 레벨에서 건식 모드로 작동할 수 있다. 공기류 속도 및 작동 모드는 열교환기가 작동하는 방식에 영향을 미치는 프로세스 파라미터를 모니터링하는 제어기에 의해 결정된다. 이들 프로세스 파라미터에 근거하여, 제어기는 각각의 공기류 경로에 대한 적절한 작동 조건(습식/건식 작동 모드 및 공기류 속도를 포함함)을 결정하고, 이들 조건에 따라 작동하도록 열교환기를 설정한다.
이중 모드에서 열교환기를 작동시키는 것은 열교환기에서 물의 사용을 제어 또는 제한하는 효과적인 방법일 수 있다. 예를 들어, 미국특허 8,676,385호는 2개의 간접 코일 섹션을 갖는 열교환기 유닛에 관한 것이다. 열교환기는 일측 상에서 습식 모드로 작동하는 한편 타측 상에서 건식 모드로 작동할 수 있다. 그러나, 이러한 열교환기는 단지 하나의 팬만을 가지며, 습식 및 건식 코일 섹션을 통해 공기류를 개별적으로 제어하는 방법을 제공하지 않는다. 따라서, 이러한 열교환기가 하이브리드 모드(일측에서 습식 모드와, 타측에서 건식 모드)에서 작동할 때, 습식 측은 습식/증발 공정의 보다 효율적인 열전달 특성으로 인해 열전달 또는 단위 용량을 지배할 것이다. 습식 측이 열전달에서 우세하기 때문에, 건식 측은 효과적으로 없어지게 되어, 증발 액체(예를 들어, 물)를 낭비하는 공정을 초래한다. 건식 측 간접 열교환기가 당해기술에 공지된 바와 같이 연장된 열전달 표면으로 핀닝(finned)될 때에도, 작동 수면은 여전히 열전달을 지배하여 건식 측이 효과적으로 없어지게 되어, 증발 액체(예를 들어, 물)를 낭비하는 공정을 초래한다.
본 출원은 모니터링된 파라미터에 근거하여 열교환기의 효율을 최적화하도록 "습식" 측 또는 공기류 경로 및 "건식" 측 또는 공기류 경로를 서로 독립적으로 작동시킬 수 있는 열교환기의 예를 기술한다. 예를 들어, 본 출원은 제1 공기류 속도에서 습식 경로와, 제2 공기류 속도에서 건식 경로를 작동시킬 수 있는 멀티-공기류-경로 열교환기를 기술하므로, 한편, 동일한 공기류 속도가 습식 및 건식 경로에 의해 보일 때와 비교하여 건식 경로가 열교환 공정에 비교적 효과적인 충격을 제공하게 하면서, 증발 유체의 사용이 감소, 제한 및/또는 최적화될 수 있다.
도 1은 제1 공기류 경로(115) 및 제2 공기류 경로(116)를 구비하는 복수의 공기류 경로를 갖는 단일 유닛인 실시예(100)를 도시한다. 공기류 경로(115, 116)는 분할기 벽(149)에 의해 분리되며, 이는 각각의 경로를 통한 증발 액체 및 공기류의 분사를 분리하는 역할을 한다.
제1 공기류 경로(115)는 팬(106)을 구동하는 모터(104)를 갖는 공기류 발생기 또는 팬(106)을 포함하고, 제2 공기류 경로(116)는 대응하는 공기류 발생기(107) 및 모터(105)를 갖는다. 공기류 발생기(106/107)는 도 1에 팬으로서 도시되어 있지만, 다른 예는 송풍기, 공기압 장치, 및/또는 이들의 조합물 또는 복합물과 같은 공기를 이동시킬 수 있는 임의의 장치를 이용할 수 있다. 팬(106, 107)은 각각의 간접 열교환기의 공기류 경로(115, 116)로부터 출구 공기(110, 111)를 각각 배출한다. 도 1에서 공기류 경로(115)를 위한 단일 팬과, 공기류 경로(116)를 위한 단일 팬을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 공기류 경로(115)에 전용되는 복수의 팬과, 공기류 경로(116)에 전용되는 복수의 팬이 있을 수 있다. 주위 공기는 입구 루버(136a, 136b)로 들어가서 각각의 공기류 경로(115/116)를 통한 다음 미스트 제거기(114a, 114b)를 통해 대체로 상향으로 이동하여, 팬(106, 1075)을 통해 간접 열교환기(100) 밖으로 추진된다. 공기류 방향이 예를 들어 대체로 상향으로 도시되어 있지만, 공기류는 평행하거나 또는 증발 액체와 직교류(crossflow)일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 각각의 공기류 경로는 냉각될 경로 내로 유체를 흡인하는 각각의 도관을 구비한다. 예를 들어, 공기류 경로(115)는 냉각되거나 응축될 고온 유체(120a)를 수용하는 도관 입구(124)와, 냉각 또는 응축된 유체(122a)를 복귀시키는 도관 출구(126)를 갖는 도관(111)을 구비한다. 유사하게, 제2 공기류 경로(116)는 고온 유체(120b)의 스트림을 수용하는 유체 입구(123)와, 냉각 또는 응축된 유체(122b)의 스트림을 복귀시키는 출구(125)를 갖는 도관(113)을 구비한다. 또한, 각각의 도관은 간접 코일 구성, 플레이트 구성 또는 임의의 다른 구성일 수 있는 냉각 영역(144/146)을 구비한다. 필요에 따라 입구 및 출구 연결이 역전될 수 있다. 일부 예에서, 냉각 영역(144/146)은, 열이 고온 유체의 스트림(120a/120b)으로부터 교환되는 위치이기 때문에, 단순히 간접 열교환기 자체로서 지칭된다.
또한, 열교환기(100)는 각각의 공기류 경로(115, 116)에서 증발 유체를 분배하도록 구성된 별개의 분배 유닛(118, 119)을 구비하는 분배기(112)를 포함한다. 공통 섬프(142)는 증발 액체의 저장소를 구비하고, 각각의 열교환기 공기류 경로(115, 116)와 관련된 분배 유닛(118, 119) 각각과 연통한다. 증발 액체는 열전달 공정을 용이하게 하기 위해 열교환기의 냉각 영역 상에 분무될 수 있는 액체이다. 많은 예에서, 증발 액체는 물이지만, 다른 액체가 사용될 수 있다. 펌프(139, 140)는 공통 섬프(142)로부터의 증발 액체를 스프레이 배출 파이프(148a, 148b)로 각각 펌핑한다. 그 후, 분배 유닛(118, 119)은 증발 액체를 분사 액적(129)으로 방출하는 노즐(128a/128b) 또는 오리피스를 향해 증발 액체를 흡인한다. 분배 유닛(118, 119)은 각각의 열교환기 공기류 경로(115, 116)의 냉각 영역(144, 146) 위에 증발 액체를 분배하도록 위치설정된다. 분배 유닛(118/119)은, 증발 액체가 제어 또는 감소된 유량으로 배출되는 위치에서, 완전 배출 모드(온), 비배출 모드(오프), 또는 이들 사이의 각동 스테이지에서 작동할 수 있도록 조절가능할 수 있다.
열교환기(100)는 팬(106, 107)을 각각 구동하는 팬 모터(104, 105)의 속도를 독립적으로 제어할 수 있고, 또한 펌프(139, 140)의 작동을 독립적으로 제어할 수 있는 논리 제어기(102)를 구비한다. 제어기(102)는 하나 이상의 처리 장치를 구비할 수 있고, 예를 들어 와이어에 의해 직접적으로 또는 무선 연결에 의해 간접적으로 열교환기에 연결될 수 있다. 제어기(102)는 프로세스 파라미터를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 제어기(102)는 주위 온도, 습도 레벨, 및 공기 압력 레벨을 모니터링하기 위해 센서(132)를 사용할 수 있다. 또한, 제어기(102)는, 예를 들어 원하는 작동 조건, 원하는 최종 온도(예를 들어, 사전결정된 사용자 설정 포인트), 원하는 물 및/또는 에너지 사용 레벨, 에너지 및 물 비용, 또는 다른 사전결정된 조건에 관한 사용자 입력(130)을 수신하도록 구성될 수 있다. 제어기(102)는 전술한 바와 같이 센서(130, 132)를 통해 프로세스 파라미터를 획득할 수 있거나, 또는 통신 모듈 또는 다른 입력 메커니즘을 통해 원격으로 파라미터를 수신할 수 있다.
이들 프로세스 파라미터 및 모니터링된 환경 조건에 근거하여, 제어기(102)는 열교환기의 적절한 작동 조건을 결정할 수 있다. 예를 들어, 환경 조건(예를 들어, 주위 온도, 압력 및 습도), 원하는 사용자 설정 포인트, 및 물 및 에너지 사용을 최소화하기 위한 사용자 요청된 구속조건에 근거하여, 제어기(102)는 열교환기의 공기류 경로(115/116) 각각에 대한 적절한 분배 조건, 분배 속도, 및 공기류 속도를 결정할 수 있다. 일례에서, 제어기(102)는 각각의 공기류 경로에 대한 적절한 공기류 속도 및 적절한 분배 조건(예를 들어, 습식, 건식 및/또는 분배 속도)를 결정하고, 그에 따라 작동하도록 열교환기 장치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어기(102)는 분배기(112)가 (예를 들어, 펌프(139, 140)가 온 또는 오프인지를 제어함으로써) 작동하고 있는지 여부를 제어할 수 있고, 각각의 공기류 경로(115/116)를 통해 원하는 공기류 속도를 얻기 위해 팬(106, 107)의 속도를 조절할 수 있다.
간접 열교환기 공기류 경로(115, 116)는 분무 펌프(139, 140)가 턴온되거나 턴오프되는지에 따라 증발성으로서 습식 모드로 또는 현열 열교환기로서 건식 모드로 작동할 수 있다. 도 1에서, 간접 열교환기 공기류 경로(115)는 분무 펌프(139)가 턴온되고 팬 모터(104)가 턴온되고 속도(RPMW)에서 작동함에 따라 습식 모드에서 작동하고 있는 것으로 도시되어 있는 한편, 간접 열교환기 공기류 경로(116)는 분무 펌프(140)가 꺼지지만 팬 모터(105)가 상이한 속도(RPMD)로 회전하고 있기 때문에 현열 건식 모드로 작동하고 있다.
열교환기(100)는 각종 상이한 작동 조건을 갖는다. 제1 조건에서, 공기류 경로(115/116) 모두는 습식 모드로 작동하고, 이에 의해 분배기(118/119) 모두는 증발 액체(1294)를 분배한다. 제2 조건에서, 열교환기(100)는 하이브리드 모드로 작동할 수 있으며, 여기서 하나의 경로는 습식 모드(예를 들어, 대응하는 펌프는 분배기가 증발 액체를 분배하도록 턴온되어 있음)로 작동하고 있고, 다른 경로는 분배기가 증발 액체를 분배하지 않는 건식 모드(예를 들어, 펌프는 "오프"로 설정됨)로 작동하고 있다. 제3 작동 조건에서, 공기류 경로(115/116) 모두는 건식 모드로 작동할 수 있어서, 분배기 유닛(118/119)이 증발 액체를 분배하지 않는다. 다른 예에서, 제어기(102)는 거의 동일한 시간 주기로 작동하도록 펌프(139,140)를 제어하도록 설정될 수 있어서, 장비는 거의 동일한 시간 주기 동안 습식 및 건식으로 작동한다.
최종 사용자 고객이 증발 액체를 보존하기를 원하지만, 제어기(102)가 적어도 하나의 간접 열교환기 공기류 경로가 습식으로 되어야 한다고 결정하면, 제어기(102)는 모터(105)(RPMD)의 속도를 램핑 업(ramping up)하면서 속도(RPMW)를 매우 느리게 또는 심지어 턴오프하게 램핑할 수 있으므로, 습식 열교환기 경로(115)에 대한 간접 열교환기 공기류 경로(116)로부터 훨씬 더 많은 현열 건식 열교환을 달성한다. 제어기(102)는 사용되는 물 및 에너지의 양을 밸런싱하는 능력을 가지며, 궁극적으로 작동 비용을 절약하도록 설정될 수 있다.
도 2는 제1 공기류 경로(215) 및 제2 공기류 경로(216)를 구비하는 복수의 공기류 경로를 갖는 단일 유닛인 실시예(200)를 도시한다. 실시예(200)는 별개의 공기류 경로(215, 216)에 의해 각각 공유되는 단일 팬(202)을 사용한다. 도 2의 열교환기(200)는 도 1의 열교환기와 유사하지만, 약간의 차이점을 갖는다. 특히, 열교환기(200)는 단일 팬 모터를 갖는 단일 팬(202)을 구비한다. 그러나, 도 2에서 단일 팬이 도시되어 있지만, 공기류 경로(215/216)에 의해 공유되는 복수의 팬이 있을 수 있다. 열교환기(200) 내의 각각의 공기류 경로를 통해 공기류를 독립적으로 제어하기 위해, 열교환기(200)는 변조 모터(207, 208)에 의해 제어되는 변조 공기 배출 댐퍼(205, 206)를 내장한다.
도 2에서, 논리 제어기(202)는 배출 댐퍼(205, 206)의 0% 내지 100% 개방으로부터 비례 위치를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 가지며, 또한 고객 설정 포인트, 고객에 의해 선택된 작동 모드, 열교환기 성능, 증발 액체(또는 물) 및 에너지 비용, 및 온도 또는 압력 입력 및 주변 센서의 피드백과 같은 열교환기 외부의 환경 조건과 같은 파라미터에 따라서 펌프(239, 240)가 온 또는 오프인지를 제어할 수 있는 능력을 갖는다.
공기류 경로(215, 216)는 분무 펌프(239,240)가 턴온되거나 턴오프되는지에 따라 증발성으로서 습식 모드로 또는 현열 열교환기로서 건식 모드로 작동할 수 있다. 도 2에서, 제1 공기류 경로(215)는 분무 펌프(239)가 턴온됨에 따라 습식 모드로 작동하는 것으로 도시되고, 제2 공기류 경로(216)는 분무 펌프(240)가 꺼짐에 따라 건식 모드로 작동하는 것으로 도시된다. 이러한 방식으로, 분배기(212)는 (1) 펌프(239, 242) 모두가 턴온되는 완전 증발 모드와, (2) 펌프 모두가 꺼지는 완전 건식 모드(또는 감지 모드), 또는 (3) 하나의 펌프가 턴온되고 다른 펌프가 꺼지는 하이브리드 모드로 작동할 수 있다.
제어기(202)는 거의 동일한 시간 주기로 작동하도록 펌프(239, 240)를 제어하고 거의 동일한 시간 주기로 작동하도록 댐퍼(205, 206)를 방출하여, 장비가 거의 동일한 시간 주기 동안 습식 및 건식으로 작동한다. 조작자가 증발 액체를 보존하고자 하지만, 제어기(202)가 적어도 하나의 간접 열교환기가 습식으로 작동해야 한다고 결정하면, 제어기(202)는 펌프(239)를 턴온하고 펌프(240)를 턴오프하도록 로직을 사용하고, 도 2에 도시된 예에서, 배출 댐퍼(206)를 거의 개방되게 제어하면서 배출 댐퍼(205)를 거의 폐쇄되도록 제어하고, 이에 따라 건식 작동 간접 열교환기(246)를 통한 훨씬 더 많은 공기류를 허용함으로써, 각각의 열교환기 공기류 경로를 통해 거의 동일한 공기류 속도를 갖는 것에 비해 냉각 영역(246)으로부터 훨씬 더 많은 현열 건식 열교환을 달성한다.
각각의 간접 열교환기 공기류 경로를 통한 공기류의 개별적인 제어는 습식 간접 열교환기가 열전달 공정을 지배하는 것을 억제하여, (건식 작동 열교환기를 없애게 제공하고), 또한 증발 액체를 보존한다. 주위 공기는 입구 루버(236a, 236b)로 진입하고, 간접 열교환기(244, 246)를 통한 다음 미스트 제거기(214a, 214b)를 통해 대체로 상향으로 이동하여, 팬(202)을 통해 간접 열교환기(200) 밖으로 추진된다. 공기류 방향은 본 예에서 대체로 상향으로 도시되어 있지만, 공기류는 평행하거나 또는 증발 액체와 직교류될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제어기(202)는 고객 설정 포인트를 충족하도록 요구된 바와 같이 팬(202)을 구동하는 모터(204)의 속도를 제어한다. 도관(211, 213) 각각은 각각의 냉각 영역(244, 246), 고온 유체를 수용하는 각각의 입구 연결부(224, 223), 및 냉각 또는 응축된 유체를 복귀시키는 각각의 출구 연결부(226, 225)를 갖는다. 필요에 따라 입구 및 출구 연결이 역전될 수 있다. 펌프(239, 240)는 증발 액체를 공통 섬프(242)로부터 배출 파이프(248a, 248b)로 그리고 분배 시스템(218, 219)으로, 그리고 궁극적으로 증발 액체를 방출하는 노즐 또는 오리피스 외부로 최종 펌핑한다.
도 3은 제1 공기류 경로(315) 및 제2 공기류 경로(316)를 구비하는 단일 유닛인 또 다른 열교환기(300)를 도시한다. 열교환기(300)는 공기류 경로(315, 316)에 의해 각각 공유되는 팬(202)을 갖는 단일 유닛을 사용한다. 도 3에서 단일 팬이 도시되어 있지만, 공기류 경로(315/316)에 의해 공유되는 복수의 팬이 있을 수 있다. 열교환기(300)는, 열교환기(300)가 모터(302, 303)를 변조함으로써 제어되는 변조 공기 입구 댐퍼(304, 305)를 이용함으로써 공기류 경로(315, 316)를 통한 공기류를 제어하는 것을 제외하고는, 도 2의 열교환기(200)와 유사하다.
도 2의 논리 제어기와 같이, 논리 제어기(302)는 공기 입구 댐퍼(304, 305)의 0% 내지 100% 개방으로부터 비례 위치를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 가지며, 또한 분배기(312)가 작동하고 있는지 그리고 분배기의 어느 측(즉, 유동 경로)이 증발 액체를 분배하는지를 제어하는 능력을 갖는다.
도 3에서, 공기류 경로(315)는 관련된 분배기(319)가 "온"인 것으로 도시되어 있고, 펌프(329)가 "온"되어 증발 액체의 액적을 분배함에 따라 습식 모드로 작동하는 것으로 도시되어 있고, 공기류 경로(316)는 관련된 분배기 유닛(318)이 오프되고 펌프(340)가 오프되고 증발 액체를 분배하지 않기 때문에 건식 모드로 작동하는 것으로 도시되어 있다.
작업자가 증발 액체를 보존하고자 하지만, 제어기(202)가 필요한 냉각 구속조건을 충족시키기 위해 적어도 하나의 간접 열교환기가 습식 모드로 작동해야 한다고 결정하면, 제어기(302)는 펌프(329)를 턴온하고 펌프(340)를 턴오프하는 로직을 사용하고, 도 3에 도시된 예에서 공기 입구 댐퍼(305)를 거의 개방하도록 제어하면서 공기 입구 댐퍼(304)를 거의 폐쇄하도록 제어하고, 이에 따라 건식 작동 공기류 경로(316)를 통해 훨씬 더 많은 공기류를 허용한다. 이는 습식 냉각 영역(344)에 대해 건식 냉각 영역(346)으로부터 보다 많은 현열 건식 열교환을 달성하는 것을 돕는다. 각각의 공기류 경로(315/316)를 통한 공기류의 개별적인 제어는 습식 간접 열교환기가 열전달 공정을 지배하는 것을 억제하여, 열교환기(300)가 증발 액체를 보존하는 것을 허용한다.
도 4는 함께 묶인 5개의 모듈형 유닛을 갖는 열교환기 네트워크(400)를 도시한다. 이러한 실시예에서 5개의 모듈형 유닛을 도시하고 있지만, 본 개시내용과 일치하는 열교환기 네트워크는 하나 이상의 유닛을 구비하는 임의의 개수의 유닛을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 2개의 유닛의 네트워크는 이러한 실시예와 일관되게 작동할 것이고, 이러한 예에서, 유닛은 공통 로직 제어기(4118)와 각각 통신하는 한 서로 바로 옆에 배치될 필요가 없을 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 네트워크(400)의 각 개별적인 유닛은 그 자체의 작동 장치를 갖는 독립적인 열교환기로서 작동한다. 예를 들어, 각각의 유닛은 420, 422, 424, 426 및 428로서 좌측에서 우측으로 라벨링된 그 자체의 간접 열교환기 또는 냉각 영역을 갖는다. 각각의 유닛은 그 자체의 펌프(460, 462, 464, 466 및 468)를 갖는다. 각각의 유닛은 그 자체의 모터(402, 404, 406, 408, 410)에 의해 각각 구동되는 401, 403, 405, 407 및 409로서 좌측에서 우측으로 라벨링된 팬을 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 450, 452, 454, 456 및 458으로 각각 시작하는 그 자체의 공기 입구 루버를 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 440, 442, 444, 446 및 448로 라벨링된 분배기를 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 412, 413, 414, 415 및 416으로 라벨링된 공기 배출부를 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 470, 472, 474, 476 및 478로 라벨링된 섬프를 갖는다. 마지막으로, 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 430, 432, 434, 436 및 438로 각각 시작하는 드리프트 제거기를 갖는다.
도 4에서, 논리 제어기(411)는 팬(401, 403, 405, 407, 409)을 회전시키는 팬 모터(402, 404, 406, 408, 410)의 속도를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 가지고, 또한 펌프(460, 462, 464, 466, 468)가 제어기(411)에 의해 모니터링되고/되거나 결정된 프로세스 파라미터에 따라서 온 또는 오프되는지를 제어하는 능력을 갖는다.
팬(401, 403, 405, 407, 409)은 출구 공기(412, 413, 414, 415, 416)를 방출한다. 개별적인 간접 열교환기(420, 422, 424, 426, 428)는 펌프(460, 462, 464, 466, 468)가 제어기(4118)에 의해 턴온 또는 턴오프되는지에 따라 증발성으로서 습식 모드로 또는 현열 열교환기로서 습식 모드로 작동할 수 있다.
도 4에서, 간접 열교환기(420, 422)는 펌프(460, 462)만이 턴온됨에 따라 습식 모드로 작동하는 것으로 도시되어 있다. 또한, 팬 모터(402, 404)는 턴온되고 속도(RPMW)에서 작동하는 한편, 간접 열교환기(424, 426, 428)는 분무 펌프(464, 466, 468)가 턴오프되고 팬 모터(406, 408, 410)가 RPMD에서 회전되기 때문에 건식 감지 모드로 작동한다.
이러한 구성에 따라, 네트워크(400)는 각종 상이한 배치로 작동할 수 있다. 예를 들어, 일 배치에서, 모든 펌프가 온일 수 있고, 이에 의해 완전 증발 모드에서 작동할 수 있다. 또 다른 배치에서, 모든 펌프는 오프되어 완전 건식(또는 증발 액체 보존) 모드에서 작동할 수 있다. 또 다른 배치에서, 적어도 하나의 펌프가 온되고 적어도 하나의 펌프가 오프되어, 하이브리드 모드에서 네트워크(400)를 작동시킨다.
일례에서, 제어기(411)는 펌프(460, 462)가 거의 동일한 시간 주기로 작동하게 제어하도록 배치되어, 각각의 모듈형 유닛이 거의 동일한 시간 주기 동안 습식 및 건식으로 작동하여 모든 간접 열교환기에 대해 본질적으로 동일한 증발 속도를 유지할 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 네트워크는 증발 액체를 보존하는 하이브리드 모드에서 동작하도록 배치되는데, 이는 로직 제어기(411)가 건식 모드에서의 모든 유닛을 작동시키는 것이 열교환 요구를 충족시키기에 충분하지 않다는 것으로 결정했기 때문이다. 이에 따라, 습식으로 작동하지만 증발 액체를 보존하기 위해, 제어기(411)는 모터(406, 408, 410)의 속도(RPMD)를 램핑 업(ramping up)함으로써 건식 작동 유닛(424, 426, 428)을 통한 공기류를 증가시키면서 모터(402, 404)의 속도(RPMW)를 램핑 다운(ramping down)함으로써 각각의 열교환기(420, 422)를 통한 공기류 속도를 감소시켜서 2개의 습식 작동 유닛으로부터의 열전달의 양을 감소시키도록 배치된다. 이러한 제어는 거의 동일한 공기류 속도를 갖는 습식 작동 간접 열교환기(420, 422)에 대해 간접 열교환기(424, 426, 428)로부터 보다 많은 현열 건식 열교환을 달성할 수 있다. 증발 작동 모드에서, 제어기(411)는 단일 모듈 작동으로부터 네트워크를 시작할 수 있고, 그 다음 한 번에 네트워크 내의 모든 모듈을 턴온하는 것과는 대조적으로 필요에 따라 추가 모듈을 추가할 수 있다. 일단 모든 모듈이 작동하면, 제어기(411)는 팬 속도를 동기화하여 에너지 절감을 최대화할 수 있다. 이러한 제어 로직으로, 에너지 절감은 작동 조건(예를 들어, 부분 열 부하 또는 보다 낮은 주위 온도)의 모든 단일 스테이지에서 최대화될 수 있으며, 이는 더 적은 모듈을 작동시킴으로써 소비되는 펌프 에너지를 절약한다. 만일 제품이 고객에 의해 또는 부분적인 열 부하 주기 동안 과대화된다면, 이러한 논리는 큰 에너지를 제공할 것이다. 피크 부하 동안, 제어기(411)는 동기화된 팬 속도에서 모든 모듈을 작동시킴으로써 에너지를 절약할 수 있다. 열교환기(400)에서, 제어기(411)는 동일한(즉, RPMW)의 습식 모드에서 작동하는 분배기를 갖는 모든 공기류 경로를 통해 공기류 속도를 설정하도록 구성될 수 있고, 동일한(즉, RPMD)의 건식 모드에서 작동하는 분배기를 갖는 모든 공기류 경로를 통해 공기류 속도를 설정하도록 구성될 수 있다.
주위 공기는 입구 루버(450, 452, 454, 456, 458)로 진입하고, 간접 열교환기(420, 422, 424, 426, 428)를 통한 다음 드리프트 제거기(430, 432, 434, 436, 438)를 통해 대체로 상향으로 이동하여, 팬(410, 402, 403, 404, 405) 각각을 통해 각각의 모듈형 유닛 외부로 추진된다. 펌프(460, 462, 464, 466, 468)는 턴온될 때 섬프(470, 472, 474, 476, 478)로부터 분배기 시스템(440, 442, 444, 446, 448)으로 증발 액체를 펌핑하고, 최종적으로 스프레이 액적으로 방출하는 노즐 또는 오리피스로부터 증발 액체를 배출한다. 극단적인 날씨 조건 동안과 같이 원하는 경우, 제어기(411)는 제어 로직에 의해 결정되는 바와 같이 전체 모듈형 유닛 상에 팬 모터 및 분무이 펌프를 턴오프하도록 선택할 수 있다.
도 5는 함께 묶인 5개의 모듈형 유닛을 갖는 공통의 증발 액체 저장조 섬프(571)를 이용하는 열교환기 네트워크(500)를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 네트워크(500)의 각각의 개별적인 유닛은 그 자체의 작동 장치를 갖는 독립적인 열교환기로서 작동한다. 예를 들어, 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 535, 536, 537, 538 및 539로 각각 라벨링된 그 자체의 간접 열교환기 또는 냉각 영역을 갖는다. 각각의 유닛은 개방, 폐쇄 또는 변조 유형일 수 있는 그 자체의 증발 액체 구역 밸브(530, 531, 532, 533, 534)를 갖는다. 각각의 유닛은 그 자체의 모터(510, 511, 512, 513, 514)에 의해 각각 구동되는 좌측에서 우측으로 501, 502, 503, 504 및 505로 라벨링된 팬을 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 540, 541, 542, 543 및 544으로 각각 시작하는 그 자체의 공기 입구 루버를 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 525, 526, 527, 528 및 529로 라벨링된 분배기를 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 501, 502, 503, 504 및 505로 라벨링된 공기 배출부를 갖는다. 각각의 유닛은 좌측에서 우측으로 520, 521, 522, 523 및 524로 각각 시작하는 드리프트 제거기를 갖는다. 각각의 유닛은 섬프(545, 546, 547, 548, 549) 내의 이퀄라이저 파이프(550, 551, 552, 553)으로 도시되어 증발 액체가 출구(556)를 통해 그리고 도관(557)을 통해 공통의 증발 액체 저장조 섬프(571)로 양호하게 드레인되게 한다. 펌프(572)는 스트레이너(573)를 통해 공통 증발 액체를 끌어당기고 증발 액체를 공통 증발 분배 도관(570)으로 펌핑하여 각각의 구역 밸브(530, 531, 523, 533, 534)로 증발 유체를 전달한다.
도 5에서, 논리 제어기(511)(명료함을 위해 도시되지 않음)는 팬(501, 502, 503, 504, 505)을 회전시키는 팬 모터(510, 511, 512, 513, 514)의 속도를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 가지며, 또한 제어기(5111)에 의해 모니터링되고/되거나 결정된 프로세스 파라미터에 따라 구역 밸브(530, 531, 532, 533, 534)가 개방 또는 폐쇄되는지를 제어하는 능력을 갖는다.
팬(501, 502, 503, 504, 505)은 출구 공기(501, 502, 503, 504, 505)를 배출한다. 개별적인 간접 열교환기(535, 536, 537, 538, 539)는 구역 밸브(530, 531, 532, 533, 534)가 제어기(5111)에 의해 개방 또는 폐쇄되는지에 따라 증발성으로서 습식 모드로 또는 현열 열교환기로서 건식 모드로 작동할 수 있다.
도 5에서, 간접 열교환기(535, 536)는 구역 밸브(530, 531)만이 개방되어 있는 습식 모드로 작동하는 것으로 도시되어 있다. 또한, 팬 모터(510, 511)는 턴온되고 속도(RPMW)에서 작동하는 한편, 간접 열교환기(537,538, 539)는 분무 영역 밸브(532, 533, 534)가 폐쇄되고 팬 모터(512, 513, 514)가 RPMD에서 회전되기 때문에 건식 감지 모드로 작동한다.
이러한 구성에 따라, 네트워크(500)는 각종 상이한 배치로 작동할 수 있다. 예를 들어, 일 배치에서, 모든 구역 밸브는 개방되어 완전 증발 모드로 작동할 수 있다. 다른 배치에서, 모든 구역 밸브는 폐쇄되어 완전 건식(또는 증발 액체 보존) 모드로 작동할 수 있다. 또 다른 배치에서, 적어도 하나의 구역 밸브가 개방되고 적어도 하나의 구역 밸브가 폐쇄되어, 하이브리드 모드로 네트워크(500)를 작동시킨다.
일례에서, 제어기(511)는 구역 밸브(530)를 거의 동일한 시간 주기로 개방 또는 폐쇄되게 제어하도록 배치되어, 각각의 모듈형 유닛이 거의 동일한 시간 주기 동안 습식 및 건식으로 작동할 수 있다. 도 5에 도시된 예에서, 네트워크는 증발 액체를 보존하는 하이브리드 모드로 작동하도록 배치되는데, 그 이유는 논리 제어기(511)가 건식 모드에서의 모든 유닛을 작동시키는 것이 열교환 요구 설정 포인트을 충족시키기에 충분하지 않다는 것으로 결정했기 때문이다. 이에 따라, 습식으로 작동하지만 증발 액체를 보존하기 위해, 제어기(511)는 모터(512, 513, 514)의 속도(RPMD)를 램핑 업함으로써 건식 작동 유닛(537, 538, 539)을 통해 공기류를 증가시키면서 모터(510, 511)의 속도(RPMW)를 램핑 다운시킴으로써 각각의 열교환기(535, 36)를 통한 공기류 속도를 감소시켜서 2개의 습식 작동 유닛으로부터의 열전달의 양을 감소시키도록 배치된다. 이러한 제어 논리는 거의 동일한 공기류 속도를 갖는 습식 작동 간접 열교환기(535, 536)에 대해 간접 열교환기(537, 538, 539)로부터 보다 많은 현열 건식 열교환을 달성한다.
주위 공기는 입구 루버(540, 541, 542, 543, 544)로 진입하고, 간접 열교환기(535, 536, 537, 538, 539)를 통한 다음 드리프트 제거기(520, 521, 522, 523, 524)를 통해 대체로 상향으로 이동하여, 각각의 팬(501, 502, 503, 504, 505)을 통해 각각의 모듈형 유닛 외부로 추진된다. 개방 위치에 있을 때 구역 밸브(530, 531, 532, 533, 534)는 공통 섬프 저장소(571)로부터의 증발 액체가 분배기 시스템(525, 526, 527, 528, 529) 내로 펌핑되고, 최종적으로 분무 액적으로 방출하는 노즐 또는 오리피스로부터 증발 액체를 배출되게 한다. 극단적인 날씨 조건 동안과 같이 원하는 경우, 제어기(511)는 팬 모터를 턴오프하고 제어 논리에 의해 결정된 바와 같이 전체 모듈형 유닛 상에서 구역 밸브를 폐쇄하도록 선택할 수 있다.
도 6은 건식 작동 간접 열교환기에 진입하는 공기의 온도를 감소시키기 위해 습식 단열 포화를 이용하는 열교환기 유닛(600)을 도시한다. 열교환기(600)는 우측 단열 포화기 패드(620, 621, 622)를 통해 그리고 좌측 단열 포화기 패드(630, 631, 632)를 통해 흐르는 공기를 유도하는 3개의 팬(601, 602, 603)으로 도시되어 있다. 공기가 포화기 패드를 통해 이동한 후에, 공기는 우측 간접 열교환기(612)를 통해 그리고 좌측 간접 열교환기(616)를 통해 팬(601, 602, 603) 외부로 이동한다. 물과 같은 증발 액체는 도관(660, 661, 662)을 통해 섬프(690)로부터 펌핑되고, 그 후 좌측 액체 분배 시스템(670, 671, 672)으로 배관되는 우측 액체 분배 시스템(680, 681, 682)으로 펌핑되며, 여기서 증발 액체(652, 654)는 펌프(640, 641, 642)가 온일 때 각각의 단열 포화기 패드의 상부로 전달된다. 당해기술에 공지된 다른 실시예는 액체(652, 654)를 포화기 패드의 상부에 전달하기 위해 펌프 대신에 솔레노이드 밸브(도시되지 않음)를 사용한다. 제공된 다른 실시예 및 예와 같이, 논리 제어기(650)는 독립적으로 펌프(640, 641, 642)를 제어하고, 또한 습식 및 건식 작동 구역에서 공기류를 독립적으로 제어할 수 있는 능력을 갖는다.
도 6에 도시된 예에서, 열교환기(600)는 증발 액체를 보존하는 하이브리드 모드로 작동하도록 배치되는데, 그 이유는 논리 제어기(650)가 건식 모드에서 모든 단열 포화기 패드를 작동시키는 것이 열교환 요구를 충족시키기에 충분하지 않다는 것으로 결정했기 때문이다. 제1 제어기(650)는 우측 포화기 패드(622) 및 좌측 포화기 패드(632)를 습윤시키고 포화기 패드(620, 621, 630, 631)를 건식 상태로 유지하는 펌프(640, 641)를 떠나는 펌프(642)를 턴온시킨다.
증발 액체를 보존하는 하이브리드 모드로 작동시키기 위해, 논리 제어기(650)는 모터(602 및 603)의 속도(RPMD)를 램핑 업함으로써 건식 작동 포화기 패드(620, 621, 630, 631)를 통한 공기류를 증가시키면서 모터(601)의 속도(RPMW)를 램핑 다운함으로써 열교환기(612, 616)의 각각의 부분을 통한 공기류 속도를 감소시켜서 하나의 습식 작동 구역으로부터 열전달의 양을 감소시키도록 배치된다. 이는 습식 작동 팬(601) 위로 공기류를 램핑 다운함으로써 열교환기(612, 616)의 부분으로 진입하는 습윤 포화 공기에 대한 간접 열교환기(612, 616)의 건식 부분으로부터 보다 많은 현열 건식 열교환을 가능하게 한다. 종래 기술의 단열 유닛은 전체 측부 또는 양측부를 습윤시키지만, 예에서 습식 포화기 패드(622, 632)에 의해 도시된 바와 같이 독립적으로 제어되는 하나의 공기류 경로에 전용되는 좌측부 및 우측부만을 습윤시키는 능력을 갖지 않는다는 것이 주목되어야 한다. 또한, 논리 제어기(650)는 모든 단열 패드가 동일한 시간량을 유지하도록 거의 동일한 시간 주기로 작동하도록 펌프(640, 641, 642)를 제어한다. 냉각되거나 응축되는 유체는 입구 연결부(614)를 통해 우측 간접 열교환기(616)로 진입하고 출구 연결부(615)를 통해 배출되는 한편, 좌측 간접 열교환기(612)에서 냉각 또는 응축되는 유체는 연결부(610)를 통해 진입하고 출구 연결부(6118)를 통해 배출된다.
도 7은 간접 열교환기(730) 및 직접 열교환기(736)의 조합을 사용하는 열교환기 조립체(700)를 도시한다. 다른 실시예에서와 같이, 제어기(711)는 습식 또는 건식으로 작동할 때 각각의 열전달 섹션에서의 공기류의 양을 독립적으로 제어할 수 있다. 팬(703)은 공기류를 유도하는 모터(702)에 의해 회전되어 상부 공기 입구(750)로부터, 그 다음 드리프트 제거기(717)를 통해 간접 열교환기(730)를 통해, 그 다음 배출 공기(754)로서 팬(703) 외부로 배출된다. 팬(705)은 공기류를 유도하는 모터(704)에 의해 회전되어 측면 에어 입구(752)로부터 공기 루버(735)를 통해, 그 다음 드리프트 제거기(740)를 통해 직접 열교환 섹션(736)을 통해, 그 다음 배출 공기(756)로서 팬(705) 외부로 배출된다. 분리기 벽(740)은 배출 공기(756)가 간접 열교환기(730)로 역류하는 것을 방지하고, 배출 공기(756)가 고속으로 빠져 나오게 하는 공기 속도를 증가시키기 위해 감소형 덕트 섹션을 형성한다. 이러한 배향에 대한 또 다른 이점은 팬(703)과 팬(705)의 직경의 합이 종래 기술의 유닛보다 동일한 KW (HP) 입력에서 더 많은 총 공기류를 허용하는 유닛의 상부에 배치되는 경우 공통 팬의 직경보다 더 크다는 것이다.
습식 모드에서 작동할 때, 제어기(711)는 펌프(708)를 탄온하여, 펌프(708)는 섬프(722)로부터의 증발 액체를 노즐 또는 오리피스(744)로부터의 분배 시스템(742)으로부터 간접 열교환 섹션(730)의 상부로 펌핑한다. 궁극적으로 냉각되거나 응축될 유체는 입구(732)를 통해 간접 섹션(730)으로 들어가고 출구(733)를 통해 빠져나간다. 간접 열교환기(730)를 통한 유체의 유동은 필요할 때 역전될 수 있다. 그 후, 증발 액체는 중력에 의해 직접 섹션(736) 상으로 유동한 다음 섬프(7222)로 복귀한다.
건식 모드에서, 논리 제어기(711)는 직접 열 전달 섹션(736)을 통해 임의의 KW 이동 공기를 사용하여 제거하도록 팬 모터(704)를 오프 상태로 유지하고, 건식 모드에서 작동할 때 드리프트 제거기(717)를 통해 드리프트가 발생할 가능성이 없기 때문에 팬(703)을 습식으로 작동했을 때보다 훨씬 더 빠른 속도로 팬(703)을 회전시키는 팬 모터(702)의 속도를 램링할 수 있다. 이에 따라, 다른 실시예에서와 같이, 건식 팬 속도는 증발 액체를 보존하고 건식 동작 모드 동안 현열 전달을 증가시키기 위해 필요할 때 습식 팬 속도보다 훨씬 높게 설정될 수 있다.
간접 및 직접 섹션들을 통한 독립적으로 제어된 공기류를 갖는 독립적인 공기류 스트림을 갖는 또 다른 이점은 피크 주기 동안을 제외한 대부분의 작동 시간에 대해, 대부분의 모든 증발이 간접 섹션 클리너를 유지하는 직접 섹션에서 발생하도록 팬 모터(702)가 꺼질 수 있다는 점이다. 이는 열교환기가 비-하이브리드 모드, 즉 전체 습식 또는 전체 건식 모드에서 작동하는 경우에도 마찬가지이다.
상기한 개시내용은 복수의 공기류 경로를 갖는 열교환기 네트워크를 갖는 특정 열교환기의 일반적인 예를 기술하며, 이는 상이한 공기류 속도에서 작동하는 동안 하이브리드 모드(예를 들어, 적어도 하나의 경로가 습식으로 작동하고, 적어도 하나의 경로가 건식으로 작동함)로 각종 유동 경로를 작동시킬 수 있다. 이러한 열교환기 및/또는 네트워크는 특정 개수의 교환기 셀 또는 유동 경로 또는 유닛(예를 들어, 2개의 공기류 경로 또는 5개의 유닛)을 갖는 것으로 도시될 수 있지만, 시스템이 서로 독립적으로 작동할 수 있는 적어도 2개의 유동 경로를 포함하는 한, 다른 구성이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 적어도 하나의 유동 경로가 습식 모드로 작동할 수 있는 한편, 다른 유동 경로는 건식 모드로 작동하여, 하이브리드 모드에서 작동하는 동안 이들 유동 경로 각각을 통한 공기류는 서로 상이하다.
이러한 열교환기의 일 특정례는 공기 흡입구와 공기 배출구 사이에서 공기를 흡인하는 적어도 2개의 유동 경로를 갖는다. 유체 도관은 열교환기를 통과하고, 도관은 각각의 유동 경로 내에 위치설정된 냉각 영역을 갖는다. 냉각 영역은, 예를 들어 도관의 코일형 부분을 구비할 수 있다.
간접 열교환기는 유동 경로를 통해 공기를 이동시키는 공기류 발생기를 구비한다. 공기류 발생기는, 예를 들어 팬, 송풍기, 공기압 장치, 및/또는 이들의 조합물 또는 복합물을 포함할 수 있다. 공기류 발생기는 유동 경로 모두와 연통하는 단일 장치일 수 있거나, 또는 예를 들어 유동 경로당 하나의 장치와 같은 복수의 장치를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 일부 유동 경로는 다른 것보다 더 많은 장치를 가질 수 있어서, 특정 경로에서 더 많은 공기류를 발생시킬 수 있다.
일부 열교환기에서, 개별적인 유동 경로는, 경로 내의 공기류를 제어 또는 제한하는 것을 돕는 각종 장치 또는 시스템을 구비할 수 있다. 예를 들어, 각각의 유동 경로는 각각의 유동 경로 내에 하나 이상의 유동 조절기를 구비할 수 있다. 유동 조절기는, 예를 들어 댐퍼, 밸브, 게이트, 루버 또는 수축기를 포함할 수 있다. 유동 조절기는 각종 상이한 위치에서 작동할 수 있도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 일부 유동 조절기는 2개여서, 공기류를 완전히 허용하는 "개방", 또는 공기류를 완전히 구속하는 "폐쇄"일 수 있다. 다른 유동 조절기는 완전 개방과 완전 폐쇄 사이의 추가적인 조절 위치, 예를 들어 50% 개방, 25% 개방, 95% 개방 등을 가질 수 있다. 유동 조절기의 구성을 조절함으로써, 열교환기는 유동 경로가 개별적인 공기류 발생기와 관련되는지 여부에 따라 개별적인 유동 경로를 통해 공기류를 제어할 수 있다. 이에 따라, 공기류 조절기의 사용은 단일 공기류 발생기를 이용하는 열교환기에 유용할 수 있지만, 멀티 공기류 발생기를 이용하는 다른 장치에 효과적으로 사용될 수도 있다.
제어기는 공기류 발생기와 통신하고 제1 유동 경로 및 제2 유동 경로를 통해 공기류를 제어 또는 조절한다. 예를 들어, 제어기는 공기류 발생기를 턴온 및 오턴오프할 수 있고, 일부 경우에 공기류 발생기의 속도 또는 전력을 조정할 수 있다.
또한, 열교환기는 냉각 영역 중 하나 상에 증발 액체를 분배하도록 위치설정된 분배기를 구비한다. 분배기는, 분배기가 증발 액체를 분배하는(즉, 분배기가 "온") 습식 모드로 작동하고, 분배기가 증발 액체를 분배하지 않는(즉, 분배기가 "오프") 건식 모드로 작동한다. 분배기가 완전 온 또는 완전 오프 모드로 작동할 수 있지만, 일부 분배기는 마찬가지로 중간 범위에서 작동할 수 있으므로, 습식 모드에서 분배되는 액체의 유량은 조절될 수 있다.
또한, 제어기는 분배기(들)와 통신하며, 그 작동을 제어한다. 예를 들어, 제어기는 습식 모드와 건식 모드 사이에서 분배기(들)를 스위칭할 수 있고, 분배기(들)로부터 증발 유체의 분배 속도를 조절할 수도 있다.
분배기는 복수의 분배기 유닛을 갖도록 배치 수 있으며, 하나의 유닛은 각각의 냉각 영역 위에 증발 액체를 분배하도록 열교환기 각각의 유동 경로에 위치설정된다. 예를 들어, 분배기는 분배기 유닛이 습식 모드로 작동할 때 각각의 냉각 영역 상에 적어도 일부의 증발 액체를 분배하도록 각각의 유동 경로 내의 각각의 냉각 영역에 대해 위치설정된 복수의 분무기 또는 분배기 노즐을 구비할 수 있다. 일부 경우에, 열교환기는 각각의 유동 경로에서 별개의 분배기를 사용할 수 있다. 어느 경우든, 각각의 유동 경로 내의 분배기는 서로 독립적으로 작동할 수 있어서, 하나의 분배기가 습식 모드로 작동할 수 있는 한편, 다른 분배기는 건식 모드로 작동할 수 있다. 또한, 하나의 분배기는 제1 습식 모드로 작동할 수 있고, 이에 의해 분배 속도는 다른 분배기보다 더 빠르고, 이는 보다 제한적인 분배 습식 모드이기는 하지만, 습식 모드로 작동한다.
일부 경우에, 열교환기가 2개의 분배기를 구비하는 경우, 제어기는 하나의 분배기가 습식 모드로 작동하는 한편 다른 분배기가 건식 모드로 작동하도록 분배기를 독립적으로 작동시킬 수 있다. 이러한 상황에서, 제어기는 각각의 유동 경로를 통한 공기류가 상이하도록 각종 공기류 발생기를 작동시킬 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 건식 모드에서 작동하는 유동 경로에서의 유동이 습식 모드에서 작동하는 유동 경로에서의 유동보다 더 크도록 공기류를 조절할 수 있다. 또한, 제어기는 센서 또는 입력으로부터 정보를 판독하거나 수신할 수 있고, 수신된 정보를 이용하여 열교환기에 대한 적절한 작동 조건을 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신된 정보에 근거하여, 제어기는 제1 공기류 속도로 습식 모드에서 제1 유동 경로를 작동시키는 단계와, 제1 공기류 속도보다 더 높은 제2 공기류 속도에서 제2 유동 경로를 건식 모드로 작동시키는 단계를 포함하는 적합한 작동 모드를 결정할 수 있다. 유동 속도는 독립적인 팬의 속도를 조절하는 단계, 또는 각각의 유동 경로와 관련된 유동 조절 장치에 댐핑 또는 구속 설정을 설정하는 단계를 포함하는 각종 상이한 기술에 의해 조절될 수 있다.
또한, 본 출원은 열교환기 및/또는 열교환기 네트워크를 작동시키는 방법을 기술한다. 도 8은 열교환기를 작동시키기 위한 하나의 예시적인 방법(800)을 나타내는 흐름도이다. 방법(800)은 본 출원에서 기술된 열교환기 또는 열교환기 네트워크 중 임의의 것을 작동시키는데 사용될 수 있다. 도 8의 방법(800)과 관련하여 설명된 바와 같이, 용어 "열교환기"가 사용될 때, 용어 "열교환기 네트워크"가 또한 대체될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
방법(800)은 도관을 거쳐 열교환기를 통해 유체를 통과시키는 단계(810)를 포함한다. 도관은 입구 및 출구를 구비하며, 그 사이에 냉각 영역이 있다. 냉각 영역은 코일 구성, 플레이트 구성, 또는 다른 간접 또는 직접 열교환 구성을 가질 수 있다. 냉각 영역은 열교환기의 개별적인 각각의 공기류 경로 내에(또는 열교환기 네트워크의 개별적인 열교환기 내에) 위치설정된다. 또한, 냉각 영역은 분배 구역 내에 위치되어, 열교환기의 분배기는 습식 모드에서 작동할 때 증발 액체를 냉각 영역 상으로 분배 또는 분무할 수 있다.
또한, 방법(800)은 프로세스 파라미터를 모니터링하는 단계(820)를 포함한다. 예를 들어, 모니터링(820)은 사전결정된 설정 포인트(예를 들어, 사용자 입력 포인트), 도 9에 도시된 열교환기 성능 인자, 물 사용 및 비용 인자, 에너지 사용 및 비용 인자, 및 열교환기 외부의 환경 조건 중 하나 이상을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 모니터링(820)은 센서 또는 입력을 통해 파라미터를 수신할 수 있는 제어기를 통해 수행될 수 있다. 일부 예에서, 모니터링(820)은 원격으로 수행될 수 있고, 프로세스 파라미터는 통신 신호를 통해(예를 들어, 무선 네트워크를 통해) 제어기에 전달될 수 있다.
그 후, 방법(800)은 열교환기에 대한 적절한 작동 조건을 결정(830)한다. 적합한 작동 조건은 예를 들어 제어기를 통해 결정될 수 있고, 열교환기의 각종 유동 경로 각각에 대한 작동 공기류 속도를 작동시키는 단계를 구비할 수 있다. 또한, 적합한 작동 조건은 유동 경로의 적절한 분배 모드를 구비할 수 있다. 예를 들어, 모니터링된 프로세스 파라미터에 근거하여, 방법(800)은 제1 유동 경로가 습식 모드로 작동해야 하고 제1 공기류 속도를 갖고, 제2 유동 경로가 건식 모드로 작동해야 하고 제1 공기류 속도와 상이한 제2 공기류 속도를 갖는 것으로 결정(830)할 수 있다. 이러한 하이브리드 작동 모드(즉, 하나의 유동 경로가 습식으로 작동하고, 다른 유동 경로가 건식으로 작동하는 경우)에서, 건식 유동 경로를 통한 공기류 속도는 제1 공기류 경로를 통한 공기류 속도보다 클 수 있다.
그 후, 상기 방법은 제1 작동 공기류 속도에서 제1 유동 경로(840)를 통해 공기류를 발생시키고, 제2 결정된 공기류 속도에서 제2 유동 경로(850)를 통해 공기류를 발생시킨한다. 일부 경우에, 공기류를 발생시키는 단계(840/850)는 각각의 개별적인 유동 경로와 관련된 개별적인 팬의 모터를 상이한 레벨로 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 공기류를 발생시키는 단계(840/850)는 일정한 팬 속도를 유지하지만, 유동 경로에서 각종 유동 조절기를 상이한 레벨로 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유동 경로(840)에서 공기류를 발생시키는 단계는 제1 공기류 경로에 위치된 댐퍼를 원하는 공기류와 관련된 제1 설정으로 설정하는 단계를 포함할 수 있고, 제2 유동 경로(850)에서 공기류를 발생시키는 단계는 제2 유동 경로에 위치된 댐퍼를 원하는 공기류와 관련된 제2 설정으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
방법(800)은 제1 작동 분배 모드(860)에서 제1 분배기를 작동시키는 단계와, 제2 작동 분배 모드(870)에서 제2 분배기를 작동시키는 단계를 더 포함한다. 예를 들어, 제1 분배기는 냉각 영역 상에 증발 액체를 분배하는 습식 모드로 작동할 수 있고, 제2 분배기는 증발 액체를 분배하지 않는 건식 모드로 작동할 수 있다.
이러한 방식으로, 방법(800)은 모든 유동 경로가 분배기의 온 상태로 작동하는 모든 습식 모드, 모든 유동 경로가 분배기의 오프 상태로 작동하는 모든 건식 모드, 및 적어도 하나의 분배기가 온되고 적어도 하나가 오프인 하이브리드 모드를 포함하는 각종 상이한 작동 모드로 열교환기를 작동시키는 데 사용될 수 있다. 또한, 방법(800)은 하이브리드 모드를 효율적으로 그리고 효과적으로 이용하여, 물(또는 임의의 증발 액체) 및/또는 에너지의 절약이 상이한 유속으로 건식 모드에서 작동하는 유동 경로를 통해 얻어질 수 있도록 사용될 수 있다.
논리 제어기에 의해 사용되는 열교환기 성능 인자의 예가 도 9에 도시되어 있다. 선택된다면, 논리 제어기 내부의 제어 논리는 물 및 에너지의 입력 비용을 고려함으로써 전체 작동 비용을 최소화하도록 노력할 수 있고, 도 9에 도시된 바와 같이 단위 용량 대 매립된 팬 속도 및 소비된 팬 모터 KW를 조사하여 전체 물 및 에너지 비용을 감소시킬 수 있다.
도 9는 대표적인 유체 냉각기에 대한 성능 데이터를 도시한다. 예로서, 팬 속도가 습식 증발 모드에서 전체 속도의 80%에서 작동할 때, 팬 모터는 전체 속도(KW)의 약 50%를 끌어들이지만, 단위 용량은 전체 용량의 약 85%이다. 팬 속도가 전체 속도의 40%에서 작동할 때, 팬 모터는 전체 속도(KW) 전력의 약 10%만을 끌어들이지만, 단위 용량은 전체 용량의 약 50%이다. 각각의 속도에서의 특정 단위 용량에 비해 팬 속도 대 팬 모터(KW) 소비가 사용된 경우, 제어 로직은 습식 및 건식 섹션을 얼마나 사이클 온 및 오프할지를 결정할 수 있을 뿐만 아니라, 습식 및 건식 섹션을 통해 팬 속도를 독립적으로 제어하여 전체 작동 비용을 최소화시킬 수 있다. 예를 들어, 에너지 비용이 피크 시간보다 훨씬 더 많을 때 피크 시간 동안, 제어 로직은 작동 비용을 계산하고, 오프 피크 시간 동안보다 더 많은 습식 증발 작동을 사용하도록 바꾼다. 이러한 방식으로, 더 많은 증발 액체가 통상적으로 피크 시간 동안 사용되어, 비용이 많이 드는 에너지 수요 비율을 감소시키는 반면, 에너지의 비용이 훨씬 더 저렴해질 때 더 적은 물이 이용될 수 있다.
제어 논리는 팬(KW)을 증가시키는 것에 대한 단위 용량의 증가를 계산하고, 더 많은 팬 속도/KW가 이롭지 않을 때 더 많은 습식 셀을 순환할 것이다. 다른 예에서, 고객이 가능한 한 많은 물을 저장하기를 원할 때, 물이 매우 비싸거나 또는 풍부하게 이용가능하지 않기 때문에, 제어 논리는 가능한 한 많은 습식 작동 열교환기로서 떠날 것이고, 건식 작동 열교환기 상의 팬 속도를 램핑 업할 것이다. 습식 팬 속도를 램핑 다운하고 작동 습식 열교환기의 개수를 다시 다이얼링하는 동안 건식 작동 팬 속도를 램핑 업하는 능력은 종래 기술에 비해 주요 개선점 중 하나이다. 또한, 제어 로직은 에너지를 절약하기 위해 조절될 수 있는 최대 팬 속도를 초과하지 않는다는 것을 알리도록 프로그램된다. 예를 들어, 물의 최대량을 절약하기 위해, 로직은 건식 팬 속도(들)를 100%까지 램핑시킬 수 있다. 그러나, 제어 논리는 건식 팬 속도를 램핑 업하고, 예를 들어 70%의 최대 허용 팬 속도에서 상당한 물 절약이 가능하다는 것도 알리도록 프로그램된다. 이러한 논리는 건식 속도 팬(들)을 잠재적인 물 절약의 마지막 몇 퍼센트에 대해 100%로 실행하도록 실행되기보다는 상당한 양의 에너지 절약을 저장할 것이다.
본 출원은 열교환기를 작동시키는 바람직한 실시예 및 예를 기술하므로, 예시적인 것으로 해석되어야 하며 제한적인 것으로 해석되지 않아야 한다. 당업자는 본 명세서에 기술된 범위로부터 벗어나지 않고서 변경 및/또는 결합될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 일 실시예 또는 예의 특징은 다른 실시예 또는 예의 특징과 조합되어 원하는 바에 따라 또 다른 실시예 또는 예를 제공할 수 있다. 본 출원이 인용, 논의, 식별 또는 참조한 모든 참조문헌은 그 전체가 참고로 편입된다.

Claims (29)

  1. 열교환기에 있어서,
    - 상기 열교환기의 공기 흡입구와 공기 배출구 사이에 위치설정된 제1 유동 경로;
    - 상기 열교환기의 공기 흡입구와 공기 배출구 사이에 위치설정된 제2 유동 경로;
    - 유체 도관으로서,
    - 상기 제1 유동 경로 내에 위치설정된 제1 냉각 영역, 및
    - 상기 제2 유동 경로 내에 위치설정된 제2 냉각 영역을 포함하는, 상기 유체 도관;
    - 상기 제1 및 제2 유동 경로를 통해 공기를 이동시키도록 구성된 공기류 발생기;
    - 적어도 하나의 분배기로서, 상기 분배기가 증발 액체를 분배하는 습식 모드와, 상기 분배기가 증발 액체를 분배하지 않는 건식 모드에서 작동하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 분배기는 상기 제1 및 제2 냉각 영역 중 적어도 하나 위에 증발 액체를 분배하도록 위치설정된, 상기 적어도 하나의 분배기; 및
    - 상기 공기류 발생기 및 상기 분배기와 통신하는 제어기
    를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제1 유동 경로 및 상기 제2 유동 경로를 통해 공기류를 조절하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 적어도 하나의 분배기의 분배 모드를 설정하도록 구성되는,
    열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기류 발생기는 상기 제1 유동 경로와 연통하는 제1 팬과, 상기 제2 유동 경로와 연통하는 제2 팬을 포함하며, 상기 제어기는 상기 제1 및 제2 팬 각각에 대한 팬 속도를 조절하고, 상기 제1 팬의 팬 속도는 상기 제2 팬의 팬 속도와 독립적인,
    열교환기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기와 통신하고 상기 제1 및 제2 유동 경로 중 적어도 하나 내에 위치설정된 유동 조절기를 더 포함하며, 상기 유동 조절기는 각각의 유동 경로를 통과하는 공기의 유동을 조절하도록 구성되는,
    열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유동 조절기는 상기 제1 유동 경로 내에 위치설정된 제1 댐퍼를 포함하며, 상기 제1 댐퍼는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치, 또는 상기 완전 개방 위치와 상기 완전 폐쇄 위치 사이의 복수의 중간 위치에 설정되도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제1 댐퍼의 위치를 설정하도록 구성되는,
    열교환기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유동 조절기는 상기 제2 유동 경로 내에 위치설정된 제2 댐퍼를 포함하며, 상기 제2 댐퍼는 완전 개방 위치, 완전 폐쇄 위치, 또는 상기 완전 개방 위치와 상기 완전 폐쇄 위치 사이의 복수의 중간 위치에 설정되도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제2 댐퍼의 위치를 설정하도록 구성되는,
    열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공기류 발생기는 상기 제1 및 제2 유동 경로 모두와 연통하는 단일 팬으로 구성되는,
    열교환기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1 유동 경로 내로 공기가 흡인되는 제1 공기 흡입구와, 상기 제2 유동 경로 내로 공기가 흡인되는 제2 공기 흡입부를 더 포함하며, 상기 유동 조절기는 상기 제1 공기 흡입구에 위치된 적어도 하나의 조절 댐퍼를 구비하는,
    열교환기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분배기는 상기 제1 냉각 영역 상에 증발 유체를 분배하도록 상기 제1 공기류 경로 내에 위치설정된 제1 분배기와, 상기 제2 유체 영역 상에 증발 유체를 분배하도록 상기 제2 공기류 경로 내에 위치된 제2 분배기를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 분배기 각각은, 상기 분배기가 증발 액체를 분배하는 습식 모드와, 상기 분배기가 증발 액체를 분배하지 않는 건식 모드에서 작동하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 제1 분배기의 분배 모드가 상기 제2 분배기의 분배 모드와 독립적이도록 상기 제1 및 제2 분배기의 분배 모드를 설정하도록 구성되는,
    열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 건식 모드에서 다른 분배기를 동시에 작동시키면서 상기 습식 모드에서 상기 제1 또는 제2 분배기 중 하나를 작동하도록 구성되는,
    열교환기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1 유동 경로를 통해 제1 공기류 속도(airflow rate)를 발생시키고, 상기 제2 유동 경로를 통해 제2 공기류 속도를 발생시키도록 구성되고, 상기 제1 공기류 속도는 상기 제2 공기류 속도와 상이한,
    열교환기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 프로세스 파라미터를 모니터링하도록 구성되고, 상기 프로세스 파라미터는 사전결정된 설정 포인트, 열교환기 성능 인자, 물 비용 및 사용 인자, 에너지 비용 및 사용 인자, 및 상기 열교환기 외부의 환경 조건 중 적어도 하나를 포함하는,
    열교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어기는, 모니터링된 프로세스 파라미터에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 제1 및 제2 유동 경로를 통한 적절한 공기류 속도와, 상기 제1 및 제2 분배기에 대한 적절한 분배 모드를 결정하도록 구성되고,
    상기 제어기는 각각의 유동 경로에 대해 상기 제어기에 의해 결정된 대응하는 적절한 공기류 속도에 대응하도록 상기 제1 및 제2 유동 경로 각각을 통해 유량을 조절하도록 구성되고,
    상기 제어기는, 상기 제1 및 제2 분배기에 대한 분배 모드를 상기 제어기에 의해 결정된 적절한 분배 모드로 설정하도록 구성되는,
    열교환기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 간접 열교환기이고, 상기 제1 및 제2 냉각 영역은 코일형 구성 또는 플레이트 구성 중 적어도 하나를 포함하는,
    열교환기.
  14. 열교환기를 작동시키는 방법에 있어서,
    - 도관을 거쳐 열교환기를 통해 유체를 통과시키는 단계로서, 상기 도관은 간접 열교환기의 제1 공기류 경로 내에 위치설정된 냉각 영역과, 상기 열교환기의 제2 공기류 경로 내에 위치설정된 제2 냉각 영역을 포함하고, 상기 제1 냉각 영역은 제1 분배기의 분배 구역 내에 위치되고, 상기 제2 냉각 구역은 제2 분배기의 분배 구역 내에 위치되는, 상기 유체를 통과시키는 단계;
    - 제어기에 의해 프로세스 파라미터를 모니터링하는 단계로서, 상기 프로세스 파라미터는 사전결정된 설정 포인트, 열교환기 성능 인자, 물 사용 인자, 에너지 사용 인자, 및 상기 열교환기 외부의 환경 조건 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 프로세스 파라미터를 결정하는 단계;
    - 상기 제어기에 의해, 모니터링된 프로세스 파라미터에 적어도 부분적으로 근거하여 제1 작동 공기류 속도, 제2 작동 공기류 속도, 제1 작동 분배 모드, 및 제2 작동 분배 모드를 결정하는 단계;
    - 상기 제1 작동 공기류 속도에서 상기 제1 공기류 경로를 통해 공기류를 발생시키는 단계;
    - 상기 제2 작동 공기류 속도에서 상기 제2 공기류 경로를 통해 공기류를 발생시키는 단계;
    - 상기 제1 작동 분배 모드에서 상기 제1 분배기를 작동시키는 단계; 및
    - 상기 제2 작동 분배 모드에서 상기 제2 분배기를 작동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 작동 분배 모드는 습식 모드 및 건식 모드 중 적어도 하나에 대응하며, 이에 의해 상기 분배기는 습식 모드에서 작동할 때 냉각 영역 상에 적어도 일부의 증발 액체를 분배하고, 상기 분배기는 건식 모드에서 작동할 때 증발 액체를 분배하지 않는,
    방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 분배 모드는 습식 모드에 대응하고, 상기 제2 분배 모드는 건식 모드에 대응하는,
    방법
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 공기류 속도는 상기 제2 공기류 속도와 상이한,
    방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 공기류 경로를 통해 공기류를 발생시키는 단계는 상기 제1 공기류 경로와 연통하는 제1 팬을 작동시키는 단계를 포함하고,
    상기 제2 공기류 경로를 통해 기류를 발생시키는 단계는 상기 제2 공기류 경로와 연통하는 제2 팬을 작동시키는 단계를 포함하고,
    상기 제1 작동 공기류 속도를 결정하는 단계는 상기 제1 팬에 대한 팬 속도를 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 작동 공기류 속도를 결정하는 단계는 상기 제2 팬에 대한 팬 속도를 선택하는 단계를 포함하는,
    방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 팬의 팬 속도는 상기 제2 팬의 팬 속도와 상이한,
    방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1 공기류 경로에 위치설정된 제1 공기류 조절기와, 상기 제2 공기류 경로에 위치설정된 제2 공기류 조절기와 통신하고,
    상기 제1 작동 공기류 속도를 결정하는 단계는 상기 제1 공기류 조절기에 대한 제1 설정을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 작동 공기류 속도를 결정하는 단계는 상기 제2 공기류 조절기에 대한 제2 설정을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 공기류 경로를 통해 공기류를 발생시키는 단계는 상기 제1 설정에서 상기 제1 공기류 조절기를 작동시키는 단계를 포함하며,
    상기 제2 공기류 경로를 통해 공기류를 발생시키는 단계는 상기 제2 설정에서 상기 제2 공기류 조절기를 작동시키는 단계를 포함하는,
    방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공기류 경로를 통해 공기류를 발생시키는 단계는 상기 제1 및 제2 공기류 경로 모두와 연통하여 위치설정된 단일 팬을 작동시키는 단계를 포함하는,
    방법.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 제1 작동 분배 모드를 결정하는 단계는 제1 분배기 밸브 설정을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 작동 분배 모드를 결정하는 단계는 제2 분배기 밸브 설정을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 작동 분배 모드에서 상기 제1 분배기를 작동시키는 단계는 상기 제1 분배기 밸브 설정에서 상기 제1 분배기를 작동시키는 단계를 포함하며,
    상기 제2 작동 분배 모드에서 상기 제2 분배기를 작동시키는 단계는 상기 제2 분배기 밸브 설정에서 상기 제2 분배기를 작동시키는 단계를 포함하는,
    방법.
  22. 열교환기 네트워크(heat exchanger network)에 있어서,
    - 복수의 열교환기로서, 각각의 열교환기는:
    - 열교환기 흡입구와 열교환기 배출구 사이의 공기류 경로;
    - 상기 공기류 경로를 통해 공기를 이동시키도록 구성된 공기류 발생기;
    - 상기 공기류 경로 내에 위치설정된 냉각 영역을 구비하는 유체 도관; 및
    - 상기 냉각 영역 상에 증발 유체를 분배하도록 상기 공기류 경로 내에 위치설정된 분배기로서, 상기 분배기는, 상기 분배기가 상기 냉각 영역 위로 증발 액체를 분배하는 습식 모드와, 상기 분배기가 증발 유체를 분배하지 않는 건식 모드에서 작동하도록 구성되는, 상기 분배기; 및
    - 상기 복수의 열교환기 각각과 통신하는 제어기로서, 상기 제어기는 상기 열교환기의 분배기의 작동을 제어하고 상기 공기류 경로를 통해 공기류를 조절하도록 구성되는, 상기 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는 프로세스 파라미터를 모니터링하도록 구성되고, 상기 프로세스 파라미터는 사전결정된 설정 포인트, 열교환기 성능 인자, 물 비용 및 사용 인자, 에너지 비용 및 사용 인자, 및 상기 열교환기 외부의 환경 조건 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제어기는, 모니터링된 프로세스 파라미터에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 복수의 열교환기 각각에 대한 적절한 공기류 속도 및 적절한 증발 액체 분배 모드를 결정하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 복수의 열교환기 중 개별적인 열교환기의 유동 경로를 통해 공기류 속도를, 상기 열교환기에 대하여 대응하게 결정된 적절한 공기류 속도로 설정하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 복수의 열교환기 중 개별적인 간접 열교환기의 분배기의 분배 모드를, 상기 열교환기에 대하여 대응하게 결정된 적절한 증발 액체 분배 모드로 설정하도록 구성되고,
    상기 제어기는 건식 모드에서 개별적인 분배기 중 적어도 하나를 동시에 작동시키면서 습식 모드에서 개별적인 열교환기의 분배기 중 하나 이상을 작동하도록 구성되는,
    열교환기 네트워크.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제어기는 제2 공기류 속도로 건식 모드에서 작동하는 분배기를 갖는 공기류 경로를 통해 공기류를 동시에 설정하면서 제1 공기류 속도로 습식 모드에서 작동하는 분배기를 갖는 공기류 경로를 통해 공기류를 설정하도록 구성되는,
    열교환기 네트워크.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제2 공기류 속도는 상기 제1 공기류 속도보다 큰,
    열교환기 네트워크.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 습식 모드에서 작동하는 분배기를 갖는 모든 공기류 경로를 통해 동일한 공기류 속도를 설정하도록 구성되고, 건식 모드에서 작동하는 분배기를 갖는 모든 공기류 경로를 통해 동일한 공기류 속도를 설정하도록 구성되는,
    열교환기 네트워크.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 제어기는 단일 모듈로 시작하여 필요에 따라 모듈을 추가하고, 일단 모든 모듈이 작동하면, 상기 제어기는 팬 속도를 동기화시켜 에너지 절감을 최대화하는,
    열교환기 네트워크.
  27. 간접 열교환기 및 직접 열교환기를 포함하는 열교환기 조립체에 있어서,
    상기 열교환기 조립체는,
    - 상기 간접 열교환기의 공기 흡입구와 공기 배출구 사이에 위치설정된 제1 유동 경로;
    - 상기 직접 열교환기의 공기 흡입구와 공기 배출구 사이에 위치설정된 제2 유동 경로;
    - 유체 도관으로서,
    - 상기 제1 유동 경로 내에 위치설정된 제1 냉각 영역; 및
    - 상기 제2 유동 경로 내에 위치설정된 제2 냉각 영역을 포함하는, 상기 유체 도관;
    - 상기 제1 및 제2 유동 경로를 통해 공기를 이동시키도록 구성된 공기류 발생기;
    - 적어도 하나의 분배기로서, 상기 분배기가 증발 액체를 분배하는 습식 모드와, 상기 분배기가 증발 액체를 분배하지 않는 건식 모드에서 작동하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 분배기는 상기 제1 및 제2 냉각 영역 중 적어도 하나 위에 증발 액체를 분배하도록 위치설정된, 상기 적어도 하나의 분배기; 및
    - 상기 공기류 발생기 및 상기 분배기와 통신하는 제어기
    를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 제1 유동 경로 및 상기 제2 유동 경로를 통해 공기류를 조절하도록 구성되고,
    상기 제어기는 상기 적어도 하나의 분배기의 분배 모드를 설정하도록 구성되는,
    열교환기 조립체.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 공기류 발생기는 상기 제1 유동 경로와 연통하는 제1 팬과, 상기 제2 유동 경로와 연통하는 제2 팬을 포함하고, 상기 제어기는 상기 제1 및 제2 팬 각각에 대한 팬 속도를 조절하며, 상기 제1 팬의 팬 속도는 상기 제2 팬의 팬 속도와 독립적인,
    열교환기 조립체.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 제어기와 통신하고 상기 제1 및 제2 유동 경로 중 적어도 하나 내에 위치설정되는 유동 조절기를 더 포함하고, 상기 유동 조절기는 각각의 유동 경로를 통과하는 공기의 유동을 조절하도록 구성되는,
    열교환기 조립체.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8141374B2 (en) * 2008-12-22 2012-03-27 Amazon Technologies, Inc. Multi-mode cooling system and method with evaporative cooling
US11022374B2 (en) * 2018-09-11 2021-06-01 Munters Corporation Staged spray indirect evaporative cooling system
MX2021005799A (es) 2018-12-13 2021-07-02 Baltimore Aircoil Co Inc Sistema de control de respuesta de falla de un arreglo de ventiladores.
SG11202109425PA (en) 2019-03-19 2021-10-28 Baltimore Aircoil Co Inc Heat exchanger having plume abatement assembly bypass
CN110411243A (zh) * 2019-08-09 2019-11-05 山东密友机械有限公司 烟气余热回收可拆卸喷淋除尘换热器
JP2023505766A (ja) 2019-12-11 2023-02-13 バルチモア、エアコイル、カンパニー、インコーポレーテッド 機械学習ベース最適化を備えた熱交換器システム
CN111678356A (zh) * 2020-02-28 2020-09-18 英特换热设备(浙江)有限公司 一种能源塔及其热泵系统
AU2021270884A1 (en) 2020-05-12 2022-10-27 Baltimore Aircoil Company, Inc. Cooling tower control system
US11976882B2 (en) 2020-11-23 2024-05-07 Baltimore Aircoil Company, Inc. Heat rejection apparatus, plume abatement system, and method
CN113418406B (zh) * 2021-06-07 2022-09-30 广东申菱环境系统股份有限公司 一种冷却散热装置
US20230097411A1 (en) * 2021-09-28 2023-03-30 SaeHeum Song Water-Mediated Thermal Conditioning System
CN118936220A (zh) * 2024-10-14 2024-11-12 陕西榆林能源集团杨伙盘煤电有限公司 自然通风空冷塔的通风控制方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249478A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd 冷却塔
US20110100593A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-05 Evapco, Inc. Hybrid heat exchange apparatus
US20120067546A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Evapco, Inc. Hybrid heat exchanger apparatus and method of operating the same
US20120267091A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-25 Evapco, Inc. Method for operating a heat exchanger unit
JP2015502513A (ja) * 2011-10-21 2015-01-22 プライム デイタム、インコーポレーテッド 可変処理制御を有する直結駆動ファンシステム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1008322A1 (ru) * 1981-12-05 1983-03-30 Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт По Проектированию Оборудования Для Целлюлозно-Бумажной Промышленности Теплорекуперационный агрегат
US5435382A (en) * 1993-06-16 1995-07-25 Baltimore Aircoil Company, Inc. Combination direct and indirect closed circuit evaporative heat exchanger
US6213200B1 (en) 1999-03-08 2001-04-10 Baltimore Aircoil Company, Inc. Low profile heat exchange system and method with reduced water consumption
US6142219A (en) * 1999-03-08 2000-11-07 Amstead Industries Incorporated Closed circuit heat exchange system and method with reduced water consumption
US6427461B1 (en) 2000-05-08 2002-08-06 Lennox Industries Inc. Space conditioning system with outdoor air and refrigerant heat control of dehumidification of an enclosed space
JP4086648B2 (ja) 2002-12-18 2008-05-14 富士通株式会社 通信装置
US7310958B2 (en) 2004-03-08 2007-12-25 Baltimore Aircoil Company, Inc. Control of heat exchanger operation
US7765827B2 (en) 2005-11-08 2010-08-03 Everest Acquisition Holdings, Inc. Multi-stage hybrid evaporative cooling system
JP4654965B2 (ja) 2006-04-18 2011-03-23 三菱電機株式会社 冷凍サイクル装置の室外機
JP4505436B2 (ja) 2006-06-19 2010-07-21 東洋熱工業株式会社 冷却塔群の省エネルギー運転方法及びこれに用いる冷却塔群
EP2247994B1 (en) 2008-02-15 2017-09-27 Hewlett-Packard Enterprise Development LP Coolant pulsing for computer system
EP2151538B8 (de) 2008-08-06 2017-05-03 Hawa Sliding Solutions AG Vorrichtung mit einem Laufwerk zum Halten von Platten, Laufwerk, Laufschiene und Trennelement
US9279619B2 (en) * 2013-03-15 2016-03-08 Baltimore Aircoil Company Inc. Cooling tower with indirect heat exchanger
US10132577B2 (en) 2014-01-20 2018-11-20 Baltimore Aircoil Company, Inc. Adiabatic refrigerant condenser controls system
CN203893697U (zh) * 2014-06-09 2014-10-22 兰州交通大学 运用于直流换流站外冷却系统的蒸发冷却机组
CN104239597A (zh) * 2014-07-02 2014-12-24 新菱空调(佛冈)有限公司 基于rbf神经网络的冷却塔建模方法
WO2017099725A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-15 Wong Lee Wa Cooling tower with multiple-layer cooling unit
AU2017206116B2 (en) * 2016-01-08 2022-04-07 Evapco, Inc. Improvement of thermal capacity of elliptically finned heat exchanger
US10619898B2 (en) 2017-02-09 2020-04-14 Baltimore Aircoil Company, Inc. Water recirculation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000249478A (ja) * 1999-02-26 2000-09-14 Toshiba Plant Kensetsu Co Ltd 冷却塔
US20110100593A1 (en) * 2009-11-04 2011-05-05 Evapco, Inc. Hybrid heat exchange apparatus
US20120067546A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Evapco, Inc. Hybrid heat exchanger apparatus and method of operating the same
US20120267091A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-25 Evapco, Inc. Method for operating a heat exchanger unit
JP2015502513A (ja) * 2011-10-21 2015-01-22 プライム デイタム、インコーポレーテッド 可変処理制御を有する直結駆動ファンシステム

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