NO315440B1 - Anordning for fremstilling av kaldt vann til romavkjöling - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for fremstilling av kaldt vann til romavkjøling ved hjelp av kjøleflater og kjølere i et bygningsutstyr, i særdeleshet for kj ølet ak med en kjø-lemaskin og en fordunstningskjøler som kobles foran kjølemaskinen, og som gjennom-strømmes av avkjølende væske og av luft.

Det er kjent å fremstille kaldt vann til kjøleflater ved hjelp av en kjølemaskin. Samtidig er det også kjent å avkjøle kondensatoren, henholdsvis fortetningsinnretningen i kjøle-maskinen ved hjelp av et vannkretsløp, i hvilket det anordnes en varmeveksler som gjennomstrømmes av luft. Dessuten er det kjent at man kan, ved hjelp av innstrømning i varmeveksleren med vann, forbedre varmeavgivelsen (våtkjøletåm).

Formålet med oppfinnelsen er å forbedre kjøleeffekten i en anordning av typen nevnt innledningsvis med ubetydelige kostnader ved installasjon og anskaffelse.

Oppgaven løses i henhold til oppfinnelsen på den måte at den avkjølende luftstrøm i fordunstningskjøleren kan innstrømmes med vann, at den avkjølende væske strømmer via en varmeveksler og en kondensator, eventuelt direkte til et mellomlager eller direkte til en forbruker, at kondensatoren er koblet foran en luftkondensator, og at luftkondensatoren er anordnet i en avløpsluftkanal i fordunstningskjøleren.

Ved hjelp av innstrømningen med vann i varmeveksleren på luftsiden blir på enkel og kostnadsgunstig måte bruksklargjøringen av den nødvendige kjøleeffekt mer effektiv. Dette er derved i særdeleshet fordelaktig når større kjøleeffekt kreves, for eksempel slik som om sommeren. Ved hjelp av innstrømningen med vann i varmeveksleren og luftav-kjølingen, som betinges av dette, skjer avgivelsen av kondenseringsvarme på lavere temperaturnivå. Ved hjelp av den lavere kondenseringstemperatur virker kjølemaskinen med tilsvarende gunstig ytelseskoeffisient.

Fortrinnsvis forslås at fordunstningskjøleren er en platevarmeveksler av polypropylen.

Ettersom varmeveksleren i fordunstningskjøleren skal virke med vann, får derved mate-rialet i platevarmeveksleren stor rolle. Med polypropylen anbringes et materiale, med hvilket det ikke kan skje noen varig avleiring på grunn av vannbruken.

Det er særlig fordelaktig når det, i kjølekretsløpet til kjølemaskinen foran ekspansjons-ventilen, anordnes en varmeveksler som gjennomstrømmes med vann, før vannet bring-es inn i luftstrømmen til fordunstningskjøleren. Ved hjelp av avkjølingen av kjølemid-delet, som oppnås på denne måte før innsprøytingen i fordamperen, oppnås på enkel og økologisk måte en ytterligere forbedring av ytelseskoeffisienten.

En ytterligere økning av kjøleeffekten er mulig ved hjelp av en luftkondensator som er koblet foran vannkondensatoren, og som i særdeleshet er anordnet i en avløpsluftkanal, henholdsvis en avløpsluftåpning i fordunstningskjøleren.

En ytterligere fordel utgjøres av økningen i avløpslufttemperaturen og senkningen i den relative luftfuktighet som er resultat av denne. Derved reduseres faren for kondensat-dannelse i avløpslutfkanalen. Ved hjelp av fordampningen av den forekommende aero-sol i avløpsluften etter fordunstningskjøleren fratas livsgrunnlaget for bakteriene som eventuelt befinner seg i denne, i særdeles legionella pneumophila. Det er derved særlig fordelaktig når luftkondensatoren er anordnet i avløpsluftkanalen til fordunstningskjøle-ren.

Ytterligere en fordel er kompaktheten av anlegget. Av denne grunn senkes energitapet ved oppvarming av ledningen for kaldtvann mellom de enkelte konstruksjonsdeler i anlegget, likesom ved den ellers vanlige energikostnad til pumpene.

To utføringseksempler av oppfinnelsen vises på tegningene og omtales nærmere i det følgende.

Fig. 1 viser et første utføringseksempel, og

Fig. 2 viser et andre utføringseksempel.

Anordningen, henholdsvis anlegget oppviser en kjølemaskin med et kretsløp l for kjø-lemedium, i hvilket en kompressor (fortetter) 2 er anordnet. I strømningsretningen bak kompressoren 2 er anordnet en kondensator (fortetningsinnretning) 3 som avkjøles ved hjelp av et andre kretsløp 4 for væske som ytterligere omtales nærmere under. Fra kondensatoren 3 når kjølemediet via en ekspansjonsventil 5 frem til en fordamper 6, ved hvilken et tredje kretsløp 7 er tilsluttet.

Kjøleeffekten avgitt fra fordamperen 6 ved det tredje kretsløp 7 tilføres et mellomlager 9 via en pumpe 8. Fra mellomlageret 9 tilføres via et fjerde kretsløp 10 kjøleeffekten en kjøleflate 11 via et fordelingssystem 12. Det andre kretsløp 4, tilsluttet ved kondensatoren 3, føres fra en pumpe 13 gjennom en fordunstningskjøler 14 som er utformet som flatevarmeveksler og er bestandig mot forurensninger, likeledes korrosjon. Platevarmeveksleren 14 gjennomstrømmes av luft som via et innløp 15 kommer frem mellom platene og avgis via et utløp 16 til omgivelsene. Denne gjennomstrømning bevirkes ved hjelp av en ventilator 17.

Mellom innløpet 15 og platene i varmeveksleren 14 innføres, i særdeleshet innsprøytes vann via et fordelingssystem 18 i luftstrømmen, slik at den oppnådd kjøleeffekt fra luften i varmeveksleren økes på grunn av fordunstningskulden. Innføringen av vannet skjer ved hjelp av en pumpe 19 som befinner seg i ledningen for vanntilstrømning.

Ved bruk av et effektstyrt kjøleanlegg kan mellomlageret 9 utelates. Kretsløpet 7 for væske leder direkte til fordelingssystemet 12.

I kjølekretsløpet til kjølemaskinen kan det foran ekspansjons ventilen 5 innsettes en varmeveksler 25, gjennomstrømmet av vannet som tilføres fordelingssystemet 18. Med denne muliggjøres ytterligere forbedring av kjøleeffekten.

Videre kan det i kjølekretsløpet til kjølemaskinen foran vannkondensatoren 3 innsettes en varmeveksler 26, gjennomstrømmet av luften som kommer ut av fordunstningskjøle-ren 14. Varmeavgivelsen som forhøyes på denne måte, forsterker den samlede effekt fra anordningen. Samtidig utnyttes den omstendighet at varmen fra varmeveksleren 14 i kjølemaskinen 3,13,14 fremdeles er i stand til å oppta mer varme som kommer fra den samme kjølekrets i kjølemaskinen.

Anordningen, henholdsvis anlegget kjøres fortrinnsvis i tre ulike trinn:

1) er luften tilstrekkelig kald, så er det ikke nødvendig at kuldemaskinen er virk-som, og en innstrømning med vann i platevarmeveksleren kan også utebli. Den avkjølende væske strømmer tilbake via ledningen 21, varmeveksleren 23, ledningen 22 og via fordamperen 6 til mellomlageret 9. 2) er lufttemperaturen så høy at den frie avkjøling ikke lenger er tilstrekkelig, kan kjøleeffekten forhøyes ved hjelp av vanninnstrømningen i fordunstningskjøleren 14. 3) ved ytterligere økning av lufttemperaturen og et eventuelt høyere avkjølingsbe-hov innkobles kjølemaskinen. Innstrømningen med vann i varmeveksleren 25 og

senkningen av kondenseringstemperaturen betinget på denne måte forbedrer ytelseskoeffisienten for kjølemaskinen og reduserer derved strømforbruket. Den samlede effekt fra systemet heves ved hjelp av varmeveksleren 26.

Den avkjølende væske 21 kan sirkuleres enten via varmeveksleren 23 og deretter via fordamperen 6 i kjølemaskinen, eller ved hjelp av omkobling av ventilen 24 kun via fordamperen 6.

Alle bestanddeler i anordningen, henholdsvis anlegget, det vil si alle bestanddeler i kjø-lemaskinen, fordunstningskjøleren 14 og styringen og reguleringen, samt alle væske- og strømførende ledninger er anordnet innenfor et hus 20 på kompakt måte. Huset kan derved bestå av flere enheter som lett lar seg transportere. 1 en ytterligere alternativ utførelse er det til vannkondensatoren 3 anordnet et omløp 28 som danner bro over denne, ved hjelp av hvilket omløp væsken i det andre kretsløp 4 strømmer i drift med delbelastning, når en ventil (treveisventil) 27 åpnes. Derved skjer kondensering kun i varmeveksleren (kondensatoren) 26. Samtidig virker kompressoren 2 i ulike trinn. Dette har den fordel at kretsløpet 4 ikke belastes termisk, slik at energi-forbruket for det samlede system senkes.

Claims (5)

1. Anordning for fremstilling av kaldt vann til romavkjøling ved hjelp av kjøleflater og kjølere i et bygningsutstyr, i særdeleshet for kjøletak (11) med en kjølemaskin (2, 3, 5, 6) og en fordunstningskjøler (14) som kobles foran kjølemaskinen, og som gjennom-strømmes av avkjølende væske og av luft, karakterisert ved: at den avkjølende luftstrøm i fordunstningskjøleren (14) kan innstrammes med vann, at den avkjølende væske (4) strømmer via en varmeveksler (23) og en kondensa tor (3), eventuelt direkte til et mellomlager (9) eller direkte til en forbruker (11), at kondensatoren (3) er koblet foran en luftkondensator (26), og at luftkondensatoren (26) er anordnet i en avløpsluftkanal i fordunstningskjøle- ren (14).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at for-dunstningskjøleren (14) er en platevarmeveksler av polypropylen.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en varmeveksler (25) er anordnet i et kjølekretsløp (1) for kjølemaskinen (2,3, 6) foran en ekspansjonsventil (5), hvilken varmeveksler er gjennomstrømmet med vannet, før vannet innføres i en atmosfæreluftstrøm via et fordelingssystem (18) i fordunstningskjø-leren (14).

4. Anordning ifølge ett av de foranstående krav, karakterisert v e d at alle bestanddeler i kjølemaskinen, fordunstningskjøleren og en sty-ring/regulering er anordnet innenfor et hus (20) som kan bestå av flere transportable enheter.

5. Anordning ifølge et hvilket som helst av de foranstående krav, karakterisert ved at det er anordnet et omløp (28) som danner bro over kondensatoren (3) i kjølemaskinen, og som kan innkobles ved hjelp av en ventil (27).