EP2375210A1 - Thermosiphonanlage eines mindestens zwei Wärmequelle aufweisenden wärmeerzeugenden Systems - Google Patents

Thermosiphonanlage eines mindestens zwei Wärmequelle aufweisenden wärmeerzeugenden Systems Download PDF

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EP2375210A1
EP2375210A1 EP10003687A EP10003687A EP2375210A1 EP 2375210 A1 EP2375210 A1 EP 2375210A1 EP 10003687 A EP10003687 A EP 10003687A EP 10003687 A EP10003687 A EP 10003687A EP 2375210 A1 EP2375210 A1 EP 2375210A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
evaporator
air
heat
heat sources
thermosiphon
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10003687A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin Weber
Bhavesh Patel
Bruno Agostini
Burak Esenlik
Frank Cornelius
Jens Tepper
Marcos Bockholt
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ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
Priority to EP10003687A priority Critical patent/EP2375210A1/de
Publication of EP2375210A1 publication Critical patent/EP2375210A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0031—Radiators for recooling a coolant of cooling systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/10—Liquid cooling
    • H01F27/18—Liquid cooling by evaporating liquids

Definitions

  • the invention relates to a thermosyphon system of at least two heat sources having heat generating system.
  • An application is z. As in transformers, especially dry-type transformers, which - possibly together with other heat sources - form a heat-generating system.
  • the cooling of a heat generating system can be done in many ways, for. B. by natural or forced cooling or with the help of external coolers, z. B. air-water cooler.
  • Other options include the use of thermosyphons in an arrangement as an air-air thermosyphon or as an air-water thermosyphon.
  • an evaporator is provided for each heat source, which emits the absorbed heat to a capacitor via a closed coolant circuit.
  • appropriate cooling must be provided for all components. If several heat sources are provided with such thermosyphons, this means the use of a fan for each evaporator and for each capacitor when using air-air thermosyphons.
  • the invention has for its object to provide a simplified and optimized Thermosiphonstrom a at least two heat sources having heat generating system.
  • thermosyphon system of at least two heat sources having heat generating system, in which a single, all heat sources associated common capacitor is provided.
  • thermosiphon technology allows the spatial separation of evaporators and condensers, whereby both components are connected by pipes, through which the refrigerant from the evaporator to the condenser and back flow.
  • the condensers of different radiators associated with different heat sources are grouped together so that they can be cooled by a single fan or air conveyor or mechanism or a single external water loop. Alternatively, several heat sources may be provided with a single common radiator and have a common cooling circuit. In general, both air-air thermosyphon as well as air-water thermosiphon can be used.
  • Fig. 1 is a Thermosiphonstrom shown according to a first embodiment and according to a first variant. It can be seen from a first evaporator 3 with associated first heat source 2, a second evaporator 6 with associated second heat source 5 and a condenser 8 existing Thermosiphonstrom 1, wherein the first evaporator 3, a first fan 4 or air conveyor device or mechanism, the second Evaporator 6, a second fan 7 or air conveyor device or mechanism and the capacitor 8, a fan 9 or air conveyor device or mechanism are assigned.
  • the fans 4, 7 support the heat exchange between the evaporators 3, 6 and the respective associated separate heat sources 2, 5, ie they each support an internal air circulation and thus the cooling of the heat sources 2, 5.
  • the fan 9 is used by the capacitor 8 absorbed heat energy z. B. dissipate to the outside atmosphere and thus supports the external air circulation (re-cooling). It is therefore an air-air thermosyphon.
  • the two evaporators 3, 6 and the condenser 8 are connected to each other via tubes 10 for the evaporating refrigerant and tubes 11 for the condensing refrigerant, so that the refrigerant can flow from the evaporator to the condenser and back.
  • Fig. 2 is a Thermosiphonstrom shown according to a first embodiment and according to a second variant.
  • the evaporator 3, 6 are each provided with their own, not interconnected coolant circuits.
  • the common capacitor 8 then contains components which are only flowed through by the cooling circuit of the evaporator 3 and only by the coolant circuit of the evaporator 6.
  • the capacitor 8 is here, so to speak, a combination of several "individual capacitors" respectively subsystems with the simultaneous use of a fan or an external water cycle.
  • An additional advantage of this second variant is that when an (unlikely) leakage occurs, not the entire condenser and thus the entire coolant circuit are affected, but only a "single capacitor" or a subsystem.
  • This second variant with separate coolant circuits is also in the other of embodiments according to the 3 and 4 realizable.
  • Fig. 3 is a Thermosiphonstrom shown according to a second embodiment. It can be seen from the first evaporator 3 with associated first heat source 2, the second evaporator 6 with associated second heat source 5 and a capacitor 14 thermosiphon system 13, wherein the first evaporator 3, the first fan 4 and the second evaporator 6, the second fan 7 are assigned.
  • the fans 4, 7 in turn support the heat exchange between the evaporators 3, 6 and the respective associated separate heat sources 2, 5, ie they each support an internal air circulation and thus the cooling of the heat sources.
  • the re-cooling of the capacitor 14 is carried out in this embodiment not via a fan, but via an external water circuit, wherein the water inlet and the water outlet of this circuit take place on the condenser 14 via water connections 15. It is therefore an air-water thermosyphon.
  • the two evaporators 3, 6 and the condenser 14 are connected to each other via tubes 10 for the evaporating refrigerant and tubes 11 for the condensing refrigerant, so that the refrigerant can flow from the evaporator to the condenser and back.
  • a first fan 20 or air conveyor or mechanism assists in heat exchange between the evaporator 19 and the first machine 18, ie, it aids in the internal circulation of air and thus in the cooling of the machine 18.
  • a second fan 23 or air conveyor or mechanism aids in heat exchange between the fan Evaporator 22 and the second machine 21, ie it supports the internal circulation of air and thus the cooling of the machine 21.
  • the two evaporators 19, 22 and the condenser 24 are connected by means of evaporating refrigerant tubes 25 and condensing refrigerant tubes 26, so that the refrigerant flows from the evaporator to the condenser and back can.
  • the re-cooling of the capacitor 24 via an external water circuit, wherein the water inlet and the water outlet of this circuit on the condenser 24 via water connections 27. It is therefore an air-water thermosyphon.
  • Fig. 5 is a Thermosiphonstrom according to a fourth embodiment, for. B. shown for a wind turbine with air-air thermosyphon.
  • a gondola 30, rotor blades 31 and a gondola 30 supporting tower 32 can be seen.
  • the first heat source 34 is z. B. a generator which is connected via a rotor hub with the rotor blades 28.
  • the second heat source 35 is z. B. a transformer, in particular dry-type transformer.
  • As another (third) heat source z. B. a transmission may be present.
  • thermosyphone system 29 which is designed as a "one-piece" device, the evaporator 37 is located within the housing 33 and whose capacitor 39 is outside of the housing 33.
  • the condenser 39 is designed as an extension above the evaporator 37 and arranged on the roof of the nacelle.
  • a central fan 38 or air conveying device or mechanism located inside the housing 33 serves for the (internal) air circulation within the housing 33 and assists the delivery of the heat energy generated by the heat sources 34, 35 to the evaporator 37 and thus the cooling thereof.
  • the re-cooling of the condenser 39 is carried out using a fan 40 supporting the external air circulation, or an air-conveying device or mechanism which acts on the condenser 39 with air of the outside atmosphere.
  • Fig. 6 is a Thermosiphonstrom according to a fifth embodiment, for. B. shown for a wind turbine with air-air thermosyphon.
  • a "split" air-to-air thermosyphon 43 composed of a separate evaporator 44 and a separate condenser 46 is used.
  • the evaporator 44 is connected to the condenser 46 via evaporative refrigerant tubes 48 and condensing refrigerant tubes 49, so that the refrigerant can flow from the evaporator to the condenser and back.
  • central fan 45 or air conveyor or mechanism supports by means of an air flow, the heat output from the heat sources 34, 35 to the evaporator 44 and thus the inner air circulation and cooling of the heat sources 34, 35th A on the roof of the Gondola arranged condenser 46 impinging fan 47 or air conveying device or mechanism supports the external air circulation and the dissipation of heat energy from the condenser 46 to the outside atmosphere.
  • Fig. 6 shows in a further embodiment by way of example that in applications in which a cooler is provided for a plurality of heat sources in a housing, expediently an air shaft 50 via the heat sources respectively machines is arranged to optimize the operation (this is of course also in Fig. 5 equally feasible).

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Abstract

Es wird eine Thermosiphonanlage (1, 13, 17, 29, 42) eines mindestens zwei Wärmequellen (2, 5, 18, 21, 34, 35) aufweisenden wärmeerzeugenden Systems vorgeschlagen, bei welchem ein einziger, allen Wärmequellen (2, 5, 18, 21, 34, 35) zugeordneter gemeinsamer Kondensator (8, 14, 24, 39, 46) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Thermosiphonanlage eines mindestens zwei Wärmequellen aufweisenden wärmeerzeugenden Systems.
  • Eine Anwendung ist z. B. bei Transformatoren, speziell Trocken-Transformatoren gegeben, welche - gegebenenfalls zusammen mit anderen Wärmequellen - ein wärmeerzeugendes System bilden.
  • Die Kühlung eines wärmeerzeugenden Systems kann in vielfältiger Weise erfolgen, z. B. durch natürliche oder forcierte Kühlung oder mit Hilfe externer Kühler, z. B. Luft-Wasser-Kühler. Weitere Möglichkeiten bestehen in der Verwendung von Thermosiphons in einer Anordnung als Luft-Luft-Thermosiphon oder als Luft-Wasser-Thermosiphon. Dabei ist für jede Wärmequelle ein Verdampfer vorgesehen, welcher über einen geschlossenen Kühlmittel-Kreislauf die aufgenommene Wärme an einen Kondensator abgibt. In einem wärmeerzeugenden System mit mehreren Wärmequellen muss eine geeignete Kühlung für alle Komponenten vorgesehen werden. Werden mehrere Wärmequellen mit derartigen Thermosiphons versehen, so bedeutet dies bei Einsatz von Luft-Luft-Thermosiphons die Verwendung eines Lüfters für jeden Verdampfer und für jeden Kondensator.
  • Der Erfindung liegt die die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte und optimierte Thermosiphonanlage eines mindestens zwei Wärmequellen aufweisenden wärmeerzeugenden Systems anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst durch eine Thermosiphonanlage eines mindestens zwei Wärmequellen aufweisenden wärmeerzeugenden Systems, bei welchem ein einziger, allen Wärmequellen zugeordneter gemeinsamer Kondensator vorgesehen ist.
  • Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Anzahl erforderlicher Baukomponenten reduziert wird. Die Thermosiphon-Technologie erlaubt die räumliche Trennung von Verdampfern und Kondensatoren, wobei beide Komponenten durch Rohre miteinander verbunden werden, durch die das Kühlmittel vom Verdampfer zum Kondensator und zurück strömen kann. Es werden die Kondensatoren verschiedener, unterschiedlichen Wärmequellen zugeordneter Kühler so zusammengefasst, dass sie durch einen einzigen Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus oder einen einzigen externen Wasserkreislauf gekühlt werden können. Alternativ hierzu können auch mehrere Wärmequellen mit einem einzigen gemeinsamen Kühler versehen sein und einen gemeinsamen Kühlkreislauf haben. Allgemein können sowohl Luft-Luft-Thermosiphons als auch als Luft-Wasser-Thermosiphons zum Einsatz gelangen.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1, 2
    eine Thermosiphonanlage gemäß einer ersten Ausführungsform in zwei Varianten,
    Fig. 3
    eine Thermosiphonanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform,
    Fig. 4
    eine Thermosiphonanlage einer Maschinenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform,
    Fig. 5
    eine Thermosiphonanlage gemäß einer vierten Ausführungsform, z. B. für eine Windenergieanfage mit Luft-Luft-Thermosiphon,
    Fig. 6
    eine Thermosiphonanlage gemäß einer fünften Ausführungsform, z. B. für eine Windenergieanlage mit Luft-Luft-Thermosiphon.
  • In Fig. 1 ist eine Thermosiphonanlage gemäß einer ersten Ausführungsform und gemäß einer ersten Variante dargestellt. Es ist eine aus einem ersten Verdampfer 3 mit zugeordneter erster Wärmequelle 2, einem zweiten Verdampfer 6 mit zugeordneter zweiter Wärmequelle 5 und einem Kondensator 8 bestehende Thermosiphonanlage 1 zu erkennen, wobei dem ersten Verdampfer 3 ein erster Lüfter 4 oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus, dem zweiten Verdampfer 6 ein zweiter Lüfter 7 oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus und dem Kondensator 8 ein Lüfter 9 oder Luftfördereinrichtung oder-mechanismus zugeordnet sind. Die Lüfter 4, 7 unterstützen den Wärmeaustausch zwischen den Verdampfern 3, 6 und den jeweils zugeordneten separaten Wärmequellen 2, 5, d. h. sie unterstützen jeweils eine innere Luftzirkulation und damit die Kühlung der Wärmequellen 2, 5. Der Lüfter 9 dient dazu, die vom Kondensator 8 aufgenommene Wärmeenergie z. B. an die Außenatmosphäre abzuführen und unterstützt damit die äußere Luftzirkulation (Rückkühlung). Es handelt sich demnach um einen Luft-Luft-Thermosiphon. Die beiden Verdampfer 3, 6 und der Kondensator 8 sind über Rohre 10 für das verdampfende Kühlmittel und Rohre 11 für das kondensierende Kühlmittel miteinander verbunden, so dass das Kühlmittel vom Verdampfer zum Kondensator und zurück strömen kann.
  • ln Fig. 2 ist eine Thermosiphonanlage gemäß einer ersten Ausführungsform und gemäß einer zweiten Variante dargestellt. Bei dieser Variante sind die Verdampfer 3, 6 mit jeweils eigenen, nicht miteinander verbundenen Kühlmittelkreisläufen versehen. Der gemeinsame Kondensator 8 enthält dann Komponenten, die nur von dem Kühlkreislauf des Verdampfers 3 und nur von dem Kühlmittelkreislauf des Verdampfers 6 durchströmt werden. Der Kondensator 8 ist hier sozusagen eine Kombination mehrerer "einzelner Kondensatoren" respektive Teilsysteme mit der gleichzeitigen Nutzung eines Lüfters oder eines externen Wasserkreislaufes. Ein zusätzlicher Vorteil bei dieser zweiten Variante besteht darin, dass bei Auftreten einer (unwahrscheinlichen) Leckage nicht der gesamte Kondensator und damit der gesamte Kühlmittel-kreislauf betroffen sind, sondern lediglich ein "einzelner Kondensator" respektive ein Teilsystem. Diese zweite Variante mit getrennten Kühlmittelkreisläufen ist auch bei den weiteren aus Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 und 4 realisierbar.
  • ln Fig. 3 ist eine Thermosiphonanlage gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Es ist eine aus dem ersten Verdampfer 3 mit zugeordneter erster Wärmequelle 2, dem zweiten Verdampfer 6 mit zugeordneter zweiter Wärmequelle 5 und einem Kondensator 14 bestehende Thermosiphonanlage 13 zu erkennen, wobei dem ersten Verdampfer 3 der erste Lüfter 4 und dem zweiten Verdampfer 6 der zweiter Lüfter 7 zugeordnet sind. Die Lüfter 4, 7 unterstützen wiederum den Wärmeaustausch zwischen den Verdampfern 3, 6 und den jeweils zugeordneten separaten Wärmequellen 2, 5, d. h. sie unterstützen jeweils eine innere Luftzirkulation und damit die Kühlung der Wärmequellen. Die Rückkühlung des Kondensators 14 erfolgt bei dieser Ausführungsform nicht über einen Lüfter, sondern über einen externen Wasserkreislauf, wobei der Wassereintritt und der Wasseraustritt dieses Kreislaufs am Kondensator 14 über Wasseranschlüsse 15 erfolgen. Es handelt sich demnach um einen Luft-Wasser-Thermosiphon. Die beiden Verdampfer 3, 6 und der Kondensator 14 sind über Rohre 10 für das verdampfende Kühlmittel und Rohre 11 für das kondensierende Kühlmittel miteinander verbunden, so dass das Kühlmittel vom Verdampfer zum Kondensator und zurück strömen kann.
  • In Fig. 4 ist eine Thermosiphonanlage einer Maschinenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Die Maschinenanordnung 17 besitzt
    • eine erste Maschine 18, welche die erste Wärmequelle darstellt und unter Einsatz eines ersten Verdampfers 19 gekühlt wird,
    • eine zweite Maschine 21, welche die zweite Wärmequelle darstellt und unter Einsatz eines zweiten Verdampfers 22 gekühlt wird sowie
    • einen Kondensator 24.
  • Ein erster Lüfter 20 oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus unterstützt den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer 19 und der ersten Maschine 18, d. h. er unterstützt die innere Luftzirkulation und damit die Kühlung der Maschine 18. Ein zweiter Lüfter 23 oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus unterstützt den Wärmeaustausch zwischen dem Verdampfer 22 und der zweiten Maschine 21, d. h. er unterstützt die innere Luftzirkulation und damit die Kühlung der Maschine 21. Die beiden Verdampfer 19, 22 und der Kondensator 24 sind über Rohre 25 für verdampfendes Kühlmittel und Rohre 26 für kondensierendes Kühlmittel miteinander verbunden, so dass das Kühlmittel vom Verdampfer zum Kondensator und zurück strömen kann. Die Rückkühlung des Kondensators 24 erfolgt über einen externen Wasserkreislauf, wobei der Wassereintritt und der Wasseraustritt dieses Kreislaufs am Kondensator 24 über Wasseranschlüsse 27 erfolgen. Es handelt sich demnach um einen Luft-Wasser-Thermosiphon.
  • In Fig. 5 ist eine Thermosiphonanlage gemäß einer vierten Ausführungsform, z. B. für eine Windenergieanlage mit Luft-Luft-Thermosiphon dargestellt. Als Baukomponenten der Windenergieanlage sind eine Gondel 30, Rotorblätter 31 und ein die Gondel 30 tragender Turm 32 zu erkennen. lnnerhalb des Gehäuses 33 der Gondel 30 sind eine erste Wärmequelle 34, eine zweite Wärmequelle 35 sowie gegebenenfalls weitere Wärmequellen angeordnet. Die erste Wärmequelle 34 ist z. B. ein Generator, welcher über eine Rotornabe mit den Rotorblättern 28 verbunden ist. Die zweite Wärmequelle 35 ist z. B. ein Transformator, insbesondere Trockentransformator. Als weitere (dritte) Wärmequelle kann z. B. ein Getriebe vorhanden sein.
  • Zur Abfuhr der von den Wärmequellen 34, 35 sowie gegebenenfalls weiteren Wärmequellen erzeugten Wärmeenergie an die Außenatmosphäre ist ein Luft-Luft-Thermosiphon 36 einer Thermosiphonanlage 29 vorgesehen, welcher als "einstückiges" Gerät ausgebildet ist, dessen Verdampfer 37 sich innerhalb des Gehäuses 33 befindet und dessen Kondensator 39 sich außerhalb des Gehäuses 33 befindet. Der Kondensator 39 ist quasi als Erweiterung oberhalb des Verdampfers 37 ausgeführt und auf dem Dach der Gondel angeordnet. Ein innerhalb des Gehäuses 33 befindlicher Zentrallüfter 38 oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus dient der (inneren) Luftzirkulation innerhalb des Gehäuses 33 und unterstützt die Abgabe der von den Wärmequellen 34, 35 erzeugten Wärmeenergie an den Verdampfer 37 und damit deren Kühlung. Die Rückkühlung des Kondensators 39 erfolgt unter Einsatz eines die äußere Luftzirkulation unterstützenden Lüfters 40 oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus, welcher den Kondensator 39 mit Luft der Außenatmosphäre beaufschlagt.
  • In Fig. 6 ist eine Thermosiphonanlage gemäß einer fünften Ausführungsform, z. B. für eine Windenergieanlage mit Luft-Luft-Thermosiphon dargestellt. lm Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 5 wird ein aus einem separaten Verdampfer 44 und .einem separaten Kondensator 46 sich zusammensetzender, "gesplitteter" Luft-Luft-Thermosiphon 43 verwendet. Der Verdampfer 44 ist über Rohre 48 für verdampfendes Kühlmittel und Rohre 49 für kondensierendes Kühlmittel mit dem Kondensator 46 verbunden, so dass das Kühlmittel vom Verdampfer zum Kondensator und zurück strömen kann. Ein innerhalb des Gehäuses 33 der Gondel 30 angeordneter Zentrallüfter 45 oder Luftfördereinrichtung oder —mechanismus unterstützt mittels einer Luftströmung die Wärmeabgabe von den Wärmequellen 34, 35 zum Verdampfer 44 und damit die innere Luftzirkulation und Kühlung der Wärmequellen 34, 35. Ein den auf dem Dach der Gondel angeordneten Kondensator 46 beaufschlagender Lüfter 47 oder Luftfördereinrichtung oder-mechanismus unterstützt die äußere Luftzirkulation und die Abfuhr der Wärmeenergie vom Kondensator 46 an die Außenatmosphäre.
  • Fig. 6 zeigt in weiterer Ausgestaltung beispielhaft, dass bei Anwendungen, bei denen ein Kühler für mehrere Wärmequellen in einem Gehäuse vorgesehen ist, zweckmäßig ein Luftschacht 50 über den Wärmequellen respektive Maschinen angeordnet wird, um die Wirkungsweise zu optimieren (dies ist selbstverständlich auch bei Fig. 5 in gleicher Weise realisierbar).
  • Für alle vorstehend erläuterten Ausführungsformen gilt:
    • Der Kondensator 8, 14, 24, 39, 46 muss für die Gewährleistung der Funktionalität oberhalb des Verdampfers angeordnet sein.
    • Der Kondensator kann entweder als Platten-Wärmeübertrager getrennt vom Verdampfer und über Rohre mit diesem verbunden oder alternativ hierzu als Erweiterung oberhalb des Verdampfers konzipiert sein.
    • Selbstverständlich können anstelle eines Lüfters oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus jeweils auch mehrere Lüfter eingesetzt werden. Gegebenenfalls kann man insbesondere bei der inneren Luftzirkulation auch bei geeigneter Gestaltung mit natürlicher Luftströmung auskommen und auf einen Lüfter verzichten - was reduzierte Kühlleistung zur Folge hat. Speziell bei einer Windenergieanlage (siehe Figuren 5 und 6) mit Luft-Luft-Thermosiphon kann bei geeigneter Gestaltung und Ausnutzung des Windes bei der äußeren Luftzirkulation auf einen Lüfter verzichtet werden.
    Bezugszeichenliste
    • 1
    Thermosiphonanlage
    2
    erste Wärmequelle
    3
    erster Verdampfer
    4
    erster Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    5
    zweite Wärmequelle
    6
    zweiter Verdampfer
    7
    zweiter Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    8
    Kondensator
    9
    Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    10
    Rohre für verdampfendes Kühlmittel
    11
    Rohre für kondensierendes Kühlmittel
    12
    -
    13
    Thermosiphonanlage
    14
    Kondensator
    15
    Wasseranschlüsse für einen Wasserkreislauf
    16
    -
    17
    Thermosiphonanlage
    18
    erste Maschine respektive erste Wärmequelle einer Maschinenanordnung
    19
    erster Verdampfer
    20
    erster Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    21
    zweite Maschine respektive zweite Wärmequelle einer Maschinenanordnung
    22
    zweiter Verdampfer
    23
    zweiter Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    24
    Kondensator
    25
    Rohre für verdampfendes Kühlmittel
    26
    Rohre für kondensierendes Kühlmittel
    27
    Wasseranschlüsse für einen Wasserkreislauf
    28
    -
    29
    Thermosiphonanlage
    30
    Gondel einer Windenergieanlage
    31
    Rotorblätter
    32
    Turm
    33
    Gehäuse
    34
    erste Wärmequelle (Generator)
    35
    zweite Wärmequelle (Transformator)
    36
    Luft-Luft-Thermosiphon
    37
    Verdampfer
    38
    Zentrallüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    39
    Kondensator
    40
    Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    41
    -
    42
    Thermosiphonanlage
    43
    Luft-Luft-Thermosiphon
    44
    Verdampfer
    45
    Zentrallüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    46
    Kondensator
    47
    Lüfter oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus
    48
    Rohre für verdampfendes Kühlmittel
    49
    Rohre für kondensierendes Kühlmittel
    50
    Luftschacht

Claims (12)

  1. Thermosiphonanlage (1, 13, 17, 29, 42) eines mindestens zwei Wärmequellen (2, 5, 18, 21, 34, 35) aufweisenden wärmeerzeugenden Systems, bei welchem ein einziger, allen Wärmequellen (2, 5, 18, 21, 34, 35) zugeordneter gemeinsamer Kondensator (8, 14, 24, 39, 46) vorgesehen ist.
  2. Thermosiphonanlage (1, 13, 17) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wärmequelle (2, 5, 18, 21) ein eigener Verdampfer (3, 6, 19, 22) zugeordnet ist.
  3. Thermosiphonanlage (1, 13, 17) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkreise der Verdampfer (3, 6, 19, 22) miteinander verbunden sind.
  4. Thermosiphonanlage (1, 13, 17) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelkreise der Verdampfer (3, 6, 19, 22) keine Verbindung untereinander haben.
  5. Thermosiphonanlage (1, 13, 17) nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein eigener Lüfter (4, 7, 20, 23) oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus die innere Luftzirkulation zwischen Wärmequelle (2,5,18,21) und dem zugeordneten Verdampfer (3, 6, 19, 22) unterstützt.
  6. Thermosiphonanlage (29, 42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das allen Wärmequellen (34, 35) ein gemeinsamer Verdampfer (37, 44) zugeordnet ist.
  7. Thermosiphonanlage (29, 42) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zentrallüfter (38, 45) oder Luftfördereinrichtung oder - mechanismus die innere Zirkulation zwischen den Wärmequellen (34, 35) und dem Verdampfer (37, 44) unterstützt.
  8. Thermosiphonanlage (29, 42) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftschacht (50) die innere Zirkulation zwischen den Wärmequellen (34, 35) und dem Verdampfer (37, 44) unterstützt.
  9. Thermosiphonanlage (1, 29, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lüfter (9, 40, 47) oder Luftfördereinrichtung oder -mechanismus die äußere Luftzirkulation des gemeinsamen Kondensators (8, 39, 46) unterstützt.
  10. Thermosiphonanlage (13, 17) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Kondensator (14, 24) mit Wasseranschlüssen (15, 27) zum Anschluss eines die Rückkühlung bewirkenden externen Wasserkreislaufs versehen ist.
  11. Thermosiphonanlage (1, 13, 17, 42) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Kondensator (8, 14, 24, 39, 46) über Rohre (10, 11, 25, 26, 48, 49) für verdampfendes / kondensierendes Kühlmittel mit dem mindestens einen Verdampfer (3, 6, 19, 22, 44) verbunden ist.
  12. Thermosiphonanlage (29) nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (39) als Erweiterung oberhalb des Verdampfers (37) ausgeführt ist.
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