RS59020B1 - Struktura za razmenu toplote između vazduha i vode i postupak za kontrolu i poboljšanje njenog rada - Google Patents

Description

Opis

CILJ PRONALASKA

Predmetni pronalazak se odnosi na, prema prvom svom aspektu, poboljšanu strukturu razmenjivača toplote sa poboljšanim performansama.

Prema drugom aspektu, predmetni pronalazak se odnosi na postupak kontrolisanja i regulacije rada strukture razmenjivača toplote prema pronalasku.

Kao što je poznato, mnogi procesi, a u stvari svi zatvoreni termodinamički ciklusi, i ciklusi snage i suprotni ciklusi, kao i mnogi industrijski procesi zahtevaju prenos toplote na hladnjak, reprezentovan okruženjem.

Što je niža temperatura tokom ovih procesa, to su bolje ukupne energetske performanse.

Ovo je posebno tačno ukoliko otpuštanje toplote podrazumeva kondenzaciju u oba ciklusa, i u rashladnom ciklusu, i u ciklusu snage: u prvom slučaju se povećava koeficijent energetske efikasnosti (EER – Energy Efficiency Ratio), a u drugom učinak ciklusa.

Najbolji hladnjak za vršenje ovog procesa je zasigurno voda usled njenih optimalnih karakteristika razmene toplote i pošto je opšte dostupna na relativni niskim temperaturama tokom cele godine.

Iz ovog razloga se najveći broj velikih termo-elektrana nalazi u blizini mora, jezera ili reka a tamo gde je to ekonomski i tehnički izvodljivo, koriste se podzemne vode.

Ipak u sve češćim slučajevima kod kojih ne postoji dostupan izvor vode u većim količinama, razmena toplote se neophodno vrši sa ambijentalnim vazduhom.

Iako sa jedne strane ambijentalni vazduh poseduje veliku prednost zato što je raspoloživ svuda i u neograničenim količinama, sa druge strane ipak poseduje i brojne nedostatke koji se mogu sumirati sledećim tačkama:

- veoma promenljive temperature, i tokom dana i tokom cele godine;

- niski koeficijenti prenosa toplote u poređenju sa onima tečnosti ili fluida tokom promene faze;

- niska gustina usled koje postoji potreba da se pokreću velike količine.

Postoji više negativnih posledica ovih karakteristika koje stvaraju potrebu da se, najmanje tokom nekih perioda u toku godine, prihvate visoke temperature otpuštanja toplote, koriste velike površine za razmenu toplote i pokreću veliki protoci vazduha. Na ovaj način se utiče na energetske koeficijente procesa uz povećanje zauzeća prostora, dodatnu potrošnju električnih ventilatora, emisiju buke i velike interne zapremine rashladnih tečnosti.

Ponekad je poželjnija direktna razmena između fluida koji se koristi u ciklusu, a u ovom slučaju se koristi termin „udaljeni vazdušno-hlađeni kondenzator“; u drugim slučajevima se usvaja prelazni fluid za prenos toplote (voda ili mešavine vode i glikola), a u ovom slučaju se koristi termin „suvi hladnjak“.

Kada je potrebna dvostruka razmena toplote, suvi hladnjaci poseduju prednost da dozvoljavaju realizaciju slobodnog klađenja u postrojenjima za klimatizaciju, ograničavaju sadržaj rashladnog fluida i mogu biti povezani sa većim brojem rashladnih mašina, čak i koristiti različite rashladne fluide, čime se koristi čitav kapacitet razmene toplote nezavisno od broja rashladnih jedinica koje rade.

Kako bi se ograničile navedene štetne posledice, dizajn modernih suvih hladnjaka i kondenzatora je pratio različite trendove:

a) izbor sve kompaktnijih i efikasnijih matrica razmenjivača toplote dobijenih optimizacijom turbulentne geometrije pera, usvajanje cevi sa sve manjim prečnicima i sve efikasnijim unutrašnjim rezultujućim geometrijama

b) izbor opreme u obliku latiničnog slova V koje ograničavaju zauzeće površine (površinu „otiska“ opreme)

c) izbor ventilatora sa lopaticama povećane aerodinamičnosti i sve većih prečnika, što doprinosi poboljšanjima u smislu efikasnosti i emisije buke d) izbor elektronskih motora koji obezbeđuju visoku električnu efikasnost i mogućnost promene brzine rotacije uz zadržavanje visoke efikasnosti e) izbor difuzora/prigušivača koji, pri istoj brzini ventilatora, povećavaju efikasnost i smanjuju buku

Takođe je poznato da su, konceptualno, ostvariva dva postupka korišćenja vode kako bi se povećala razmena toplote kondenzatora ili suvih hladnjaka.

a) Prvi se sastoji u izvođenju adijabatskog hlađenja vazduha uzvodno od razmenjivača, povećavanjem njegove relativne vlažnosti, čime se dobija veći termalni pad između fluida koji se hladi i vazduha u razmenjivaču; kako bi se postigle visoke efikasnosti u ovom procesu, vazduh se mora propustiti kroz matricu (pakovanje za isparavanje) koja se sastoji od skupa listova, u opštem slučaju izrađenih od celuloze ili plastičnih/metalnih materijala, koji su naznačeni preklopima različitih nagiba, na vrhu kojih se ubrizgava voda. Poprečni protok nastaje u pakovanju što dovodi do snažnog kontakta između vazduha i vode, podstičući isparavanje vode na račun toplote koja je dovedena od strane vazduha kojem se, zbog toga, smanjuje temperatura.

b) Drugi se sastoji od direktnog raspršivanja pogodno tretiranih kapljica vode sa dvostrukom namenom, izbegavanje taloženja i nastanka korozivnih efekata na površinama razmenjivača toplote. U ovom slučaju isparavanje kapljica oduzima toplotu sa zidova razmenjivača toplote, što je dalje povlači sa fluida koji se rashlađuje.

U oba slučaja je veliki problem to što u procesu učestvuje samo deo protoka vode koja se uvodi, dok se ostali deo može raspršiti u tlo ili prikupiti u rezervoaru i ponovo uvesti u proces.

Navedeno ponovo uvođenje, ipak, trenutno zahteva primenu komplikovanih i skupih pomoćnih sistema za ponovno uvođenje i tretiranje vode kako bi se u svakom trenutku prilagodila razmenjivaču.

Dokument WO 2015/173767 A1 opisuje konvektor za vazdušno hlađenje fluida koji protiče kroz cev, koji sadrži: putanju za proticanje hlađenog vazduha koja sadrži ulaz i izlaz u okruženje, segment za razmenu toplote koji sadrži skup cevi koji definiše površinu za razmenu toplote, koja je postavljena na putanju protoka vazduha, ventilator koji proizvodi protok vazduha duž putanje tako da protok vazduha eksterno dovodi skup cevi na površini za razmenu toplote, segment za vlaženje vazduha postavljen na putanji, uzvodno od segmenta za razmenu toplote, gde se vrši atomizacija vode kako bi se ona uvela u tok vazduha; konvektor poseduje uređaj za direktno vlaženje dela površine za razmenu toplote skupa cevi vodom kako bi se dalje ohladio deo skupa cevi.

Dokument GB 1.559.329 A opisuje vazdušno hlađeni atmosferski razmenjivač toplote namenjen hlađenju vrele tečnosti pomoću ambijentalnog vazduha koji poseduje veći broj termalno-provodnih listova od sintetičke smole, savijenih unazad preko sebe kako bi se formirale pojedinačne strukture koje su poprečno formirane u obliku latiničnog slova U, orijentisane uspravno, invertovano, uporedno postavljeni tokom primene sa spojenim susednim strukturama kako bi se formiralo pakovanje za razmenu toplote, gde su uspravni bočni zidovi svake strukture postavljeni u horizontalno razdvojenom rasporedu, spojeni svojim gornjim krajevima preklapanjem integralnog gornjeg zakrivljenog dela, i definiše suštinski uspravan prolaz za vazduh, za horizontalan protok preuzetog ambijentalnog vazduha koji ulazi u respektivne strukture pakovanja u jednom uspravnom delu, čije se otvorene strane struktura nalaze ispod respektivnih gornji delova i izlaza iz uspravnih delova otvorene naspramne strane, gde su uspravni bočni zidovi susednih struktura takođe u horizontalno odvojenom odnosu sa sredstvima za međusobno povezivanje i zaptivno zatvaranje uspravnih, susednih ivica strane bližih struktura radi sprečavanja gubitka tečnosti duž suštinski čitave uzdužne dužine kako bi se dovelo da bočni zidovi susednih struktura definišu uspravne prolaze za sprovođenje tečnosti između kojih se suštinski horizontalno pružajući dovod za vodu i ispuštanje tečnosti na vrhu i dnu, respektivno; prolazi za tečnost se smenjuju sa prolazima za vazduh i dozvoljavaju da tečnost gravitira naniže kroz njih u odnosu izmene toplote sa poprečno pokretanim vazduhom koji protiče kroz prolaze za vazduh svakog od bočnih zidova koji su izvedeni sa integralnim isturenim segmentima koji se pružaju u prolaze za prihvat tečnosti kako bi se povećala putanja protoka tečnosti koja gravitira naniže na površinama respektivnih strana i takođe se pruža u oblast između bočnih zidova koji definišu svaki od prolaza za vazduh radi formiranja turbulencije u vazduhu koji protiče kroz odgovarajuće prolaze za vazduh; izdužene, horizontalne noseće elemente koji se pružaju ispod većeg broja gornjih zakrivljenih delova struktura za razmenu toplote koje su u nosećem odnosu sa njima kako bi se u potpunosti nosilo pakovanje.

Dokument WO 2015/108603 A1 opisuje adijabatski kondenzator ili hladnjak za fluid koji poseduje kondenzujući ili kalem za rashlađivanje fluida, adijabatsko jastuče gde se voda može koristiti za rashlađivanje ambijentalnog vazduha pre uvođenja ili delovanja na kalem za kondenzaciju ili rashlađivanje fluida. Obezbeđene su kontrole pomoću kojih se može podesiti ili eliminisati količina vode koja protiče preko adijabatskog jastučeta. Adijabatsko jastuče se može takođe fizički pomerati kako bi se dozvolilo da ambijentalni vazduh direktno deluje na kalem za kondenzaciju ili rashlađivanje fluida.

IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA

Cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote za vazduh i vodu koja poseduje kompaktne dimenzije, poboljšani kapacitet razmene i smanjenu potrošnju vode, uz direktno integrisani sistem prikupljanja i ponovnog uvođenja tj. recirkulacije vode koja se može dalje koristiti kako je pogodno.

Unutar obima prethodno navedenog cilja, glavni cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, koja je dizajnirana tako da se izbegne bilo kakvo izobličenje atomiziranih protoka vode iz mlaznica razmenjivača usled efekta delovanja bočnog vetra, čime se izbegava gubitak vode i otkazivanje ili pojava defekata u generisanoj snazi.

Dalji cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, čiji je rad ekstremno tih, usled takođe visokih brzina ventilatora za pokretanje vazduha.

Dalji cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, čija je baterija za razmenu toplote, odnosno pakovanje rebara savršeno zaštićena od mogućih spoljašnjih napada korozije.

Dalji cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, koja sadrži inovativni sistem kontrole i prilagođavanja kojim se postiže optimalna regulacija rada razmenjivača toplote kako bi se ostvarila značajna umanjenja potrošnje energije i vode.

Dalji cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, koji se takođe može dovoditi pomoću dva zasebna ulaza za vodu i koji sadrži autonomnu kontrolnu jedinicu za upravljanje kvalitetom vode, a koja je posebno dizajnirana da u realnom vremenu i na optimalan način zadrži pH vrednost i provodljivost vode.

Dalji cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, čija je baterija za razmenu toplote, tj. pakovane rebara, efikasno zaštićeno od spoljašnjih korozivnih agenasa, a posebno, na primer, od vazduha zagađenog industrijskim zagađivačima i/ili morskog vazduha.

Poslednje, ali ne i manje važno, dalji cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbedi struktura razmenjivača toplote naznačenog tipa, koja je bezbedna i pouzdana tokom rada, koja se može proizvesti po konkurentnim cenama od materijala i komponenti koje su raspoložive na tržištu, i koja zahteva minimalno održavanje.

Namena i ciljevi koji su navedeni iznad, kao i dalji ciljevi koji će biti postati očigledni u daljem tekstu, postižu se prema aspektu predmetnog pronalaska pomoću strukture razmenjivača toplote koja poseduje karakteristike prema nezavisnom Zahtevu 1.

Prema daljem aspektu predmetnog pronalaska, namena i ciljevi koji su navedeni iznad, kao i drugi ciljevi koji će postati očigledni u daljem tekstu, takođe se postižu pomoću inovativnog postupka za kontrolu rada strukture razmenjivača toplote prema priloženim Zahtevima koji se odnose na postupak.

KRATAK OPIS SLIKA NACRTA

Dalje karakteristike i prednosti strukture razmenjivača toplote prema predmetnom pronalasku i inventivnim postupcima njegovog rada, biće jasnije na osnovu detaljnog opisa njegovih trenutno poželjnih izvođenja ilustrovanih pomoću ne-ograničavajućeg primera na sledećim slikama na kojima:

Slika 1 prikazuje pogled u perspektivi na trenutno poželjno izvođenje strukture razmenjivača toplote između vazduha i vode prema predmetnom pronalasku;

Slika 2 predstavlja dalji pogled u perspektivi na strukturu razmenjivača toplote prikazanu na Slici 1 sa uklonjenim delovima;

Slika 3 je šematski pogled na uvećani prikaz prednjeg dela strukture razmenjivača toplote sa prethodnih slika;

Slika 4 je delimični pogled u perspektivi na dalji uvećani prikaz bočnog zida strukture razmenjivača toplote prema pronalasku;

Slika 5 je opšti šematski prikaz strukture razmenjivača toplote prema predmetnom pronalasku; i

Slika 6 je kvalitativni graf koji ilustruje logički sistem za regulaciju koji je pridružen strukturi razmenjivača toplote prema predmetnom pronalasku, a koji takođe sačinjava deo predmetnog pronalaska.

OPIS POŽELJNOG IZVOĐENJA

Na Slikama 1 do 3 je referentnom pozicijom 1 označeno poželjno izvođenje strukture za razmenu toplote između vode i vazduha prema predmetnom pronalasku.

Kao što se može videti, navedeno izvođenje sadrži suštinski šuplje kućište oblika paralelepipeda u vidu rezervoara CR za prikupljanje vode, ograničeno pomoću dva bočna zida od kojih je samo zid PD sa desne strane prikazan na detaljima sa Slike 1, dok je bočni zid PS sa leve strane samo skiciran.

Prema predmetnom pronalasku dva bočna zida su poželjno pokrivena unutrašnjom baterijom za razmenu toplote, poželjno rebrastog tipa, čiji je samo centralni deo C1 prikazan na Slici 2.

Baterija za razmenu toplote je pokrivena, prema predmetnom pronalasku, od strane tri panela P1, P2 i P3, koji sačinjavaju takozvane adijabatske panele strukture razmenjivača toplote, koji dalje pokrivaju bateriju za razmenu toplote.

Na Slici 2 je uklonjen adijabatski panel P2 kako bi se prikazao deo baterije P1 za razmenu toplote koja se nalazi ispod, i sistem gornjih mlaznica U1, U2, U3, U4, U5, U6 za raspršivanje vode na adijabatsko pakovanje koje se pružaju nadole i pridružene su gornjem zidu kućišta 1 razmenjivača toplote koji takođe sadrži na dnu, noseći ram u obliku stalka, uopšteno naznačen referentnim slovima IS.

Gornji zid kućišta takođe nosi veći broj ventilatora V1, V2, V3, V4, V5 i V6, koji su dizajnirani da generišu protok vazduha pogodne brzine, koji će istovremeno duvati na bateriju C1 za razmenu toplote i na panele adijabatskog pakovanja P1, P2, P3 na svaki od kojih prethodno navedene respektivne gornje mlaznice U1, U2, U3 raspršuju pogodnu količinu vode unapred određenom brzinom protoka i frekvencijom.

Slika 4 prikazuje dalji uvećan pogled u perspektivi na detalje razmenjivača toplote prema predmetnom pronalasku, sa spoljašnjim adijabatskim pakovanjem PA i susednom baterijom za razmenjivanje toplote koja se nalazi ispod i sa sistemom za raspršivanje koji je šematski naznačen gornjim i donjim redom mlaznica.

Slika 3 prikazuje detaljnije prednji deo kućišta razmenjivača toplote prema pronalasku, gde se posebno vidi hidraulični vod za pogodno sprovođenje rashladne vode i gde se posebno vidi sredstvo S za sondiranje za kontrolu vode.

Na Slici 3 slovima referentnih oznaka TAR1, TAR2 naznačen je glavni dovod za vodu, a posebno dva zasebna ulaza za vodu, TAR1 za dovod vode za raspršivanje i TAR2 za dovod vode za raspršivanje na adijabatsko pakovanje PA, dok referentna oznaka C označava kontrolnu regulacionu jedinicu za regulisanje rada strukture razmenjivača toplote prema pronalasku pomoću koje se realizuje nov i inventivni sistem za regulaciju i kontrolu, što će biti detaljnije opisano u tekstu koji sledi.

Slika 5 šematski prikazuje pogled na kompletan sistem razmenjivača toplote prema predmetnom pronalasku, koji radi istovremeno u režimu raspršivanja i režimu adijabatskog pakovanja.

Može se videti sa Slike 5 da su adijabatsko pakovanje i baterija za razmenu toplote, koja se nalazi ispod, postavljene na oba bočna zida kućišta razmenjivača 1 toplote.

Slika 5 takođe prikazuje pumpu, uopšteno naznačenu referentnim slovima PM, kao i jedinicu za kontrolu vode, uopšteno naznačenu referentnim slovima CA i omekšivač vode koji je uopšteno naznačen referentnim slovima AD, solenoid ventili EV, solenoid ventili SC za pražnjenje, modulacioni ventili VM1 i VM2, merač FL protoka i sonda PR1 za merenje pritiska.

Operativni statusi glavnih ventila sadržani u strukturi za razmenu toplote prema predmetnom pronalasku, prikazani su u pridruženoj tabeli 1, koja takođe naznačava redosled otvaranja sektora.

Predmetni pronalazak opisuje sekvencijalnu upotrebu vode i za oba inicijalno opisana procesa, tj. najpre za raspršivanje tretirane vode na bateriju za razmenu toplote, gde se voda koja nije isparila vraća na adijabatsko pakovanje.

Ova kombinacija dva radna režima u nizu, gde vazduh najpre prelazi preko adijabatskog pakovanja a zatim preko baterije za razmenu toplote, dok se voda najpre ubrizgava iz baterije za razmenu toplote a zatim uvodi u adijabatsko pakovanje, poseduje pozitivne efekte i po pitanju izmenjene termalne snage i po pitanju potrošnje vode.

Drugim rečima, prema predmetnom pronalasku navedeno povećanje oslobođene snage nastaje kao kombinacija dva doprinosa:

1) efekta adijabatskog vlaženja vazduha kroz adijabatsko pakovanje (umanjenje temperature suve kugle termometra na ulazu rebrastog dela

1

sa posledičnim povećanjem sprege osetljive i latentne razmene toplote);

2) efekta isparavanja latentne toplote usled atomizacije tretirane vode na bateriji za razmenu toplote (toplota oduzeta iz fluida unutar cevi baterije za razmenu toplote).

Struktura za razmenu toplote prema pronalasku obezbeđuje dodatne prednosti:

Eliminisanje efekta vetra na sistem za raspršivanje

Postavljanje adijabatskog pakovanja ispred baterije za razmenu toplote, odnosno izvan kućišta razmenjivača, sprečava izobličavanje protoka atomiziranog od strane mlaznica na bateriju usled bočnog vetra, čime se izbegavaju gubitak vode i otkazi otpuštene snage (posebno kada je brzina ventilatora mala, niži efekat usisavanja protoka vode iz mlaznica u bateriju).

Redukcija nivoa buke usled efekta zaštite adijabatskog pakovanja

Redukcija nivoa buke je veća na površinskim delovima koji okružuju jedinicu i direktno su okrenute prema adijabatskom pakovanju/pakovanju rebara (normalna strana povlačenja vazduha), pri čemu se na strani delovanja ventilatora ukupan efekat može dodatno poboljšati postavljanjem Whisperer PLUS<®>prigušivača (dobro poznatog stručnjacima iz predmetne oblasti tehnike); šta više efekat zaštite je veoma efektivan kada je sistem za RASPRŠIVANJE u radu, a posebno pri niskim brzinama rotacije ventilatora.

Redukcija potrošnje vode

Tokom kombinovanog rada dva sistema PA+Raspršivanje, voda koja je atomizirana na bateriji za razmenu toplote prikuplja se u kanalu koji se nalazi ispod baterije i sprovodi do strane na kojoj je formiran mali bazen za prikupljanje vode, odakle pumpa šalje tako prikupljenu vodu do adijabatskog pakovanja, dopremajući je bez dalje potrošnje. Po zahtevu je moguće postaviti UV lampu kako bi se neutralizovale bakterije.

Svestranost sistema

Mogućnost sistema dopremanja sa dva zasebna dovoda vode, jedan za raspršivanje i jedan za adijabatsko pakovanje.

Rešenja za anti-korozivnu i zaštitu od kamenca za bateriju za razmenu toplote

Zaštita pakovanja rebara protiv spoljašnjih napada korozije (vazduh sa industrijskim i/ili morskim zagađivačima).

- Rebra ili pakovanje rebara izrađeno od specijalne legure 5005 aluminijuma.

- Kao što je pomenuto i prikazano na Slici 5, nizvodno od omekšivača AD postoji kontrolna jedinica CA za kontrolu kvaliteta vode: praćeni parametri su pH i provodljivost (najznačajniji parametri za kontrolu korozije pakovanja rebara). Pogodno kontrolna jedinica poseduje dva nivoa bezbednosti:

- Kada su postavljene vrednosti pragova neznatno prekoračene, ona će generisati upozorenje.

- Kada je drugi prag prekoračen, aktivira se alarm i zaustavlja se sistem.

Na Slici 6 prikazan je regulacioni sistem ili jedinica koja, kao što je pomenuto, takođe predstavlja primarnu karakteristiku predmetnog pronalaska, a koja će sada biti opisana imajući na umu da razmenjivač toplote poseduje tri radna režima u kombinovanoj konfiguraciji:

- Suvo: suvi rad, podešen je broj obrtaja ventilatora.

- PA samo: voda se raspršuje samo na adijabatsko pakovanje. Brzina ventilatora je konstantna.

- Raspršivanje+PA: voda se raspršuje na bateriju sa rebrima, dok se do PA dovodi samo voda koja je prikupljena u rezervoaru. Brzina ventilatora je konstantna.

Kombinacija ovih postupaka obezbeđuje optimalnu regulaciju u smislu energetskih ušteda i potrošnje vode. U slučaju suvih hladnjaka, kontrolna varijabla je izlazna temperatura vode (Tw,izlaz), a za kondenzatore je to pritisak na ulazu.

Kako bi se objasnila logika, a posmatrajući Sliku 6, sledeće ističe glavne parametre, a radno polje je podeljeno na zone:

1) SPmax dizajnirano stanje.

2) Traka (SPmax-ΔS) ograničava zonu C u kojoj, prema diferencijalu (fiksiranom) na Tw,izlaz, četiri sektora raspršivanja mogu biti zatvorena/otvorena uz uključen PA. Raspršivanje je dozvoljeno samo ukoliko je ambijentalna temperatura veća od postavljene temperature uključivanja. Stoga su dva stanja, navedena po redosledu važnosti:

1) Tambijenta > Tuklj,raspršivanje

2) Tw,izlaz > (SPmax-ΔS)

3) Slično, ograničena je zona B u kojoj samo radi adijabatsko pakovanje PA. Brzina protoka vode na PA će biti proporcionalno regulisana prema Tw,izlaz. U ovom slučaju su uslovi za aktiviranje PA:

1) Tambijenta > Tuklj,PA (uvek Tuklj,PA < Tuklj,raspršivanje) 2) Tw,izlaz > (SPmax-ΔA)

4) SPmin tačka se postavlja na minimum, identifikovana kao (SPmax-ΔTot), što odgovara minimalno prihvatljivoj Tw,izlaz. Ventilatori V1 do V6 se regulišu logikom (ili na sličan način) kako bi se zadržao SPmin. Ovo kreira zonu A suvog rada u kojoj je, kada su ventilatori na maksimalnoj brzini, povećanje Tw,izlaz prihvatljivo.

Tabela 1 prikazuje stanja ventila u različitim zonama, čime se ističe redosled otvaranja sektora. Po pitanju numeracije, videti dijagram sa Slike 6.

1

Tabela 1: Otvaranje/zatvaranje ventila, stanje pumpe i ventilatora u regulacionim zonama

Kako bi se pobrojali sati u toku godine tokom kojih je uključeno raspršivanje, biće korišćeni ukupni i delimični brojači; delimični brojači će se resetovati na kraju godine.

Ukoliko je prekoračena zadata vrednost sati u toku godine za raspršivanje, biće generisano upozorenje.

Kako bi se broj sati raspršivanja u toku godine učinio uniformnim, logika za vođenje rotirajućih rampi je implementirana na bateriji.

Prvi modul koji je uključen neće uvek biti isti, rotiraće se između 4 raspoloživa.

Detaljno objašnjenje tri zone/kontrolne faze A. B. C (Slika 6)

ZONA A) Inicijalno je brzina ventilatora modulisana kako bi se zadržala zadata tačka (poput Suvo).

Nakon što je dostignuta maksimalna brzina ventilatora, aktivira se adijabatsko pakovanje (odmah kako voda dotiče do adijabatskog pakovanja, brzina ventilatora se zadržava fiksnom na zadatoj brzini).

ZONA B) Brzina protoka vode do adijabatskog pakovanja je regulisana na isti način kao zona A do maksimalno dozvoljene brzine protoka.

Nakon što je dostignuta maksimalna brzina protoka vode do adijabatskog pakovanja, aktivira se faza raspršivanja.

ZONA C) U ovom slučaju je regulacija u 4 koraka tako da raspršivanje ostaje neaktivno sve dok nije dostignuta potražnja koja odgovara prvom koraku. Kada je dostignut prvi korak:

- Modulišući ventil (V1) koji reguliše protok vode do adijabatskog pakovanja je zatvoren (adijabatska pakovanja će koristiti samo „otpadnu“ vodu iz mlaznica za raspršivanje koja je prikupljena u rezervoaru i prosleđena od strane pumpe).

- Prvi solenoid ventil za raspršivanje je aktiviran.

- Modulišući ventil (V2) koji reguliše brzinu protoka vode do mlaznica za raspršivanje je aktiviran.

- Adijabatsko pakovanje na suprotnoj strani jedinice je istovremeno aktivirano.

Pumpa za povraćaj vode iz rezervoara će biti automatski prilagođena da zadrži nivo konstantnim.

Naravno, takođe je moguće proširiti navedeni kontrolni postupak za kontrolu brzine protoka vode koja se raspršuje: moguće je promeniti broj koraka ili regulisati pomoću bezkoračnog modulišućeg ventila.

Iz prethodnog se može videti da predmetni pronalazak u potpunosti postiže namenjenu svrhu i ciljeve.

U stvari, dobijena je ekstremno kompaktna struktura za razmenu toplote koja dozvoljava značajno povećanje otpuštene termalne snage pridružene značajnom smanjenju energije i vode koja je potrebna za rad strukture razmenjivača toplote.

Dodatno, struktura razmenjivača toplote prema pronalasku dozvoljava eliminaciju efekta vetra na sistem za raspršivanje, smanjenje nivoa buke usled zaštitnog efekta adijabatskog pakovanja, značajno smanjenje potrošnje vode pošto se tokom kombinovanog rada dva sistema, adijabatskog pakovanja plus raspršivanja, voda koja se atomizira na bateriji za razmenu toplote prikuplja u rezervoaru CR ili kanalu postavljenom ispod baterije i sprovodi do strane na kojoj je

1

formiran kolektorski rezervoar ili bazen VR, odakle prikupna pumpa šalje tako prikupljenu vodu nazad do adijabatskog pakovanja, napajajući ga bez dodatne potrošnje.

Struktura predmetnog pronalaska je, dalje, ekstremno svestrana sa operativne tačke, pošto je moguće napajati strukturu pomoću dva zasebna dovoda vode, jedan za raspršivanje i jedan za adijabatsko pakovanje.

Iako je struktura za razmenu toplote prema pronalasku opisana uz specifično pozivanje na trenutno poželjna njegova izvođenja, izvođenje koje je opisano iznad može biti izloženo brojnim izmenama i varijacijama, gde sve one potpadaju unutar obima inventivnog koncepta koji je definisan priloženim Zahtevima.

1

Claims (6)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Struktura za razmenjivanje toplote između vode i vazduha koja sadrži kućište rezervoara koje je suštinski u obliku paralelepipeda, ograničeno od strane dva bočna zida, dva krajnja zida, donjeg zida i gornjeg zida, gde svaki od navedena dva bočna zida (PD, PS) nosi sklop (C1) rebraste baterije za razmenu toplote i sklop (PA) adijabatskog pakovanja, gde je navedeni sklop adijabatskog pakovanja postavljen ispred ili eksterno u odnosu na navedeni sklop baterije za razmenu toplote i gde navedena struktura za razmenu toplote dalje sadrži prvo sredstvo (U) mlaznice za raspršivanje vode namenjeno za raspršivanje kapljica vode na navedeni sklop (C1) baterije za razmenu toplote, drugo sredstvo za raspršivanje vode namenjeno za raspršivanje kapljica vode na navedeno adijabatsko pakovanje (PA) i sredstvo ventilatora (V) namenjeno za generisanje protoka vazduha pogodnog za podsticanje isparavanja navedene vode; gde su navedenoj strukturi razmenjivača toplote pridruženi sredstvo (EV) ventila namenjenog za kontrolisanje navedene vode i centralna kontrolna jedinica (CA) koja kontroliše navedeno sredstvo ventila radi raspršivanja vode na navedeni sklop baterije za razmenu toplote usled čega dolazi do isparavanja navedene vode i pogodno za ponovno uvođenje ili ponovno raspršivanje vode koja nije isparila na navedeni sklop adijabatskog pakovanja, naznačena time, što se navedeno kućište donjeg rezervoara sastoji od kanala (CR) za prikupljanje vode koji se nalazi ispod navedene baterije (C1) za razmenu toplote, koji sprovodi vodu tako da se obrazuje rezervoar (VR) za prikupljanje koji sadrži pumpu (PM) koja šalje prikupljenu vodu nazad u adijabatsko pakovanje (PA); što navedena struktura sadrži dva zasebna dovoda za vodu: (TAR1) za dopremanje vode za raspršivanje koja pada sa baterije (C1) za razmenu toplote, i (TAR2) za dopremanje vode koja će biti raspršena na adijabatsko pakovanje (PA), respektivno.

2. Struktura razmenjivača toplote prema Zahtevu 1, naznačena time, što navedeni sklop baterije za razmenu toplote sadrži pakovanje rebara sa većim brojem rebara izrađenih od specijalne legure 5005 aluminijuma.

3. Postupak rada strukture za razmenu toplote prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, naznačen time, što navedeni postupak podrazumeva tri faze ili glavne operacione zone, odnosno: prvu fazu suvog rada u kojoj je broj obrtaja ventilatora u minuti regulisan, drugu fazu raspršivanja u kojoj se voda raspršuje samo na adijabatsko pakovanje dok navedeni broj obrtaja ventilatora u minuti ostaje konstantan, i treću kombinovanu fazu u kojoj se voda raspršuje na navedenu bateriju sa rebrima za razmenu toplote i time što se navedeno adijabatsko pakovanje napaja samo vodom koja je uhvaćena i prikupljena od strane navedenog rezervoara/bazena (CR/VR) i što je brzina obrtaja u minuti navedenog sredstva ventilatora konstantna, gde se u navedenoj prvoj fazi brzina navedenog sredstva ventilatora inicijalno moduliše tako da se zadrži referentna tačka postavljena na „suvo“ i, kada se dostigne maksimalna brzina navedenog sredstva ventilatora, uključuje navedeno adijabatsko pakovanje gde se, čim započne protok vode do adijabatskog pakovanja, navedena brzina navedenog sredstva ventilatora zadržava fiksnom na vrednosti navedene postavljene referentne tačke; što se u navedenoj drugoj fazi brzina protoka vode do navedenog adijabatskog pakovanja reguliše pomoću iste regulacije kao i kod navedene prve faze sve do maksimalno dozvoljene brzine protoka i što se, nakon što je dostignuta maksimalna brzina protoka navedene vode, uključuje navedeno raspršivanje navedenog adijabatskog pakovanja; što se u navedenoj trećoj fazi postiže regulacija pomoću najmanje četiri koraka, faze ili nivoa u kojima se u prvom koraku raspršivanje drži neaktivno sve dok se ne dostigne potražnja koja odgovara prvom koraku; kada je dosegnut prvi korak, sredstvo ventila (EV1) za modulisanje kojim se reguliše protok vode do adijabatskog pakovanja (PA) se drži zatvoreno, navedeno adijabatsko pakovanje koristi samo prikupljenu vodu mlaznica (U) za raspršivanje prikupljenu u navedenom rezervoaru (VR) pomoću navedenog sredstva (PM) pumpe; gde se prvo sredstvo (EV1-EV4) solenoid ventila za raspršivanje tada aktivira; gde se nakon toga aktivira sredstvo (VM1, VM2) ventila za modulaciju koji reguliše protok

1

vode do sistema za raspršivanje; i što se navedeno adijabatsko pakovanje (PA) istovremeno aktivira.

4. Postupak prema Zahtevu 3, naznačen time, što sadrži fazu automatske regulacije pume (PM) za povraćaj vode navedenog rezervoara (VR) kako bi se zadržao konstantan nivo navedene vode u navedenom rezervoaru.

5. Postupak prema Zahtevu 4, naznačen time, što se varijacijom broja navedenih koraka kontroliše brzina protoka vode koja se raspršuje.

6. Postupak prema Zahtevu 3 i 4, naznačen time, što se brzina protoka vode za raspršivanje kontroliše kontinualnom regulacijom pomoću navedenog sredstva (VM1, VM2) ventila i merača (FL) protoka.

1