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WO2010040635A1 - Heat exchanger assembly and method for the operation thereof - Google Patents

Heat exchanger assembly and method for the operation thereof Download PDF

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Publication number
WO2010040635A1
WO2010040635A1 PCT/EP2009/062266 EP2009062266W WO2010040635A1 WO 2010040635 A1 WO2010040635 A1 WO 2010040635A1 EP 2009062266 W EP2009062266 W EP 2009062266W WO 2010040635 A1 WO2010040635 A1 WO 2010040635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
transfer elements
heat
air flow
heat transfer
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/062266
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Holger König
Darko Capl
Thomas Odrich
Original Assignee
A-Heat Allied Heat Exchange Technology Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A-Heat Allied Heat Exchange Technology Ag filed Critical A-Heat Allied Heat Exchange Technology Ag
Priority to BRPI0920656A priority Critical patent/BRPI0920656A2/en
Priority to AU2009301278A priority patent/AU2009301278B2/en
Priority to CA2739755A priority patent/CA2739755A1/en
Priority to US13/122,698 priority patent/US20110209860A1/en
Priority to EP09783288A priority patent/EP2338017A1/en
Priority to MX2011003580A priority patent/MX2011003580A/en
Publication of WO2010040635A1 publication Critical patent/WO2010040635A1/en

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
    • F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
    • F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
    • 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
    • F28D5/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation
    • F28D5/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, using the cooling effect of natural or forced evaporation in which the evaporating medium flows in a continuous film or trickles freely over the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2260/00—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures
    • F28F2260/02—Heat exchangers or heat exchange elements having special size, e.g. microstructures having microchannels

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger assembly according to the preamble of claim 1 and a method for operating the same according to the preamble of claim 13.
  • Heat exchangers can be found in a variety of technical applications, for example in refrigeration and domestic refrigeration systems and devices, in heating and air conditioning systems for buildings or transportation such as cars, buses, ships and aircraft, or as coolers in power plants, internal combustion engines, computers, or other heat generating facilities.
  • the heat exchangers are often connected to a circuit containing a heat transfer medium such as a coolant, the heat exchanger transferring heat directly, i. without phase change from the liquid or gaseous heat transfer medium can absorb or deliver to the same, or can be effective as a condenser or evaporator for the heat transfer medium.
  • a laminated heat exchanger which is known for example from Hauhaltkühlern.
  • a laminated heat exchanger consists of a tube for the passage of a heat transfer medium and a plurality of fins, which are connected to the tube and are in operation with a second medium in combination.
  • This construction is particularly useful if the second medium is gaseous and, for example, consists of ambient air, since this has a comparatively low heat transfer coefficient, which can be compensated by a correspondingly large surface of the slats.
  • the laminated heat exchanger can also be several tubes for more than one
  • Contain heat transfer medium or the tubes may be connected in parallel and / or in series as needed.
  • the efficiency is essentially determined by the temperature difference between the fins on the one hand and the or the pipes on the other hand.
  • the temperature difference is the smaller, i. the more effective the heat transfer, the greater the conductivity and the thickness of the fins, and the smaller the mutual distance of the tubes. In terms of efficiency, it is thus advantageous if many tubes are used. However, many tubes also mean higher material and processing costs, so higher efficiency is usually associated with higher costs.
  • microchannel heat transfer elements are used in heat exchangers. These may for example be designed as an extruded profile, which is made of a material with good thermal conductivity such as aluminum.
  • the microchannel heat transfer elements i.
  • the extruded profiles contain a plurality of channels with a diameter of typically 1 mm for the heat transfer medium.
  • other diameters are possible, which may for example be in the range of 0.5 mm to 3 mm or 0.5 mm to 2 mm.
  • Document EP 1 557 622 A2 describes a condensation plant for use in a cooling system to condense a refrigerant vaporized for cooling purposes.
  • the condensation plant described here contains a plurality of microchannel cooling coils, which are each designed as heat exchanger modules, and one or more fans for generating an air flow through the heat exchanger modules.
  • Each heat exchanger module comprises a plurality of Microchannel heat transfer elements, which are designed as flat tubes, and which are arranged parallel and spaced from each other, and cooling fins, the are arranged between the flat tubes and connected to the same.
  • the cooling fins each form a zig-zag pattern between two adjacent tubes.
  • the heat exchanger modules each comprise an inlet and an outlet collection channel, which are connected to the microchannel heat transfer elements of the respective heat exchanger module.
  • the object of the present invention is to provide a heat exchanger arrangement which makes it possible to reduce the base areas required for the assembly or the material expenditure or the energy expenditure for the ventilation compared with the above-described prior art. Another object is to provide a method for comparatively economical operation of the heat exchanger assembly.
  • the heat exchanger assembly is equipped with at least one heat exchanger module containing a plurality of microchannel heat transfer elements and a plurality of heat exchange fins thermally conductively connected to the microchannel heat transfer elements and forming the air passages and at least one venting device for generating airflow in the air passages ,
  • the heat exchanger arrangement additionally comprises a wetting device for wetting the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins with liquid, for example with water, and moreover is characterized in that the heat exchanger module (s) are arranged at an angle with respect to the vertical.
  • the angle is determined by the fact that, in operation, gravity and / or inertial forces acting on or in one Heat exchanger module to act on drops of liquid, are in balance with the buoyancy forces of the air flow.
  • the angle with respect to the vertical between 10 ° and 40 ° or between 15 ° and 30 °.
  • the one or more heat exchanger modules are arranged horizontally.
  • the microchannel heat transfer elements have a longitudinal direction and are arranged in the longitudinal direction in each case at an angle to the vertical.
  • the microchannel heat transfer elements can be arranged at the same angle to the vertical as the respective heat exchanger module in which they are contained.
  • the Microchannel heat transfer elements can be arranged horizontally in the longitudinal direction.
  • the heat exchanger modules have a lower and an upper side, in particular due to the arrangement at an angle to the vertical, wherein the ventilation device is adapted to generate an air flow from the underside to the upper sides in the air ducts, and the wetting device is arranged to wet the Microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs from the top or bottom.
  • the wetting device is arranged to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins both from the bottom and from the top.
  • venting device may be configured to generate airflow from the top to the bottom in the air channels
  • wetting device may be configured to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins from the top.
  • Heat exchange ribs openings and / or Louver formed are formed as flow channels, for example, have an angle of attack with respect to the direction of air flow, or have, for example, sidewalls, wherein the side walls with respect to the respective heat exchange rib may be formed projecting and / or with respect to the direction of the air flow Can have an angle of attack. Thanks to the louvers or openings, especially if they consist of a multiplicity of small and / or narrow openings, the wetting amount of liquid in the air channels can be increased.
  • Variations ( ⁇ ) is advantageously designed for a, for a given installation area of the heat exchanger assembly and / or for a given total area of the heat exchanger modules, maximum cooling capacity.
  • Heat exchanger arrangement according to one or more of the embodiments and variants described above, the amount of liquid, which is supplied for wetting the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins, and the speed of the air flow are regulated so that of the existing on or in a heat exchanger module Liquid will be entrained by the air flow no or highest a fixed amount of drops.
  • the amount of liquid which is supplied for the purpose of wetting the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs, and the speed of the air flow are regulated so that the Gravity and / or the inertial forces acting on or in a heat exchanger module to drip the liquid are in equilibrium with the buoyancy forces of the air flow.
  • the heat exchanger arrangement according to the invention and the method according to the invention have the advantage that thanks to the wetting, the cooling capacity can be increased with respect to the total area of the heat exchanger modules and the given speed of the air flow compared to the prior art described at the outset.
  • the total area of the heat exchanger modules and / or the speed of the air flow can be reduced, so that the efficiency of the heat exchanger arrangement is correspondingly increased.
  • the energy expenditure for generating the air flow can be minimized.
  • the cooling capacity can be increased, or it can be minimized for a given cooling capacity of the material.
  • FIG. 1 is a schematic representation of an embodiment of a heat exchanger assembly according to the present invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of an embodiment of a
  • Heat exchanger module for use in a heat exchanger arrangement according to the present invention
  • 4A, 4B show two variants of the arrangement of the microchannel heat transfer elements in a heat exchanger arrangement according to the present invention
  • Fig. 5A shows an embodiment for the interpretation of
  • Fig. 5B is a section through a heat exchange rib from the embodiment of FIG. 5A.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a heat exchanger assembly according to the present invention.
  • the heat exchanger assembly 1 is equipped with at least one heat exchanger module 2.1, 2.2, which contains a plurality of microchannel heat transfer elements and a plurality of heat exchange fins, which are thermally conductively connected to the microchannel heat transfer elements and form the air channels, and equipped with at least one venting device 4 to in the air ducts to generate an air flow.
  • the heat exchanger assembly 1 additionally comprises a wetting device 5 which may, for example, contain one or more spray heads 5.1 - 5.4 in order to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins with liquid 10, for example water, and is additionally characterized the heat exchanger module or modules 2.1, 2.2 are arranged at an angle with respect to the vertical.
  • the wetting device 5 can be arranged, for example, so that the heat exchanger modules 2.1, 2.2 are wetted from the inside of the heat exchanger arrangement, for example by means of spray heads 5.1, 5.2, and / or from the outside, for example by means of spray heads 5.3, 5.4, and / or the wetting device can be in the respective
  • the angle is determined by the fact that, in operation, gravity and / or inertial forces acting on droplets of liquid on or in a heat exchanger module are in equilibrium with the buoyancy forces of the air flow.
  • the angle with respect to the vertical between 10 ° and 40 ° or between 15 ° and 30 °.
  • the one or more heat exchanger modules are arranged horizontally. The size and number of the heat exchanger module 2.1, 2.2 can be determined according to the required cooling capacity.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a heat exchanger module 2 for use in a heat exchanger assembly according to the present invention.
  • the heat exchanger module shown contains a plurality of microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2, which may for example be designed as flat tubes, and which are usually arranged parallel and spaced apart from each other, and a plurality of heat exchange ribs 7.1, 7.2, between the
  • Microchannel heat transfer elements are arranged and connected to the same thermally conductive, for example by means of a solder joint.
  • the heat exchange ribs 7.1, 7 form air channels which extend perpendicular to the image plane in the heat exchanger module shown in FIG.
  • the heat exchange fins are made of a folded sheet metal strip which may, for example, have a zigzag pattern.
  • the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 may for example be designed as an extruded profile, which consists of a material is made with good thermal conductivity such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the microchannel heat transfer elements, ie in the present case the extruded profiles contain a plurality of channels with a diameter of typically 1 mm for the heat transfer medium 3.
  • Diameters are possible, which may for example be in the range of 0.5 mm to 3 mm or 0.5 mm to 2 mm.
  • the heat exchanger module 2 may include an inlet and an outlet header 8, 9 fluidly connected to the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2, and an inlet 8a and an outlet 9a.
  • the individual parts of the heat exchanger module such as microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2, heat exchange ribs 7.1, 7.2, inlet and outlet manifold 8, 9 and inlet and outlet 8a, 9a made entirely or partially of aluminum or an aluminum alloy and the assembled Parts completely soldered in a soldering oven.
  • FIGS. 3A-3E show embodiments for the direction of air flow and the direction of wetting in a heat exchanger assembly according to the present invention.
  • Figures 3A to 3E are the
  • Heat exchanger modules 2 each arranged at an angle with respect to the vertical.
  • the angle shown is ⁇ 90 ° while in FIGS. 3B, 3C and 3D it is 90 °, ie the heat exchanger modules are arranged horizontally in FIGS. 3B, 3C and 3D.
  • the heat exchanger modules 2 have a lower and an upper side due to the arrangement at an angle to the vertical.
  • the aeration device is arranged to generate an air flow from the underside to the upper sides in the air ducts of the heat exchanger module 2, and the wetting device is arranged to hold the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins of the heat exchanger module, as shown in FIG.
  • the wetting device is adapted to the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs of the heat exchanger module, as shown in Figures 3A and 3B, from the bottom.
  • the cooling capacity maximum is at an angle ⁇ of 10 ° to 40 °.
  • the embodiment shown in Fig. 3B with horizontally arranged heat exchanger module requires a comparatively large air velocity, with a power regulation by varying the air velocity is limited.
  • the wetting device is adapted to the microchannel heat transfer elements and / or the
  • Heat exchange ribs as shown in Fig. 3E, to be wetted both from the bottom and from the top. This embodiment enables a high degree of wetting with a small amount of air.
  • the venting device may be arranged to provide air flow from the top to the air ducts
  • the wetting device may be arranged to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs from the top.
  • the excess water exiting on the bottom can be trapped and re-circulated by baffles.
  • the cooling capacity can be regulated by varying the air velocity or the amount of liquid for wetting.
  • the range in which the cooling capacity may be controlled by varying the air velocity may be limited.
  • the heat exchanger modules 2 are each arranged at an angle ⁇ , ⁇ 'with respect to the vertical, which are ⁇ 90 °, as shown in the figure can. This angle can be used for optimizing the cooling task according to the in the figures 4A and 4B orientation of the microchannel heat transfer elements be different in size.
  • the heat exchanger modules shown each contain a plurality of Microchannel- amongübertragungsellennente 6.1, 6.2, which are usually arranged parallel and spaced from each other, and a plurality of heat exchange ribs 7.1, 7.2, which are arranged between the Microchannel- amongübertragungselennente and thermally conductively connected to the same, and form the air passages.
  • the heat exchange fins are made from a folded or bent sheet metal strip, which can be soldered, for example, in a brazing oven with the Microchannel heat transfer elements.
  • the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 have a longitudinal direction and are arranged in the longitudinal direction in each case at an angle to the vertical.
  • the microchannel heat transfer elements can, as shown in FIG. 4B, be arranged at the same angle ⁇ to the vertical as the respective heat exchanger module 2 in which they are contained, but also at a further optimized angle ⁇ 'or the microchannel heat transfer elements may be arranged horizontally in the longitudinal direction, as shown in Fig. 4A.
  • the drainage of the wetting liquid can be facilitated by louvers formed in the heat exchange fins 7.1, 7.2 in longitudinally not horizontally disposed microchannel heat transfer elements.
  • results in horizontally horizontally arranged Microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 tends to be a larger angle ⁇ .
  • Fig. 5A shows an embodiment for the design of the heat exchange ribs in a heat exchanger assembly according to the present invention.
  • the individual heat exchange fins 7 ', 7 may be made of a folded or bent sheet metal strip 7.
  • apertures and / or louvers 11.1 are formed in the heat exchange fins.
  • the wetting Amount of liquid can be increased in the air channels and, depending on the arrangement, the spread of a liquid film can be promoted.
  • FIG. 5B shows a section through the exemplary embodiment according to FIG. 5A.
  • FIG. 5B additionally shows a possible wetting direction 10.
  • Figures 3A to 3E explained directions of air flow and wetting are possible.
  • Variations ( ⁇ ) is advantageously designed for a, for a given installation area of the heat exchanger assembly and / or for a given total area of the heat exchanger modules, maximum cooling capacity.
  • Heat exchanger assembly additionally optionally a humidifying means arranged on the input side in the air flow for cooling the air and / or a drip arranged on the output side in the air flow.
  • Heat exchanger assembly according to one or more of the embodiments and variants described above will be described below with reference to Figures 1 and 2.
  • the amount of liquid 10 supplied for wetting the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 and / or the heat exchange fins 7.1, 7.2 and the rate of air flow are regulated so that of the liquid present on or in a heat exchanger module 2 no or at most a fixed amount of drops are entrained by the air flow.
  • the amount of liquid 10 the purpose of wetting the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 and / or the heat exchange ribs 7.1, 7.2, and regulates the velocity of the airflow so that gravity and / or inertial forces acting on or in a heat exchanger module 2 for droplets of the liquid are in equilibrium with the buoyancy forces of the airflow.
  • Heat exchanger assembly with microchannel heat transfer elements and folded heat exchange ribs are significantly increased.
  • the cooling capacity increases by the evaporation heat released per unit time of the evaporating liquid, wherein the evaporation rate and thus the cooling capacity can be regulated by the degree of wetting and the air velocity.

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Abstract

The invention relates to a heat exchanger assembly, comprising at least one heat exchanger module (2), which contains a plurality of micro-channel heat transfer elements (6.1, 6.2) and a plurality of heat exchange fins (7.1, 7.2), which are connected to the micro-channel heat transfer elements in a thermoconducting manner and form air channels, and comprising a ventilation device in order to create an air flow (12') in the air channels. The heat exchanger assembly additionally comprises a moistening device in order to moisten the micro-channel heat transfer elements and/or the heat exchange fins with fluid (10'). Furthermore, the heat exchanger assembly is characterized in that the heat exchanger module is or the heat exchanger modules are arranged at an angle (α) relative to vertical.

Description

A-HEAT Allied Heat Exchange Technology AG. A- 1120 Wien (Österreich) A-HEAT Allied Heat Exchange Technology AG. A-1120 Vienna (Austria)
Wärmetauscheranordnung und Verfahren zum Betrieb derselbenHeat exchanger assembly and method of operating the same
Die Erfindung betrifft eine Wärmetauscheranordnung gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb derselben gemäss Oberbegriff von Anspruch 13.The invention relates to a heat exchanger assembly according to the preamble of claim 1 and a method for operating the same according to the preamble of claim 13.
Wärmetauscher finden sich in einer Vielzahl von technischen Anwendungen, beispielsweise in Kühlanlagen und -Vorrichtungen für Kühlräume oder Haushaltkühlschränke, in Heizungen und Klimaanlagen für Gebäude oder Verkehrsmittel wie zum Beispiel Autos, Busse, Schiffe und Flugzeuge, oder als Kühler in Kraftwerken, Verbrennungsmotoren, Computern, oder andern Wärme erzeugenden Einrichtungen. Im praktischen Einsatz sind die Wärmetauscher häufig mit einem Kreislauf verbunden, der ein Wärmeübertragungsmedium wie beispielsweise ein Kühlmittel enthält, wobei der Wärmetauscher Wärme direkt, d.h. ohne Phasenumwandlung aus dem flüssigen oder gasförmigen Wärmeübertragungsmedium aufnehmen oder an dasselbe abgeben kann, oder auch als Kondensator oder Verdampfer für das Wärmeübertragungsmedium wirksam sein kann.Heat exchangers can be found in a variety of technical applications, for example in refrigeration and domestic refrigeration systems and devices, in heating and air conditioning systems for buildings or transportation such as cars, buses, ships and aircraft, or as coolers in power plants, internal combustion engines, computers, or other heat generating facilities. In practical use, the heat exchangers are often connected to a circuit containing a heat transfer medium such as a coolant, the heat exchanger transferring heat directly, i. without phase change from the liquid or gaseous heat transfer medium can absorb or deliver to the same, or can be effective as a condenser or evaporator for the heat transfer medium.
Eine weit verbreitete Ausführung ist der lamellierte Wärmetauscher, der beispielsweise aus Hauhaltkühlschränken bekannt ist. Im einfachsten Fall besteht ein lamellierter Wärmetauscher aus einem Rohr zur Durchleitung eines Wärmeübertragungsmediums und aus einer Vielzahl von Lamellen, die mit dem Rohr verbunden sind und im Betrieb mit einem zweiten Medium in Verbindung stehen. Diese Bauweise ist besonders zweckmässig, wenn das zweite Medium gasförmig ist und beispielsweise aus Umgebungsluft besteht, da diese einen vergleichsweise niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten hat, der durch eine entsprechend grosse Oberfläche der Lamellen ausgeglichen werden kann. Selbstverständlich kann der lamellierte Wärmetauscher auch mehrere Rohre für mehr als einA widely used design is the laminated heat exchanger, which is known for example from Hauhaltkühlschränken. In the simplest case, a laminated heat exchanger consists of a tube for the passage of a heat transfer medium and a plurality of fins, which are connected to the tube and are in operation with a second medium in combination. This construction is particularly useful if the second medium is gaseous and, for example, consists of ambient air, since this has a comparatively low heat transfer coefficient, which can be compensated by a correspondingly large surface of the slats. Of course, the laminated heat exchanger can also be several tubes for more than one
Wärmeübertragungsmedium enthalten oder die Rohre können je nach Bedarf parallel und/oder in Serie miteinander verbunden sein.Contain heat transfer medium or the tubes may be connected in parallel and / or in series as needed.
Der Wirkungsgrad wird wesentlich durch die Temperaturdifferenz zwischen den Lamellen einerseits und dem oder den Rohren andererseits bestimmt. Die Temperaturdifferenz ist umso kleiner, d.h. die Wärmeübertragung umso effektiver, je grösser die Leitfähigkeit und die Dicke der Lamellen ist, und je kleiner der gegenseitige Abstand der Rohre ist. Bezüglich Wirkungsgrad ist es somit vorteilhaft, wenn viele Rohre verwendet werden. Viele Rohre bedeuten jedoch auch höhere Material- und Verarbeitungskosten, so dass ein höherer Wirkungsgrad normalerweise mit höheren Kosten verbunden ist.The efficiency is essentially determined by the temperature difference between the fins on the one hand and the or the pipes on the other hand. The temperature difference is the smaller, i. the more effective the heat transfer, the greater the conductivity and the thickness of the fins, and the smaller the mutual distance of the tubes. In terms of efficiency, it is thus advantageous if many tubes are used. However, many tubes also mean higher material and processing costs, so higher efficiency is usually associated with higher costs.
Seit einigen Jahren werden deshalb in Wärmetauschern sogenannte Microchannel-Wärmeübertragungselemente eingesetzt. Diese können beispielsweise als Strangpressprofil ausgeführt sein, das aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit wie zum Beispiel Aluminium hergestellt ist. Die Microchannel-Wärmeübertragungselemente, d.h. im vorliegenden Fall die Strangpressprofile enthalten eine Vielzahl von Kanälen mit einem Durchmesser von typisch 1 mm für das Wärmeübertragungsmedium. Selbstverständlich sind auch andere Durchmesser möglich, die zum Beispiel im Bereich von 0.5 mm bis 3 mm oder 0.5 mm bis 2 mm liegen können.For some years, so-called microchannel heat transfer elements are used in heat exchangers. These may for example be designed as an extruded profile, which is made of a material with good thermal conductivity such as aluminum. The microchannel heat transfer elements, i. In the present case, the extruded profiles contain a plurality of channels with a diameter of typically 1 mm for the heat transfer medium. Of course, other diameters are possible, which may for example be in the range of 0.5 mm to 3 mm or 0.5 mm to 2 mm.
In Dokument EP 1 557 622 A2 ist eine Kondensationsanlage zur Verwendung in einem Kühlsystem beschrieben, um ein zu Kühlzwecken verdampftes Kältemittel zu kondensieren. Die ebenda beschriebene Kondensationsanlage enthält mehrere Microchannel-Kühlschlangen, die jeweils als Wärmetauschermodule ausgeführt sind, und einen oder mehrere Lüfter zur Erzeugung eines Luftstroms durch die Wärmetauschermodule. Jedes Wärmetauschermodul umfasst mehrere Microchannel- Wärmeübertragungselemente, die als flache Rohre ausgeführt sind, und die parallel und beabstandet voneinander angeordnet sind, sowie Kühlrippen, die zwischen den flachen Rohren angeordnet und mit denselben verbunden sind. Die Kühlrippen bilden jeweils ein Zick-Zack-Muster zwischen zwei benachbarten Rohren. Weiter umfassen die Wärmetauschermodule jeweils einen Einlass- und einen Auslasssammelkanal, die mit den Microchannel- Wärmeübertragungselementen des jeweiligen Wärmetauschermoduls verbunden sind. Die in EP 1 557 622 A2 beschriebene Kondensationsanlage hat zwar durchaus einen kompakten Aufbau, doch ist die benötigte Grundfläche für die Montage der Anlage immer noch beträchtlich.Document EP 1 557 622 A2 describes a condensation plant for use in a cooling system to condense a refrigerant vaporized for cooling purposes. The condensation plant described here contains a plurality of microchannel cooling coils, which are each designed as heat exchanger modules, and one or more fans for generating an air flow through the heat exchanger modules. Each heat exchanger module comprises a plurality of Microchannel heat transfer elements, which are designed as flat tubes, and which are arranged parallel and spaced from each other, and cooling fins, the are arranged between the flat tubes and connected to the same. The cooling fins each form a zig-zag pattern between two adjacent tubes. Further, the heat exchanger modules each comprise an inlet and an outlet collection channel, which are connected to the microchannel heat transfer elements of the respective heat exchanger module. Although the condensation plant described in EP 1 557 622 A2 has a compact design, the required floor space for the installation of the plant is still considerable.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Wärmetauscheranordnung zur Verfügung zu stellen, die es erlaubt, die für die Montage benötigte Grundflächen oder den Materialaufwand oder den Energieaufwand für die Belüftung gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik zu verkleinern. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Verfahren für einen vergleichsweise wirtschaftlichen Betrieb der Wärmetauscheranordnung zur Verfügung zu stellen.The object of the present invention is to provide a heat exchanger arrangement which makes it possible to reduce the base areas required for the assembly or the material expenditure or the energy expenditure for the ventilation compared with the above-described prior art. Another object is to provide a method for comparatively economical operation of the heat exchanger assembly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 definierte Wärmetauscheranordnung und durch das in Anspruch 13 definierte Verfahren gelöst.This object is achieved according to the invention by the defined in claim 1 heat exchanger assembly and by the method defined in claim 13.
Die erfindungsgemässe Wärmetauscheranordnung ist mit mindestens einem Wärmetauschermodul, das mehrere Microchannel- Wärmeübertragungselemente und eine Vielzahl von Wärmeaustauschrippen enthält, die mit den Microchannel-Wärmeübertragungselementen wärmeleitend verbunden sind und die Luftkanäle bilden, und mit mindestens einer Belüftungsvorrichtung ausgerüstet, um in den Luftkanälen eine Luftströmung zu erzeugen. Die Wärmeaustauscheranordnung umfasst zusätzlich eine Benetzungsvorrichtung, um die Microchannel- Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen mit Flüssigkeit, beispielsweise mit Wasser zu benetzen, und zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass das oder die Wärmetauschermodule bezüglich der Senkrechten in einem Winkel angeordnet sind.The heat exchanger assembly according to the invention is equipped with at least one heat exchanger module containing a plurality of microchannel heat transfer elements and a plurality of heat exchange fins thermally conductively connected to the microchannel heat transfer elements and forming the air passages and at least one venting device for generating airflow in the air passages , The heat exchanger arrangement additionally comprises a wetting device for wetting the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins with liquid, for example with water, and moreover is characterized in that the heat exchanger module (s) are arranged at an angle with respect to the vertical.
Vorteilhafterweise ist der Winkel dadurch bestimmt, dass im Betrieb die Schwerkraft und/oder die Trägheitskräfte, die auf oder in einem Wärmetauschermodul auf Tropfen der Flüssigkeit wirken, im Gleichgewicht mit den Auftriebskräften der Luftströmung sind.Advantageously, the angle is determined by the fact that, in operation, gravity and / or inertial forces acting on or in one Heat exchanger module to act on drops of liquid, are in balance with the buoyancy forces of the air flow.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante liegt der Winkel bezüglich der Senkrechten zwischen 10° und 40° oder zwischen 15° und 30°. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante sind das oder die Wärmetauschermodule jeweils waagrecht angeordnet.In an advantageous embodiment, the angle with respect to the vertical between 10 ° and 40 ° or between 15 ° and 30 °. In a further advantageous embodiment, the one or more heat exchanger modules are arranged horizontally.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Microchannel- Wärmeübertragungselemente eine Längsrichtung auf und sind in Längsrichtung jeweils in einem Winkel zur Senkrechten angeordnet. Die Microchannel-Wärmeübertragungselemente können dabei im selben Winkel zur Senkrechten angeordnet sein wie das jeweilige Wärmetauschermodul, in dem sie enthalten sind. Fallweise können die Microchannel- Wärmeübertragungselemente in Längsrichtung waagrecht angeordnet sein.In an advantageous embodiment, the microchannel heat transfer elements have a longitudinal direction and are arranged in the longitudinal direction in each case at an angle to the vertical. The microchannel heat transfer elements can be arranged at the same angle to the vertical as the respective heat exchanger module in which they are contained. In some cases, the Microchannel heat transfer elements can be arranged horizontally in the longitudinal direction.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weisen die Wärmetauschermodule eine Unter- und eine Oberseite auf, insbesondere auf Grund der Anordnung in einem Winkel zur Senkrechten, wobei die Belüftungsvorrichtung eingerichtet ist, um in den Luftkanälen eine Luftströmung von der Unterseite zur Oberseiten zu erzeugen, und die Benetzungsvorrichtung eingerichtet ist, um die Microchannel- Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen von der Oberseite oder Unterseite her zu benetzen. Vorteilhafterweise ist die Benetzungsvorrichtung eingerichtet, um die Microchannel- Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen sowohl von der Unterseite als auch von der Oberseite her zu benetzen.In a further advantageous embodiment, the heat exchanger modules have a lower and an upper side, in particular due to the arrangement at an angle to the vertical, wherein the ventilation device is adapted to generate an air flow from the underside to the upper sides in the air ducts, and the wetting device is arranged to wet the Microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs from the top or bottom. Advantageously, the wetting device is arranged to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins both from the bottom and from the top.
Zudem kann die Belüftungsvorrichtung eingerichtet sein, um in den Luftkanälen eine Luftströmung von der Oberseite zur Unterseiten zu erzeugen, und die Benetzungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen von der Oberseite her zu benetzen.In addition, the venting device may be configured to generate airflow from the top to the bottom in the air channels, and the wetting device may be configured to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins from the top.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in denIn a further advantageous embodiment are in the
Wärmeaustauschrippen Öffnungen und/oder Louver ausgebildet. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Öffnungen und/oder Lover als Strömungskanäle ausgebildet, die beispielsweise einen Anstellwinkel bezüglich der Richtung der Luftströmung aufweisen, oder die beispielsweise Seitenwände aufweisen, wobei die Seitenwände bezüglich der jeweiligen Wärmeaustauschrippe abstehend ausgebildet sein können und/oder bezüglich der Richtung der Luftströmung einen Anstellwinkel aufweisen können. Dank der Louver oder Öffnungen, insbesondere wenn diese aus einer Vielzahl kleiner und/oder schmaler Öffnungen bestehen, kann die benetzende Flüssigkeitsmenge in den Luftkanälen erhöht werden.Heat exchange ribs openings and / or Louver formed. In a Advantageous embodiment, the openings and / or lover are formed as flow channels, for example, have an angle of attack with respect to the direction of air flow, or have, for example, sidewalls, wherein the side walls with respect to the respective heat exchange rib may be formed projecting and / or with respect to the direction of the air flow Can have an angle of attack. Thanks to the louvers or openings, especially if they consist of a multiplicity of small and / or narrow openings, the wetting amount of liquid in the air channels can be increased.
Unabhängig von den oben erwähnten Ausführungsformen undRegardless of the above-mentioned embodiments and
Ausführungsvarianten ist der Winkel (α) vorteilhafterweise für eine, bei gegebener Aufstellungsfläche der Wärmetauscheranordnung und/oder bei gegebener Gesamtfläche der Wärmetauschermodule, maximale Kühlleistung ausgelegt.Variations (α) is advantageously designed for a, for a given installation area of the heat exchanger assembly and / or for a given total area of the heat exchanger modules, maximum cooling capacity.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst dieIn a further advantageous embodiment, the
Wärmetauscheranordnung zusätzlich wahlweise eine eingangsseitig in der Luftströmung angeordnete Befeuchtungseinrichtung zur Kühlung der Luft und/oder einen ausgangsseitig in der Luftströmung angeordneten Tropfenfänger.Heat exchanger assembly additionally optionally a humidifying means arranged on the input side in the air flow for cooling the air and / or a drip arranged on the output side in the air flow.
In dem erfindungsgemässen Verfahren zum Betrieb einerIn the inventive method for operating a
Wärmetauscheranordnung gemäss einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsformen und -Varianten werden die Menge der Flüssigkeit, die zwecks Benetzung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente und/oder der Wärmeaustauschrippen zugeführt wird, und die Geschwindigkeit der Luftströmung so reguliert, dass von der auf oder in einem Wärmetauschermodul vorhandenen Flüssigkeit durch die Luftströmung keine oder höchsten eine festgelegte Menge Tropfen mitgerissen werden.Heat exchanger arrangement according to one or more of the embodiments and variants described above, the amount of liquid, which is supplied for wetting the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins, and the speed of the air flow are regulated so that of the existing on or in a heat exchanger module Liquid will be entrained by the air flow no or highest a fixed amount of drops.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens werden die Menge der Flüssigkeit, die zwecks Benetzung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente und/oder der Wärmeaustauschrippen zugeführt wird, und die Geschwindigkeit der Luftströmung so reguliert, dass die Schwerkraft und/oder die Trägheitskräfte, die auf oder in einem Wärmetauschermodul auf Tropfen der Flüssigkeit wirken, im Gleichgewicht mit den Auftriebskräften der Luftströmung sind.In an advantageous embodiment of the method, the amount of liquid which is supplied for the purpose of wetting the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs, and the speed of the air flow are regulated so that the Gravity and / or the inertial forces acting on or in a heat exchanger module to drip the liquid are in equilibrium with the buoyancy forces of the air flow.
Die erfindungsgemässe Wärmetauscheranordnung und das erfindungsgemässe Verfahren haben den Vorteil, dass dank der Benetzung die Kühlleistung bei gegebener Gesamtfläche der Wärmetauschermodule und gegebener Geschwindigkeit der Luftströmung gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik gesteigert werden kann. Andererseits kann für eine vorgegebene Kühlleistung die Gesamtfläche der Wärmetauschermodule und/oder die Geschwindigkeit der Luftströmung verringert werden, so dass der Wirkungsgrad der Wärmetauscheranordnung entsprechend erhöht wird. Dank dem Umstand, dass von der auf oder in einem Wärmetauschermodul vorhandenen Flüssigkeit durch die Luftströmung keine oder höchsten eine festgelegte Menge Tropfen mitgerissen werden, kann der Energieaufwand zur Erzeugung der Luftströmung minimiert werden. Zudem kann dank der in den Wärmeaustauschrippen ausgebildeten Öffnungen oder Louver die benetzende Flüssigkeitsmenge und damit bei gegebener Grosse der Wärmetauscheranordnung die Kühlleistung erhöht werden, oder es kann bei vorgegebener Kühlleistung der Materialaufwand minimiert werden.The heat exchanger arrangement according to the invention and the method according to the invention have the advantage that thanks to the wetting, the cooling capacity can be increased with respect to the total area of the heat exchanger modules and the given speed of the air flow compared to the prior art described at the outset. On the other hand, for a given cooling capacity, the total area of the heat exchanger modules and / or the speed of the air flow can be reduced, so that the efficiency of the heat exchanger arrangement is correspondingly increased. By virtue of the fact that no or at most a fixed quantity of droplets are entrained by the liquid present on or in a heat exchanger module due to the air flow, the energy expenditure for generating the air flow can be minimized. In addition, thanks to the formed in the heat exchange fins openings or Louver the wetting liquid amount and thus for a given size of the heat exchanger assembly, the cooling capacity can be increased, or it can be minimized for a given cooling capacity of the material.
Die obige Beschreibung von Ausführungsformen und -Varianten dient lediglich als Beispiel. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der Zeichnung hervor. Darüber hinaus können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch einzelne Merkmale aus den beschriebenen oder gezeigten Ausführungsformen und -Varianten miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen zu bilden.The above description of embodiments and variants is merely an example. Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims and the drawings. In addition, in the context of the present invention, individual features from the described or shown embodiments and variants can be combined with one another in order to form new embodiments.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele und an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments and with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung, Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines1 is a schematic representation of an embodiment of a heat exchanger assembly according to the present invention, Fig. 2 is a schematic representation of an embodiment of a
Wärmetauschermoduls zur Verwendung in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung,Heat exchanger module for use in a heat exchanger arrangement according to the present invention,
Fig. 3A-3E Ausführungsvarianten für die Richtung der Luftströmung und die Richtung der Benetzung in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung,3A-3E variants for the direction of air flow and the direction of wetting in a heat exchanger assembly according to the present invention,
Fig. 4A, 4B zwei Ausführungsvarianten für die Anordnung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung,4A, 4B show two variants of the arrangement of the microchannel heat transfer elements in a heat exchanger arrangement according to the present invention,
Fig. 5A ein Ausführungsbeispiel für die Auslegung derFig. 5A shows an embodiment for the interpretation of
Wärmeaustauschrippen in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung, undHeat exchange ribs in a heat exchanger assembly according to the present invention, and
Fig. 5B einen Schnitt durch eine Wärmeaustauschrippe aus dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5A.Fig. 5B is a section through a heat exchange rib from the embodiment of FIG. 5A.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung. Die Wärmetauscheranordnung 1 ist mit mindestens einem Wärmetauschermodul 2.1 , 2.2, das mehrere Microchannel-Wärmeübertragungselemente und eine Vielzahl von Wärmeaustauschrippen enthält, die mit den Microchannel- Wärmeübertragungselementen wärmeleitend verbunden sind und die Luftkanäle bilden, und mit mindestens einer Belüftungsvorrichtung 4 ausgerüstet, um in den Luftkanälen eine Luftströmung zu erzeugen. Die Wärmeaustauscheranordnung 1 umfasst zusätzlich eine Benetzungsvorrichtung 5, die zum Beispiel einen oder mehrere Sprühköpfe 5.1 - 5.4 enthalten kann, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen mit Flüssigkeit 10, beispielsweise mit Wasser zu benetzen, und zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, dass das oder die Wärmetauschermodule 2.1 , 2.2 bezüglich der Senkrechten in einem Winkel angeordnet sind. Die Benetzungsvorrichtuπg 5 kann beispielsweise so angeordnet sein, dass die Wärmetauschermodule 2.1 , 2.2 vom Innern der Wärmetauscheranordnung her, zum Beispiel mittels Sprühköpfen 5.1 , 5,2, und/oder von aussen her, zum Beispiel mittels Sprühköpfen 5.3, 5.4, benetzt werden, und/oder die Benetzungsvorrichtung kann ein in das jeweiligeFig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a heat exchanger assembly according to the present invention. The heat exchanger assembly 1 is equipped with at least one heat exchanger module 2.1, 2.2, which contains a plurality of microchannel heat transfer elements and a plurality of heat exchange fins, which are thermally conductively connected to the microchannel heat transfer elements and form the air channels, and equipped with at least one venting device 4 to in the air ducts to generate an air flow. The heat exchanger assembly 1 additionally comprises a wetting device 5 which may, for example, contain one or more spray heads 5.1 - 5.4 in order to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins with liquid 10, for example water, and is additionally characterized the heat exchanger module or modules 2.1, 2.2 are arranged at an angle with respect to the vertical. The wetting device 5 can be arranged, for example, so that the heat exchanger modules 2.1, 2.2 are wetted from the inside of the heat exchanger arrangement, for example by means of spray heads 5.1, 5.2, and / or from the outside, for example by means of spray heads 5.3, 5.4, and / or the wetting device can be in the respective
Wärmetauschermodul 2.1 , 2.2 integriertes Flüssigkeitsverteilsystem 5.5, 5.6 enthalten, das zum Beispiel, wie in Dokument DE 198 04 636 A1 gezeigt, mit Austrittsöffnungen ausgestattet ist, die im oder am jeweiligen Wärmetauschermodul angeordnet sind.Heat exchanger module 2.1, 2.2 integrated Flüssigkeitsverteilsystem 5.5, 5.6 included, for example, as shown in document DE 198 04 636 A1, equipped with outlet openings which are arranged in or on the respective heat exchanger module.
Vorteilhafterweise ist der Winkel dadurch bestimmt, dass im Betrieb die Schwerkraft und/oder die Trägheitskräfte, die auf oder in einem Wärmetauschermodul auf Tropfen der Flüssigkeit wirken, im Gleichgewicht mit den Auftriebskräften der Luftströmung sind. In einer vorteilhaften Ausführungsvariante liegt der Winkel bezüglich der Senkrechten zwischen 10° und 40° oder zwischen 15° und 30°. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante sind das oder die Wärmetauschermodule jeweils waagrecht angeordnet. Die Grosse und Anzahl der Wärmetauschermodul 2.1 , 2.2 kann entsprechend der benötigten Kühlleistung festgelegt werden.Advantageously, the angle is determined by the fact that, in operation, gravity and / or inertial forces acting on droplets of liquid on or in a heat exchanger module are in equilibrium with the buoyancy forces of the air flow. In an advantageous embodiment, the angle with respect to the vertical between 10 ° and 40 ° or between 15 ° and 30 °. In a further advantageous embodiment, the one or more heat exchanger modules are arranged horizontally. The size and number of the heat exchanger module 2.1, 2.2 can be determined according to the required cooling capacity.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wärmetauschermoduls 2 zur Verwendung in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung. Das gezeigte Wärmetauschermodul enthält mehrere Microchannel-Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2, die beispielsweise als flache Rohre ausgeführt sein können, und die üblicherweise parallel und beabstandet voneinander angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7.2, die zwischen denFig. 2 shows a schematic representation of an embodiment of a heat exchanger module 2 for use in a heat exchanger assembly according to the present invention. The heat exchanger module shown contains a plurality of microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2, which may for example be designed as flat tubes, and which are usually arranged parallel and spaced apart from each other, and a plurality of heat exchange ribs 7.1, 7.2, between the
Microchannel-Wärmeübertragungselemente angeordnet und mit denselben wärmeleitend verbunden sind, beispielsweise mittels einer Lötverbindung. Die Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7. bilden Luftkanäle, die in dem in Fig. 2 gezeigten Wärmetauschermodul senkrecht zur Bildebene verlaufen. Typisch sind die Wärmeaustauschrippen aus einem gefalteten Blechstreifen hergestellt, der beispielsweise ein Zick-Zack-Muster aufweisen kann.Microchannel heat transfer elements are arranged and connected to the same thermally conductive, for example by means of a solder joint. The heat exchange ribs 7.1, 7 form air channels which extend perpendicular to the image plane in the heat exchanger module shown in FIG. Typically, the heat exchange fins are made of a folded sheet metal strip which may, for example, have a zigzag pattern.
Die Microchannel-Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2 können beispielsweise als Strangpressprofil ausgeführt sein, das aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit wie zum Beispiel Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. Die Microchannel-Wärmeübertragungselemente, d.h. im vorliegenden Fall die Strangpressprofile enthalten eine Vielzahl von Kanälen mit einem Durchmesser von typisch 1 mm für das Wärmeübertragungsmedium 3. Selbstverständlich sind auch andereThe microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 may for example be designed as an extruded profile, which consists of a material is made with good thermal conductivity such as aluminum or an aluminum alloy. The microchannel heat transfer elements, ie in the present case the extruded profiles contain a plurality of channels with a diameter of typically 1 mm for the heat transfer medium 3. Of course, other
Durchmesser möglich, die zum Beispiel im Bereich von 0.5 mm bis 3 mm oder 0.5 mm bis 2 mm liegen können.Diameters are possible, which may for example be in the range of 0.5 mm to 3 mm or 0.5 mm to 2 mm.
Bei Bedarf kann das Wärmetauschermodul 2 einen Einlass- und einen Auslasssammelkanal 8, 9, die mit den Microchannel- Wärmeübertragungselementen 6.1 , 6.2 flüssigkeitsleitend verbunden sind, sowie einen Einlass 8a und einen Auslass 9a enthalten.If desired, the heat exchanger module 2 may include an inlet and an outlet header 8, 9 fluidly connected to the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2, and an inlet 8a and an outlet 9a.
Vorteilhafterweise werden die einzelnen Teile des Wärmetauschermoduls wie zum Beispiel Microchannel-Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2, Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7.2, Einlass- und Auslasssammelkanal 8, 9 und Ein- und Auslass 8a, 9a ganz oder teilweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und die zusammengestellten Teile in einem Lötofen komplett verlötet.Advantageously, the individual parts of the heat exchanger module such as microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2, heat exchange ribs 7.1, 7.2, inlet and outlet manifold 8, 9 and inlet and outlet 8a, 9a made entirely or partially of aluminum or an aluminum alloy and the assembled Parts completely soldered in a soldering oven.
Fig. 3A-3E zeigen Ausführungsvarianten für die Richtung der Luftströmung und die Richtung der Benetzung in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung. In den Figuren 3A bis 3E sind die3A-3E show embodiments for the direction of air flow and the direction of wetting in a heat exchanger assembly according to the present invention. In Figures 3A to 3E are the
Wärmetauschermodule 2 jeweils bezüglich der Senkrechten in einem Winkel angeordnet. In den Figuren 3A und 3E ist der gezeigte Winkel < 90° während er in den Figuren 3B, 3C und 3D 90° beträgt, d.h. die Wärmetauschermodule sind in den Figuren 3B, 3C und 3D waagrecht angeordnet. Die Wärmetauschermodule 2 weisen auf Grund der Anordnung in einem Winkel zur Senkrechten eine Unter- und eine Oberseite auf. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Belüftungsvorrichtung eingerichtet, um in den Luftkanälen des Wärmetauschermoduls 2 eine Luftströmung von der Unterseite zur Oberseiten zu erzeugen, und die Benetzungsvorrichtung ist eingerichtet, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen des Wärmetauschermoduls, wie in Fig. 3D gezeigt, von der Oberseite her zu benetzen. Diese Ausführungsform ermöglicht einen hohen Benetzungsgrad bei niedrigen Luftgeschwindigkeiten. Es ist jedoch auch möglich die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen des Wärmetauschermoduls, wie in den Figuren 3A und 3B gezeigt, von der Unterseite her zu benetzen. Bei der in Fig. 3A gezeigten Ausführungsform liegt das Kühlleistungsmaximum bei einem Winkel α von 10° bis 40°. Die in Fig. 3B gezeigte Ausführungsform mit waagrecht angeordnetem Wärmetauschermodul erfordert eine vergleichsweise grosse Luftgeschwindigkeit, wobei eine Leistungsregulierung durch Variieren der Luftgeschwindigkeit nur beschränkt möglich ist. Vorteilhafterweise ist die Benetzungsvorrichtung eingerichtet, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder dieHeat exchanger modules 2 each arranged at an angle with respect to the vertical. In FIGS. 3A and 3E, the angle shown is <90 ° while in FIGS. 3B, 3C and 3D it is 90 °, ie the heat exchanger modules are arranged horizontally in FIGS. 3B, 3C and 3D. The heat exchanger modules 2 have a lower and an upper side due to the arrangement at an angle to the vertical. In an advantageous embodiment, the aeration device is arranged to generate an air flow from the underside to the upper sides in the air ducts of the heat exchanger module 2, and the wetting device is arranged to hold the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange fins of the heat exchanger module, as shown in FIG. 3D shown to be wet from the top. This embodiment allows a high degree of wetting at low air speeds. However, it is also possible to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs of the heat exchanger module, as shown in Figures 3A and 3B, from the bottom. In the embodiment shown in Fig. 3A, the cooling capacity maximum is at an angle α of 10 ° to 40 °. The embodiment shown in Fig. 3B with horizontally arranged heat exchanger module requires a comparatively large air velocity, with a power regulation by varying the air velocity is limited. Advantageously, the wetting device is adapted to the microchannel heat transfer elements and / or the
Wärmeaustauschrippen, wie in Fig. 3E gezeigt, sowohl von der Unterseite als auch von der Oberseite her zu benetzen. Diese Ausführungsform ermöglicht einen hohen Benetzungsgrad bei kleiner Luftmenge.Heat exchange ribs, as shown in Fig. 3E, to be wetted both from the bottom and from the top. This embodiment enables a high degree of wetting with a small amount of air.
Zudem kann, wie in Fig. 3C gezeigt, die Belüftungsvorrichtung eingerichtet sein, um in den Luftkanälen eine Luftströmung von der Oberseite zurIn addition, as shown in Fig. 3C, the venting device may be arranged to provide air flow from the top to the air ducts
Unterseiten zu erzeugen, und die Benetzungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen von der Oberseite her zu benetzen. In dieser Ausführungsform kann das überschüssige Wasser, das auf der Unterseite austritt, durch Leitbleche abgefangen und rezierkuliert werden.To create undersides, and the wetting device may be arranged to wet the microchannel heat transfer elements and / or the heat exchange ribs from the top. In this embodiment, the excess water exiting on the bottom can be trapped and re-circulated by baffles.
Unabhängig von der Richtung der Luftströmung und der Richtung der Benetzung kann die Kühlleistung durch Variieren der Luftgeschwindigkeit oder der Flüssigkeitsmenge für die Benetzung reguliert werden. Bei einigen Ausführungsformen, wie zum Beispiel bei einer Luftströmung von unten und einer Benetzung von unten her, kann der Bereich, in dem die Kühlleistung durch Variieren der Luftgeschwindigkeit geregelt werden kann, beschränkt sein.Regardless of the direction of the air flow and the direction of wetting, the cooling capacity can be regulated by varying the air velocity or the amount of liquid for wetting. In some embodiments, such as bottom air flow and bottom wetting, the range in which the cooling capacity may be controlled by varying the air velocity may be limited.
In den in den Figuren 4A und 4B gezeigten Ausführungsvarianten für die Anordnung der Microchannel-Wärmeübertragungselemente in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung sind die Wärmetauschermodule 2 jeweils bezüglich der Senkrechten in einem Winkel α, α' angeordnet, der, wie ebenda gezeigt, < 90° sein kann. Dieser Winkel kann für die Optimierung der Kühlaufgabe je nach der in den Figuren 4A und 4B gezeigten Orientierung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente unterschiedlich gross sein. Die gezeigten Wärmetauschermodule enthalten jeweils mehrere Microchannel- Wärmeübertragungselennente 6.1 , 6.2, die üblicherweise parallel und beabstandet voneinander angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7.2, die zwischen den Microchannel- Wärmeübertragungselennente angeordnet und mit denselben wärmeleitend verbunden sind, und die Luftkanäle bilden. Typisch sind die Wärmeaustauschrippen aus einem gefalteten oder gebogenen Blechstreifen hergestellt, die zum Beispiel in einem Lötofen mit den Microchannel- Wärmeübertragungselementen verlötet werden können.In the embodiment variants shown in FIGS. 4A and 4B for the arrangement of the microchannel heat transfer elements in a heat exchanger arrangement according to the present invention, the heat exchanger modules 2 are each arranged at an angle α, α 'with respect to the vertical, which are <90 °, as shown in the figure can. This angle can be used for optimizing the cooling task according to the in the figures 4A and 4B orientation of the microchannel heat transfer elements be different in size. The heat exchanger modules shown each contain a plurality of Microchannel- Wärmeübertragungsellennente 6.1, 6.2, which are usually arranged parallel and spaced from each other, and a plurality of heat exchange ribs 7.1, 7.2, which are arranged between the Microchannel- Wärmeübertragungselennente and thermally conductively connected to the same, and form the air passages. Typically, the heat exchange fins are made from a folded or bent sheet metal strip, which can be soldered, for example, in a brazing oven with the Microchannel heat transfer elements.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen die Microchannel- Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2 eine Längsrichtung auf und sind in Längsrichtung jeweils in einem Winkel zur Senkrechten angeordnet. Die Microchannel-Wärmeübertragungselemente können dabei, wie in Fig. 4B gezeigt, im selben Winkel α zur Senkrechten angeordnet sein wie das jeweilige Wärmetauschermodul 2, in dem sie enthalten sind, aber auch in einem weiter optimierten Winkel α' angeordnet sein oder die Microchannel- Wärmeübertragungselemente können in Längsrichtung, wie in Fig. 4A gezeigt waagrecht angeordnet sein. Das Ablaufen der Benetzungsflüssigkeit kann bei in Längsrichtung nicht waagrecht angeordneten Microchannel- Wärmeübertragungselementen durch Louver, die in den Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7.2 ausgebildet sind, erleichtert werden. Demgegenüber ergibt sich bei in Längsrichtung waagrecht angeordneten Microchannel-Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2 tendenziell ein grosserer Winkel α.In an advantageous embodiment, the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 have a longitudinal direction and are arranged in the longitudinal direction in each case at an angle to the vertical. The microchannel heat transfer elements can, as shown in FIG. 4B, be arranged at the same angle α to the vertical as the respective heat exchanger module 2 in which they are contained, but also at a further optimized angle α 'or the microchannel heat transfer elements may be arranged horizontally in the longitudinal direction, as shown in Fig. 4A. The drainage of the wetting liquid can be facilitated by louvers formed in the heat exchange fins 7.1, 7.2 in longitudinally not horizontally disposed microchannel heat transfer elements. In contrast, results in horizontally horizontally arranged Microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 tends to be a larger angle α.
Fig. 5A zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Auslegung der Wärmeaustauschrippen in einer Wärmetauscheranordnung gemäss vorliegender Erfindung. Die einzelnen Wärmeaustauschrippen 7', 7" können beispielsweise, wie in Fig. 5A gezeigt, aus einem gefalteten oder gebogenen Blechstreifen 7 hergestellt sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind in den Wärmeaustauschrippen Öffnungen und/oder Louver 11.1 ausgebildet. Dank der Louver oder Öffnungen, insbesondere wenn diese aus einer Vielzahl kleiner und/oder schmaler Öffnungen bestehen, kann die benetzende Flüssigkeitsmenge in den Luftkanälen erhöht werden und je nach Anordnung die Ausbreitung eines Flüssigkeitsfilms begünstigt werden. Fig. 5B zeigt einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5A. Wie im Schnitt gezeigt, können eine Vielzahl von Louver 11.1 , 11.2 nebeneinander beziehungsweise in Richtung der Luftströmung 12 hintereinander angeordnet sein. In Fig. 5B ist zusätzlich eine mögliche Benetzungshchtung 10 eingezeichnet. Selbstverständlich sind sämtliche, im Rahmen der Beschreibung der Figuren 3A bis 3E erläuterten Richtungen der Luftströmung und Benetzung möglich.Fig. 5A shows an embodiment for the design of the heat exchange ribs in a heat exchanger assembly according to the present invention. For example, as shown in Figure 5A, the individual heat exchange fins 7 ', 7 "may be made of a folded or bent sheet metal strip 7. In an advantageous embodiment, apertures and / or louvers 11.1 are formed in the heat exchange fins. In particular, if these consist of a plurality of small and / or narrow openings, the wetting Amount of liquid can be increased in the air channels and, depending on the arrangement, the spread of a liquid film can be promoted. FIG. 5B shows a section through the exemplary embodiment according to FIG. 5A. As shown in section, a plurality of louvers 11.1, 11.2 can be arranged side by side or in the direction of the air flow 12 in succession. FIG. 5B additionally shows a possible wetting direction 10. Of course, all, in the description of Figures 3A to 3E explained directions of air flow and wetting are possible.
Unabhängig von den oben erwähnten Ausführungsformen undRegardless of the above-mentioned embodiments and
Ausführungsvarianten ist der Winkel (α) vorteilhafterweise für eine, bei gegebener Aufstellungsfläche der Wärmetauscheranordnung und/oder bei gegebener Gesamtfläche der Wärmetauschermodule, maximale Kühlleistung ausgelegt.Variations (α) is advantageously designed for a, for a given installation area of the heat exchanger assembly and / or for a given total area of the heat exchanger modules, maximum cooling capacity.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst dieIn a further advantageous embodiment, the
Wärmetauscheranordnung zusätzlich wahlweise eine eingangsseitig in der Luftströmung angeordnete Befeuchtungseinrichtung zur Kühlung der Luft und/oder einen ausgangsseitig in der Luftströmung angeordneten Tropfenfänger.Heat exchanger assembly additionally optionally a humidifying means arranged on the input side in the air flow for cooling the air and / or a drip arranged on the output side in the air flow.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb einerThe inventive method for operating a
Wärmetauscheranordnung gemäss einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsformen und -Varianten wird im Folgenden an Hand der Figuren 1 und 2 beschrieben. In diesem Verfahren werden die Menge der Flüssigkeit 10, die zwecks Benetzung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2 und/oder der Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7.2 zugeführt wird, und die Geschwindigkeit der Luftströmung so reguliert, dass von der auf oder in einem Wärmetauschermodul 2 vorhandenen Flüssigkeit durch die Luftströmung keine oder höchsten eine festgelegte Menge Tropfen mitgerissen werden.Heat exchanger assembly according to one or more of the embodiments and variants described above will be described below with reference to Figures 1 and 2. In this method, the amount of liquid 10 supplied for wetting the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 and / or the heat exchange fins 7.1, 7.2 and the rate of air flow are regulated so that of the liquid present on or in a heat exchanger module 2 no or at most a fixed amount of drops are entrained by the air flow.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens werden die Menge der Flüssigkeit 10, die zwecks Benetzung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente 6.1 , 6.2 und/oder der Wärmeaustauschrippen 7.1 , 7.2 zugeführt wird, und die Geschwindigkeit der Luftströmung so reguliert, dass die Schwerkraft und/oder die Trägheitskräfte, die auf oder in einem Wärmetauschermodul 2 auf Tropfen der Flüssigkeit wirken, im Gleichgewicht mit den Auftriebskräften der Luftströmung sind.In an advantageous embodiment of the method, the amount of liquid 10, the purpose of wetting the microchannel heat transfer elements 6.1, 6.2 and / or the heat exchange ribs 7.1, 7.2, and regulates the velocity of the airflow so that gravity and / or inertial forces acting on or in a heat exchanger module 2 for droplets of the liquid are in equilibrium with the buoyancy forces of the airflow.
Dank der Benetzung mit Flüssigkeit kann die Leistungsfähigkeit einerThanks to the wetting with liquid, the performance of a
Wärmetauscheranordnung mit Microchannel-Wärmeübertragungselementen und gefalteten Wärmeaustauschrippen markant gesteigert werden. Dabei erhöht sich die Kühlleistung um die pro Zeiteinheit freigesetzte Verdampfungswärme der verdampfenden Flüssigkeit, wobei die Verdampfungsrate und damit die Kühlleistung über den Benetzungsgrad und die Luftgeschwindigkeit reguliert werden können. Heat exchanger assembly with microchannel heat transfer elements and folded heat exchange ribs are significantly increased. In this case, the cooling capacity increases by the evaporation heat released per unit time of the evaporating liquid, wherein the evaporation rate and thus the cooling capacity can be regulated by the degree of wetting and the air velocity.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Wärmetauscheranordnung (1 ) mit mindestens einem Wärmetauschermodul (2, 2.1 , 2.2), das mehrere Microchannel- Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) und eine Vielzahl von Wärmeaustauschrippen (7, 7', 7". 7.1 7.2) enthält, die mit den1. Heat exchanger arrangement (1) with at least one heat exchanger module (2, 2.1, 2.2), which contains several microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2) and a plurality of heat exchange fins (7, 7 ', 7". 7.1 7.2) which are connected to the
Microchannel-Wärmeübertragungselementen wärmeleitend verbunden sind und die Luftkanäle bilden, und mit mindestens einer Belüftungsvorrichtung (4), um in den Luftkanälen eine Luftströmung (12, 12', 12") zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheranordnung zusätzlich eine BenetzungsvorrichtungMicrochannel heat transfer elements are connected in a heat-conducting manner and form the air channels, and with at least one ventilation device (4) in order to generate an air flow (12, 12 ', 12") in the air channels, characterized in that the heat exchanger arrangement additionally has a wetting device
(5) umfasst, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente und/oder die Wärmeaustauschrippen mit Flüssigkeit (10, 10', 10") zu benetzen, und dass das oder die Wärmetauschermodule (2, 2.1 , 2.2) bezüglich der Senkrechten in einem Winkel (α) angeordnet sind.(5) to wet the microchannel heat transfer elements and/or the heat exchange fins with liquid (10, 10', 10"), and that the heat exchanger module or modules (2, 2.1, 2.2) are at an angle (α.) with respect to the vertical ) are arranged.
2. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1 , wobei der Winkel (α) dadurch bestimmt ist, dass im Betrieb die Schwerkraft und/oder die Trägheitskräfte, die auf oder in einem Wärmetauschermodul (2, 2.1 , 2.2) auf Tropfen der Flüssigkeit (10, 10', 10") wirken, im Gleichgewicht mit den Auftriebskräften der Luftströmung (12, 12', 12") sind.2. Heat exchanger arrangement according to claim 1, wherein the angle (α) is determined by the fact that during operation the gravity and / or the inertial forces acting on or in a heat exchanger module (2, 2.1, 2.2) on drops of the liquid (10, 10 ' , 10"), are in balance with the buoyancy forces of the air flow (12, 12', 12").
3. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Winkel (α) bezüglich der Senkrechten zwischen 10° und 40°, insbesondere zwischen 15° und 30° liegt.3. Heat exchanger arrangement according to claim 1 or 2, wherein the angle (α) with respect to the vertical is between 10° and 40°, in particular between 15° and 30°.
4. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das oder die Wärmetauschermodule (2, 2.1 , 2.2) jeweils waagrecht angeordnet sind.4. Heat exchanger arrangement according to claim 1 or 2, wherein the heat exchanger module or modules (2, 2.1, 2.2) are each arranged horizontally.
5. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Microchannel-Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) eine5. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2).
Längsrichtung aufweisen und in Längsrichtung jeweils in einem Winkel zur Senkrechten angeordnet sind, und wobei die Microchannel- Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) insbesondere im selben Winkel (α) zur Senkrechten angeordnet sind wie das jeweilige Wärmetauschermodul (2, 2.1 , 2.2), in dem sie enthalten sind.Have longitudinal direction and in the longitudinal direction each at an angle are arranged to the vertical, and wherein the microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2) are arranged in particular at the same angle (α) to the vertical as the respective heat exchanger module (2, 2.1, 2.2) in which they are contained.
6. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Microchannel-Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) eine Längsrichtung aufweisen und in Längsrichtung waagrecht angeordnet sind.6. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein the microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2) have a longitudinal direction and are arranged horizontally in the longitudinal direction.
7. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wärmetauschermodule (2, 2.1 , 2.2) eine Unter- und eine Oberseite aufweisen, und wobei die Belüftungsvorrichtung (4) eingerichtet ist, um in den Luftkanälen eine Luftströmung (12, 12', 12") von der Unterseite zur Oberseiten zu erzeugen, und die Benetzungsvorrichtung (5) eingerichtet ist, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) und/oder die Wärmeaustauschrippen (7, 7', 7". 7.1 7.2) von der Oberseite oder Unterseite her zu benetzen.7. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 6, wherein the heat exchanger modules (2, 2.1, 2.2) have a bottom and a top side, and wherein the ventilation device (4) is set up to create an air flow (12, 12 ') in the air ducts. , 12") from the bottom to the top, and the wetting device (5) is set up to move the microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2) and / or the heat exchange fins (7, 7 ', 7". 7.1 7.2) from the To wet the top or bottom.
8. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 7, wobei die8. Heat exchanger arrangement according to claim 7, wherein the
Benetzungsvorrichtung eingerichtet ist, um die Microchannel- Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) und/oder die Wärmeaustauschrippen (7, 7', 7". 7.1 7.2) sowohl von der Unterseite als auch von der Oberseite her zu benetzen.Wetting device is set up to wet the microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2) and / or the heat exchange fins (7, 7 ', 7". 7.1 7.2) from both the bottom and the top.
9. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Wärmetauschermodule (2, 2.1 , 2.2) eine Unter- und eine Oberseite aufweisen, und wobei die Belüftungsvorrichtung (4) eingerichtet ist, um in den Luftkanälen eine Luftströmung (12, 12', 12") von der Oberseite zur Unterseiten zu erzeugen, und die Benetzungsvorrichtung (5) eingerichtet ist, um die Microchannel-Wärmeübertragungselemente (6.1 ,9. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 6, wherein the heat exchanger modules (2, 2.1, 2.2) have a bottom and a top side, and wherein the ventilation device (4) is set up to create an air flow (12, 12 ') in the air ducts. , 12") from the top to the bottom, and the wetting device (5) is set up to the microchannel heat transfer elements (6.1,
6.2) und/oder die Wärmeaustauschrippen (7, 7', 7". 7.1 7.2) von der Oberseite her zu benetzen.6.2) and/or the heat exchange fins (7, 7', 7". 7.1 7.2) from the To wet the top side.
10. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei in den Wärmeaustauschrippen (7, T, 7". 7.1 7.2) Öffnungen und/oder Louver (11.1 , 11.2) ausgebildet sind.10. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 9, wherein openings and / or louver (11.1, 11.2) are formed in the heat exchange ribs (7, T, 7". 7.1 7.2).
11. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Winkel (α) für eine, bei gegebener Aufstellungsfläche der Wärmetauscheranordnung (1 ) und/oder bei gegebener Gesamtfläche der Wärmetauschermodule (2.1 , 2.2), maximale Kühlleistung ausgelegt ist.11. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 10, wherein the angle (α) is designed for a maximum cooling capacity given the installation area of the heat exchanger arrangement (1) and/or given the total area of the heat exchanger modules (2.1, 2.2).
12. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfassend zusätzlich eine eingangsseitig in der Luftströmung angeordnete Befeuchtungseinrichtung zur Kühlung der Luft und/oder einen ausgangsseitig in der Luftströmung angeordneten Tropfenfänger.12. Heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 11 additionally comprising a humidification device arranged on the input side in the air flow for cooling the air and / or a drip catcher arranged on the output side in the air flow.
13. Verfahren zum Betrieb einer Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Flüssigkeit (10, 10', 10"), die zwecks Benetzung der Microchannel-13. Method for operating a heat exchanger arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the amount of liquid (10, 10 ', 10") used for the purpose of wetting the microchannel
Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) und/oder der Wärmeaustauschrippen (7, 7', 7". 7.1 7.2) zugeführt wird, und die Geschwindigkeit der Luftströmung (12, 12', 12") so reguliert werden, dass von der auf oder in einem Wärmetauschermodul (2, 2.1 , 2.2) vorhandenen Flüssigkeit durch die Luftströmung keine oder höchsten eine festgelegte Menge Tropfen mitgerissen werden.Heat transfer elements (6.1, 6.2) and/or the heat exchange fins (7, 7', 7". 7.1 7.2) is supplied, and the speed of the air flow (12, 12', 12") is regulated so that from the on or in Liquid present in a heat exchanger module (2, 2.1, 2.2) is entrained by the air flow, or at most a fixed amount of drops is entrained.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Flüssigkeit (10, 10', 10"), die zwecks Benetzung der Microchannel- Wärmeübertragungselemente (6.1 , 6.2) und/oder der14. The method according to claim 13, characterized in that the amount of liquid (10, 10 ', 10") used for the purpose of wetting the microchannel heat transfer elements (6.1, 6.2) and/or the
Wärmeaustauschrippen (7, 7', 7". 7.1 7.2) zugeführt wird, und die Geschwindigkeit der Luftströmung (12, 12', 12") so reguliert werden, dass die Schwerkraft und/oder die Trägheitskräfte, die auf oder in einem Wärmetauschermodul (2, 2.1 , 2.2) auf Tropfen der Flüssigkeit wirken, im Gleichgewicht mit den Auftriebskräften der Luftströmung sind. Heat exchange fins (7, 7 ', 7". 7.1 7.2) is supplied, and the The speed of the air flow (12, 12', 12") can be regulated so that the gravity and/or the inertial forces that act on drops of the liquid on or in a heat exchanger module (2, 2.1, 2.2) are in balance with the buoyancy forces of the air flow.
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