[0001] Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeübertrager sowie ein Verfahren zum Betreiben
einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager.
Hintergrund
[0002] Plattenwärmeübertrager, die auch als Plattenwärmetauscher bezeichnet werden, verfügen
regelmäßig über einen Stapel Wärmeübertrager- oder Wärmetauscherplatten. In dem Stapel
von Wärmeübertragerplatten sind Durchflussräume oder -zonen gebildet, die gegeneinander
abgedichtet sind, derart, dass in dem Plattenwärmeübertrager mindestens zwei voneinander
abgedichtete Durchflussbereiche gebildet sind, die jeweils von einem Fluid durchströmt
werden können, so dass zwischen den strömenden Fluiden durch die Wärmeübetragerplatten
Wärme übertragbar ist. Zum Abdichten der Durchflussräume in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
werden diese beispielsweise miteinander verlötet.
[0003] Aus dem Dokument
DE 699 11 423 T2 ist ein Wärmetauscher mit mehreren Kreisläufen bekannt. In dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
sind mehrere voneinander abgegrenzte Zonen gebildet, die von einem von drei Medien
durchströmt werden.
Zusammenfassung
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Plattenwärmeübertrager sowie ein Verfahren zum
Betreiben einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager anzugeben, deren Betrieb
auf verbesserte Art und Weise überwacht werden kann.
[0005] Zur Lösung sind ein Plattenwärmeübertrager sowie ein Verfahren zum Betreiben einer
Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und
10 geschaffen. Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
[0006] Nach einem Aspekt ist ein Plattenwärmeübertrager geschaffen, der Folgendes aufweist:
- einen Stapel Wärmeübertragerplatten, die oberflächenseitige Strukturierungen aufweisen
und zwischen denen abgedichtete Durchflussräume zum getrennten Transportieren von
mehreren Medien gebildet sind;
- einen ersten Wärmetauscher, der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet
ist und bei dem anschlussseitig ein Eingang und ein Ausgang mit ersten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Warmflüssigkeit zu- und abgeführt werden kann, derart,
dass der erste Wärmetauscher im Betrieb als ein Verflüssiger betreibbar ist;
- einen zweiten Wärmetauscher, der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet
ist und bei dem anschlussseitig ein Eingang und ein Ausgang mit zweiten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Kaltflüssigkeit oder Kaltsole zu- und abgeführt werden
kann, derart, dass der zweite Wärmetauscher im Betrieb als ein Verdampfer betreibbar
ist;
- einen dritten Wärmetauscher, der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet
ist und in einem Kältekreislauf, welcher zumindest abschnittsweise in dem Stapel von
Wärmeübertragerplatten gebildet und im Betrieb von einem Kältemittel durchströmt ist,
mit nicht-anschlussseitigen Eingängen und Ausgängen des ersten und des zweiten Wärmetauschers
verbindbar ist;
- einen Durchflusskanal, welcher als Teil des Kältekreislaufs einen nicht-anschlussseitigen
Ausgang des zweiten Wärmetauschers und einen Eingang des dritten Wärmetauschers verbindet;
und
- eine Temperaturmessstelle, die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten im Bereich
des Durchflusskanals oder benachbart hierzu angeordnet und eingerichtet ist, eine
Temperaturmesseinrichtung aufzunehmen, mit der für das Kältemittel in dem Durchflusskanal
eine Betriebstemperatur gemessen werden kann.
[0007] Nach einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit einem
Plattenwärmeübertrager geschaffen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen eines Plattenwärmeübertrager mit einem Stapel Wärmeübertragerplatten,
die oberflächenseitige Strukturierungen aufweisen und zwischen denen abgedichtete
Durchflussräume zum getrennten Transportieren von mehreren Medien gebildet sind:
- Betreiben eines ersten Wärmetauschers, der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist und bei dem anschlussseitig ein Eingang und ein Ausgang mit ersten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Warmflüssigkeit zu- und abgeführt wird, derart, dass
der erste Wärmetauscher als ein Verflüssiger für ein Kältemittel in einem an den ersten
Wärmetauscher koppelnden Kältekreislauf betrieben wird, wobei der Kältekreis zumindest
abschnittsweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist;
- Betreiben eines zweiten Wärmetauschers, der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist und bei dem anschlussseitig ein Eingang und ein Ausgang mit zweiten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Kaltflüssigkeit oder Kaltsole zu- und abgeführt wird,
derart, dass der zweite Wärmetauscher als ein Verdampfer für das Kältemittel in dem
an den zweiten Wärmetauscher koppelnden Kältekreislauf betrieben wird;
- Betreiben eines dritten Wärmetauschers, der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist und als Teil des Kältekreislaufs mit nicht-anschlussseitigen Eingängen
und Ausgängen des ersten und des zweiten Wärmetauschers verbunden ist;
wobei das Kältemittel einen Durchflusskanal durchströmt, welcher als Teil des Kältekreislaufs
einen nicht-anschlussseitigen Ausgang des zweiten Wärmetauschers und einen Eingang
des dritten Wärmetauschers verbindet, und wobei mittels einer Temperaturmesseinrichtung
an einer Temperaturmessstelle, die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten im Bereich
des Durchflusskanals oder benachbart hierzu angeordnet ist, für das Kältemittel in
dem Durchflusskanal eine Betriebstemperatur gemessen wird.
[0008] Es wird vorgeschlagen, eine Erfassung der Betriebstemperatur für das Kältemittel
in der Verbindung oder dem Durchflusskanal zwischen dem zweiten und dem dritten Wärmetauscher
im Stapel von Wärmeübertragerplatten zu erfassen. Auf diese Weise erfolgt im Stapel
von Wärmeübertragerplatten mehr oder weniger beabstandet zum nicht-anschlussseitigen
Ausgang des zweiten Wärmetauschers im Betrieb eine Überwachung der lokalen Temperaturverhältnisse
in dem Durchflusskanal mit dem Kältemittel. Die erfassten Messgröße lässt unmittelbare
Rückschlüsse zu den Temperaturverhältnissen in diesem Bereich des Kältekreises zu
und kann als Eingangsgröße für einen Steuerung von Komponenten an den Plattenwärmeübertrager
oder in einer Anordnung mit dem Plattenwärmeübertrager herangezogen werden, beispielsweise
bei der Steuerung eines Expansionsventils und / oder eines Verdichters, welcher seinerseits
in einer Verbindungsleitung zwischen dem ersten und dem dritten Wärmetauscher angeordnet
sein kann.
[0009] Die von dem Kältekreislauf umfassten Durchflusskanäle oder -bereiche zwischen den
Wärmetauschern können vollständig oder nur teilweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
selbst gebildet sein. Abschnittsweise können diese Verbindungsleitungen oder -kanäle
außerhalb des Stapels von Wärmeübertragerplatten verlaufen, wobei dann die in dem
Stapel von Wärmeübertragerplatten verlaufenden Abschnitte mit randseitigen Anschlüssen
versehen sind, um die außerhalb des Stapels von Wärmeübertragerplatten verlaufenden
Leitungsabschnitte anzuschließen. So können in einer Anordnung mit dem Plattenwärmeübertrager
beispielsweise der Verdichter und / oder das Expansionsventil über außerhalb des Stapels
von Wärmeübertragerplatten verlaufenden Leitungen an die Abschnitte der Durchflusskanäle
oder -bereiche in dem Stapel angeschlossen sein.
[0010] Der Durchflusskanal, an dem die Messstelle gebildet ist, kann seinerseits teilweise
oder vollständig innerhalb des Stapels von Wärmeübertragerplatten verlaufen. Die Messstelle
erlaubt einer Temperaturmesseinrichtung den Zugang, derart, dass mit der Messeinrichtung
die Temperatur des in dem Durchflusskanal strömenden Kältemittels lokal erfasst werden
kann. Die erfasste Temperatur charakterisiert hierbei die Ausgangstemperatur am nicht-anschlussseitigen
Ausgang des zweiten Wärmetauschers.
[0011] Der Durchflusskanal kann zumindest abschnittweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet sein. In einer Ausführungsform kann der Durchflusskanal, an dem die Messstelle
gebildet ist, vollständig in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten verlaufen.
[0012] Die Messstelle kann mit einer Aufnahme für die Messeinrichtung gebildet sein, die
gegenüber dem Durchflusskanal abgedichtet ist. Die Aufnahme für die Messeinrichtung,
mit der die Temperatur gemessen wird, kann beispielsweise eine Hülse aufweisen, die
eingerichtet ist, in die Hülse die Messeinrichtung einzustecken, beispielsweise einen
Temperaturfühler oder -sensor. Die Aufnahme kann innenseitig zumindest teilweise in
den Durchflusskanal hineinragen, so dass dieser hineinragende Abschnitt von dem Kältemittel
umströmt wird.
[0013] Es kann eine weitere Temperaturmessstelle vorgesehen sein, die an dem Stapel von
Wärmeübertragerplatten im Bereich eines Durchflusskanalabschnitts oder benachbart
hierzu angeordnet ist, wobei der Durchflusskanalabschnitt als Teil des Kältekreislaufs
an einen Ausgang des dritten Wärmetauschers anschließt, welcher in dem dritten Wärmetauscher
mit dem Eingang des dritten Wärmetauschers verbunden ist. Die weitere Temperaturmessstelle
kann eingerichtet sein, eine weitere Temperaturmesseinrichtung aufzunehmen, mit der
für das Kältemittel in dem Durchflusskanalabschnitt die Betriebstemperatur gemessen
werden kann. Die weitere Messstelle kann zwischen dem Ausgang des dritten Wärmetauschers
und einem hieran anschließbaren Verdichter angeordnet sein. Der Verdichter kann mit
Hilfe von Leitungen oder Rohren angeschlossen sein, die zumindest abschnittsweise
außerhalb des Stapels von Wärmeübertragerplatten verlaufen können.
[0014] Bei dem dritten Wärmetauscher kann ein weiterer Eingang, welcher gegenüber dem Eingang
und dem Ausgang des dritten Wärmetauschers abgedichtet ist, in dem Kältekreislauf
mit einem nicht-anschlussseitigen Ausgang des ersten Wärmetauschers verbindbar sein,
und ein weiterer Ausgang, welcher gegenüber dem Eingang und dem Ausgang des dritten
Wärmetauschers abgedichtet ist und mit dem weiteren Eingang in dem dritten Wärmetauscher
in Verbindung, kann mit einem nicht-anschlussseitigen Eingang des zweiten Wärmetauschers
verbindbar sein.
[0015] Zwischen dem weiteren Ausgang des dritten Wärmetauschers und dem nicht-anschlussseitigen
Eingang des zweiten Wärmetauschers kann ein Expansionsventil angeordnet sein.
[0016] Das Expansionsventil kann mit einem elektronisch gesteuerten Expansionsventil gebildet
sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Expansionsventil mit einem thermostatischen
Expansionsventil ausgestattet sein.
[0017] In Verbindung mit dem Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager
gelten die vorangehend erläuterten Ausgestaltungen für den Plattenwärmeübertrager
entsprechend. Es kann in einer Ausführung vorgesehen sein, dass die Anordnung mit
dem Plattenwärmeübertrager mit einem Kältemittel betrieben wird, bei dem es sich um
ein Gemisch von Medien handelt, beispielsweise ein Gemisch von Propan und Propen.
Auch ein Betrieb mit diesen Medien in reiner Form, also nicht gemischter Form kann
vorgesehen sein, zum Beispiel mit Propan oder Propen. Die Verwendung von Kohlenwasserstoffen,
die regelmäßig brennbar sind und somit nach der Norm EN378-1 in die Sicherheitsklasse
A3 eingestuft werden, ist mit Hilfe der vorgeschlagenen Technologie ermöglicht.
[0018] Die vorgesehene Temperatur in dem Durchflusskanal vermeidet Regelungsprobleme im
Kältekreislauf sowie einen ineffizienten Betrieb mit niedrigen Wirkungsgraden von
Verdampfer und Verdichter.
[0019] In einem Beispiel ist in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten im Bereich des zweiten
Wärmetauscher, welcher als Verdampfer für das Kältemittel ausgebildet ist, zwischen
dessen Eingang und dessen Ausgang eine zusätzliche Temperaturmessstelle vorgesehen,
an der für die Kaltflüssigkeit oder Kaitsole die Betriebstemperatur gemessen werden
kann. Die Messstelle kann benachbart zum Ausgang des zweiten Wärmetauschers angeordnet
sein. Die gewonnenen zusätzlichen Temperaturmessinformationen können in einer Regel-
oder Steuereinrichtung verwendet werden, um einen Frostschutz auszubilden, so dass
Einfrierschäden am Wärmetauscher vermeidbar sind.
Beschreibung von Ausführunasbeispielen
[0020] Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer
Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager mit
einer Messstelle und
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager mit
zwei Messstellen.
[0021] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager
1, an den über zugeordnete Anschlüsse außerhalb ein Verdichter 2 sowie ein Expansionsventil
3 angeschlossen sind.
[0022] Der Plattenwärmeübertrager 1 ist mit einem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet,
die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein können, was in Fig. 1 schematisch
mit einer Linie A gezeigt ist. Wärmeübertragerplatten und hieraus gebildete Plattenwärmetauscher
sind als solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die Wärmeübertragerplatten
verfügen üblicherweise über eine oberflächenseitige Strukturierung, die beispielsweise
mittels Prägen hergestellt ist und Erhöhungen und Vertiefungen aufweisen kann, beispielweise
Rillen umfassen kann. Die mit den oberflächenseitigen Strukturen versehen Platten
werden abwechselnd in einem Stapel angeordnet. Zwischen den Wärmeübertragerplatten
werden Durchflussräume, -kanäle oder -zonen hergestellt, insbesondere dadurch, dass
die Wärmeübertragerplatten lokal und randseitig miteinander verlötet werden, um die
verschiedenen Zonen oder Bereiche gegeneinander abzudichten. Technologien für das
Herstellen eines solchen Plattenwärmeübertragers sind als solche in unterschiedlichen
Ausgestaltungen bekannt.
[0023] Bei dem Plattenwärmeübertrager 1 in der Anordnung aus Fig. 2 sind in dem Stapel von
Wärmeübertragerplatten ein erster Wärmetauscher 4, ein zweiter Wärmetauscher 5 sowie
ein dritter Wärmetauscher 6 mittels zugeordneten Durchflussbereichen oder -kanälen
hergestellt.
[0024] Der erste Wärmetauscher 4 verfügt anschlussseitig über einen Eingang 4a und einen
Ausgang 4b über die im Betrieb ein Warmflüssigkeit zu- und abgeführt werden kann.
Der zweite Wärmetauscher 5 verfügt ebenso anschlussseitig über einen Eingang 5a und
einen Ausgang 5b, über die im Betrieb eine Kaltflüssigkeit (auch Kaltsole genannt)
zu- und abgeführt werden kann. Auf diese Weise kann der erste Wärmetaucher 4 als ein
Verflüssiger für ein Kältemittel betrieben werden. Der zweite Wärmetauscher 5 dient
als Verdampfer für das Kältemittel in einem Kältekreislauf 7, in welchem auch der
dritte Wärmetauscher 6 angeordnet ist.
[0025] Nicht-anschlussseitig verfügt der erste Wärmetauscher 4 über einen weiteren Eingang
4c und einen weiteren Ausgang 4d, die über den ersten Wärmetauscher 4 miteinander
verbunden sind, und gegenüber dem Eingang 4a und dem Ausgang 4b, die anschlussseitig
angeordnet sind, abgedichtet sind. Der weitere Ausgang 4d des ersten Wärmetauschers
4 ist über eine Leitung 8, die Teil des Kältekreislaufes 7 ist, mit einem Eingang
6a des dritten Wärmetauschers 6 verbunden. Ein Ausgang 6b des dritten Wärmetauschers
6 ist über eine Leitung 9, die wie die Leitung 8 als Flüssigkeitsleitung ausgebildet
und Teil des Kältekreislaufes 7 ist, mit einem Eingang 5c des zweiten Wärmetauschers
5 nicht-anschlussseitig verbunden. Das hierüber zugeführte Kältemittel wird in dem
zweiten Wärmetauscher 5 im Betrieb verdampft und gelangt dann über einen nicht-anschlussseitig
gebildeten Ausgang 5d am zweiten Wärmetauscher 5 über eine Leitung 10, die Teil des
Kältekreislaufes 7 ist, zu einem weiteren Eingang 6c des dritten Wärmetauschers 6.
Über einen weiteren Ausgang 6d des dritten Wärmetauschers 6 ist eine Leitung 11 angeschlossen,
die zum nicht-anschlussseitigen Eingang 4d des ersten Wärmetauschers 4 führt, wobei
in der Leitung 11, die teilweise außerhalb des Stapels von Wärmeübertragerplatten
ausgebildet ist, der Verdichter 2 angeordnet ist.
[0026] An dem mit der Leitung 10 gebildeten Durchflusskanal zwischen dem zweiten und dem
dritten Wärmetauscher 5, 6 ist eine Messstelle 12 mit einer Messeinrichtung 13 zum
Messen der Betriebstemperatur des Kältemittels in diesem Leitungsabschnitt vorgesehen.
Die Messinformation über die aktuelle Betriebstemperatur kann ausgewertet und genutzt
werden, um den Betrieb des Plattenwärmeübertragers 1 zu steuern, beispielsweise entsprechend
auf das Expansionsventil 3 einzuwirken.
[0027] Bei der Ausführungsform nach der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist ergänzend
ein Schauglas 14 vorgesehen, welches einen Einblick in die Leitung 9 von außen ermöglicht.
[0028] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung vergleichbar Fig. 1, wobei
zusätzlich eine weitere Messstelle 20 mit einer weiteren Messeinrichtung 21 zum Messen
der Temperatur des Kältemittels in dem Kältekreislauf 7 vorgesehen ist. Die weitere
Messstelle 20 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des Stapels von
Wärmeübertragerplatten vorgesehen und in der Leitung 11 angeordnet oder benachbart
hierzu. Auf diese Weise kann ergänzende Temperaturinformation für das im Kältekreislauf
7 fließende Kältemittel gewonnen werden, die ebenfalls zur Steuerung und zum Betrieb
des Plattenwärmeübertragers 1 herangezogen werden kann.
[0029] Bei den verschiedenen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, den Stapel von Wärmeübertragerplatten,
in welchem der erste, der zweite und der dritte Wärmetauscher 4, 5, 6 gebildet sind,
in einem gemeinsamen Plattengehäuse anzuordnen.
[0030] Die vorgeschlagene Technologie unterstützt insgesamt einen Betrieb des Plattenwärmeübertragers
1 mit einer möglichst geringen Menge an Kältemittel. Das Messen der Temperatur mit
Hilfe der Messstelle 12 ermöglicht einen Betrieb, bei dem Arbeitsüberhitzung des Expansionsventils
3 genau definiert und so die Oberfläche des Verdampfer (zweiter Wärmetauscher 5) optimal
genutzt werden können. Es ist weiterhin möglich, eine Unterkühlung des Kältemittels
auf der Flüssigkeitsseite zu definieren. Im Betrieb wird vermieden, dass flüssiges
Kältemittel in den dritten Wärmetauscher 6 gelangt und dort das Maß der Unterkühlung
und folglich die Eintrittstemperatur des Kältemittels in den Verdampfer (zweiter Wärmetauscher
5) beeinflusst. Hierdurch stabilisieren sich das Betriebsverhalten des zweiten Wärmetauschers
5 (Verdampfungsverhalten) und der Füllungsgrad des Verdampfers.
[0031] Eine Steuerung unter Einbeziehung des Messwerte, die an der Messstelle erfasst werden,
ermöglicht es, die Arbeitsüberhitzung am Ausgang des zweiten Wärmetauschers 5 (Verdampfer)
konstant zu halten. Hierdurch kann die vorhandene Verdampferoberfläche möglichst vollständig
für die Verdampfung des flüssigen Kältemittels genutzt werden.
[0032] Gemäß den Fig. 1 und 2 kann optional ergänzend eine zusätzliche Messstelle 30 mit
einer zusätzlichen Messeinrichtung 31 zum Messen der Betriebstemperatur der Kaltflüssigkeit
oder Kaltsole in dem Abschnitt zwischen dem Eingang 5a und dem Ausgang 5b im Bereich
des zweiten Wärmetauschers 5 vorgesehen sein.
[0033] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.
1. Plattenwärmeübertrager, mit:
- einem Stapel Wärmeübertragerplatten, die oberflächenseitige Strukturierungen aufweisen
und zwischen denen abgedichtete Durchflussräume zum getrennten Transportieren von
mehreren Medien gebildet sind;
- einem ersten Wärmetauscher (4),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (4a) und ein Ausgang (4b) mit ersten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Warmflüssigkeit zu- und abgeführt werden kann, derart,
dass der erste Wärmetauscher (4) im Betrieb als ein Verflüssiger betreibbar ist;
- einem zweiten Wärmetauscher (5),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (5a) und ein Ausgang (5b)mit zweiten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Kaltsole zu- und abgeführt werden kann, derart, dass
der zweite Wärmetauscher (5) im Betrieb als ein Verdampfer betreibbar ist;
- einem dritten Wärmetauscher (6), der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet
ist und in einem Kältekreislauf (7), welcher zumindest abschnittsweise in dem Stapel
von Wärmeübertragerplatten gebildet und im Betrieb von einem Kältemittel durchströmt
ist, mit nicht-anschlussseitigen Eingängen (4c, 5c) und Ausgängen (4d, 5d) des ersten
und des zweiten Wärmetauschers (4,5) verbindbar ist;
- einem Durchflusskanal (10), welcher als Teil des Kältekreislaufs (7) einen nicht-anschlussseitigen
Ausgang (5d) des zweiten Wärmetauschers (5) und einen Eingang (6c) des dritten Wärmetauschers
(6) verbindet; und
- einer Temperaturmessstelle (12), die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten im
Bereich des Durchflusskanals (10) oder benachbart hierzu angeordnet und eingerichtet
ist, eine Temperaturmesseinrichtung (13) aufzunehmen, mit der für das Kältemittel
in dem Durchflusskanal (10) eine Betriebstemperatur gemessen werden kann.
2. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusskanal (10) zumindest abschnittweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist.
3. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstelle (12) mit einer Aufnahme für die Messeinrichtung (13) gebildet ist,
die gegenüber dem Durchflusskanal (10) abgedichtet ist.
4. Plattenwärmeübertrager nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Temperaturmessstelle (20) vorgesehen ist, die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
im Bereich eines Durchflusskanalabschnitts (11) oder benachbart hierzu angeordnet
ist, wobei
- der Durchflusskanalabschnitt (11) als Teil des Kältekreislaufs (7) an einen Ausgang
(6d) des dritten Wärmetauschers (6) anschließt, welcher in dem dritten Wärmetauscher
(6) mit dem Eingang (4c) des dritten Wärmetauschers (6) verbunden ist; und
- die weitere Temperaturmessstelle (20) eingerichtet ist, eine weitere Temperaturmesseinrichtung
(21) aufzunehmen, mit der für das Kältemittel in dem Durchflusskanalabschnitt (11)
die Betriebstemperatur gemessen werden kann.
5. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Messstelle (20) zwischen dem Ausgang (6d) des dritten Wärmetauschers
(6) und einem hieran anschließbaren Verdichter (2) angeordnet ist.
6. Plattenwärmeübertrager nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei dem dritten Wärmetauscher (6) weiterhin
- ein weiterer Eingang (6a), welcher gegenüber dem Eingang (6c) und dem Ausgang (6d)
des dritten Wärmetauschers (6) abgedichtet ist, in dem Kältekreislauf (7) mit einem
nicht-anschlussseitigen Ausgang (4d) des ersten Wärmetauschers (4) verbindbar ist
und
- ein weiterer Ausgang (6b), welcher gegenüber dem Eingang (6c) und dem Ausgang (6d)
des dritten Wärmetauschers (6) abgedichtet ist und mit dem weiteren Eingang (6a) in
dem dritten Wärmetauscher (6) in Verbindung, mit einem nicht-anschlussseitigen Eingang
(5c) des zweiten Wärmetauschers (5) verbindbar ist.
7. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Ausgang (6b) des dritten Wärmetauschers (6) und dem nicht-anschlussseitigen
Eingang (5c) des zweiten Wärmetauschers ein Expansionsventil (3) angeordnet ist.
8. Plattenwärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansionsventil (3) mit einem elektronisch gesteuerten Expansionsventil gebildet
ist.
9. Plattenwärmeübertrager nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Temperaturmessstelle (30) vorgesehen ist, die an dem Stapel von
Wärmeübertragerplatten im Bereich eines Durchflusskanals in dem zweiten Wärmetauscher
(5) oder benachbart hierzu angeordnet und eingerichtet ist, eine zusätzliche Temperaturmesseinrichtung
(31) aufzunehmen, mit der für die Kaltsole eine Betriebstemperatur gemessen werden
kann.
10. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager, mit:
- Bereitstellen eines Plattenwärmeübertrager mit einem Stapel Wärmeübertragerplatten,
die oberflächenseitige Strukturierungen aufweisen und zwischen denen abgedichtete
Durchflussräume zum getrennten Transportieren von mehreren Medien gebildet sind;
- Betreiben eines ersten Wärmetauschers (4),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (4a) und ein Ausgang (4b) mit ersten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Warmflüssigkeit zu- und abgeführt wird, derart, dass
der erste Wärmetauscher (4) als ein Verflüssiger für ein Kältemittel in einem an den
ersten Wärmetauscher (4) koppelnden Kältekreislauf (7) betrieben wird,
wobei der Kältekreis (7) zumindest abschnittsweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist;
- Betreiben eines zweiten Wärmetauschers (5),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (5a) und ein Ausgang (5b) mit zweiten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Kaltsole zu- und abgeführt wird, derart, dass der zweite
Wärmetauscher (5) als ein Verdampfer für das Kältemittel in dem an den zweiten Wärmetauscher
(5) koppelnden Kältekreislauf (7) betrieben wird;
- Betreiben eines dritten Wärmetauschers (6), der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist und als Teil des Kältekreislaufs (7) mit nicht-anschlussseitigen Eingängen
(4c, 5c) und Ausgängen (4d, 5d) des ersten und des zweiten Wärmetauschers (4,5) verbunden
ist;
wobei das Kältemittel einen Durchflusskanal (10) durchströmt, welcher als Teil des
Kältekreislaufs (7) einen nicht-anschlussseitigen Ausgang (5d) des zweiten Wärmetauschers
(5) und einen Eingang (6c) des dritten Wärmetauschers (6) verbindet; und wobei mittels
einer Temperaturmesseinrichtung (13) an einer Temperaturmessstelle (12), die an dem
Stapel von Wärmeübertragerplatten im Bereich des Durchflusskanals (10) oder benachbart
hierzu angeordnet ist, für das Kältemittel in dem Durchflusskanal (10) eine Betriebstemperatur
gemessen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Kältemittel ein Gasgemisch verwendet wird.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Plattenwärmeübertrager (1), verbindbar mit zumindest Abschnitten eines Kältekreislaufs
(7), mit:
- einem Stapel Wärmeübertragerplatten, die oberflächenseitige Strukturierungen aufweisen
und zwischen denen abgedichtete Durchflussräume zum getrennten Transportieren von
mehreren Medien gebildet sind;
- einem ersten Wärmetauscher (4),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (4a) und ein Ausgang (4b) mit ersten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Warmflüssigkeit zu- und abgeführt werden kann, derart,
dass der erste Wärmetauscher (4) im Betrieb als ein Verflüssiger betreibbar ist;
- einem zweiten Wärmetauscher (5),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (5a) und ein Ausgang (5b)mit zweiten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Kaltsole zu- und abgeführt werden kann, derart, dass
der zweite Wärmetauscher (5) im Betrieb als ein Verdampfer betreibbar ist;
- einem dritten Wärmetauscher (6), der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet
ist und in dem Kältekreislauf (7), welcher zumindest abschnittsweise in dem Stapel
von Wärmeübertragerplatten gebildet und im Betrieb von einem Kältemittel durchströmt
ist, mit nicht-anschlussseitigen Eingängen (4c, 5c) und Ausgängen (4d, 5d) des ersten
und des zweiten Wärmetauschers (4,5) verbindbar ist;
- einem Durchflusskanal (10), welcher als Teil des Kältekreislaufs (7) einen nicht-anschlussseitigen
Ausgang (5d) des zweiten Wärmetauschers (5) und einen Eingang (6c) des dritten Wärmetauschers
(6) verbindet; und
- einer Temperaturmessstelle (12), die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten im
Bereich des Durchflusskanals (10) oder benachbart hierzu angeordnet und eingerichtet
ist, eine Temperaturmesseinrichtung (13) aufzunehmen, mit der für das Kältemittel
in dem Durchflusskanal (10) eine Betriebstemperatur gemessen werden kann.
2. Plattenwärmeübertrager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflusskanal (10) zumindest abschnittweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist.
3. Plattenwärmeübertrager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstelle (12) mit einer Aufnahme für die Messeinrichtung (13) gebildet ist,
die gegenüber dem Durchflusskanal (10) abgedichtet ist.
4. Plattenwärmeübertrager (1) nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Temperaturmessstelle (20) vorgesehen ist, die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
im Bereich eines Durchflusskanalabschnitts (11) oder benachbart hierzu angeordnet
ist, wobei
- der Durchflusskanalabschnitt (11) als Teil des Kältekreislaufs (7) an einen Ausgang
(6d) des dritten Wärmetauschers (6) anschließt, welcher in dem dritten Wärmetauscher
(6) mit dem Eingang (4c) des dritten Wärmetauschers (6) verbunden ist; und
- die weitere Temperaturmessstelle (20) eingerichtet ist, eine weitere Temperaturmesseinrichtung
(21) aufzunehmen, mit der für das Kältemittel in dem Durchflusskanalabschnitt (11)
die Betriebstemperatur gemessen werden kann.
5. Plattenwärmeübertrager (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Messstelle (20) zwischen dem Ausgang (6d) des dritten Wärmetauschers
(6) und einem hieran anschließbaren Verdichter (2) angeordnet ist.
6. Plattenwärmeübertrager (1) nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass bei dem dritten Wärmetauscher (6) weiterhin
- ein weiterer Eingang (6a), welcher gegenüber dem Eingang (6c) und dem Ausgang (6d)
des dritten Wärmetauschers (6) abgedichtet ist, in dem Kältekreislauf (7) mit einem
nicht-anschlussseitigen Ausgang (4d) des ersten Wärmetauschers (4) verbindbar ist
und
- ein weiterer Ausgang (6b), welcher gegenüber dem Eingang (6c) und dem Ausgang (6d)
des dritten Wärmetauschers (6) abgedichtet ist und mit dem weiteren Eingang (6a) in
dem dritten Wärmetauscher (6) in Verbindung, mit einem nicht-anschlussseitigen Eingang
(5c) des zweiten Wärmetauschers (5) verbindbar ist.
7. Plattenwärmeübertrager (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem weiteren Ausgang (6b) des dritten Wärmetauschers (6) und dem nicht-anschlussseitigen
Eingang (5c) des zweiten Wärmetauschers ein Expansionsventil (3) angeordnet ist.
8. Plattenwärmeübertrager (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Expansionsventil (3) mit einem elektronisch gesteuerten Expansionsventil gebildet
ist.
9. Plattenwärmeübertrager (1) nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Temperaturmessstelle (30) vorgesehen ist, die an dem Stapel von
Wärmeübertragerplatten im Bereich eines Durchflusskanals in dem zweiten Wärmetauscher
(5) oder benachbart hierzu angeordnet und eingerichtet ist, eine zusätzliche Temperaturmesseinrichtung
(31) aufzunehmen, mit der für die Kaltsole eine Betriebstemperatur gemessen werden
kann.
10. Verfahren zum Betreiben einer Anordnung mit einem Plattenwärmeübertrager (1), mit:
- Bereitstellen eines Plattenwärmeübertragers (1) mit einem Stapel Wärmeübertragerplatten,
die oberflächenseitige Strukturierungen aufweisen und zwischen denen abgedichtete
Durchflussräume zum getrennten Transportieren von mehreren Medien gebildet sind;
- Betreiben eines ersten Wärmetauschers (4),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (4a) und ein Ausgang (4b) mit ersten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Warmflüssigkeit zu- und abgeführt wird, derart, dass
der erste Wärmetauscher (4) als ein Verflüssiger für ein Kältemittel in einem an den
ersten Wärmetauscher (4) koppelnden Kältekreislauf (7) betrieben wird,
wobei der Kältekreis (7) zumindest abschnittsweise in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist;
- Betreiben eines zweiten Wärmetauschers (5),
- der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten gebildet ist und
- bei dem anschlussseitig ein Eingang (5a) und ein Ausgang (5b) mit zweiten Anschlüssen
verbunden sind, über die eine Kaltsole zu- und abgeführt wird, derart, dass der zweite
Wärmetauscher (5) als ein Verdampfer für das Kältemittel in dem an den zweiten Wärmetauscher
(5) koppelnden Kältekreislauf (7) betrieben wird;
- Betreiben eines dritten Wärmetauschers (6), der in dem Stapel von Wärmeübertragerplatten
gebildet ist und als Teil des Kältekreislaufs (7) mit nicht-anschlussseitigen Eingängen
(4c, 5c) und Ausgängen (4d, 5d) des ersten und des zweiten Wärmetauschers (4,5) verbunden
ist;
wobei das Kältemittel einen Durchflusskanal (10) durchströmt, welcher als Teil des
Kältekreislaufs (7) einen nicht-anschlussseitigen Ausgang (5d) des zweiten Wärmetauschers
(5) und einen Eingang (6c) des dritten Wärmetauschers (6) verbindet; und
wobei mittels einer Temperaturmesseinrichtung (13) an einer Temperaturmessstelle (12),
die an dem Stapel von Wärmeübertragerplatten im Bereich des Durchflusskanals (10)
oder benachbart hierzu angeordnet ist, für das Kältemittel in dem Durchflusskanal
(10) eine Betriebstemperatur gemessen wird,
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Kältemittel ein Gasgemisch verwendet wird.