[0001] Die Erfindung betrifft ein mit einer Kältemaschine temperiertes Gebäude nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein entsprechendes Kältemaschinensystem bzw. eine
Kältemaschine nach dem Oberbegriff des betreffenden weiteren Hauptanspruchs.
TECHNISCHER HINTERGRUND
[0002] Kältemaschinen arbeiten üblicherweise mit nicht wässrigen Kältemitteln. Als Kältemittel
wird dabei nach DIN 8960 Abs. 3.1 ein Arbeitsmedium bezeichnet, das in einem Kältemaschinenprozess
bei niedriger Temperatur und niedrigem Druck Wärme aufnimmt und bei höherer Temperatur
und höherem Druck Wärme abgibt.
[0003] Früher wurden FCKW als Kältemittel eingesetzt, nicht zuletzt wegen ihrer Nichtbrennbarkeit
und sonstigen inerten Eigenschaften. FCKW sind allerdings bekanntlich hochgradig ozonschädlich
und daher heute weitestgehend verdrängt. Es stehen zahlreiche andere Kältemittel zur
Verfügung, die weniger bedenklich sind.
[0004] In den vergangenen Jahren sind verstärkt Kältemaschinen entwickelt worden, die mit
Wasser als Kältemittel oder mit einem wasserbasierten Kältemittel arbeiten. Der Vorteil
sogenannter Wasser-Kältemaschinen ist der, dass Wasser weder brennbar ist noch giftig.
[0005] Das Problem, dass Wasser bei einer in kalter Umgebung betriebenen Wasser-Kältemaschine
unter ungünstigen Umständen, selbst dann, wenn die Umgebungstemperatur noch nicht
unter 0° liegt, örtlich gefrieren kann und dann die Wasser-Kältemaschine zum Ausfallen
bringt, ist bislang im Regelfall dadurch umgangen worden, dass Wasser-Kältemaschinen
im Inneren der schützenden Gebäudehülle untergebracht werden und nur die zu Rückkühlung
verwendete Masche aus dem Gebäude heraus geführt wird, um Wärme an die Umgebung abgeben
zu können.
[0006] Nicht zuletzt dort, wo erstmals ein Gebäude mit einer Wasser-Kältemaschine nachzurüsten
ist, bereitet die Notwendigkeit, dass die Wasser-Kältemaschine innerhalb der schützenden
Gebäudehülle untergebracht werden muss, Probleme. Gerade bei Bestandsgebäuden verursacht
es unter Umständen einigen Aufwand erst entsprechenden Einbauraum innerhalb der Gebäudehülle
schaffen zu müssen.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0007] Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, ein Gebäude mit einer außerhalb der Gebäudehülle
positionierten Wasser-Kältemaschine zu schaffen bzw. ein hierfür geeignetes Kältemaschinen-System
anzugeben.
ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG
[0008] Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Gebäude mit einer potentiell frostexponiert,
außerhalb der Gebäudehülle angebrachten, vorzugsweise einstufigen Kältemaschine zur
Temperierung des Gebäudeinneren vorgeschlagen. Die Kältemaschine besitzt einen Verdampfer,
einen Verdichter und einen Verflüssiger. Idealerweise bilden diese Komponenten einen
unter reduziertem Druck bzw. in einem unter Vakuum stehenden, dichten Kreis. In diesem
zirkuliert das Kältemittel auf Wasserbasis, bevorzugt R718. Dabei ist eine meist über
einen Wärmetauscher eingekoppelte Rückkühlermasche mit einem Rückkühler in Gestalt
eines Umgebungswärmetauschers vorgesehen. Der Umgebungswärmetauscher bewirkt eine
Rückkühlung des im Verflüssiger wieder verflüssigten Kältemittels durch Abgabe von
Wärme an die Umgebung. Erfindungsgemäß weist die Rückkühlermasche einen Bypass auf.
Über den Bypass kann in der Rückkühlermasche fließendes Kühlmedium an dem Rückkühler
vorbei wieder der Kältemaschine zugeführt werden. Bei dem Bypass handelt es sich vorzugweise
um einen regelbaren Bypass, der Teilmassenströme über den Rückkühler zulässt. Der
regelbare Bypass wird durch das stufenlos regelbare Bypassventil bewirkt, welches
den Durchfluss von kontinuierlich regelbaren Teilmassenströmen zu dem Rückkühler bewirkt.
[0009] Auf diese Art und Weise wird es möglich eine mit Kältemittel auf Wasserbasis arbeitende
Kältemaschine auch außerhalb der Gebäudehülle in potentiell frostexponierter Position
aufstellen zu können. Sobald die Außentemperatur am Aufstellort der Kältemaschine
soweit abgesunken ist, dass innerhalb der Kältemaschine eine so weite Unterkühlung
des Kältemittels droht, dass Eisbildung zu befürchten ist, wird das Kühlmittel, das
in der Rückkühlermasche zirkuliert, am Rückkühler vorbeigeführt. Dem Rückkühler wird
dadurch keine oder nahezu keine Wärme mehr entzogen. Im Extremfall erwärmt es sich
nach wiederholtem, im Wesentlichen abkühlungsfreiem Lauf durch die Rückkühlermasche
sogar so weit, dass eine der Eisbildung vorbeugende Temperierung der Kältemaschine
erreicht werden kann.
[0010] Auf diese Art und Weise gelingt es, die Kältemaschine trotz ihrer frostexponierten
Aufstellung außerhalb der Gebäudehülle - solange sie aktiv arbeitet, etwa, weil ganzjährig
Prozesswärme aus dem Inneren der Gebäudehülle abzuführen ist - auch dann vereisungsfrei
zu halten, wenn in ihr als Kältemittel reines Wasser zirkuliert.
[0011] Das führt unmittelbar zur Definition des Anspruchs-Begriffs "wasserbasiertes Kältemittel".
Bevorzugt wird hierunter das auch als R718 bezeichnete Wasser verstanden, namentlich
Trinkwasser, idealerweise in demineralisierter Form.
[0012] Die Positionierung der Kältemaschine außerhalb der Gebäudehülle hat entscheidende
Vorteile. Es wird innerhalb der Gebäudehülle kein Bauraum für das Aufstellen der Kältemaschine
benötigt. Gebäudeseitig muss nur noch dafür gesorgt werden, dass das zu kühlende Medium
nach außen bis zum Aufstellungsort der Kältemaschine geleitet wird. Das hat den entscheidenden
Vorteil, dass die Installation der Kältemaschine ohne kältetechnisches Fachpersonal
zu bewerkstelligen ist. Die einstufige Bauweise der Kältemaschine ist besonders bevorzugt,
weil sich dann die der Vereisung entgegenwirkende Temperaturführung besonders gut
steuern lässt.
[0013] Darüber hinaus wird zur Lösung dieser ersten Aufgabe ein Kältemaschinensystem zur
Verwendung bei einem Gebäude der vorgenannten Art vorgeschlagen. Das Kältemaschinensystem
umfasst eine zumindest potentiell frostexponiert außerhalb der Gebäudehülle anbringbare,
vorzugsweise einstufige Kältemaschine zur Temperierung des Gebäudeinneren. Die Kältemaschine
besitzt einen Verdampfer, einen Verdichter und einen Verflüssiger in denen Kältemittel
auf Wasserbasis zirkuliert. Das Kältemaschinensystem ist mit einer Rückkühlermasche
mit einem Rückkühler zur Rückkühlung des im Verflüssiger wieder verflüssigten Kältemittels
durch Abgabe von dessen Wärme an die Umgebung versehen. Es zeichnet sich dadurch aus,
dass die Rückkühlermasche einen Bypass aufweist über den in der Rückkühlermasche fließendes
Kühlmedium an dem Umgebungswärmetauscher vorbei wieder der Kältemaschine zugeführt
werden kann.
BEVORZUGTE WEITERENTWICKLUNGSMÖGLICHKEITEN
[0014] Idealerweise weist die Kältemaschine eine Regelung auf, die in Abhängigkeit von der
aktuellen Temperatur des Kältemittels ein Ventil betätigt, welches Einfluss darauf
nimmt, ob und bevorzugt auch wieviel des über Rückkühlermasche fließenden Kühlmediums
über den Bypass an dem Rückkühler vorbeigeführt wird. Zu diesem Zweck sind einer oder
mehrere Messfühler an bzw. in der Kältemaschine vorgesehen, deren Signal Gegenmaßnahmen,
also insbesondere die entsprechende Steuerung des Bypassventils, auslöst, wenn ein
Zustand erkannt wird, der Vereisung erwarten lässt.
[0015] Der Begriff der Steuerung wird hier zunächst in weitem Sinne verstanden und umfasst
eine Steuerung im engeren Sinne genauso, wie eine Regelung. In einer optionalen Variante
ist zur Steuerung der Anlage beispielsweise ein 3-dimensionales-Kennfeld und/oder
eine Look-Up-Table hinterlegt, um aus der kundenseitig angeforderten Kälteleistung
und dem Temperaturhub eine benötigte Drehzahl zu bestimmen
WEITERE AUFGABE DER ERFINDUNG
[0016] Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Gebäude mit einer außerhalb der Gebäudehülle
positionierten Wasser-Kältemaschine zu schaffen, beziehungsweise ein hierfür geeignetes
Kältemaschinen-System, das auch in heißen Klimazonen bzw. bei hohen sommerlichen Temperaturen
effizient arbeitet.
WEITERE ERFINDUNGSGEMÄSSE LÖSUNG
[0017] Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser weiteren Aufgabe ein Gebäude, vorzugsweise
aber nicht nur nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgeschlagen, das mit einer
potentiell hitzeexponierten, außerhalb der Gebäudehülle angebrachten, vorzugsweise
einstufigen Kältemaschine zur Temperierung des Gebäudeinneren ausgerüstet ist. Die
Kältemaschine umfasst einen Verdampfer, einen Verdichter und einen Verflüssiger. In
dieser zirkulierten Kältemittel auf Wasserbasis, bevorzugt R718. Auch hier ist eine
Rückkühlermasche mit einem Rückkühler zur Rückkühlung des im Verflüssiger wieder verflüssigten
Kältemittels durch Abgabe von dessen Wärme an die Umgebung vorgesehen.
[0018] Erfindungsgemäß ist der Rückkühler als zumindest überwiegend bzw. im Wesentlichen,
ansonsten vollständig adiabater Rückkühler ausgebildet, der vorzugsweise mit Wasser
benetzt/befrachtet wird, auf der von der Umgebungsluft bestrichenen Seite. Ein derart
gestalteter Rückkühler ist auch in heißen Klimazonen oder unter direkter Einstrahlung
der Mittagssonne in gemäßigten Zonen sehr effektiv. Dies deshalb, weil er durch Verdunstung
des ihn benetzenden Wassers die von ihm abzugebende Wärme als Verdampfungswärme an
das Wasser abgeben kann, das dann als Wasserdampf in die Umgebung dissipiert wird
und so Energie abtransportiert. In einer weiteren optionalen Ausführungsform kann
der Rückkühler auch als trockener Rückkühler ausgebildet sein. In dieser Ausführungsform
wird vorzugweise auf eine Benetzung des Rückkühlers mit Wasserdampf verzichtet. Dadurch
wird der Rückkühler in besonders vorteilhafter Art und Weise pflegeleichter und wartungsärmer
und es wird zusätzlich der Wasserverbrauch reduziert.
[0019] Darüber hinaus wird zur Lösung dieser weiteren Aufgabe ein Kältemaschinensystem zur
Verwendung bei einem Gebäude nach Anspruch 4 vorgeschlagen. Es umfasst eine potentiell
hitzeexponiert, außerhalb der Gebäudehülle angebrachte, vorzugsweise einstufige Kältemaschine
zur Temperierung des Gebäudeinneren. Die Kältemaschine besitzt einen Verdampfer, einen
Verdichter und einen Verflüssiger in denen Kältemittel auf Wasserbasis zirkuliert.
[0020] Das Kältemaschinensystem ist mit einer Rückkühlermasche mit einem Rückkühler zur
Rückkühlung des im Verflüssiger wieder verflüssigten Kältemittels ausgerüstet, durch
Abgabe von dessen Wärme an die Umgebung. Es zeichnet sich dadurch aus, dass der Rückkühler
als überwiegend, besser im Wesentlichen oder idealerweise vollständig adiabater Rückkühler
ausgebildet ist, der vorzugsweise mit Wasser benetzt/befrachtet wird.
BEVORZUGTE WEITERENTWICKLUNGSMÖGLICHKEITEN
[0021] Idealerweise ist die Luftbefeuchtungsvorrichtung zur Benetzung des den Rückkühler
bildenden Umgebungswärmetauschers derart gesteuert, dass die den Wärmetauscher benetzende
Wassermenge dort im Wesentlichen vollständig oder vollständig verdampft. Die besagte
Wassermenge wird bevorzugt gerade nicht nur in unmittelbarer Nähe des Wärmetauschers
in sicht- und spürbaren Nebel verwandelt.
[0022] Auf diese Art und Weise wird sichergestellt, dass es nicht zu einer Entstehung und/oder
Belastung mit Legionellen kommen kann, wie das der Fall sein könnte, wenn man einen
Wasserkreislauf verwendet, um den Umgebungswärmetauscher mit einer Schwallkühlung
auszustatten, im Rahmen derer das zu Kühlzwecken ausgebrachte Wasser teilweise aufgefangen
wird, oder wie das der Fall sein könnte, wenn in der Nähe des Wärmetauschers Nebelschwaden
mit nur teilweise verdampftem und ansonsten in feine Tröpfchen dispergiertem Kühlwasser
auftreten.
[0023] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Kältemaschine und der Rückkühler
auf einem Rahmen angeordnet, der vorzugsweise einteilig ausgebildet ist, und wobei
diese Komponenten in insbesondere ausschließlich einer Behausung angeordnet sind.
Da die Kältemaschine und der Rückkühler ausschließlich in einer Behausung bereitgestellt
werden, wird in besonders vorteilhafter Art und Weise eine kompakte Einheit bereitgestellt.
Außerhalb des Gebäudes kann somit in besonders vorteilhafter Art und Weise eine kompakte
Einheit bestehend aus Kältemaschine und Rückkühler bereitgestellt werden, die direkt
Kälteleistung zur Verfügung stellen kann und die von Seiten des Kunden keinen weiteren
Konfigurationsbedarf mehr benötigt.
[0024] Weiter vorteilhaft wird der Rückkühler direkt von der Steuerung der Kältemaschine
betrieben. Durch die Anordnung in einer Behausung, die vorzugweise einteilig und zusammenhängend
ausgebildet ist, wird vorteilhaft eine besonders einfache und witterungsbeständige
Behausung bereitgestellt.
[0025] In einer weiter bevorzugter Ausführungsform ist die Behausung an ihrer Innenseite
isoliert und weist an ihrer Außenseite eine helle Beschichtung auf, um eine Erwärmung
im inneren möglichst zu minimieren.
[0026] Weiter vorteilhaft ist die Behausung in eine frostexponierte Zone und eine frostfreie
Zone aufgeteilt, wobei in der frostexponierten Zone zumindest der Rückkühler angeordnet
ist und in der frostfreien Zone zumindest die Kältemaschine angeordnet ist. Die Unterteilung
in frostexponierte und frostfreie Zone ist in vorteilhafter Art und Weise durch eine
dazwischen angeordnete, isolierte Zwischenwand erreicht. Die frostfreie Zone wird
vorzugsweise durch eine lokale Beheizung sichergestellt, die in einen aktiven Zustand
schaltet, sobald ein vorzugsweise an der Außenhülle der Behausung angeordneter Frostwarner
ein entsprechendes Steuersignal an die Regelung abgibt.
FIGURENLISTE
[0027]
Die Fig. 1 zeigt einen Gesamtüberblick eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Kältemaschinensystems.
Die Fig. 2 zeigt eine für ein System gemäß Fig. 1 prädestinierte Kältemaschine in
den Einzelheiten.
Die Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer für das von Fig. 1 skizzierte Kältemaschinensystem
prädestinierten, ein einer zweizonigen Behausung untergebrachten Kältemaschine.
Die Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3,
das sich durch seine vorgeschaltete Luftbefeuchtungseinrichtung 28 auszeichnet
Die Fig. 5 zeigt diagrammatisch die bevorzugten Schaltzustände der in der Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform des Kältemaschinensystems 1.
Die Fig. 6 zeigt eine auf alle Ausführungsbeispiele oder, genereller gesprochen, auf
alle Spielarten der Erfindung anwendbare Weiterbildung, bei der bei der Behausung
18 eine Kältespeichervorrichtung 30 angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, bei
niedrigen Außentemperaturen Kälte von der Umgebung aufzunehmen und zu speichern.
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
[0028] Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kältemaschinensystems
1.
[0029] Das Kältemaschinensystem umfasst hier eine einstufige Kältemaschine 2. Diese besitzt
einen Verdampfer 3 mit einem Verdampfereingang 3.1 und einem Verdampferausgang 3.2.
Die Kältemaschine besitzt ferner einen Verflüssiger 4 mit einem Verflüssigereingang
4.1 und einem Verflüssigerausgang 4.2. Der Verdampfereingang 3.1 und der Verdampferausgang
3.2 sind fluidisch miteinander verbunden. Außerdem sind der Verflüssigereingang 4.1
und der Verflüssigerausgang 4.2 fluidisch miteinander verbunden. Der Verdampfer 3
umfasst einen ersten Wärmetauscher 5 und der Verflüssiger umfasst einen zweiten Wärmetauscher
6. Die genannten Komponenten 3, 4, 5, 6 bilden einen vakuumdichten Kreislauf, in dem
unter gegenüber dem atmosphärischen Druck verringertem Druck (Vakuum bzw. Teilvakuum)
Wasser R718 als Kältemittel zirkuliert.
[0030] Die besagten Komponenten der Kältemaschine 2 sind in ein Kältemaschinengehäuse, vorzugsweise
in Gestalt eines meist zylindrischen Metallbehälters, der sogenannten Dose, eingehaust.
[0031] Dabei können die ersten und zweiten Wärmetauscher 5, 6 ggf. auch außerhalb der Einhausung
der Kältemaschine 2 liegen.
[0032] Die so eingehauste Kältemaschine 2 ist aber - zumindest im Wesentlichen - außerhalb
der Gebäudehülle des Gebäudes angeordnet, das sie temperiert, beispielsweise auf dem
Gebäudedach oder an einer Außenfassade des Gebäudes. Auf Grund dessen ist sie, wenn
sich das Gebäude in einer entsprechenden Klimazone befindet, bewittert, d. h. potentiell
dem Frost der Umgebung und potentiell auch sommerlich stark erhöhten Außentemperaturen
ausgesetzt.
[0033] Der erste Wärmetauscher 5 liegt hydraulisch zugleich in der dem Gebäudeinneren zugeordneten
Masche, in der zur Temperierung des Gebäudeinneren eingesetzte Arbeitsflüssigkeit
zirkuliert.
[0034] Mithilfe dieses ersten Wärmetauschers 5 wird diese Arbeitsflüssigkeit rückgekühlt
soweit sie zu Kühlzwecken dient, etwa zur Konditionierung eines Serverraums oder einer
auf Temperaturführung bzw. verringerte Temperaturen angewiesen Produktionsstätte.
Als Arbeitsflüssigkeit kommen in dieser dem Gebäudeinneren zugeordneten Masche bevorzugt
Sole oder Wasser zum Einsatz.
[0035] Der zweite Wärmetauscher 6 liegt hydraulisch zugleich in der der Gebäudeumgebung
zugeordneten Rückkühlermasche 14, in der zur Temperierung der Verdichterseite der
Kältemaschine 2 eingesetzte Arbeitsflüssigkeit zirkuliert. Als Arbeitsflüssigkeit
kommt in der Rückkühlermasche 14 Sole oder anderweitig mit Frostschutz versetztes
Wasser zum Einsatz.
[0036] Die Rückkühlermasche 14 ist mit einem Rückkühler 7 versehen, bei dem es sich im Regelfall
um einen Flüssigkeits-/Luft-Wärmetauscher handelt, über den Wärmeenergie an die Umgebungsluft
abgegeben wird, sodass die in der Rückkühlermasche 14 zirkulierende Arbeitsflüssigkeit
der Kältemaschine 2 wieder mit niedriger Temperatur zugeführt werden kann. Erfindungsgemäß
ist ein Bypass 8 vorgesehen über den der Rückkühler 7 von der in der Rückkühlermasche
14 zirkulierender Arbeitsflüssigkeit umgangen werden kann. Kontrolliert wird das ganze
durch ein temperaturgesteuertes Bypass-Ventil 9.
[0037] Vorzugsweise ist das Bypass-Ventil 9 so gestaltet, dass es auch eine Verteilung vornehmen
kann, wie viel der Arbeitsflüssigkeit den Rückkühler durchströmt und wie viel der
Arbeitsflüssigkeit an dem Rückkühler vorbeigeführt wird. Für die nötige Zirkulation
sorgt im Regelfall mindestens eine separate, der Rückkühlermasche 14 zugeordnete,
Umwälzpumpe 10.
[0038] Auf diese Art und Weise wird es erstmals möglich, die Arbeitsflüssigkeit in der Rückkühlermasche
14 mehrfach durch den zweiten Wärmetauscher 6 zirkulieren zu lassen, ohne dass ihr
zwischendurch Wärme entzogen wird. Dadurch wird die Arbeitsflüssigkeit in der Rückkühlermasche
14 von der Kältemaschine 2 selbst soweit erwärmt, dass sie die Kältemaschine 2 soweit
auf Temperatur hält, dass eine Vereisung der Kältemaschine 2 ausgeschlossen ist -
obwohl die erfindungsgemäß nicht mehr durch die Gebäudehülle geschützte und mit R718
betriebene Kältemaschine 2 eigentlich hierzu neigt, wenn sie niedrigen Außentemperaturen
exponiert ist.
[0039] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der Rückkühler 7 als adiabat arbeitender
Kühler 7 ausgeführt. Zu diesem Zweck umfasst er einen Umgebungswärmetauscher, der
bevorzugt mit zerstäubendem Wasser beaufschlagt wird, meist mit Trinkwasser. Dabei
ist es weiter bevorzugt, wenn dem Rückkühler 7 ein Gebläse zugeordnet ist, das einen
Luftstrom erzeugt, der den Umgebungswärmetauscher bestreicht und in den vor seinem
Auftreffen auf den Umgebungswärmetauscher Wasser hineinzerstäubt wird.
[0040] Die Wasserbefrachtung wird idealerweise so dosiert, dass die den Umgebungswärmetauscher
erreichende Wassermenge vollständig verdampft, ohne dass sich sichtbarer Dampf oder
Nebel in der dem Wärmetauscher kausal zuzuordnenden Umgebung bildet. Die hineinzerstäubte
Wassermenge wird dann im Wesentlichen als Wasserdampf zusammen mit dem den Wärmetauscher
verlassenden Abluftstrom abgeführt. Auf diese Art und Weise wird eine Legionellenbildung
sicher vermieden.
[0041] Ein solcher Rückkühler 7 kann auch dann, wenn die Kältemaschine 2 durch die hohe
Umgebungstemperatur ihres gebäudeexternen Aufstellorts belastet wird, sehr zur Effizienz
der Kältemaschine 2 beitragen, da mithilfe der Verdampfungswärme, die hier aufgenommen
wird, eine starke Rückkühlung erreicht werden kann.
[0042] Die Figur 2 zeigt nochmals nähere Einzelheiten einer Kältemaschine, die für den erfindungsgemäßen
Einsatz prädestiniert ist.
[0043] Dargestellt ist die schon oben angesprochene Kältemaschine 2 mit ihrem Verdampfer
3 und ihrem Verflüssiger 4 und den zugehörigen Verdampferein- und -ausgängen 3.1 bzw.
3.2 sowie den zugehörigen Verflüssigerein- und -ausgängen 4.1 bzw. 4.2.
[0044] Es handelt sich um ein bis an die Wärmetauscher 5, 6, die die Systemgrenze des eingehausten
Systems bilden mögen, vakuumdichtes System. Dieses wird vorzugsweise mit R178, also
demineralisiertem Wasser als Arbeitsflüssigkeit betrieben, sowohl auf Seiten der Kühlflüssigkeit,
als auch auf Seiten der Kaltflüssigkeit.
[0045] Die Kaltflüssigkeit tritt über den Verdampfereingang 3.1 in den Verdampfer 3 der
Wärmepumpe bzw. Kältemaschine 2 ein.
[0046] Ein sehr kleiner Anteil der eingetreten Kaltflüssigkeit verdampft im dort herrschenden
Vakuum. Die hierfür benötigte Verdampfungsenergie wird dem restlichen Kaltflüssigkeitsstrom
KW entzogen, der sich dadurch um ca. 6 ° C abkühlt. Dieser Vakuumbereich steht unter
einem Unterdruck, der sich in einem Bereich zwischen 10mBar und 50mBar befindet und
vorzugweise 40mBar aufweist.
[0047] Der bei der Verdampfung entstandene Dampf W wird von dem meist vertikal oberhalb
liegenden Turboverdichters 11 mit vorzugsweise mehr als 25.000 Umdrehungen pro Minute
auf maximal ein Drittel seines Ausgangsvolumens verdichtet, wobei sich sein Druck
und seine Temperatur erhöhen. Er wird dabei in den Verflüssiger 4 gedrückt.
[0048] Der erhitzte Dampf W kondensiert im Verflüssiger 4 direkt in den umlaufenden Kühlflüssigkeitsstrom
K, die dabei abgegebene Kondensationswärme erwärmt diesen dabei ebenfalls um ca. 6°K.
[0049] Geschlossen wird der Kreislauf über ein selbstregelndes Expansionsorgan 12.
[0050] Bemerkenswert ist, dass die Verdampfung und die Kondensation vollständig innerhalb
der jeweiligen Kältemaschine 2 abläuft, d.h. innerhalb der Dose, die die Wärmepumpe
gegenüber ihrer Umgebung kapselt.
[0051] Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Kältemaschine 2, die
zusammen mit einem Rückkühler 7 auf einem Rahmen 16 angeordnet sind. Der Rahmen 16
ist vorzugweise einteilig ausgebildet. Die Kältemaschine 2 und der Rückkühler 7 sind
dabei von einer Behausung 18 umschlossen. Die Behausung 18 ist in eine frostexponierte
Zone 20 und eine frostfreie Zone 22 aufgeteilt, wobei in der frostexponierten Zone
20 zumindest der Rückkühler 7 angeordnet ist und in der frostfreien Zone 22 zumindest
die Kältemaschine 2 angeordnet ist. Die Kältemaschine 2 ist hier vorzugsweise mit
einem zweistufigen Verdichter ausgebildet, der zwischen dem Verdampfer 3 und dem Verflüssiger
4 angeordnet ist. Der Rückkühler 7 ist insbesondere als trockener Luftkühler ausgebildet,
welcher beispielweise mit einer Außentemperatur von 40°Grad C und einer 30% Luftfeuchtigkeit
beaufschlagt wird und die von der Kältemaschine 2 bereitgestellte Wärme an die Umgebung
abgibt.
[0052] Der Rückkühler 7 ist dabei durch die Rückkühlermasche 14 mit der Kältemaschine 2
verbunden, wobei der Bypass 8 das Bypassventil 9 aufweist. Bezüglich der Funktionsweise
des Bypasses 8 und des Bypassventils 9 wird auf die Beschreibung zu der Fig. 1 verwiesen.
In der Rückkühlermasche 14 sind zusätzlich die erste Absperrklappe 24, das Filterelement
26, die Umwälzpumpe 10 und die zweite Absperrklappe 26 hintereinander angeordnet.
Da die Kühlflüssigkeit in der Rückkühlermasche 14 mit Frostschutzmittel versetzt ist,
ist diese vor Einfrieren bei niedrigen Temperaturen geschützt.
[0053] Die Ausführungsform der Fig. 4 ist im Wesentlich gleich zu der Ausführungsform zu
der Fig. 3 aufgebaut, wobei die Kältemaschine 2 und der Rückkühler 7 auf einem Rahmen
16 angeordnet sind, und von einer Behausung 18 umfasst sind. Der Rückkühler 7 ist
hier jedoch als hybrider Rückkühler adiabat ausgeführt und die Kältemaschine weist
einen einstufigen Verdichter auf. Vor dem eigentlichen Rückkühler 7 ist deshalb eine
Luftbefeuchtungsvorrichtung 28 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, die Luft, die
durch den Rückkühler 7 angesaugt wird zu befeuchten und damit vorab herunterzukühlen.
Durch die Luftbefeuchtungsvorrichtung 28 wird die Luft vor dem Eintritt in den Rückkühler
7 abgekühlt, wodurch eine signifikante Leistungssteigerung des Rückkühlers 7 bewirkt
ist. Hier weist beispielhaft die in die Luftbefeuchtungsvorrichtung 28 eingeleitete
Luft eine Temperatur von 40°Grad bei einer Luftfeuchtigkeit von 30% auf. Nach dem
Austritt aus der Luftbefeuchtungsvorrichtung 28 wurde diese um 14°Grad abgekühlt und
weist eine Temperatur von 26° C bei eine Luftfeuchtigkeit von 90% auf.
[0054] In einer weiter vorteilhaften, hier nicht dargestellten Ausführungsform, sind zusätzlich
Cellulose-Paneele vor den Lamellenpakten des Rückkühlers 7 angeordnet, welche die
überschüssige Feuchtigkeit zunächst aufnehmen und an die vorbeiströmende Luft abgeben.
[0055] In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform, wird der Wirkungsgrad
des Rückkühlers erhöht, indem die Wärmetauscherlamellen des Rückkühlers 7 direkt befeuchtet
werden.
[0056] Die Fig. 5 veranschaulicht die unterschiedlichen Schaltzustände der in der Fig. 4
dargestellten Ausführungsform des Kältemaschinensystems 1. Durch Integration des in
der Fig. 4 dargestellten adiabaten Rückkühlers 7 ist ein besonders energieeffizienter
Betrieb des Kältemaschinensystems 1 möglich. Auf der Ordinate des Diagramms sind die
jeweiligen Schaltzustände der Kältemaschine 2 und der Luftbefeuchtungsvorrichtung
28 des Rückkühlers dargestellt (Bei "Ad AN" schaltet die Luftbefeuchtungsvorrichtung
28 des Rückkühlers in den aktiven Zustand, Bei "Ad AUS" schaltet die Luftbefeuchtungsvorrichtung
28 des Rückkühlers in den deaktiven Zustand, bei "Verd AN" schaltet der Verdichter
der Kältemaschine 2 in den aktiven Zustand, bei "Verd AUS" schaltet der Verdichter
der Kältemaschine 2 in den deaktiven Zustand). Auf der Abszisse ist die Außentemperatur
in Grad aufgetragen, in Abhängigkeit derer die Veränderung der jeweiligen Schaltzustände
hier beispielhaft ausgeführt werden.
[0057] In diesem Beispiel wird in Übergangszeiten die Kühlleistung zuerst durch Aktivierung
des adiabaten Rückkühlers 7 gedeckt, der hier bspw. bei 15° C Außentemperatur angeschaltet
wird und bei 30° C Außentemperatur ausgeschaltet wird. In vorteilhafter Art und Weise
wird der Verdichter dadurch erst bei späteren Temperaturen zugeschaltet, hier beispielweise
bei 30° C. In dem erfindungsgemäßen Kältemaschinensystem 1 ist somit das Zuschalten
der Kältemaschine erst bei höheren Temperaturen nötig, wodurch das gesamte Kühlsystem
energieeffizienter arbeitet.
[0058] Die Fig. 6 stellt eine Kältemaschine 2 dar, die einen Turboverdichter 11 zur Verdichtung
des umfließenden Kältemittels aufweist und die zusammen mit einem Rückkühler 7 und
der zugehörigen Rückkühlermasche 14 innerhalb einer Behausung 18 auf einem einteiligen
Rahmen 16 angeordnet ist.
[0059] Außerhalb der Behausung 18 ist eine Kältespeichervorrichtung 30 angeordnet, die dazu
ausgebildet ist, bei niedrigen Außentemperaturen Kälte von der Umgebung aufzunehmen
und zu speichern. Die Kältespeichervorrichtung 30 kann dabei vorzugsweise als Speichervorrichtung,
insbesondere als Tank, ausgebildet sein, in dem Wasser bevorratet ist, welches bei
kalten Umgebungstemperaturen einfriert. Die Kältespeichervorrichtung 30 kann dabei
oberhalb des Erdniveaus als auch unterhalb des Erdniveaus angeordnet sein. Steigen
die Außentemperaturen aufgrund jahreszeitlicher Veränderungen an, wird die Kältemaschine
2 derart gesteuert, dass diese bei steigenden Außentemperaturen eine Kältefreigabeaktivierungsvorrichtung
32 in einen aktiven Zustand versetzt, die das in der Kältespeichervorrichtung 30 gespeicherte
Kältemittel dazu befähigt, in einen Wärmetauscher der Kältemaschine 2 zu strömen,
um von dieser zur Temperierung des Inneren des Gebäudes nutzbar zu sein.
[0060] Die Kältefreigabeaktivierungsvorrichtung 32 kann dabei als elektrischer Heizungsstrahler,
als oberhalb des Erdniveaus angeordneter parabolischer Spiegel und/oder als auf der
Oberseite der Behausung angeordneter solarthermischer Kollektor zur Aufnahme, Bündelung
und Weiterleitung der Heiz- bzw. Sonnenenergie an die Kältespeichervorrichtung 30
ausgebildet sein. Die Kältespeichervorrichtung 30 ist dazu ausgebildet, das in der
Kältespeichervorrichtung 32 eingefüllte Kältemittel, vorzugsweise Wasser, im Frühjahr
aufzutauen, sodass dieses an einen Wärmetauscher 34 der Kältemaschine abgegeben werden
kann, der so mit den weiteren Wärmetauschern der Kältemaschine wärmetechnisch gekoppelt
ist, dass die aus der Kältespeichervorrichtung 30 empfangene Kälte vorzugsweise zur
Temperierung des Inneren des Gebäudes nutzbar ist.
[0061] Des Weiteren ist in der Fig. 6 der Kühlmittelführungsstrang 36 dargestellt, der dazu
ausgebildet ist, die Wärme aus dem Gebäude an die Kältemaschine 2 abzuführen. In einer
weiteren Ausführungsform, kann die aus dem Gebäude abgeführte Wärmeenergie auch dazu
genutzt werden, der frostfreien Zone 22 der Behausung 18 bei kalten Außentemperaturen
Wärmeenergie zuzuführen und diese somit vor dem Einfrieren zu bewahren. Dazu ist in
einer bevorzugten Ausführungsform der Rückkühler 7 dazu ausgebildet, Wärme in das
Innere der Behausung 18 abzustrahlen. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform
ist die in der frostexponierten Zone 20 angeordnete Kältemaschine 2 durch lokale Frostsicherungselemente,
insbesondere Heizelemente, vor dem Einfrieren geschützt. Die Frostsicherungselemente
können vorzugsweise als bestrombare Heizelemente ausgebildet sein, die so ausgebildet
sind, dass die Kältemaschine 2 und die in der frostexponierten Zone angeordneten Kältemittelleitungen
for dem Einfrieren geschützt sind.
[0062] In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Kältespeichervorrichtung
30 auch innerhalb der frostexponierten Zone 20 der Behausung 18 angeordnet sein. Somit
ist diese in besonders vorteilhafter Art und Weise vor äußeren atmosphärischen Einflüssen
und vor Korrosion geschützt.
[0063] Wie es oben beschrieben ist, ist die Kältemaschine 2 außerhalb der Gebäudehülle angebracht.
Somit ist die Kältemaschine 2, die außerhalb der Gebäudehülle angebracht ist, der
Außentemperatur ausgesetzt und ist somit außentemperaturexponiert außerhalb der Gebäudehülle
angebracht. Wenn die Außentemperatur unter 0°C (bzw. einschließlich 0°C) liegt ist
die Kältemaschine 2 frostexponiert. Wenn die Außentemperatur über 0°C (oder auch deutlich
über 0°C z.B. über 15°C oder 30°C) liegt, ist die Kältemaschine 2 hitzeexponiert.
Figur 5 zeigt die Schaltzustände eines Kältemaschinensystems 1 bzw. einer Kältemaschine
2, das bzw. die außentemperaturexponiert ist, bzw. sowohl frostexponiert als auch
hitzeexponiert ist. Es ist klar, dass das Kältemaschinensystem 1 bzw. die Kältemaschine
2 nicht gleichzeitig frostexponiert als auch hitzeexponiert ist, sondern dass nur
jeweils ein Zustand zur selben Zeit vorliegt. Jedoch kann sich im Laufe der Zeit (Z.B
Sommer / Winter) die Außentemperatur ändern, sodass das Kältemaschinensystem 1 bzw.
die Kältemaschine 2, einmal frostexponiert (z.B. im Winter) und dann hitzeexponiert
(z.B. im Sommer) ist. Die Außentemperatur kann natürlich auch schneller schwanken;
z.B. während eines Tages (z.B. Nacht/Tag), sodass das Kältemaschinensystem 1 bzw.
die Kältemaschine 2, z.B. in der Nacht frostexponiert und dann tagsüber hitzeexponiert
ist.
[0064] Die Ausführungsform, welche den Bypass 8 beinhaltet kann natürlich auch den adiabaten
Rückkühler 7 beinhalten, sodass das Kältemaschinensystem 1 bzw. die Kältemaschine
2, das bzw. die sowohl frostexponiert als auch hitzeexponiert (und damit außentemperaturexponiert)
ist, in beiden Zuständen (bzw. allen Temperaturzuständen bzw. bei allen Außentemperaturen)
optimal funktioniert.
[0065] Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass insbesondere auch Schutz gesucht wird
für die folgenden Ausführungsformen.
[0066] Ein Gebäude mit einer frostexponiert außerhalb der Gebäudehülle angebrachten, vorzugsweise
einstufigen Kältemaschine 2 zur Temperierung des Gebäudeinneren, mit einem Verdampfer
3, einem Verdichter und einem Verflüssiger 4 in denen Kältemittel auf Wasserbasis
zirkuliert und mit einer Rückkühlermasche 14 mit einem Rückkühler 7 zur Rückkühlung
des im Verflüssiger 4 wieder verflüssigten Kältemittels durch Abgabe von dessen Wärme
an die Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkühlermasche 14 einen Bypass
8 aufweist, über den in der Rückkühlermasche 14 fließendes Kühlmedium an dem Rückkühler
7 vorbei wieder der Kältemaschine 2 zugeführt werden kann.
[0067] Ein Gebäude wie es oben beschrieben ist, wobei die Kältemaschine 2 eine Steuerung
aufweist, die - im Regelfall in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur des Kühlmediums
in der Rückkühlermasche 14 - ein Bypassventil 9 betätigt, welches Einfluss darauf
nimmt, ob und bevorzugt auch wieviel des über die Rückkühlermasche 14 fließenden Kühlmediums
über den Bypass 8 an dem Rückkühler 7 vorbeigeführt wird.
[0068] Ein Gebäude wie es oben und/oder weiter oben beschrieben ist, wobei das Kühlmedium,
das die Rückkühlermasche 14 durchfließt, mit einem Frostschutzmittel versetzt ist,
welches bevorzugt Sole ist.
[0069] Ein Gebäude, vorzugsweise wie es oben beschrieben ist, mit einer hitzeexponiert,
außerhalb der Gebäudehülle angebrachten, vorzugsweise einstufigen Kältemaschine 2
zur Temperierung des Gebäudeinneren, mit einem Verdampfer 3, einem Verdichter und
einem Verflüssiger 4 in denen Kältemittel auf Wasserbasis zirkuliert und mit einer
Rückkühlermasche 14 mit einem Rückkühler 7 zur Rückkühlung des im Verflüssiger 4 wieder
verflüssigten Kältemittels durch Abgabe von dessen Wärme an die Umgebung, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rückkühler 7 als adiabater Rückkühler 7 ausgebildet ist,
der vorzugsweise mit Wasser benetzt wird.
[0070] Ein Gebäude wie es oben beschrieben ist, wobei der Rückkühler 7 eine Luftbefeuchtungsvorrichtung
28 aufweist, die von der Regelung der Kältemaschine derart gesteuert ist, dass die
zur Benetzung des Rückkühlers 7 benötigte Wassermengen im Wesentlichen vollständig
verdampft.
[0071] Ein Kältemaschinensystem zur Verwendung bei einem Gebäude wie es oben beschrieben
ist, mit einer frostexponiert, außerhalb der Gebäudehülle anbringbaren, vorzugsweise
einstufigen Kältemaschine 2 zur Temperierung des Gebäudeinneren, mit einem Verdampfer
3, einem Verdichter und einem Verflüssiger 4 in denen Kältemittel auf Wasserbasis
zirkuliert und mit einer Rückkühlermasche 14 mit einem Rückkühler 7 zur Rückkühlung
des im Verflüssiger wieder verflüssigten Kältemittels durch Abgabe von dessen Wärme
an die Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkühlermasche 14 einen Bypass
8 aufweist über den in der Rückkühlermasche 14 fließendes Kühlmedium an dem Rückkühler
7 vorbei wieder der Kältemaschine 2 zugeführt werden kann.
[0072] Ein Kältemaschinensystem zur Verwendung bei einem Gebäude wie es oben und/oder weiter
oben beschrieben ist, mit einer hitzeexponiert, außerhalb der Gebäudehülle angebrachten,
vorzugsweise einstufigen Kältemaschine 2 zur Temperierung des Gebäudeinneren, mit
einem Verdampfer 3, einem Verdichter und einem Verflüssiger 4 in denen Kältemittel
auf Wasserbasis zirkuliert und mit einer Rückkühlermasche 14 mit einem Rückkühler
7 zur Rückkühlung des im Verflüssiger 4 wieder verflüssigten Kältemittels durch Abgabe
von dessen Wärme an die Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückkühler 7 als
adiabater Rückkühler 7 ausgebildet ist, der vorzugsweise mit Wasser benetzt bzw. befrachtet
wird.
[0073] Ein Kältemaschinensystem wie es oben und/oder weiter oben beschrieben ist, zur Verwendung
bei einem Gebäude wie es oben und/oder weiter oben beschrieben ist, bei welchem die
Kältemaschine 2 und der Rückkühler 7 auf einem Rahmen 16 angeordnet sind, der vorzugsweise
einteilig ausgebildet ist, und wobei zumindest die Kältemaschine 2 und der Rückkühler
7 insbesondere in ausschließlich einer Behausung 18 angeordnet sind.
[0074] Eine Kältemaschine bzw. Kältemaschinensystem wie sie bzw. es oben und/oder weiter
oben beschrieben ist, wobei die Behausung 18 zumindest in eine frostexponierte Zone
20 und eine frostfreie Zone 22 aufgeteilt ist, wobei in der frostexponierten Zone
20 zumindest der Rückkühler 7 angeordnet ist und in der frostfreien Zone 22 zumindest
die Kältemaschine 2 angeordnet ist.
[0075] Ein Kältemaschinensystem wie es oben und/oder weiter oben beschrieben ist, zur Verwendung
bei einem Gebäude wie es oben und/oder weiter oben beschrieben ist, bei welchem außerhalb
der Behausung 18 eine Kältespeichervorrichtung 30 angeordnet ist, die dazu ausgebildet
ist, bei niedrigen Außentemperaturen Kälte von der Umgebung aufzunehmen und zu speichern,
wobei die Kältemaschine 2 derart gesteuert ist, dass diese bei steigenden Außentemperaturen
eine Kältefreigabeaktivierungsvorrichtung 32 in einen aktiven Zustand versetzt, die
das in der Kältespeichervorrichtung 30 gespeicherte Kältemittel dazu befähigt, in
einen dritten Wärmetauscher 34 der Kältemaschine 2 zu strömen, sodass die dadurch
abgegebene Kälte zur Temperierung des Inneren des Gebäudes nutzbar ist.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0076]
- 1
- Kältemaschinensystem
- 2
- Kältemaschine
- 3
- Verdampfer
- 3.1
- Verdampfereingang
- 3.2
- Verdampferausgang
- 4
- Verflüssiger
- 4.1
- Verflüssigereinganng
- 4.2
- Verflüssigerausgang
- 5
- erster Wärmetauscher
- 6
- zweiter Wärmetauscher
- 7
- Rückkühler
- 8
- Bypass
- 9
- Bypassventil
- 10
- Umwälzpumpe
- 11
- Turboverdichter
- 12
- Expansionsorgan
- 13
- Dose / vakuumdichte Einhausung
- 14
- Rückkühlermasche
- 16
- Rahmen
- 18
- Behausung
- 20
- frostexponierte Zone
- 22
- frostfreie Zone
- 24
- Erste Absperrklappe
- 26
- Filterelement
- 27
- Zweite Absperrklappe
- 28
- Luftbefeuchtungsvorrichtung
- 30
- Kältespeichervorrichtung
- 32
- Kältefreigabeaktivierungsvorrichtung
- 34
- dritter Wärmetauscher der Kältemaschine
- 36
- Kühlmittelführungsstrang
- 38
- Ordinate mit den jeweiligen Schaltzuständen
- 40
- Abszisse mit der Veränderung der Außentemperatur
- 42
- Schaltzustand des adiabaten Rückkühlers
- 44
- Schaltzustand des Verdichters
- W
- erhitzter Dampf
- K
- Kühlflüssigkeitsstrom
- KW
- Kaltflüssigkeitsstrom
1. Gebäude mit einer außentemperaturexponiert außerhalb der Gebäudehülle angebrachten,
vorzugsweise einstufigen Kältemaschine (2) zur Temperierung des Gebäudeinneren, mit
einem Verdampfer (3), einem Verdichter und einem Verflüssiger (4) in denen Kältemittel
auf Wasserbasis zirkuliert und mit einer Rückkühlermasche (14) mit einem Rückkühler
(7) zur Rückkühlung des im Verflüssiger (4) wieder verflüssigten Kältemittels durch
Abgabe von dessen Wärme an die Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkühlermasche (14) einen Bypass (8) aufweist, über den in der Rückkühlermasche
(14) fließendes Kühlmedium an dem Rückkühler (7) vorbei wieder der Kältemaschine (2)
zugeführt werden kann, wenn die Kältemaschine (2) frostexponiert ist, und dadurch,
dass der Rückkühler (7) als adiabater Rückkühler (7) ausgebildet ist, der vorzugsweise
mit Wasser benetzt wird, wenn die Kältemaschine (2) hitzeexponiert ist.
2. Gebäude nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältemaschine (2) eine Steuerung aufweist, die - im Regelfall in Abhängigkeit
von der aktuellen Temperatur des Kühlmediums in der Rückkühlermasche (14) - ein Bypassventil
(9) betätigt, welches Einfluss darauf nimmt, ob und bevorzugt auch wieviel des über
die Rückkühlermasche (14) fließenden Kühlmediums über den Bypass (8) an dem Rückkühler
(7) vorbeigeführt wird.
3. Gebäude nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium, das die Rückkühlermasche (14) durchfließt, mit einem Frostschutzmittel
versetzt ist, welches bevorzugt Sole ist.
4. Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rückkühler (7) eine Luftbefeuchtungsvorrichtung (28) aufweist, die von der Regelung
der Kältemaschine derart gesteuert ist, dass die zur Benetzung des Rückkühlers (7)
benötigte Wassermengen im Wesentlichen vollständig verdampft.
5. Kältemaschinensystem zur Verwendung bei einem Gebäude nach einem der Ansprüche 1 bis
4 mit einer außentemperaturexponiert, außerhalb der Gebäudehülle anbringbaren, vorzugsweise
einstufigen Kältemaschine (2) zur Temperierung des Gebäudeinneren, mit einem Verdampfer
(3), einem Verdichter und einem Verflüssiger (4) in denen Kältemittel auf Wasserbasis
zirkuliert und mit einer Rückkühlermasche (14) mit einem Rückkühler (7) zur Rückkühlung
des im Verflüssiger (4) wieder verflüssigten Kältemittels durch Abgabe von dessen
Wärme an die Umgebung, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückkühlermasche (14) einen Bypass (8) aufweist über den in der Rückkühlermasche
(14) fließendes Kühlmedium an dem Rückkühler (7) vorbei wieder der Kältemaschine (2)
zugeführt werden kann, wenn die Kältemaschine (2) frostexponiert ist, und dadurch,
dass der Rückkühler (7) als adiabater Rückkühler (7) ausgebildet ist, der vorzugsweise
mit Wasser benetzt wird, wenn die Kältemaschine (2) hitzeexponiert ist.
6. Kältemaschinensystem nach Anspruch 5, zur Verwendung bei einem Gebäude nach einem
der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Kältemaschine (2) und der Rückkühler (7) auf
einem Rahmen (16) angeordnet sind, der vorzugsweise einteilig ausgebildet ist, und
wobei zumindest die Kältemaschine (2) und der Rückkühler (7) insbesondere in ausschließlich
einer Behausung (18) angeordnet sind.
7. Kältemaschinensystem nach Anspruch 6, zur Verwendung bei einem Gebäude nach einem
der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Behausung (18) zumindest in eine frostexponierte Zone (20) und eine frostfreie
Zone (22) aufgeteilt ist, wobei in der frostexponierten Zone (20) zumindest der Rückkühler
(7) angeordnet ist und in der frostfreien Zone (22) zumindest die Kältemaschine (2)
angeordnet ist.
8. Kältemaschinensystem nach Ansprüche 6 oder 7 zur Verwendung bei einem Gebäude nach
einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem außerhalb der Behausung (18) eine Kältespeichervorrichtung
(30) angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, bei niedrigen Außentemperaturen Kälte
von der Umgebung aufzunehmen und zu speichern, wobei die Kältemaschine (2) derart
gesteuert ist, dass diese bei steigenden Außentemperaturen eine Kältefreigabeaktivierungsvorrichtung
(32) in einen aktiven Zustand versetzt, die das in der Kältespeichervorrichtung (30)
gespeicherte Kältemittel dazu befähigt, in einen dritten Wärmetauscher (34) der Kältemaschine
(2) zu strömen, sodass die dadurch abgegebene Kälte zur Temperierung des Inneren des
Gebäudes nutzbar ist.