DE102014211900B4 - Dehumidifying device for dehumidifying air within a sprinkler system - Google Patents
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Abstract
Entfeuchtungsvorrichtung (1) zum Entfeuchten von Luft innerhalb einer Trockensprinkleranlage (100), mit einer Anzahl von Leitungen (3), welche fluidleitend mit mindestens einer Fluidleitung (103) der Sprinkleranlage (100) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen Entfeuchterleitungen (3) sind, welche zusammen mit einem oder mehreren Abschnitten der Fluidleitung (103) der Sprinkleranlage (100) einen Fluidkreiskreislauf (5) ausbilden, wobei die Entfeuchtungsvorrichtung (1) eine Kühleinrichtung (7) aufweist, welche wärmeleitend mit einem ersten Abschnitt (5a) des Fluidkreislaufs (5) verbunden ist und mittels welcher der Luft Wärmeenergie entziehbar ist.Dehumidifying device (1) for dehumidifying air within a dry sprinkler system (100), having a number of lines (3), which are fluid-conductively connectable to at least one fluid line (103) of the sprinkler system (100), characterized in that the lines dehumidifier lines (3 ), which together with one or more sections of the fluid line (103) of the sprinkler system (100) forming a fluid circuit (5), wherein the dehumidifying device (1) comprises a cooling device (7) which is thermally conductive with a first portion (5a) of Fluid circuit (5) is connected and by means of which the air heat energy can be withdrawn.
Description
Die Erfindung betrifft eine Entfeuchtungsvorrichtung zum Entfeuchten von Luft innerhalb einer Trockensprinkleranlage mit einer Anzahl von Leitungen, welche fluidleitend mit mindestens einer Fluidleitung der Sprinkleranlage verbindbar sind.The invention relates to a dehumidifying device for dehumidifying air within a dry sprinkler system with a number of lines which are fluid-conductively connectable to at least one fluid line of the sprinkler system.
Die Erfindung betrifft ferner eine Trockensprinkleranlage mit einer steuerbaren Löschfluidversorgung, welche über mindestens eine Leitung mit einer oder mehreren Fluidabgabevorrichtungen verbunden ist sowie ein Verfahren zum Entfeuchten von Luft innerhalb einer Trockensprinkleranlage, mittels einer Entfeuchtungsvorrichtung.The invention further relates to a dry sprinkler system with a controllable extinguishing fluid supply, which is connected via at least one line with one or more fluid dispensers and a method for dehumidifying air within a dry sprinkler system, by means of a dehumidifier.
Entfeuchtungsvorrichtungen werden in Sprinkleranlagen verwendet, welche zu Brandschutzzwecken innerhalb von frostgefährdeten oder hochtemperierten Gebäudeteilen installiert sind. Bei diesen Sprinkleranlagen sind die Fluidleitungen zwischen der Löschfluidversorgung und den Sprinklerdüsen im Bereitschaftszustand der Sprinkleranlage mit druckbeaufschlagter Luft gefüllt, sodass ein Einfrieren von Löschfluid innerhalb der Fluidleitungen verhindert wird.Dehumidifiers are used in sprinkler systems that are installed for fire protection purposes within frost-prone or high-temperature building parts. In these sprinkler systems, the fluid lines between the extinguishing fluid supply and the sprinkler nozzles are filled in the standby state of the sprinkler system with pressurized air, so that a freezing of extinguishing fluid is prevented within the fluid lines.
Kommt es im Brandfall zum Auslösen der Sprinkleranlage, gibt ein Freigabeventil die mit druckbeaufschlagter Luft gefüllten Fluidleitungen für das Löschfluid frei, sodass die Fluidleitungen von dem Löschfluid geflutet werden und dieses durch die Sprinklerdüsen auf die Brandfläche abgegeben werden kann.If it comes in case of fire to trigger the sprinkler, a release valve releases the filled with pressurized air fluid lines for the extinguishing fluid, so that the fluid lines are flooded by the extinguishing fluid and this can be discharged through the sprinkler nozzles on the fire area.
Durch die US- Patentanmeldung
Das US-Patent
Ferner fördert die Restfeuchte in der Luft die Korrosion der Fluidleitungen und beeinträchtigt somit die Lebensdauer der Sprinkleranlage. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass Ventile oder Düsen der Sprinkleranlage durch Korrosion Funktionsbeeinträchtigungen erleiden. Im Extremfall kann der Korrosionseinfluss zum Ausfall von Anlagenkomponenten führen.Furthermore, the residual moisture in the air promotes corrosion of the fluid lines and thus affects the life of the sprinkler system. In addition, there is the possibility that valves or nozzles of the sprinkler system suffer from corrosion malfunction. In extreme cases, the influence of corrosion can lead to the failure of system components.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es folglich, eine Entfeuchtungsvorrichtung zum Entfeuchten von Luft innerhalb einer Sprinkleranlage, eine Sprinkleranlage mit einer derartigen Entfeuchtungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Entfeuchten von Luft innerhalb einer Sprinkleranlage anzugeben, welche es erlauben, die Luftfeuchtigkeit in den Fluidleitungen zwischen der Löschfluidversorgung und den Fluidabgabeeinrichtungen während des Bereitschaftszustandes der Sprinkleranlage zu reduzieren, sodass das Ausfallrisiko der Sprinkleranlage reduziert und die Lebensdauer der Sprinkleranlage erhöht wird.The object of the present invention is therefore to provide a dehumidifying device for dehumidifying air within a sprinkler system, a sprinkler system with such a dehumidifying device and a method for dehumidifying air within a sprinkler system, which allow the humidity in the fluid lines between the extinguishing fluid supply and the Reduce fluid dispensers during the standby state of the sprinkler system, reducing the risk of failure of the sprinkler system and increasing the life of the sprinkler system.
Die Aufgabe wird in einem ersten Aspekt mit einer Entfeuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Entfeuchtungsvorrichtung eine Kühleinrichtung aufweist, welche wärmeleitend mit einem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs verbunden ist und mittels welcher der Luft Wärmeenergie entziehbar ist.The object is achieved in a first aspect with a dehumidifying device of the type mentioned above in that the dehumidifying device has a cooling device, which is thermally conductively connected to a first portion of the fluid circuit and by means of which the air heat energy can be withdrawn.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass die Luft in den Fluidleitungen der Sprinkleranlage zwischen der Löschfluidversorgung und der einen oder den mehreren Fluidabgabeeinrichtungen auch während des Bereitschaftszustandes der Trockensprinkleranlage durch gezielte Kondensation aufbereitet werden kann. Zur kontinuierlichen Aufbereitung der Luft bedarf es einerseits einer Luftströmung innerhalb des Fluidkreislaufs und andererseits einer Kondensatbildung zur Reduzierung der Luftfeuchte. Durch das mittels der Kühleinrichtung hervorgerufene Temperaturgefälle sowie durch das entstehende Feuchtigkeitsgefälle innerhalb des Fluidkreislaufs und den Fluidleitungen stellt sich eine Luftströmung ein, welche in Verbindung mit der Entziehung der Wärmeenergie durch die Kühleinrichtung zu einer Trocknung der Luft führt.The invention makes use of the finding that the air in the fluid lines of the sprinkler system between the extinguishing fluid supply and the one or more fluid delivery devices can also be treated during the standby state of the dry sprinkler system by targeted condensation. For the continuous treatment of the air, on the one hand, an air flow within the fluid circuit and, on the other hand, a formation of condensate to reduce the humidity is required. Due to the temperature gradient caused by the cooling device and by the resulting moisture gradient within the fluid circuit and the fluid lines, an air flow, which leads to a drying of the air in connection with the removal of heat energy by the cooling device.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist die erfindungsgemäße Entfeuchtungsvorrichtung eine Heizeinrichtung auf, welche wärmeleitend mit einem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs verbunden ist. Mittels der Heizeinrichtung ist der zu entfeuchtenden Luft Wärmeenergie zuführbar. Durch die Kombination eines ersten Abschnitts, in welchem der Luft Wärmeenergie entziehbar ist, und eines zweiten Abschnitts, in welchem der Luft Wärmeenergie zuführbar ist, lässt sich aufgrund des sich ergebenden Temperaturunterschieds eine erhöhte Luftzirkulation innerhalb des Fluidkreislaufs erzeugen. Vorzugsweise kommt es aufgrund der Luftzirkulation außerdem zu einem Fluidaustausch zwischen der Luft innerhalb des Fluidkreislaufs und der Luft innerhalb denjenigen Abschnitten der Fluidleitungen der Sprinkleranlage, welche keinen Teil des Fluidkreislaufs ausbilden. Es strömt somit kontinuierlich mit einer Restfeuchte beladene Luft durch den ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs, in welchem aufgrund der Wärmeenergieentziehung eine Kondensation stattfindet, welche zu einer Trocknung der Luft führt.In a preferred development, the dehumidifying device according to the invention has a heating device which is connected in a heat-conducting manner to a second section of the fluid circuit. By means of the heater is the too dehumidifying air heat energy can be supplied. By combining a first section in which heat energy can be withdrawn from the air and a second section in which heat energy can be supplied to the air, increased air circulation within the fluid circuit can be generated due to the resulting temperature difference. In addition, due to the air circulation, there is also a fluid exchange between the air within the fluid circuit and the air within those sections of the fluid lines of the sprinkler system which do not form part of the fluid circuit. Thus, air continuously laden with a residual moisture flows through the first section of the fluid circuit in which condensation takes place due to the heat energy extraction, which leads to a drying of the air.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung sind die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung Teil einer Kältemaschine. Vorzugsweise sind die Kühleinrichtung und die Heizeinrichtung in einen thermodynamischen Kreisprozess eingebettet, in welchem das Druckniveau eines Kältemittels reguliert wird, wobei das Kältemittel während eines Kondensationsprozesses Wärmeenergie an die Luft innerhalb des Fluidkreislaufs abgibt und während eines Verdampfungsprozesses Wärmeenergie von der Luft innerhalb des Fluidkreislaufs aufnimmt. Die Übertragung der Wärmeenergie von der Luft innerhalb des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs auf das Kältemittel der Kältemaschine sowie von dem Kältemittel auf die Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs erfolgt vorzugsweise durch Wärmeübertrager. Die Wärmeübertrager sind vorzugsweise dazu ausgebildet, eine indirekte Wärmeübertragung zwischen der Luft und dem Kältemittel zu realisieren, sodass der Luftstrom und der Kältemittelstrom räumlich durch eine wärmedurchlässige Wand getrennt sind. Insbesondere können die Wärmeübertrager als Plattenwärmeübertrager, Spiralwärmeübertrager, Rohrwärmeübertrager oder Heiz- bzw. Kühlregister ausgebildet sein. Diese Wärmeübertrager erlauben einen räumlich und zeitlich effektiven Wärmetransport zwischen dem Kältemittel der Kältemaschine und der zu trocknenden Luft innerhalb des Fluidkreislaufs. Die Wärmeübertrager können beispielsweise vollständig oder teilweise aus Metall, Emaille, Kunststoff, Glas und/oder Siliziumkarbid ausgebildet sein. Aufgrund ihrer Wärmeleiteigenschaften sind insbesondere Kupfer und Aluminium als Wärmeübertragermaterialien geeignet. Aufgrund einer hohen Korrosionsbeständigkeit ist auch der Einsatz von Edelstahl bevorzugt. Als Kältemittel können beispielsweise Ammoniak, Kohlenstoffdioxid, Wasser sowie natürliche und halogenierte Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Tetrafluorethan, Hydrogen-Fluor-Chlor-Kohlen-Wasserstoff, Hydrogen-Fluor-Kohlen-Wasserstoff, Fluor-Chlor-Kohlen-Wasserstoff und Fluor-Kohlen-Wasserstoff.In a further preferred embodiment of the dehumidifying device according to the invention, the cooling device and the heating device are part of a cooling machine. Preferably, the cooling device and the heater are embedded in a thermodynamic cycle in which the pressure level of a refrigerant is regulated, wherein the refrigerant releases heat energy to the air within the fluidic circuit during a condensation process and absorbs heat energy from the air within the fluidic circuit during an evaporation process. The transfer of the heat energy from the air within the first section of the fluid circuit to the refrigerant of the refrigerator and from the refrigerant to the air within the second section of the fluid circuit is preferably effected by heat exchangers. The heat exchangers are preferably designed to realize an indirect heat transfer between the air and the refrigerant, so that the air flow and the refrigerant flow are spatially separated by a heat-permeable wall. In particular, the heat exchangers can be designed as plate heat exchangers, spiral heat exchangers, tube heat exchangers or heating or cooling coils. These heat exchangers allow a spatially and temporally effective heat transfer between the refrigerant of the refrigerator and the air to be dried within the fluid circuit. The heat exchangers may for example be formed completely or partially of metal, enamel, plastic, glass and / or silicon carbide. Due to their heat-conducting properties, in particular copper and aluminum are suitable as heat transfer materials. Due to a high corrosion resistance, the use of stainless steel is preferred. As a refrigerant, for example, ammonia, carbon dioxide, water and natural and halogenated hydrocarbons can be used. Particularly preferred is the use of tetrafluoroethane, hydrogen fluorine-chlorine-carbon-hydrogen, hydrogen-fluorine-carbon-hydrogen, fluorine-chlorine-carbon-hydrogen and fluorine-carbon-hydrogen.
Die erfindungsgemäße Entfeuchtungsvorrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Kältemaschine als Kompressionskältemaschine ausgebildet ist. Der Verdampfer der Kompressionskältemaschine bildet dabei die Kühleinrichtung aus, während der Kondensator der Kompressionskältemaschine die Heizeinrichtung ausbildet. Neben dem Verdampfer und dem Kondensator weist die Kompressionskältemaschine ferner eine Drosseleinrichtung sowie einen Kompressor auf. In dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs entzieht das Kältemittel der Kompressionskältemaschine der zu entfeuchtenden Luft Wärmeenergie. Durch den Transfer der Wärmeenergie von der zu entfeuchtenden Luft auf das in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegende Kältemittel kommt es zu einer Verdampfung und somit zu dem Übergang in einen gasförmigen Aggregatzustand des Kältemittels. Das gasförmig vorliegende Kältemittel wird dann durch einen Kompressor mit Druck beaufschlagt, sodass die Temperatur des gasförmigen Kältemittels erhöht wird. Das Kältemittel wird nun in einen Wärmeübertrager eingeleitet, in welchem es Wärmeenergie auf die Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Kühlkreislaufs überträgt. Es kommt somit zu einer Abkühlung und Kondensation des Wärmemittels, sodass das Wärmemittel nach Abgabe der Wärmeenergie an die Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs wieder in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegt. Durch eine Drossel wird das flüssige Kältemittel dann entspannt und somit abgekühlt. Anschließend wird das flüssig vorliegende und abgekühlte Kältemittel wieder in den Wärmeübertrager eingeleitet, welcher mit dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs gekoppelt ist, sodass die Luft, welche sich innerhalb des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs befindet, abgekühlt wird, und eine Kondensation eines Teils der Restfeuchte stattfindet. Abhängig von dem Einsatzgebiet und der Größe der Sprinkleranlage, in welchem die Entfeuchtungsvorrichtung verbaut werden soll, kommen verschiedene Kompressoren, Drosseln und Kältemittel infrage. Insbesondere ist der Einsatz von Rollkolben, Scrollverdichtern, Hubkolbenverdichtem, Schraubenverdichtern und Turboverdichtern als Kompressoren bevorzugt.The dehumidifying device according to the invention is further developed advantageous in that the chiller is designed as a compression refrigeration machine. The evaporator of the compression refrigerating machine forms the cooling device while the condenser of the compression refrigerating machine forms the heating device. In addition to the evaporator and the condenser, the compression refrigeration machine further comprises a throttle device and a compressor. In the first section of the fluid circuit, the refrigerant of the compression refrigerating machine extracts heat energy from the air to be dehumidified. The transfer of the heat energy from the air to be dehumidified to the refrigerant present in a liquid state of matter results in evaporation and thus in the transition to a gaseous state of matter of the refrigerant. The gaseous refrigerant is then pressurized by a compressor, so that the temperature of the gaseous refrigerant is increased. The refrigerant is now introduced into a heat exchanger in which it transfers heat energy to the air within the second section of the refrigeration cycle. Thus, there is a cooling and condensation of the heating means, so that the heat medium is present in a liquid state of aggregation again after the release of the heat energy to the air within the second section of the fluid circuit. By a throttle, the liquid refrigerant is then released and thus cooled. Subsequently, the liquid present and cooled refrigerant is re-introduced into the heat exchanger, which is coupled to the first portion of the fluid circuit, so that the air, which is located within the first portion of the fluid circuit, is cooled, and a condensation of a part of the residual moisture takes place. Depending on the area of application and the size of the sprinkler system in which the dehumidifier is to be installed, various compressors, throttles and refrigerants come into question. In particular, the use of rolling pistons, scroll compressors, reciprocating compressors, screw compressors and turbocompressors as compressors is preferred.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Entfeuchtungsvorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, mittels welcher die Kältemaschine steuerbar ist. Insbesondere ist die Kältemaschine durch die Steuerungseinrichtung einschaltbar und ausschaltbar. Ist die Kältemaschine als Kompressionskältemaschine ausgebildet, ist es bevorzugt, dass der Kompressor der Kompressionskältemaschine mittels der Steuerungseinrichtung steuerbar, insbesondere einschaltbar und ausschaltbar ist. Durch die Steuerung der Kompressionskältemaschine soll verhindert werden, dass die Temperatur der zu entfeuchtenden Luft innerhalb des Fluidkreislaufs vorbestimmte Grenztemperaturen über- bzw. unterschreitet. Beispielsweise soll verhindert werden, dass das sich bildende Kondenswasser einfriert und somit die Entfeuchtungsvorrichtung oder die Sprinkleranlage in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt. Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Temperatur der zu entfeuchtenden Luft, welche sich innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs befindet, in einem Bereich von 3°C bis 40°C zu halten. Dies beugt zudem einer Überhitzung der Luft innerhalb des Fluidkreislaufs und der Fluidleitungen der Sprinkleranlage vor, sodass eine Fehlauslösung der Sprinkleranlage verhindert wird.In a further preferred embodiment, the dehumidifying device according to the invention has a control device, by means of which the refrigerating machine can be controlled. In particular, the chiller can be switched on and off by the control device. If the refrigerating machine is designed as a compression refrigerating machine, it is preferred that the compressor of the compression refrigerating machine can be controlled, in particular switched on and off, by means of the control device. By controlling the Compression chiller is to be prevented that the temperature of the air to be dehumidified within the fluid circuit exceeds or falls below predetermined limit temperatures. For example, it should be prevented that the forming condensation freezes and thus affects the dehumidifier or the sprinkler system in their functionality. In particular, the control device is configured to maintain the temperature of the air to be dehumidified, which is located within the second section of the fluid circuit, in a range of 3 ° C to 40 ° C. This also prevents overheating of the air within the fluid circuit and the fluid lines of the sprinkler system, so that a false triggering of the sprinkler system is prevented.
Die erfindungsgemäße Entfeuchtungsvorrichtung weist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einen ersten Temperaturaufnehmer zum Messen der Temperatur in dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs und/oder einen zweiten Temperaturaufnehmer zum Messen der Temperatur in dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs auf. Der erste Temperaturaufnehmer und/oder der zweite Temperaturaufnehmer ist/sind mit der Steuerungseinrichtung gekoppelt und die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, die Kältemaschine abhängig von den Signalen des ersten Temperaturaufnehmers und/oder des zweiten Temperaturaufnehmers zu steuern. Mittels des ersten Temperaturaufnehmers und des zweiten Temperaturaufnehmers lässt sich die Temperatur der zu entfeuchtenden Luft innerhalb des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs kontinuierlich überwachen. Somit kann zum einen die durch den Temperaturunterschied hervorgerufene Luftströmung gesteuert werden als auch die Kältemaschine bei Über- oder Unterschreitung von Temperaturgrenzwerten ein- bzw. ausgeschaltet werden, sodass das Risiko eines Funktionsausfalls erheblich reduziert ist.In a further preferred embodiment, the dehumidifying device according to the invention has a first temperature sensor for measuring the temperature in the first section of the fluid circuit and / or a second temperature sensor for measuring the temperature in the second section of the fluid circuit. The first temperature sensor and / or the second temperature sensor is / are coupled to the control device and the control device is configured to control the chiller depending on the signals of the first temperature sensor and / or the second temperature sensor. By means of the first temperature sensor and the second temperature sensor, the temperature of the air to be dehumidified within the first section and the second section of the fluid circuit can be continuously monitored. Thus, on the one hand, the air flow caused by the temperature difference can be controlled and the chiller can be switched on or off when temperature limits are exceeded or undercut, so that the risk of a functional failure is considerably reduced.
Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt, die ersten und zweiten Abschnitte horizontal voneinander zu beabstanden, um eine sich aus dem Wechselspiel zwischen Erwärmen und Abkühlen ausbildende Fluidzirkulation zu unterstützen.Alternatively or additionally, it is preferable to space the first and second portions horizontally apart to assist in fluid circulation arising from the interplay between heating and cooling.
Bevorzugt ist ferner eine Entfeuchtungsvorrichtung, bei welcher der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Fluidkreislaufs benachbart zueinander angeordnet sind. Durch die benachbarte Anordnung tritt Luft, welche aus dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs austritt, direkt in den zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs ein. Dadurch, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt unmittelbar aneinander anschließen, kommt es aufgrund der Temperaturdifferenz, welche sich aufgrund der Kühleinrichtung bzw. der Heizeinrichtung in dem ersten Abschnitt bzw. im zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs einstellt, zu einer ausgeprägten Luftströmung innerhalb des Fluidkreislaufs.Furthermore, a dehumidifying device in which the first section and the second section of the fluid circuit are arranged adjacent to one another is preferred. Through the adjacent arrangement, air exiting the first section of the fluid circuit enters directly into the second section of the fluid circuit. Due to the fact that the first section and the second section directly adjoin one another, a pronounced flow of air within the fluid circuit occurs due to the temperature difference that arises due to the cooling device or the heater in the first section or in the second section of the fluid circuit.
Die erfindungsgemäße Entfeuchtungsvorrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs eine fluiddurchlässige Wärmeisolierung angeordnet ist. Die Wärmeisolierung hemmt den Wärmeaustausch zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs. Durch die Wärmeisolierung kann somit ein hohes Temperaturgefälle zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs aufrechterhalten werden. Die Wärmeisolierung ist derart eingerichtet, dass sie von der zu entfeuchtenden Luft durchströmt werden kann. Vorzugsweise weist die Wärmeisolierung eine Gitter- oder Wabenstruktur auf, sodass einerseits der Wärmeaustausch zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs gehemmt ist und andererseits die zu trocknende Luft im Wesentlichen ohne Strömungsverluste die Wärmeisolierung durchströmen kann. Unter Inkaufnahme von Strömungsverlusten können ferner fluiddurchlässige Gewebe- oder Faserstoffe verwendet werden, wie Steinwolle, Glaswolle, Holzwolle, Zellulose oder Hanf. Ferner können auch Granulatmaterialien eingesetzt werden, um eine fluiddurchlässige Wärmeisolierung zu erreichen.The dehumidifying device according to the invention is further developed advantageously in that a fluid-permeable heat insulation is arranged between the first section and the second section of the fluid circuit. The thermal insulation inhibits the heat exchange between the first section and the second section of the fluid circuit. The heat insulation can thus maintain a high temperature gradient between the first section and the second section of the fluid circuit. The heat insulation is set up so that it can be flowed through by the air to be dehumidified. Preferably, the heat insulation on a grid or honeycomb structure, so on the one hand, the heat exchange between the first portion and the second portion of the fluid circuit is inhibited and on the other hand, the air to be dried can flow through the heat insulation substantially without flow losses. Fluid flow permeable fabrics or fibers, such as rockwool, glass wool, wood wool, cellulose, or hemp, may also be used to account for flow losses. Furthermore, granular materials can also be used to achieve a fluid-permeable heat insulation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung ist der erste Abschnitt des Fluidkreislaufs zumindest abschnittsweise von Wärmedämmmaterial umgeben bzw. ummantelt. Dies verhindert zum einen die Kondenswasserbildung an der Außenfläche des Fluidkreislaufs im Bereich des ersten Abschnitts und erhöht ferner den Wirkungsgrad der Entfeuchtungsvorrichtung. Als wärmedämmende Materialien können ebenfalls Steinwolle, Glaswolle oder Materialien, welche Fasern aus natürlichen organischen Materialien aufweisen, verwendet werden. Ferner bieten sich Dämmschäume, wie Polyethylen, Polystyrol, Neopor, Polyurethan, Porenbeton, Bimsstein, Perlite, Blähton, Blähglimmer, Kalziumsilikat oder Schaumglas zur Verwendung als Wärmedämmung an.In a further preferred embodiment of the dehumidifying device according to the invention, the first section of the fluid circuit is at least partially surrounded or encased by thermal insulation material. This prevents on the one hand the condensation on the outer surface of the fluid circuit in the region of the first section and further increases the efficiency of the dehumidifier. Rock wool, glass wool or materials comprising fibers of natural organic materials may also be used as the heat-insulating materials. Furthermore, insulating foams, such as polyethylene, polystyrene, Neopor, polyurethane, aerated concrete, pumice, perlite, expanded clay, expanded mica, calcium silicate or foam glass for use as thermal insulation offer.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung ist an oder in dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs ein Kondensatsammelbehälter angeordnet. In dem Kondensatsammelbehälter wird das Kondensat, welches in dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs aufgrund der Kühlung der Luftströmung anfällt, gesammelt. Vorzugsweise ist der Kondensatsammelbehälter derart angeordnet, dass anfallendes Kondensat im ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs aufgrund der Schwerkraft automatisch in den Kondensatsammelbehälter fällt. An dem Kondensatsammelbehälter ist ein Ablassventil angeordnet, welches über einen Schwimmer schaltbar ist. Mittels des Schwimmers lässt sich der Füllstand des Kondensatsammelbehälters erfassen und kontinuierlich überwachen. Die Schwimmerschaltung des Ablassventils ist derart eingerichtet, dass sich das Ablassventil bei Überschreitung eines ersten Füllstandgrenzwertes öffnet und bei Unterschreitung eines zweiten Füllstandgrenzwertes wieder schließt. Beim Öffnen des Ablassventils wird zumindest ein Teil des innerhalb des Kondensatsammelbehälters befindlichen Kondensats aus der Entfeuchtungsvorrichtung und vorzugsweise ebenfalls aus der Sprinkleranlage abgeführt. Die Schwimmersteuerung des Ablassventils ist ferner vorzugsweise derart eingerichtet, dass die Öffnungszeit des Ablassventils eine Maximalzeit nicht überschreitet und bei Erreichen der maximalen Öffnungszeit automatisch schließt. Sollte es zu einer Funktionsstörung oder einem Funktionsausfall des Schwimmers kommen, kann somit eine Fehlauslösung des Ablassventils verhindert werden.In a further preferred embodiment of the dehumidifying device according to the invention, a condensate collecting tank is arranged on or in the first section of the fluid circuit. In the condensate collector, the condensate which accumulates in the first section of the fluid circuit due to the cooling of the air flow is collected. Preferably, the condensate collection container is arranged such that accumulating condensate in the first section of the fluid circuit due to gravity automatically falls into the condensate collection tank. At the condensate collecting tank a drain valve is arranged, which is switchable via a float. By means of the float, the level of the condensate collection tank can be detected and continuously monitored. The float circuit of the drain valve is set up in such a way that the drain valve opens when a first fill level limit value is exceeded and closes again when it falls below a second fill level limit value. When the drain valve is opened, at least a portion of the condensate within the condensate collector is removed from the dehumidifier and preferably also from the sprinkler system. The float control of the drain valve is further preferably arranged such that the opening time of the drain valve does not exceed a maximum time and closes automatically when reaching the maximum opening time. Should it come to a malfunction or a malfunction of the float, thus a false triggering of the drain valve can be prevented.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung sind in dem Fluidkreislauf, vorzugsweise in den Entfeuchterleitungen, ein oder mehrere Strömungserzeuger angeordnet. Der eine oder die mehreren Strömungserzeuger unterstützen die Luftzirkulation innerhalb des Fluidkreislaufs. Insbesondere bei großen Sprinkleranlagen mit einem ausgedehnten Fluidleitungsnetz ist der Einsatz von Strömungserzeugern vorteilhaft. Insbesondere ist der Einsatz von Strömungserzeugern für Entfeuchtungsvorrichtungen vorteilhaft, bei welchen der erste Abschnitt des Fluidkreislaufs, in welchem die zu entfeuchtende Luft gekühlt wird, und der zweite Abschnitt des Fluidkreislaufs, in welchem die zu entfeuchtende Luft erwärmt wird, derart weit voneinander entfernt angeordnet sind, dass sich eine ausreichende Luftströmung aufgrund des Temperaturunterschieds innerhalb des Fluidkreislaufs allein nicht ausbilden würde.In a further preferred embodiment of the dehumidifying device according to the invention, one or more flow generators are arranged in the fluid circuit, preferably in the dehumidifier lines. The one or more flow generators aid air circulation within the fluid circuit. Especially with large sprinkler systems with an extensive fluid line network, the use of flow generators is advantageous. In particular, the use of flow generators for dehumidifying devices is advantageous in which the first section of the fluid circuit in which the air to be dehumidified is cooled and the second section of the fluid circuit in which the dehumidified air is heated are arranged so far apart from each other, that a sufficient air flow would not form due to the temperature difference within the fluid circuit alone.
Ferner ist eine Entfeuchtungsvorrichtung bevorzugt, bei welcher der eine oder die mehreren Strömungserzeuger als Ventilatoren ausgebildet sind. Insbesondere sind Axialventilatoren bevorzugt, welche innerhalb der Entfeuchterleitungen angeordnet werden, wobei die Rotationsachse der Axialventilatoren im Wesentlichen mit der Längsachse der Entfeuchterleitungen übereinstimmt. Ferner sind elektrisch angetriebene Ventilatoren besonders bevorzugt, welche abhängig von Kenngrößen der Sprinkleranlage oder momentanen Zustandsgrößen regelbar sind.Furthermore, a dehumidifying device is preferred in which the one or more flow generators are designed as fans. In particular, axial fans are preferred, which are arranged within the dehumidifier lines, wherein the axis of rotation of the axial fans substantially coincides with the longitudinal axis of the dehumidifier lines. Furthermore, electrically driven fans are particularly preferred, which are controllable depending on characteristics of the sprinkler system or instantaneous state variables.
In einem weiteren Aspekt wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Trockensprinkleranlage der eingangs genannten Art gelöst, wobei die mindestens eine Fluidleitung mit einer oder mehreren Entfeuchtungsvorrichtungen gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen verbunden ist. Hinsichtlich der Vorteile einer derartigen Sprinkleranlage wird auf die Vorteile der vorstehenden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung verwiesen.In a further aspect, the object underlying the invention is achieved by a dry sprinkler system of the type mentioned above, wherein the at least one fluid line is connected to one or more dehumidifying devices according to one of the preceding embodiments. With regard to the advantages of such a sprinkler system, reference is made to the advantages of the preceding embodiments of the dehumidifying device according to the invention.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockensprinkleranlage umfasst die steuerbare Löschfluidversorgung mindestens ein steuerbares Freigabeventil, welches fluidleitend mit einem Löschfluidvorrat verbunden ist, wobei zwischen dem Freigabeventil und dem Löschfluidvorrat eine oder mehrere Pumpen angeordnet sind oder das Löschfluid des Löschfluidvorrats druckbeaufschlagt ist. Das Freigabeventil ist vorzugsweise Bestandteil einer Trockenalarmventil-Station (TAV-Station), wie sie üblicherweise in Sprinkleranlagen für frostgefährdete Räume eingesetzt wird. Das Löschfluid, z. B. Löschwasser, steht im Bereitschaftszustand der Sprinkleranlage an der Trockenalarmventil-Station an. Die als Sprinkler ausgebildeten Fluidabgabeeinrichtungen können beispielsweise selbsttätig bei Überschreitung einer bestimmten Lufttemperatur, gegebenenfalls durch eine zusätzliche Regelung oder Steuerung, geöffnet werden. Durch den Druckabfall beim Öffnen der Sprinkler öffnet sich das Freigabeventil der Trockenalarmventil-Station, sodass die Fluidleitungen, welche mit druckbeaufschlagter Luft gefüllt sind, von dem Löschwasser geflutet werden. Das Löschwasser wird über die Fluidleitung an die Sprinkler der Sprinkleranlage weitergegeben, um von diesen gezielt auf die Brandfläche abgegeben werden zu können.In a particularly preferred embodiment of the dry sprinkler system according to the invention, the controllable extinguishing fluid supply comprises at least one controllable release valve, which is fluid-conductively connected to an extinguishing fluid supply, wherein one or more pumps are arranged between the release valve and the extinguishing fluid supply or the extinguishing fluid of the extinguishing fluid supply is pressurized. The release valve is preferably part of a dry alarm valve station (TAV station), as is commonly used in sprinkler systems for frost-prone rooms. The extinguishing fluid, z. As fire water, is in the standby state of the sprinkler system to the dry alarm valve station. The designed as a sprinkler fluid dispensing devices, for example, automatically when exceeding a certain air temperature, optionally by an additional control or control can be opened. The pressure drop when opening the sprinklers opens the release valve of the dry alarm valve station so that the fluid lines, which are filled with pressurized air, are flooded by the extinguishing water. The extinguishing water is passed through the fluid line to the sprinklers of the sprinkler system in order to be able to deliver these targeted to the fire area can.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner in einem dritten Aspekt mit einem Verfahren zum Entfeuchten von Luft innerhalb einer Trockensprinkleranlage mittels einer Entfeuchtungsvorrichtung gelöst, mit den Schritten:
- - Erzeugen einer Luftströmung innerhalb eines Fluidkreislaufs, welcher von Entfeuchterleitungen der Entfeuchtungsvorrichtung und einem oder mehreren Abschnitten mindestens einer Fluidleitung der Sprinkleranlage ausgebildet wird; und
- - Abkühlen der Luft innerhalb eines ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs derart, dass aus der Luft Kondensat abgeschieden wird.
- - generating an air flow within a fluid circuit, which is formed by dehumidifier lines of the dehumidifier and one or more sections of at least one fluid line of the sprinkler system; and
- Cooling the air within a first section of the fluid circuit such that condensate is separated from the air.
Vorzugsweise ist die Fluidleitung der Sprinkleranlage mit einer steuerbaren Löschfluidversorgung und einer oder mehreren Fluidabgabeeinrichtungen verbunden. Durch das Erzeugen einer Luftströmung innerhalb des Fluidkreislaufs wird erreicht, dass kontinuierlich mit Restfeuchte beladene Luft den ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs durchströmt und somit, währenddessen die Sprinkleranlage in einem Bereitschaftszustand ist, kontinuierlich Kondensat aus der Luft abgeschieden wird, sodass es zu einer Entfeuchtung der Luft kommt.Preferably, the fluid line of the sprinkler system is connected to a controllable extinguishing fluid supply and one or more fluid delivery devices. By generating an air flow within the fluid circuit is achieved that continuously laden with residual moisture air flows through the first portion of the fluid circuit and thus while the sprinkler system is in a standby state, condensate is continuously separated from the air, so that there is a dehumidification of the air ,
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst den Schritt:
- - Erwärmen der Luft innerhalb eines zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs.
- - Heating the air within a second portion of the fluid circuit.
Dadurch, dass die zu entfeuchtende Luft in dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs abgekühlt wird und in dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs erwärmt wird, kommt es zu einem Temperaturgefälle innerhalb des Fluidkreislaufs. Aufgrund des Temperaturgefälles wird eine Luftströmung innerhalb des Fluidkreislaufs erzeugt. Somit kann bereits ohne externe Strömungserzeuger eine gewisse Luftströmung erzeugt werden, welche zu einer kontinuierlichen Durchströmung des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs führt, in welchem Kondensat aus der zu entfeuchtenden Luft abgeschieden wird.Characterized in that the air to be dehumidified is cooled in the first portion of the fluid circuit and is heated in the second portion of the fluid circuit, there is a temperature gradient within the fluid circuit. Due to the temperature gradient, an air flow is generated within the fluid circuit. Thus, even without external flow generators, a certain air flow can be generated, which leads to a continuous flow through the first section of the fluid circuit, in which condensate is separated from the air to be dehumidified.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst mindestens einen der folgenden Schritte:
- - Ermitteln der Temperatur der Luft in dem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs;
- - Ermitteln der Temperatur der Luft in dem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs.
- - determining the temperature of the air in the first section of the fluid circuit;
- - Determining the temperature of the air in the second section of the fluid circuit.
Das Abkühlen der Luft innerhalb des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs und/oder das Erwärmen der Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs erfolgt in dieser Ausführungsform des Verfahrens in Abhängigkeit von den ermittelten Temperaturen. Es erfolgt somit eine Steuerung der Lufterwärmung bzw. -abkühlung. Somit wird verhindert, dass die zu entfeuchtende Luft an verschiedenen Stellen des Fluidkreislaufs bestimmte Temperaturschwellenwerte über bzw. -unterschreitet. Bei einer Unterschreitung einer Temperatur von etwa 3°C im Bereich des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs kann es zu einem Einfrieren des sich bildenden Kondensats kommen, wodurch die Funktionsfähigkeit der Entfeuchtungsvorrichtung oder der Sprinkleranlage beeinträchtigt werden kann. Vorzugsweise wird die Erwärmung der Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs derart geregelt, dass die Luft im Bereich des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs eine Temperatur von 40°C nicht überschreitet. Dies verhindert eine unbeabsichtigte Auslösung der Sprinkleranlage.The cooling of the air within the first section of the fluid circuit and / or the heating of the air within the second section of the fluid circuit takes place in this embodiment of the method as a function of the determined temperatures. There is thus a control of the air heating or cooling. This prevents the air to be dehumidified at different points of the fluid circuit from exceeding or falling below certain temperature threshold values. If the temperature falls below about 3 ° C. in the region of the first section of the fluid circuit, freezing of the condensate which forms may occur, which may impair the functionality of the dehumidifying device or of the sprinkler system. Preferably, the heating of the air within the second portion of the fluid circuit is controlled so that the air in the region of the second portion of the fluid circuit does not exceed a temperature of 40 ° C. This prevents unintentional triggering of the sprinkler system.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise durch den Schritt:
- - Abführen des Kondensats aus der Entfeuchtungsvorrichtung oder der Sprinkleranlage
- - Drain the condensate from the dehumidifier or sprinkler system
Vorzugsweise umfasst das Abführen des Kondensats aus der Entfeuchtungsvorrichtung oder der Sprinkleranlage einen, mehrere oder sämtliche der folgenden Schritte:
- - Sammeln des Kondensats innerhalb eines Kondensatsammelbehälters;
- - Erfassen des Füllstandes des Kondensatsammelbehälters mittels eines Schwimmers;
- - Öffnen eines Ablassventils bei Überschreitung eines ersten Grenzwertes des Füllstandes des Kondensatsammelbehälters;
- - Schließen des Ablassventils bei Unterschreitung eines zweiten Grenzwertes des Füllstandes des Kondensatsammelbehälters.
- - Collecting the condensate within a condensate collection tank;
- - Detecting the level of the condensate collection tank by means of a float;
- - Opening a drain valve when exceeding a first limit of the level of the condensate collection tank;
- - Close the drain valve when falling below a second limit of the level of the condensate collection tank.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Erzeugen der Luftströmung innerhalb des Fluidkreislaufs den Schritt:
- - Antreiben eines oder mehrerer Strömungserzeuger, insbesondere eines oder mehrerer Ventilatoren.
- - Driving one or more flow generator, in particular one or more fans.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Darstellungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:
-
1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sprinkleranlage mit einer erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung; -
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung in einer schematischen Darstellung; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Entfeuchtungsvorrichtung; und -
4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens als Blockdiagramm.
-
1 an embodiment of the sprinkler system according to the invention with a dehumidifying device according to the invention; -
2 an embodiment of the dehumidifying device according to the invention in a schematic representation; -
3 a further embodiment of the dehumidifying device according to the invention; and -
4 an embodiment of the method according to the invention as a block diagram.
Gemäß
Die steuerbare Löschfluidversorgung
Wird die dargestellte Sprinkleranlage
Zusätzlich weist die Entfeuchtungsvorrichtung
Das anfallende Kondensat fällt durch Schwerkrafteinwirkung in einen Kondensatsammelbehälter
An dem ersten Abschnitt
Außerdem ist an dem zweiten Abschnitt
Zwischen dem ersten Abschnitt
Der erste Abschnitt
An der Entfeuchterleitung
- - Erzeugen einer Luftströmung innerhalb eines Fluidkreislaufs (
211 ).
- Generating an air flow within a fluid circuit (
211 ).
Der Fluidkreislauf wird dabei von Entfeuchterleitungen der Entfeuchtungsvorrichtung und einem oder mehreren Abschnitten mindestens einer Fluidleitung der Sprinkleranlage ausgebildet. Der Schritt Erzeugen der Luftströmung innerhalb des Fluidkreislaufs umfasst ferner den Schritt:
- - Antreiben eines oder mehrerer Strömungserzeuger, insbesondere eines oder mehrerer Ventilatoren (
213 ).
- Driving one or more flow generators, in particular one or more fans (
213 ).
Das Verfahren umfasst ferner die Schritte:
- - Ermitteln der Temperatur der Luft in einem ersten Abschnitt des Fluidkreislaufs (
221 ); und - - Ermitteln der Temperatur der Luft in einem zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs (
225 ).
- Determining the temperature of the air in a first section of the fluid circuit (
221 ); and - Determining the temperature of the air in a second section of the fluid circuit (
225 ).
Abhängig von den ermittelten Temperaturen in dem ersten und den zweiten Abschnitt des Fluidkreislaufs werden entweder die Schritte:
- - Abkühlen der Luft innerhalb des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs derart, dass aus der Luft Kondensat abgeschieden wird (
223 ); und - - Erwärmen der Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs (
227 ) oder der Schritt: - - Unterbrechen des Kühlens der Luft innerhalb des ersten Abschnitts des Fluidkreislaufs und des Erwärmens der Luft innerhalb des zweiten Abschnitts des Fluidkreislaufs (
229 )
- Cooling the air within the first section of the fluid circuit such that condensate is separated from the air (
223 ); and - Heating the air within the second section of the fluid circuit (
227 ) or the step: - Interrupting the cooling of the air within the first section of the fluid circuit and the heating of the air within the second section of the fluid circuit (
229 )
Ferner umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Abführen des Kondensats aus der Entfeuchtungsvorrichtung oder der Sprinkleranlage (
231 ).
- - removing the condensate from the dehumidifying device or the sprinkler system (
231 ).
Das Abführen des Kondensats aus der Entfeuchtungsvorrichtung oder der Sprinkleranlage umfasst die folgenden Schritte:
- - Sammeln des Kondensats innerhalb eines Kondensatsammelbehälters (
233 ); - - Erfassen des Füllstandes des Kondensatsammelbehälters mittels eines Schwimmers (
235 ); - - Öffnen eines Ablassventils bei Überschreitung eines ersten Grenzwertes des Füllstandes des Kondensatsammelbehälters (
237 ); und - - Schließen des Ablassventils bei Überschreitung eines zweiten Grenzwertes des Füllstandes des Kondensatsammelbehälters (
239 ).
- - collecting the condensate within a condensate collection tank (
233 ); - - Detecting the level of the condensate collection tank by means of a float (
235 ); - - Opening a drain valve when a first limit value of the condensate tank level is exceeded (
237 ); and - - closing the drain valve when exceeding a second limit of the condensate tank level (
239 ).
Claims (20)
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