DE69326869T2 - Verfahren zur Steuerung der Temperatur eines klimatisierten Raumes unter Verwendung eines Kryogens - Google Patents

Description

TECHNISCHES GEBIET
• Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Luftklimatisierungs- und -kühlsysteme und insbesondere auf die Verwendung eines Kryogens zum Steuern der Temperatur eines klimatisierten Raums bei stationären und transportablen Anwendungen von Luftklimatisierungs- und -kühlsystemen.
STAND DER TECHNIK
• Stationäre und transportable Anwendungen von Luftklimatisierungs- und -Transport-Kühlsystemen steuern die Temperatur eines klimatisierten Raums auf einen vorbestimmten Temperaturbereich benachbart zu einem vorbestimmten Temperatureinstellpunkt, wobei die transportablen Einrichtungen solche umfassen, die mit normalen Lastwagen, Kombinationen von Zugmaschine und Anhänger, gekühlten Containern und dergleichen verwendet werden. Solche Luftklimatisierungs- und Kühlsysteme benutzen konventionell ein Chlorfluor-Kohlenwasserstoff-Kühlmittel (CFC) in einem mechanischen Kühlzyklus. Der mechanische Kühlzyklus erfordert einen Kühlmittel-Kompressor, der durch einen Primärantrieb angetrieben wird, der oft eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, wie beispielsweise einen Dieselmotor. Wegen der vermuteten zerstörenden Wirkung von CFCs auf das stratosphärische Ozon (O&sub3;) sucht man nach praktischen Alternativen zu der Verwendung von CFCs in Luftklimatisierungs- und -kühlsystemen.
• Die Verwendung eines Kryogens, d. h. eines Gases, das auf einen sehr kalten flüssigen Zustand komprimiert worden ist, wie z. B. Kohlenstoffdioxid (CO&sub2;) und Stickstoff (142), in Luftklimatisierungs- und -kühlsystemen ist besonders attraktiv, weil zusätzlich zur Beseitigung des Bedarfs für ein CFC auch die Notwendigkeit eines Kompressors und eines zugehörigen Primärantriebs eliminiert wird.
• Es wird Bezug genommen auf das zum Stand der Technik gehörende Dokument FR-A- 2183821, das ein Verfahren offenbart, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist. In einem Kühlmodus leitet das mit flüssigem Stickstoff arbeitende Kühlsystem dieses Dokuments flüssigen Stickstoff in Primärwicklungen eines Verdampfers. Der von den Verdampferwicklungen abgegebene Stoff, der verdampfter flüssiger Stickstoff ist, wird durch einen Luftmotor geleitet, der ein Gebläse antreibt, das Luft zwischen dem Verdampfer und einem Laderaum zirkuliert. Der verdampfte Stickstoff von dem Luftmotor wird in Sekundärwicklungen des Verdampfers geleitet, und der verdampfte Stickstoff wird dann in die Atmosphäre abgeblasen. In einem Heiz- und Entfroster-Modus wird flüssiger Stickstoff in einem Umgebungsluft-Wärmetauscher verdampft und dann durch eine Heizvorrichtung geleitet, die einen Brenner aufweist. Der erhitzte Stickstoff, der auf 538ºC (1000ºF) erhitzt wird, wird dann durch den Verdampfer und den Luftmotor geleitet. Wenn der Heizzyklus durch ein Signal zum Entfrosten des Verdampfers eingeleitet wurde, wird der Entfrosterzyklus beendet als Funktion einer vorbestimmten Beziehung zwischen der Temperatur der Auslaßluft und der Temperatur des Stickstoffs, der in die Atmosphäre abgeblasen wird.
• Die vorliegende Erfindung besteht in einem Verfahren zum Steuern der Temperatur eines klimatisierten Raums mit den Schritten:
• - Bereitstellen eines Vorrats von Kryogen, der Kryogen in einem flüssigen Zustand enthält,
• - Bereitstellen eines Fluidströmungsweges für das Kryogen,
• - Bereitstellen einer Wärmetauscheinrichtung in dem Strömungsweg,
• - Bewegen von Luft von dem klimatisierten Raum in Wärmetauschbeziehung mit der Wärmetauscheinrichtung,
• - Bereitstellen einer Heizeinrichtung in dem Strömungsweg,
• - Erhitzen des Kryogens mittels der Heizeinrichtung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Klimazustand,
• - Bereitstellen einer Kryogen-Vorheizeinrichtung, und
• - Verdampfen des flüssigen Kryogens mittels der Vorheizeinrichtung, um den Erhitzungsschritt zu unterstützen,
• - gekennzeichnet durch den Schritt der Verwendung von Kryogen, das durch den Erhitzungsschritt erhitzt ist, um den Vorheizschritt zu unterstützen, indem Wärme zu dem Kryogen zugeführt wird, in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Klimazustand.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher, die nur als Beispiel gezeigt sind:
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Kühlsystems, das gemäß den Lehren der Erfindung konstruiert ist, wobei ein Heizzyklus durch Verwendung von erhitztem Kryogen unterstützt wird, um eine Kryogen-Vorheizeinrichtung zu unterstützen, wenn die Temperatur des erhitzten Kryogens die Umgebungstemperatur übersteigt; und
• Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Kühlsystems, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, das erhitztes Kryogen verwendet, um eine Vorheizeinrichtung während eines Heizzyklus zu unterstützen, ähnlich dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1, mit der Ausnahme, daß das erhitzte Kryogen an einem unterschiedlichen Punkt in dem Kryogenströmungsweg entnommen wird, und wobei eine einzige Vorheizwicklung in der Vorheizeinrichtung verwendet wird, unabhängig davon, ob erhitztes Kryogen oder Umgebungsluft verwendet wird, um die Vorheizeinrichtung zu unterstützen.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
• Bei Verwendung in der folgenden Beschreibung und in den Ansprüchen umfaßt der Begriff "klimatisierter Raum" jeden Raum, der im Hinblick auf die Temperatur und/oder Feuchtigkeit gesteuert werden soll, einschließlich stationärer und Transportanwendungen für die Bewahrung von Nahrungsmitteln und anderen verderblichen Produkten, die Aufrechterhaltung einer geeigneten Atmosphäre für den Transport industrieller Produkte, Raumklimatisierung für die menschliche Bequemlichkeit und dergleichen. Der Begriff "Kühlsystem" wird verwendet, um allgemein sowohl Luftklimatisierungssysteme für die menschliche Bequemlichkeit als auch Kühlsysteme für die Bewahrung von verderblichen Gütern und für den Transport von industriellen Produkten abzudecken. Auch wenn festgestellt wird, daß die Temperatur eines klimatisierten Raums auf einen vorgewählten Temperatureinstellpunkt gesteuert wird, ist darunter zu verstehen, daß die Temperatur des klimatisierten Raums auf einen vorbestimmten Temperaturbereich benachbart zu dem gewählten Temperatureinstellpunkt gesteuert wird. In den Figuren sind Ventile, die normalerweise offen (n. o.) sind, mit einem leeren Kreis veranschaulicht, und Ventile, die normalerweise geschlossen (n. o.) sind, sind mit einem "X" innerhalb eines Kreises veranschaulicht. Natürlich kann die zugehörige elektrische oder elektronische Steuerung, die nachstehend "elektrische Steuerung" genannt wird, verändert werden, um die gezeigten entregten Zustände umzukehren. Ein Pfeil, der in den Figuren mit seiner Spitze auf ein Ventil zeigt, deutet an, daß das Ventil durch die elektrische Steuerung gesteuert wird oder gesteuert werden kann.
• Die Erfindung ist geeignet zur Verwendung, wenn ein Kühlsystem zu einem einzigen klimatisierten Raum gehört, der auf einen vorgewählten Temperatureinstellpunkt gesteuert werden soll, und die Erfindung ist auch geeignet zur Verwendung, wenn ein Kühlsystem zu einer Anwendung mit Abteilungen gehört, d. h. wenn ein klimatisierter Raum wenigstens in erste und zweite getrennte klimatisierte Räume unterteilt ist, die individuell auf vorgewählte Temperatureinstellpunkte gesteuert werden sollen. Bei einer Anwendung mit Abteilen kann z. B. ein klimatisierter Raum verwendet werden, um eine gefrorene Ladung zu klimatisieren, und der andere für eine frische Ladung, oder für Kombinationen, je nach Wunsch.
• Unter Bezugnahme nunmehr auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 ist dort ein Kühlsystem 10 gezeigt, das zur Verwendung mit irgendeinem klimatisierten Raum geeignet ist und das insbesondere gut geeignet ist zur Verwendung bei normalen Lastwagen, Kombinationen von Zugmaschine und Anhänger, Behältern und dergleichen, wobei das Wort "Fahrzeug" verwendet wird, um allgemein auf die verschiedenen Transportfahrzeuge Bezug zu nehmen, die Kühlsysteme verwenden.
• Das Kühlsystem 10 kann in stationären oder Transportanwendungen verwendet werden, wobei die Bezugszahl 12 allgemein ein Fahrzeug in einer Transportanwendung und eine Umhüllungswand in einer stationären Anwendung bezeichnet. Das Kühlsystem 10 kann verwendet werden, um einen einzigen klimatisierten Raum 14 zu klimatisieren, der auf einen vorgewählten Temperatureinstellpunkt klimatisiert werden soll, und auch um zwei oder mehr getrennte klimatisierte Räume auf vorgewählte Temperatureinstellpunkte zu klimatisieren. Nur für Beispielszwecke veranschaulichen die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung das Kühlsystem 10 zur Steuerung der Temperatur eines einzigen klimatisierten Raumes 14.
• Mehr speziell umfaßt das Kühlsystem 10 ein Gefäß 16, das ein geeignetes Kryogen enthält, wie beispielsweise Stickstoff (N&sub2;) oder Kohlenstoffdioxid (CO&sub2;), wobei eine flüssige Phase davon bei 18 gezeigt ist und wobei eine Dampfphase, die oberhalb der flüssigen Phase angeordnet ist, bei 20 gezeigt ist. Das Gefäß 16 kann z. B. gefüllt werden, indem eine erdgestützte Vorrichtung, die allgemein bei 22 gezeigt ist, an eine Versorgungslinie oder Leitung 24 angeschlossen wird, die ein Ventil 26 aufweist.
• Der Dampfdruck in dem Gefäß 16 wird oberhalb eines vorbestimmten Drucks durch eine Druckregelanordnung 28 gehalten, die über Leitungen 30 und 31 zwischen unteren und oberen Punkten des Gefäßes 16 angeschlossen ist. Wenn das verwendete Kryogen z. B. CO&sub2; ist, muß der Druck in dem Gefäß 16 oberhalb des Tripelpunkts für CO&sub2;, d. h. 518 kPa (75,13 psia) gehalten werden. Ein Ventil 32, eine Verdampferwicklung 34 und ein Ventil 36 sind zwischen den Leitungen 30 und 31 angeschlossen. Das Ventil 32 öffnet sich, wenn der Druck in dem Gefäß 16 auf einen vorbestimmten Wert abfällt, wodurch flüssiges Kryogen in die Verdampferwicklung 34 eingelassen wird. Die Verdampferwicklung 34 ist der Umgebungstemperatur außerhalb des Fahrzeugs 12 ausgesetzt. Ein Druckregulierventil 36 hält den Dampfdruck in dem Gefäß 16 auf einem vorbestimmten Niveau, das für einen optimalen Betrieb des Systems und/oder zum Verhindern der Bildung von CO&sub2;-Schlamm in dem Gefäß 16 gewählt ist, wenn das Kryogen CO&sub2; ist.
• Ein Druckablese-Sicherheitsventil 38 ist in der Leitung 30 an einem Punkt vorgesehen, wo der Dampfdruck in dem Gefäß 16 direkt gemessen werden kann. Ein Entlüftungsventil 40 ist auch vorgesehen, um den Füllvorgang zu erleichtern. Bei Verwendung von CO&sub2; als ein Beispiel für das Kryogen kann das Gefäß 16 mit CO&sub2; unter einem anfänglichen Druck von etwa 690 kPa (100 psia) und mit einer Anfangstemperatur von etwa -50ºC (-58ºF) eingefüllt werden. Natürlich können andere Drücke und Temperaturen verwendet werden als in diesem Beispiel, wie z. B. ein Anfangsdruck von etwa 2068 kPa (300 psia) und eine Anfangstemperatur von etwa -17,8ºC (0ºF).
• Es ist ein erster Kryogen-Fluidströmungsweg 42 vorgesehen, der flüssiges Kryogen 18 von dem Gefäß 16 über eine Leitung 44 abzieht. Die Leitung 44 erstreckt sich von einem niedrigen Punkt des Gefäßes 16 zu einem T-Stück 46. Der erste Strömungsweg 42 setzt sich von dem T-Stück 46 zu einem ersten Wärmetauscher 48 über eine Leitung 50 fort, die ein Strömungsregelventil 52 und ein T-Stück 54 aufweist. Der erste Strömungsweg 42 setzt sich von dem ersten Wärmetauscher 48 zu einer Luftbewegungseinrichtung 56 fort. Die Luftbewegungseinrichtung 56 zieht Luft von dem klimatisierten Raum 14 in eine Luftklimatisierein richtung oder -vorrichtung 58, die den ersten Wärmetauscher 48 umfaßt. Klimatisierte Luft wird zurück in den klimatisierten Raum 14 durch die Luftbewegungseinrichtung 56 entlassen. Die Luftbewegungseinrichtung 56 weist einen Ventilator oder ein Gebläse 60 auf, der/das durch verdampftes Kryogen in einem geeigneten dampfbetriebenen Motor oder einer Turbine 62 angetrieben ist, der/die nachstehend als dampfbetriebener Motor 62 bezeichnet wird.
• Der erste Wärmetauscher 48 ist so dimensioniert und konfiguriert und die Strömungsrate des Kryogens wird über das Strömungsregelventil 52 so eingestellt, daß das flüssige Kryogen 18 vollständig verdampft, und somit wird verdampftes Kryogen an einem Ausgangsende des Wärmetauschers 48 zur Verfügung gestellt. Der erste Strömungsweg 42 setzt sich von dem Wärmetauscher 48 zu einem Eingang des dampfbetriebenen Motors 62 über eine Leitung 64 fort, die ein Rückdruck-Regulierventil 66 und ein Expansionsventil 68 aufweist. Das Expansionsventil 68, das das verdampfte Kryogen isenthalpisch (mit konstanter Enthalpie) entspannt, bevor es dem dampfbetriebenen Motor 62 zugeführt wird, kann eine von Hand einstellbare Öffnung haben, oder die Öffnungsgröße kann durch eine elektrische Steuerung 70 gesteuert werden. Der dampfbetriebene Motor 62 expandiert das verdampfte Kryogen isentropisch (mit konstanter Entropie) und treibt das Gebläse 60 an, während der Druck und die Temperatur des Kryogens vermindert werden.
• Ein Ausgang des dampfbetriebenen Motors 62 ist mit einem zweiten Wärmetauscher 74 verbunden, der über eine Leitung 76 zu der Luftklimatisiervorrichtung 58 gehört und der den ersten Strömungsweg 42 fortsetzt. Der erste Strömungsweg 42 setzt sich dann von dem Ausgang des zweiten Wärmetauschers 74 über eine Leitung 77 zu einem T-Stück 78 fort. Bei einer Anwendung mit verschiedenen Abteilen könnte der zweite Wärmetauscher 74 zu einem zweiten klimatisierten Raum gehören, der einen Temperatureinstellpunkt z. B. oberhalb des Temperatureinstellpunkts des klimatisierten Raums 14 hat.
• Bis zu diesem Punkt der Beschreibung kann der erste Strömungsweg 42 einen Kühlzyklus für den klimatisierten Raum 14 bieten, wenn die Temperatur des klimatisierten Raums 14 oberhalb eines vorbestimmten engen Temperaturbereichs in bezug auf den Temperatureinstellpunkt ist, der über einen Temperatureinstellpunkt-Wähler 80 gewählt wird. Das die Strömung regulierende Zuführventil 52 wird durch die elektrische Steuerung 70 als Funktion der Systembedingungen in jedem Augenblick gesteuert. Z. B. kann das Strömungsregulierventil 52 als Funktion des gewünschten Temperatureinstellpunkts, der tatsächlichen Temperatur des klimatisierten Raums 14 und der Umgebungstemperatur gesteuert werden.
• Die Temperatur des klimatisierten Raums 14 wird entweder durch einen oder durch beide Temperatursensoren 82 und 84 für Rücklaufluft und Abgabeluft abgefühlt. Der Temperatursensor 82 fühlt die Temperatur der Luft, die zu der Luftklimatisierungsvorrichtung 58 zurückgeht, wobei die Rücklaufluft durch einen Pfeil 86 angedeutet ist. Der Temperatursensor 84 fühlt die Temperatur der Luft, die von der Luftklimatisiervorrichtung 58 abgegeben wird, wobei die Abgabeluft durch einen Pfeil 88 angedeutet ist. Die Temperatur der Umgebungsluft wird durch einen Umgebungsluft-Temperatursensor 90 abgefühlt. Die klimatisierte Luft 88, die sich aus der Wärmeaustauschbeziehung zwischen der Rücklaufluft 86 und den Wärmetauschern 48 und 74 ergibt, wird in den klimatisierten Raum 14 zurückgeleitet.
• Die Luft von dem klimatisierten Raum 14 mischt sich nicht mit Kryogen an irgendeinem Punkt in den Kühlsystemen der Erfindung. Somit gibt es niemals eine Verunreinigung des klimatisierten Raums 14 mit Kryogen. Das Kühlsystem 10 kann in Kombination mit Anordnungen verwendet werden, die CO&sub2; in einen klimatisierten Raum zur schnellen Temperaturverminderung und/oder zur Bewahrung der Beladung injizieren. Bei solchen kombinierten Anwendungen kann das Gefäß 16 als Quelle für das CO&sub2; verwendet werden.
• Ein Temperatursensor 92 ist angebracht, um die Oberflächentemperatur des Wärmetauschers 48 an einer Stelle an oder nahe dem Ausgangsende des Wärmetauschers 48 abzufühlen, um festzustellen, wenn die Verdampfung nicht 100% betragen kann, z. B. wenn sich Oberflächeneis an dem Wärmetauscher 48 aufbaut. Somit kann der Temperatursensor 92 verwendet werden, um es der elektrischen Steuerung 70 zu ermöglichen, einen Entfroster-Modus oder -zyklus einzuleiten.
• Die elektrische Steuerung 70 subtrahiert die Temperatur des klimatisierten Raums 14, wie durch den Rückluft-Sensor 82 angedeutet, z. B. von dem Temperatureinstellpunkt, der über den Einstellpunktwähler 80 gewählt wurde, um ein ΔT zu liefern, das negativ ist, wenn die Temperatur des klimatisierten Raums 14 oberhalb des Einstellpunkts ist, und positiv, wenn sie unterhalb des Einstellpunkts ist. Ein negatives ΔT löst einen Kühlzyklus aus, was zur Folge hat, daß die Strömung des flüssigen Kryogens 18 von dem Gefäß 16 durch den ersten Strömungsweg 42 gesteuert wird, der die ersten und zweiten Wärmetauscher 48 und 74 umfaßt.
• Ein positives ΔT löst einen Heizzyklus aus und, wie soeben erwähnt, kann ein Heizzyklus auch durch Defroster-Fühlmittel ausgelöst werden, wie beispielsweise den Wicklungstemperatursensor 92 oder einen Zeitgeber, um Wassereis zu schmelzen, das sich an den Wärmetau schern 48 und 74 während eines Kühlzyklus aufbauen kann. In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist ein Heizzyklus durch einen zweiten Kryogen-Strömungsweg 94 implementiert, der zwischen den T-Stücken 46 und 54 eingeschaltet ist. Der zweite Kryogen-Strömungsweg 94 weist eine Kryogen-Heizeinrichtung 96 und eine Kryogen-Vorheizeinrichtung 98 auf.
• Die Kryogen-Heizeinrichtung 96 weist eine Wärmetauscher-Wicklung 100 auf, die in den zweiten Kryogen-Strömungsweg 94 über Leitungen 102 und 104 eingeschaltet ist, wobei die Leitung 102 die Wärmetauscher-Wicklung 100 mit der Kryogen-Vorheizeinrichtung 98 über ein Strömungsregelventil 106 verbindet und wobei die Leitung 104 die Wärmetauscher- Wicklung 100 mit dem T-Stück 54 verbindet. Die Heizeinrichtung 96 weist einen Brennstoffvorrat 108 auf, der an einen Brenner 110 mittels einer Leitung 112 angeschlossen ist, die ein Ventil 114 aufweist. Der Brennstoff von dem Brennstoffvorrat 108 kann z. B. verflüssigtes natürliches Gas, Propan, Dieselkraftstoff und dergleichen umfassen. Bei einer stationären Anwendung können andere Wärmequellen verwendet werden, um das Kryogen zu erhitzen, einschließlich Elektrizität, heiße Flüssigkeiten, Dampf, Abgase und dergleichen. Wenn ein Heizzyklus erforderlich ist, um die Einstellpunkttemperatur zu erreichen und zu halten oder um die Wärmetauscher 48 und 74 zu entfrosten, öffnet die Steuerung 70 das Ventil 114, während gleichzeitig der Brenner 110 gezündet wird. Ein steuerbarer Entfrosterdämpfer 115 kann vorgesehen sein, wobei der Dämpfer 115 während eines Entfrosterzyklus geschlossen ist, um warme Luft daran zu hindern, in den klimatisierten Raum 14 abgegeben zu werden.
• Die Vorheizeinrichtung 98 weist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung erste und wählbare parallele Strömungswege 116 und 118 auf, die zwischen T-Stücken 120 und 122 angeschlossen sind. Das T-Stück 120 ist mit dem ersten Strömungsweg 42 an dem T-Stück 46 verbunden, und das T-Stück 122 ist mit der Heizeinrichtung 96 verbunden. Der erste parallele Strömungsweg 116 umfaßt eine Umgebungsschleife 124, die zwischen den T- Stücken 120 und 122 über eine Leitung 126 angeschlossen ist, die ein Ventil 128 aufweist. Die Umgebungsschleife 124 ist so angeordnet, daß sie jegliches durchfließendes Kryogen der Umgebungstemperatur aussetzt, wodurch das flüssige Kryogen 18 vorgewärmt und wenigstens ein Teil davon verdampft wird, bevor das Kryogen die Heizeinrichtung 96 erreicht.
• Der zweite parallele Strömungsweg 118 weist eine Wärmetauscheinrichtung 130 auf, die außerhalb des klimatisierten Raums 14 angeordnet ist, wobei die Wärmetauscheinrichtung 130 eine Wärmetauschwicklung 132 aufweist, die durch ein Gehäuse 134 umgeben ist. Die Wärmetauscherwicklung 132 ist zwischen den T-Stücken 120 und 122 über eine Leitung 136 angeschlossen, die ein Ventil 138 aufweist. Das Gehäuse 134 weist einen Einlaß 140 und einen Auslaß 142 auf.
• Die Vorheizeinrichtung 98 ist vorgesehen, um so viel wie möglich von dem Brennstoffvorrat 108 während eines Heizzyklus zu konservieren, wobei es üblich ist, eine Umgebungsschleife 124 zum Vorheizen von Kryogen vor dem Erhitzen des Kryogens mittels in einem Brenner 110 verbrannten Brennstoffs vorzusehen. Es gibt im Winter viele Augenblicke, wo die Umgebungstemperatur ein sehr geringes Vorheizen bietet. Das erhitzte Kryogen in einem Heizzyklus, selbst nachdem es sowohl die ersten und die zweiten Wärmetauscher 48 und 74 durchlaufen hat, befindet sich oft weit oberhalb des Gefrierens, wobei die Temperatur von der Temperatur des klimatisierten Raums 14 abhängt. Die vorliegende Erfindung benutzt das erhitzte Kryogen, nachdem es durch die Wärmetauscher 48 und 74 hindurchgegangen ist, um die Vorheizeinrichtung 98 beim Zuführen von Wärme zu dem Kryogen zu unterstützen, wenn die Temperatur des Kryogens an diesem Punkt des Strömungswegs die Umgebungstemperatur übersteigt.
• Insbesondere ist ein Temperatursensor 144 angeordnet, um die Temperatur des Kryogens abzufühlen, wenn dieses aus dem zweiten Wärmetauscher 74 austritt, und diese Information an die elektrische Steuerung 70 zu liefern, die dann die durch den Sensor 144 abgefühlte Temperatur mit der Umgebungstemperatur vergleicht, die durch den Umgebungsluftsensor 90 abgefühlt wird. Wenn die Temperatur der Umgebungsluft die Temperatur des Kryogens übersteigt, das aus dem zweiten Wärmetauscher 74 austritt, öffnet die Steuerung 70 während eines Heizzyklus das Ventil 128, um flüssiges Kryogen 18 durch den ersten parallen Weg 116 zu leiten. Wenn die Temperatur der Umgebungsluft geringer ist als die Temperatur des Kryogens, das aus dem zweiten Wärmetauscher 74 austritt, öffnet die elektrische Steuerung 70 das Ventil 138, um flüssiges Kryogen 18 durch die Wärmetauscherwicklung 132 zu leiten.
• Das aus dem zweiten Wärmetauscher 74 austretende Kryogen wird über eine Leitung 77 zu dem T-Stück 78 geführt, wobei eine Seite des T-Stücks 78 mit einer Auslaßleitung 146 über ein Ventil 148 verbunden ist. Die verbleibende Seite des T-Stücks 78 ist mit dem Eingang 140 des Wärmetauschergehäuses 130 über eine Leitung 150 verbunden, die ein Ventil 152 aufweist. Während eines Heizzyklus, um den Einstellpunkt zu erreichen, oder während eines Heizzyklus, der eingeleitet wird, um die Wärmetauscher 48 und 74 zu entfrosten, wenn die elektrische Steuerung 70 feststellt, daß die Temperatur des Kryogens, das aus dem zweiten Wärmetauscher 74 austritt, höher ist als die Umgebungstemperatur, schließt somit die Steuerung 70 das Ventil 148 und öffnet die Ventile 138 und 152, um zu ermöglichen, daß Kryo gen, das normalerweise in die Atmosphäre abgegeben würde, die Vorheizeinrichtung 98 unterstützt.
• Am Beginn eines Heiz- oder Entfrosterzyklus kann die Temperatur des Kryogens, das aus dem zweiten Wärmetauscher 74 austritt, niedriger sein als die Umgebungsluft, und somit würde die Umgebungsschleife 124 anfänglich gewählt, um das Vorheizen durchzuführen. Während sich das Kryogen während des gleichen Heizzyklus oder Entfrosterzyklus aufheizt, kann ein Punkt erreicht werden, wo die Temperatur des austretenden Kryogens die Umgebungstemperatur übersteigt. Die Steuerung 70 würde dann die Ventile 128 und 148 schließen, und das Ventil 138 öffnen, um die Kryogen-Vorheizanordnung von dem Weg 116 auf den Weg 118 zu schalten, um erhitztes Kryogen zum Durchführen der Vorerwärmung zu verwenden.
• In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 wird die Kryogenströmung durch die Luftbewegungseinrichtung 56 durch die Menge von Kryogen bestimmt, das durch die Wärmetauscher 48 und 74 in jedem Augenblick strömt. Wenn die Temperatur des klimatisierten Raums 14 sich auf der gewünschten Einstellpunkttemperatur befindet, und falls die klimatisierte Beladung in dem klimatisierten Raum 14 eine frische Beladung ist, die eine kontinuierliche Luftzirkulation erfordert, könnte die Steuerung 70 als eine Option zwischen Kühl- und Heizzyklen pendeln, um den Einstellpunkt mit Luftzirkulation aufrechtzuerhalten; oder, wie nachstehend beschrieben werden wird, es könnte ein unabhängiger Strömungweg für den Dampfmotor 62 vorgesehen sein, der die Wärmetauscher umgeht, um einen Null-Zyklus mit Luftströmung zu schaffen.
• Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Kühlsystems 178. Sie veranschaulicht eine Anordnung, die eine unabhängige Kontrolle über die Luftbewegungseinrichtung 56 schafft, und die jedes gewünschte Luftbewegungsvolumen in dem klimatisierten Raum 14 schafft, unabhängig von der Menge des Kryogens, das durch die Wärmetauscher 48 und 74 strömt. Die veranschaulichte Anordnung gestattet auch einen Betrieb der Luftbewegungseinrichtung 56 mit einer Null-Strömung von Kryogen durch die Wärmetauscher 48 und 74 und gestattet es, einen Null-Zyklus einzuleiten, wenn die Temperatur des klimatisierten Raums 14 "zufriedenstellend" ist. d. h. weder einen Kühlzyklus noch einen Heizzyklus erfordert, um die Temperatur des klimatisierten Raums 14 innerhalb eines "Null"-Temperaturbereichs benachbart zu der gewählten Einstellpunkttemperatur zu halten. Fig. 2 veranschaulicht auch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das ähnlich dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 "gebrauchtes" Kryogen in einer Kryogen-Vorheizanordnung verwendet, während die beiden Vorheizeinrichtungen 116 und 118 des Ausführungsbeispiels von Fig. 1 kombiniert sind.
• Insbesondere weist ein zweiter Kryogen-Strömungsweg 180, der zwischen den T-Stücken 46 und 54 des ersten Kryogen-Strömungswegs 42 eingeschaltet ist, eine Leitung 181 auf, die ein Ventil 182, eine Vorheizeinrichtung 184 und die Heizeinrichtung 96 umfaßt, die mit der Vorheizeinrichtung von Fig. 1 identisch sein kann, oder die, wie nachstehend erläutert wird, modifiziert sein kann, um eine zusätzliche Wärmetauscherwicklung 186, ein T-Stück 188 und ein Ventil 190 aufzuweisen.
• Die Luftbewegungseinrichtung 56 ist in diesem Ausführungsbeispiel an das Ende des normalen Kryogen-Strömungswegs verlegt, d. h. anstatt zwischen den Wärmetauschern 48 und 74 angeordnet zu sein, ist die Luftbewegungseinrichtung 56 gegenüber den beiden Wärmetauschern stromabwärts verlegt, und die Wärmetauscher 48 und 74 sind miteinander über das zuvor erwähnte Rückdruck-Regulierventil 66 und das Expansionsventil 68 miteinander verbunden. Um ein Abstufen der Kühl- und Heizzyklen zu gestatten, kann der zweite Wärmetauscher 74 selektiv dem Kryogen-Strömungsweg über eine Leitung 192 hinzugefügt oder aus diesem entfernt werden, die ein Ventil 194 und zwei T-Stücke 196 und 198 aufweist, die an den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten des zweiten Wärmetauschers 74 angeordnet sind. Ein Ventil 200 ist auch zwischen dem T-Stück 196 und der Eingangsseite des zweiten Wärmetauschers 74 vorgesehen. Somit kann die elektrische Steuerung 70 beide Wärmetauscher 48 und 74 oder nur den Wärmetauscher 48 betätigen, wie es durch die Größe von ΔT diktiert wird.
• Das T-Stück 198 an der stromabwärtigen Seite des zweiten Wärmetauschers 74 ist mit der zuvor erwähnten Wärmetauscherwicklung 186 über eine Leitung 202 und ein Rückschlagventil 203 verbunden. Die Wärmetauscherwicklung 186 kann erhitzt werden durch eine Heizeinrichtung 96, wie veranschaulicht, oder durch einen separaten Brenner mit einem Ventil, verbunden mit dem Brennstoffvorrat 108, je nach Wunsch. Der Ausgang der Wärmetauscherwicklung 186 ist mit dem Eingang des Dampfmotors 62 über eine Leitung 204 verbunden, die ein T-Stück 206 aufweist. Eine Leitung 208 mit einem Ventil 210 verbindet die T-Stücke 188 und 206 miteinander.
• Die Vorheizeinrichtung 184 umfaßt eine Umgebungsschleife oder einen Wärmetauscher 212, die bzw. der durch ein Gehäuse 214 umgeben ist. Das Gehäuse 214 hat zwei wählbare Konfigurationen, die durch steuerbare Verschlüsse oder Klappen 216 geschaffen sind. Die Wärmetauscherwicklung 212 ist derart angeordnet, daß ein Luftstrom frei durch das Gehäuse 214 und um die Wärmetauscherwicklung 212 herum strömen kann, wenn die Klappen 216 offen sind. Wenn die Klappen 216 geschlossen sind, bildet das Gehäuse 214 eine im wesentlichen geschlossene Struktur, die die Wärmetauscherwicklung 212 umgibt, mit einer Eingangsleitung 218 und einer Ausgangsleitung 220.
• Eine normale Ausgangsleitung 222, die von dem Dampfmotor 62 ausgeht, ist derart modifiziert, daß sie ein T-Stück 224 aufweist. Ein Zweig des T-Stücks 224 umfaßt ein Ventil 226 und eine Abblasleitung 228, und der verbleibende Zweig des T-Stücks 224 ist mit der Eingangsleitung 218 des Vorheizgehäuses 214 über eine Leitung 230 verbunden, die ein Ventil 232 enthält. Die Temperatur des Kryogens, das aus dem Dampfmotor 62 austritt, wird durch einen Temperatursensor 234 abgefühlt.
• Während eines Kühlzyklus ist das Ventil 182 geschlossen, und das Ventil 52 steuert die Menge des flüssigen Kryogens 18, das zu dem ersten Wärmetauscher 48 fließt. Während des anfänglichen Temperaturabfalls in dem klimatisierten Raum 14 werden normalerweise beide Wärmetauscher 48 und 74 benutzt. Wenn der in den Dampfmotor 62 eintretende Dampf nicht genügend Energie hat, um die erwünschte Luftströmungsrate in dem klimatisierten Raum 14 zu schaffen, kann dem Dampf durch Zünden des Brenners 110 über die Steuerung 70 Energie zugefügt werden. Wenn man sich der Einstellpunkttemperatur nähert, kann das Ventil 200 geschlossen und das Ventil 194 geöffnet werden, um die Kühlrate des klimatisierten Raums 14 zu vermindern, indem der zweite Wärmetauscher 74 aus dem aktiven Kryogen-Strömungsweg entfernt wird, während Kryogen unter höherem Druck zum Antrieb des Dampfmotors 62 zur Verfügung gestellt wird.
• Wenn die Temperatur des klimatisierten Raums 14 in ein vorbestimmtes enges Temperaturband benachbart zu der gewählten Einstellpunkttemperatur gelangt, kann ein Null-Zuklus eingeleitet werden, der eine Null-Strömung von Kryogen durch die Wärmetauscher 48 und 74 erfordert. Wenn die Beladung in dem klimatisierten Raum 14 eine Luftzirkulation erfordert, werden die Ventile 52 und 190 geschlossen und die Ventile 182, 210 und 114 werden geöffnet, wodurch erhitztes Kryogen direkt dem Dampfmotor 62 für dessen unabhängigen Betrieb zugeführt wird.
• Die elektrische Steuerung 70 vergleicht die Temperatur des aus dem Dampfmotor 62 austretenden Kryogens, wie sie durch den Sensor 234 abgefühlt wird, mit der Temperatur der Umgebungsluft, die durch den Sensor 90 abgefühlt wird. Die elektrische Steuerung 70 öffnet die Klappen 216 und gibt das Kryogen über das Ventil 228 (226) und die Abblasleitung 228 an die Atmosphäre ab, wenn die Umgebungstemperatur höher ist als die Temperatur des Kryogens. Die elektrische Steuerung 70 schließt die Klappen 216 und leitet das Kryogen von dem Dampfmotor 62 zu dem Gehäuse 214, indem das Ventil 232 geöffnet und das Ventil 226 geschlossen wird, wenn die Temperatur des Kryogens die Umgebungstemperatur übersteigt.
• Sollte die Temperatur des klimatisierten Raums 14 aus dem engen Temperaturband oder dem Null-Bereich benachbart zu der gewählten Einstellpunkt-Temperatur herausfallen, und wenn die Beladung eine frische Beladung ist, die einen Heizzyklus erfordert, wird das Ventil 210 geschlossen und das Ventil 190 geöffnet, um das erhitzte Kryogen durch den ersten Wärmetauscher 48 und wahlweise durch den zweiten Wärmetauscher 74 zu leiten. Z. B. kann die Größe des positiven ΔT verwendet werden, um festzustellen, ob einer oder beide der Wärmetauscher 48 und 74 aktiv sein sollten. Das aus dem T-Stück 198 austretende Kryogen wird wieder erwärmt, wenn die Wärmetauscherwicklung 186 durch die Heizeinrichtung 96 erhitzt wird. Wenn die Wärmetauscherwicklung 186 durch einen separaten Brenner erhitzt wird, liefert die elektrische Steuerung 70 eine Entscheidung darüber, ob das Kryogen zusätzliche Wärme benötigt, um die Gebläseleistung zu liefern, die notwendig ist, um die erwünschte Luftströmung in dem klimatisierten Raum 14 zu erzielen. Die Steuerung 70 vergleicht kontinuierlich die Temperatur des aus dem Dampfmotor 62 austretenden Kryogens mit der Umgebungstemperatur, wodurch das Kryogen mit Umgebungsluft oder durch das aus dem Dampfmotor 62 austretende Kryogen vorgeheizt wird, und zwar durch dasjenige, das wärmer ist.
• Ein Entfrosterzyklus zum Entfrosten der Wärmetauscher 48 und 74 ist ähnlich dem soeben beschriebenen Heizzyklus mit der Ausnahme, daß das Ventil 200 ständig offen wäre und das Ventil 194 ständig geschlossen wäre, um beide Wärmetauscher 48 und 74 direkt zu erhitzen und somit die Entfrostungszeit zu minimieren. Der Entfrosterdämpfer 115 würde auch während eines Entfrosterzyklus geschlossen sein. Wenn der Entfrosterdämpfer 115 nicht vorgesehen ist, kann eine am Eingang des Dampfmotors 62 angeordnete Ventilanordnung vorgesehen sein, um das aus dem Wärmetauscher 74 austretende Kryogen von dem Wärmetauscher 86 und dem Dampfmotor 62 weg und in die Leitung 230 zu leiten, um gleichzeitig den Dampfmotor 62 während des Entfrosterzyklus zu stoppen und die Vorheizeinrichtung 184 zu unterstützen.
• Anstatt eine unabhängige Gebläsesteuerung von der flüssigen Seite des Gefäßes 16 über die Leitung 44 zu schaffen, kann verdampftes Kryogen aus der Leitung 31 verwendet werden. In einem solchen Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 2 offenbart ist, können die Leitungen 31 und 202 mit T-Stücken 236 und 238 versehen sein, und es kann dazwischen eine Leitung 240 angeschlossen sein, die ein Ventil 242, ein Druckregelventil 244 und ein Rückschlagventil 246 aufweist.
• Wenn eine erhöhte Luftströmungsrate in dem klimatisierten Raum 14 verlangt wird, wie es z. B. durch Fühlmittel 248 für die Motorgeschwindigkeit festgestellt wird, die mit dem Dampfmotor 62 verbunden sind, z. B. ein Zahnrad und ein zugehöriger Sensor, kann die Produktion von verdampftem Kryogen durch die Verdampferwicklung 34 verstärkt werden, indem ein Gehäuse 250 um die Wicklung 34 herum vorgesehen wird, das Einlässe und Auslässe hat, und wobei entweder warmes expandiertes Kryogen dem Einlaß 252 zugeführt wird, wenn das aus dem Dampfmotor 62 austretende Kryogen die Umgebungstemperatur übersteigt, oder indem durch den Brenner 110 erzeugte heiße Gase dem Einlaß 252 zugeführt werden. Bei der zuerst genannten Anordnung kann die Leitung 230 mit dem Einlaß 252 über eine Leitung 253 verbunden sein, die in Phantomlinien gezeichnet ist, und bei der letzteren Anordnung ist ein Gehäuse 256 vorgesehen, um heiße Gase von dem Brenner 110 einzusammeln, und eine Leitung 258 ist von dem Gehäuse 256 mit dem Einlaß 252 des Gehäuses 250 verbunden.
• Bei sehr kalten Umgebungstemperaturen, z. B. unterhalb von -17,8ºC (0ºF) kann die Druckaufbauwicklung 34 nicht in der Lage sein, den erwünschten Druck in dem Gefäß 16 aufrechtzuerhalten. In einem solchen Fall können wärmeres Auslaß-Kryogen oder Verbrennungsgase verwendet werden, um die Druckaufbauwicklung 34 darin zu unterstützen, den erwünschten Druck aufzubauen und aufrechtzuerhalten.
• Während des Betriebs des Kühlsystems 10 in einem Kühlzyklus ist es notwendig, den Druck des Kryogens in den Strömungswegen oberhalb eines bestimmten Wertes zu halten. Druckregler können an strategischen Stellen in den Strömungswegen angeordnet sein; und/oder der Dampfdruck in dem Gefäß 16 kann benutzt werden, um den Druck in den Kryogen-Strömungswegen oberhalb eines bestimmten Wertes zu halten, der für CO&sub2; oberhalb von dessen Tripelpunkt liegt. Eine Anordnung 259 zum Aufrechterhalten des Drucks zum Verwenden des Dampfdrucks in dem Gefäß 16, um eine solche Druckregelung zu schaffen, ist in Phantomlinien in Fig. 3 (2) gezeigt. Die Anordnung 259 bietet einen getrennten Strömungsweg, um einen übermäßigen Druckabfall aufgrund von Ursachen, wie z. B. der Länge der Strömungsleitungen und der Wärmetauscherwicklungen, zu kompensieren. Die Anordnung 259 umfaßt eine Leitung 260, die an einem oberen Punkt des Gefäßes 16 oder der Leitung 31 anschließt, und ein Druckregelventil 262, das den Druck in den Strömungswegen auf einen vorbestimmten Druck regelt oder das auf einen gewählten Druck durch die elektrische Steuerung 70 gesteuert wird, je nach Wunsch. Ein Rückschlagventil 264 ist dargestellt, kann aber unnötig sein, da der Dampfdruck in dem Gefäß 16 immer höher sein sollte als der Druck an einem Punkt des Strömungsweges. Ein Ventil 266 kann auch zu der Leitung 260 hinzugefügt werden, welches durch die elektrische Steuerung 70 gesteuert wird. Die Leitung 260 kann einen kleineren Öffnungsdurchmesser haben als die Hauptströmungsleitungen. Wie in Fig. 3 (2) veranschaulicht ist, können die Strömungswege angezapft werden und mit der Anordnung 259 zum Aufrechterhalten des Drucks verbunden werden, wo es notwendig ist, wie es durch die Pfeilspitzen an den Enden von unterbrochenen Linien angedeutet ist. In einigen Fällen kann die Druckhalteeinrichtung 259 mit dem Strömungsweg kombiniert werden, der die Leitung 240 enthält, um Rohrleitungen, Armaturen und Steuerungen zu vermindern.
• Obwohl es in den Figuren nicht veranschaulicht ist, um zu verhindern, daß sich übermäßige Drücke aufbauen, wenn die Kühlsysteme der Erfindung abgeschaltet werden, sollte ein Druckentlastungsventil an irgendeiner Stelle hinzugefügt werden, wo das Kryogen beim Abschalten zwischen zwei Ventilen eingefangen werden kann.
• Auch ist, obwohl nicht dargestellt, zu verstehen, daß bei Transportanwendungen Gebläse und/oder Ventilatoren, die durch elektrische Motoren angetrieben werden, die durch das elektrische System des Fahrzeugs oder durch eine andere geeignete Quelle mit Leistung versorgt werden, die Dampfmotoren verstärken und/oder ersetzen können, um Luft zwischen den klimatisierten Räumen und den zugehörigen Wärmetauschern zu bewegen. Dies ist auch bei stationären Anwendungen durchführbar, wobei elektrische Hauptleitungen verwendet werden, um elektrische Motoren mit Leistung zu versorgen, die mit Ventilatoren und/oder Gebläsen verbunden sind. Auch können bei Transportanwendungen die Dampfmotoren elektrische Generatoren oder Wandler zum Zwecke des Aufladens von Batterien antreiben, die zu der Steuerung 70 des Kühlsystems gehören.

Claims (12)

1. Verfahren zum Steuern der Temperatur eines klimatisierten Raumes (14) mit den folgenden Schritten:

- Bereitstellen eines Vorrats (16) von Kryogen, der Kryogen (18) in einem flüssigen Zustand enthält,

- Bereitstellen eines Fluidströmungsweges (42) für das Kryogen,

- Bereitstellen einer Wärmetauscheinrichtung (48) in dem Strömungsweg,

- Bewegen (56) von Luft von dem klimatisierten Raum in Wärmetauschbeziehung mit der Wärmetauscheinrichtung,

- Bereitstellen einer Heizeinrichtung (96) in dem Strömungsweg,

- Erhitzen (110) des Kryogens mittels der Heizeinrichtung in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Klimazustand,

- Bereitstellen einer Kryogen-Vorheizeinrichtung (98), und

- Verdampfen des flüssigen Kryogens mittels der Vorheizeinrichtung, um den Erhitzungsschritt zu unterstützen,

gekennzeichnet durch den Schritt der Verwendung (77, 152, 134; 222, 232, 230) von Kryogen, das durch den Erhitzungsschritt erhitzt ist, um den Vorheizschritt zu unterstützen, indem Wärme zu dem Kryogen zugeführt wird, in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Klimazustand.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt der Verwendung des erhitzten Kryogens zum Unterstützen des Verdampfungsschritts den Schritt der Entnahme von Kryogen von einem Punkt stromabwärts von der Wärmetauscheinrichtung und des Zuführens (152, 150) des Kryogens zu der Vorheizeinrichtung umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 mit den Schritten des Messens (144) der Temperatur des Kryogens stromabwärts von der Wärmetauscheinrichtung, um eine erste Temperatur zu liefern, und des Messens (90) der Umgebungstemperatur, um eine zweite Temperatur zu liefern, und Vergleichen der ersten und zweiten Temperaturen mit dem vorbestimmten Klimazustand, was die Verwendung von erhitztem Kryogen zum Unterstützen des Verdampfungsschritts auslöst, wobei die erste Temperatur die zweite Temperatur übersteigt.

4. Verfahren nach Anspruch 3 mit dem Schritt des Verwendens (128, 126, 124) von Umgebungsluft zum Unterstützen des Verdampfungsschritts, wenn die erste Temperatur nicht die zweite Temperatur übersteigt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt des Bereitstellens einer durch Dampf angetriebenen Motoreinrichtung (62) in dem Strömungsweg, um den Schritt des Bewegens von Luft von dem klimatisierten Raum in Wärmetauschbeziehung mit der Wärmetauscheinrichtung zu implementieren, wobei der Schritt der Verwendung von erhitztem Kryogen zum Unterstützen des Verdampfungsschritts Kryogen stromabwärts von der durch Dampf angetriebenen Motoreinrichtung benutzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5 mit den Schritten des Messens (144) der Temperatur des Kryogens stromabwärts von der durch Dampf angetriebenen Motoreinrichtung, um eine erste Temperatur zu liefern, des Messens (90) der Umgebungstemperatur, um eine zweite Temperatur zu liefern, und des Vergleichens der ersten und der zweiten Temperaturen mit dem vorbestimmten Klimatisierungszustand, was die Verwendung von erhitztem Kryogen zum Unterstützen des Verdampfungsschritts auslöst, wobei die erste Temperatur die zweite Temperatur übersteigt.

7. Verfahren nach Anspruch 6 mit dem Schritt des Verwendens (128) von Umgebungsluft, um den Verdampfungsschritt zu unterstützen, wenn die erste Temperatur nicht die zweite Temperatur übersteigt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des Bereitstellens der Heizeinrichtung (96) in dem Strömungsweg (42) den Schritt des Anordnens der Heizeinrichtung stromabwärts von der Wärmetauscheinrichtung und stromaufwärts von der durch Dampf angetriebenen Motoreinrichtung umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8 mit dem Schritt des Feststellens (248) der Notwendigkeit einer verstärkten Luftströmung, die durch den Luftbewegungsschritt geliefert wird, und wobei ein vorbestimmter Klimatisierungszustand, der das Erhitzen von Kryogen mittels der Heizeinrichtung auslöst, die Feststellung eines Bedarfs für eine verstärkte Luftströmung ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bereitstellens einer Heizeinrichtung in dem Strömungsweg den Schritt des Anordnens der Heizeinrichtung stromaufwärts von der Wärmetauscheinrichtung umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, das den Schritt des Feststellens (92) der Notwendigkeit des Entfrostens der Wärmetauscheinrichtung umfaßt, und wobei ein vorbestimmter Klimatisierungszustand, der das Erhitzen des Kryogens mittels der Heizeinrichtung auslöst, die Feststellung eines Bedarfs zum Entfrosten der Wärmetauscheinrichtung ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem Schritt des Klimatisierens der Luft des klimatisierten Raums auf ein vorbestimmtes Temperaturband benachbart zu einem vorbestimmten Temperatureinstellpunkt (80), wobei ein vorbestimmter Klimatisierungszustand, der das Erhitzen des Kryogens über die Heizeinrichtung auslöst, die Temperatur des konditionierten Raums (14) ist, die unterhalb des vorbestimmten Temperaturbands liegt.