In den Zeichnungen zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung und Behandlung von Kühlwasser und

2: eine schematische Darstellung einer Großkühlanlage mit Kühlwasserturm und Vorrichtung zur Steuerung und Behandlung von Kühlwasser.

Eine Großkühlanlage besteht im Wesentlichen aus einem Primärwärmetauscher 1, einem Kompressor 2 zur Verdichtung des Kühlmittels, einem Sekundärwärmetauscher 3, einem Kühlwasserkreislauf 4 und einer Vorrichtung 5 zur Steuerung und Behandlung von Kühlwasser 6.

Mit Hilfe des Primärwärmetauschers 1 wird in den zu kühlenden Räumen 7 Raumwärme entzogen. Als Kühlmittel wird beispielsweise Ammoniak verwendet. Die vom Ammoniak aufgenommene Wärme wird im Sekundärwärmespeicher 3 heruntergekühlt, dann im Kompressor 2 wieder verdichtet und steht danach erneut zur Kühlung zur Verfügung. Der Sekundärwärmetauscher 3 ist in einem Kühlturm 8 angeordnet. In dem Kühlturm 8 wird mit Hilfe des Kühlwassers 6 des Kühlwasserkreislaufes 4 das Ammoniak in den Sekundärwärmetauscher 3 wieder heruntergekühlt. Unterstützt wird dies durch Ventilatoren 9, die Luft in den Kühlturm 8 drücken. Der Kühlwasserkreislauf 4 weist einen Kühlwassertank 10 auf. Der Kühlwassertank 10 ist über eine Rohwasserzuleitung 11 mit Rohwasser 12 auffüllbar. Das im Kühlwassertank 10 enthaltene Kühlwasser 6 wird mit Hilfe einer Umwälzpumpe 13 durch einen Durchflusskörper 14 der Vorrichtung 5 in den Kühlturm 8 gepumpt. Das Kühlwasser 6 wird über eine Rücklaufleitung 15 dem Kühlwassertank 10 wieder zugeführt.

Die Behandlung des Kühlwassers 6 erfolgt in dem Durchflusskörper 14 der Vorrichtung 5. Der Durchflusskörper 14 weist einen Zulauf 16 und einen Ablauf 17 auf. An einem zulaufseitigen Ende 18 weist der Durchflusskörper 14 zwei in einem Abstand zu einander angeordnete Elektroden 19 eines Elektrodensystems 20 auf. Das Elektrodensystem 20 wird von einer Steuereinheit 21, die von einem Microcontroller 22 kontrolliert wird, gesteuert. In der Steuereinheit 21 werden Stromimpulse erzeugt, die eine Spannungshöhe von ca. 85 V_ss haben. Durch Wobbeln eines nicht weiter dargestellten Funktionsgenerators wird die Frequenz ständig geändert. Die Grundfrequenz des Funktionsgenerators beträgt ca. 650 Hz. Dabei werden Rechteckimpulse über Kapazitäten ausgekoppelt und den Elektroden 19 zugeführt. Durch die sich ändernde Leitfähigkeit des Kühlwassers 6 werden diese Rechteckimpulse differenziert, so dass positive und negative Nadelimpulse im Wechsel entstehen. Die Breite der Nadelimpulse wird automatisch durch die Änderung der Leitfähigkeit des Kühlwassers angepasst. Durch eine galvanische Trennung wird die Ungefährlichkeit der Impulse für den Anwender sichergestellt.

Dem Zulauf 16 benachbart weist der Durchflusskörper 14 eine erste Induktionsspule 23 eines Induktionssystems 24 auf. Eine zweite Induktionsspule 25 ist dem Ablauf 17 des Durchflusskörpers 14 benachbart angeordnet. Die Induktionsspulen 23, 25 werden mit in der Steuereinheit 21 erzeugten Trapezimpulsen beaufschlagt. Die Trapezimpulse weisen dabei eine Spannungshöhe von 15 V bei einer Frequenz von 5 KHz auf. Die zweite Induktionsspule 25 wird dabei mit Trapezimpulsen beaufschlagt, die gegenüber den Trapezimpulsen der ersten Induktionsspule 23 um 90 Grad zeitversetzt sind. Dadurch laufen die Impulse der Fliessrichtung 26 des Kühlwassers 6 mit.

Weiterhin weist der Durchflusskörper 14 zwei Ultraschallwandler bzw. Ultraschallsender 27, 28 eines Ultraschallsystems 29 auf. Von der Steuereinheit 21 gesteuert senden die Ultraschallsender 27, 28 Ultraschallimpulse mit einer Frequenz von 29 KHz direkt in das Kühlwasser 6. Damit steuert die Steuereinheit 21 das Elektrodensystem 20, das Induktionssystem 24 und das Ultraschallsystem 29.

Der Kühlwassertank 10 weist einen Min-Max-Sensor 30 auf, über den sowohl ein einstellbarer minimaler als auch ein maximaler Kühlwasserstand im Kühlwassertank 10 erkennbar ist. Der Min-Max-Sensor ist der Steuereinheit 21 zugeordnet, die die erkannten Signale an den Microcontroller 22 weitergeben kann. Es ist aber auch möglich den Min-Max-Sensor 30 direkt dem Microcontroller zuzuordnen. Weiterhin weist der Kühlwassertank 10 einen Leitwertsensor 31 auf. Die Signale des Leitwertsensors 31 werden an den Microcontroller 22 weitergeleitet. Ein an der Rohwasserzuleitung 11 angeordnetes Rohwasserstellventil 32 für Rohwasser 12 wird von dem Microcontroller 22 direkt gesteuert. Es ist aber auch eine Steuerung über die Steuereinheit 21 möglich. Durch Zuführung von Rohwasser 12 kann zum einen der Leitwert verändert werden und zum anderen der Kühlwasserstand im Kühlwassertank 10. Ein Drainagestellventil 33 für Drainagewasser 38 ist einer mit dem Kühlwassertank 10 verbundenen Drainagewasserableitung 34 angeordnet. Das Drainagestellventil 33 ist ebenfalls von dem Microcontroller 22 steuerbar. Im Kühlwasserkreislauf bzw. in der Rohwasserzuleitung 11 ist ein Rohwasserzähler 35 angeordnet. Weiterhin ist im Kühlwasserkreislauf bzw. in der Drainagewasserableitung 34 ein Drainagewasserzähler 39 angeordnet. Die Signale der Wasserzähler können vom Microcontroller 22 verwendet werden.

Die Steuereinheit 21 wird mit Hilfe des Microcontrollers 22 überwacht und geregelt. Einzelne Steuerparameter können dabei über eine Tastatur 36 für den jeweiligen Anwendungsfall frei programmiert werden. Die Steuereinheit 21 übernimmt die Befehle vom Microcontroller 22 und setzt diese in die benötigten Steuersignale für die Stellventile 32, 33, etc. um. Weiterhin übernimmt der Microcontroller 22 die Überwachung des Min-Max-Sensors 30 und des Leitwertsensors 31. Die einzelnen Komponenten wie Microcontroller 22, ein Display (nicht dargestellt), Tastatur 36 und Steuereinheit 21 für die Impulsaufbereitung werden in einem nicht dargestellten Schaltschrank der Schutzart IP 64 untergebracht.

Der Durchflusskörper 14 wird in den Kühlwasserkreislauf 4 bzw. in die Kühlwasserzufuhrleitung 37 zum Kühlturm 8 eingebaut. Mit Hilfe der Umwälzpumpe 13 wird das Kühlwasser 6 ständig durch den Durchflusskörper 14 gepumpt. Der eingebaute Leitwertsensor 31 ermittelt den Leitwert des Kühlwassers 6. Durch Programmierung des Microcontrollers 22 wird ein maximaler und ein minimaler Leitwert eingestellt. Wird der maximale Leitwert überschritten, öffnet das Rohwasserstellventil 32 für Rohwasser. Die Rohwassermenge wird mit Hilfe des Microcontrollers 22 gezählt. Der Rohwasserzähler 35, der vorprogrammiert ist auf eine bestimmte Rohwassermenge, schließt bei Erreichung der vorgesehenen Rohwassermenge das Rohwasserstellventil 32.

Zum Ablassen von Drainagewasser 38 wird über den Microcontroller 22 das Drainagestellventil 33 geöffnet. Durch entsprechende Programmierung des Microcontrollers 22 wird prozentual bestimmt, wie viel Drainagewasser 38 abgelassen werden soll. Ist die vorgesehene Menge Drainagewasser erreicht, schließt das Drainagestellventil 33 und der Vorgang Rohwasserstellventil 32 öffnen kann erneut beginnen. Dieser Vorgang erfolgt so oft bis der minimale Leitwert erreicht ist. Das Drainagewasser 38 wird von einem Drainagewasserzähler 39 fortlaufend gezählt bzw. gemessen. Durch Differenzbildung von Rohwasser 12 mit Drainagewasser 38 kann die Verdunstung des Kühlwassers 6 im Kühlwasserturm 8 ermittelt werden.