DE102006012280A1 - Klimatisierungsvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungsvorrichtung zum Kühlen und/oder Heizen, insbesondere zum Kühlen und/oder Heizen eines Wohn- oder eines Arbeitsraumes, mit: a) einem Entnahmekreislauf (10), welcher eine zu einem eingangsseitigen Durchlauf eines Wärmetauschers (50) führende Entnahmeleitung (3) mit einer in einem Gewässer in einer Tiefe von wenigstens 50 m, vorzugsweise von wenigstens 100 m, weiter bevorzugt von wenigstens 1000 m, unterhalb einer Gewässeroberfläche (2) angeordneten Ansaugöffnung (4), eine an die Entnahmeleitung (3) gekoppelte Pumpvorrichtung (6) zum Entnehmen von Wasser aus dem Gewässer über die Entnahmeleitung (3) sowie eine von dem Wärmetauscher (8; 50) zu dem Gewässer zurückführende Rücklaufleitung (5) zum zumindest teilweisen Rückführen des entnommenen Wassers umfaßt; b) einem Zirkulationskreislauf (20), welcher eine mit einem ausgangsseitigen Durchlauf des Wärmetauschers (50) und einem eingangsseitigen Durchlauf eines weiteren Wärmetauschers (60) jeweils verbunden Zirkulationsleitung (9) umfaßt, in der ein Wärmetauschermedium zirkuliert; und c) einem Endverbraucherkreislauf (30), welcher eine mit einem ausgangsseitigen Durchlauf des weiteren Wärmetauschers (60) verbundene Endverbraucherleitung, die von einem weiteren Wärmetauschermedium durchströmt wird, und eine oder mehrere an die Endverbraucherleitung angeschlossene Endverbrauchereinrichtungen (31; 32) umfaßt, über die das weitere Wärmetauschermedium Wärmeenergie zum Kühlen ...
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Klimatisierungsvorrichtung zum Kühlen und/oder Heizen, insbesondere zum Kühlen und/oder Heizen eines Wohn- oder Arbeitsraumes.
- Hintergrund der Erfindung
- Klimatisierungsvorrichtungen oder -anlagen dienen im allgemein dazu, entweder zum Heizen Wärmeenergie über eine Endverbrauchereinrichtung, beispielsweise einen Heizkörper, abzugeben oder zum Kühlen über die Endverbrauchereinrichtung Wärmeenergie aufzunehmen und abzuführen, beispielsweise mit Hilfe eines Kühlkörpers. Generell besteht der Zweck der Klimatisierungsvorrichtung also in der Temperaturbeeinflussung in einem Umgebungsbereich der Endverbrauchereinrichtung, die ihrerseits an Mittel zum Übertragen von Wärmeenergie in der einen und/oder der anderen Richtung verbunden ist. Auch eine kombinierte Nutzung der Klimatisierungsvorrichtung zum Heizen und zum Kühlen kann vorgesehen sein. Die Endverbrauchereinrichtung ist über entsprechende Leitungen an einen Heiz- und/oder Kühlkreislauf angeschlossen. In dem jeweiligen Kreislauf zirkulieren ein oder mehrere Wärmetauschermedien, bevorzugt Flüssigkeiten, mit denen beim Kühlen die über die Endverbrauchereinrichtung aufgenommene Wärmeenergie abtransportiert und beim Heizen die über die Endverbrauchereinrichtung abzugebende Wärmeenergie zu der Endverbrauchereinrichtung transportiert wird. Derartige Klimatisierungsvorrichtungen werden beispielsweise in Gebäuden, Wohnungen oder auch zum Beheizen von Schwimmbädern verwendet.
- Aus dem Dokument
DE 197 26 440 A1 ist ein Verfahren zum Bereitstellen von See- oder Meerwasser als Kühl- und/oder Heizmedium bekannt, bei dem die Entnahme des See-/Meerwassers nach dem Siphonprinzip erfolgt, wodurch eine pumpfreie Entnahme des See- oder Meerwasser realisiert wird. Unter Verwendung eines Wärmetauschers kann das entnommene See- oder Meerwasser gegen ein oder mehrere abzukühlende Medien angewärmt werden. Auch das Anwärmen von Wärmetauschermedien ist möglich, wenn diese eine niedrigere Temperatur als das See- oder Meerwasser aufweisen. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß das Siphonprinzip auf die Entnahme von See- oder Meerwasser in eher geringen Gewässertiefen beschränkt ist. - Zusammenfassung der Erfindung
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Klimatisierungsvorrichtung zum Kühlen und/oder Heizen zu schaffen, mit der für Anlagen, die Wasser aus einem Gewässer, sei es ein See oder das Meer, als Kühl-/Heizmedium verwenden, die Nutzungsmöglichkeiten erweitert sind.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Klimatisierungsvorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
- Erfindungsgemäß ist eine Klimatisierungsvorrichtung zum Kühlen und/oder Heizen, insbesondere zum Kühlen und/oder Heizen eines Wohn- oder eines Arbeitsraumes, geschaffen mit:
- a) einem Entnahmekreislauf, welcher eine zu einem eingangsseitigen Durchlauf eines Wärmetauschers führende Entnahmeleitung mit einer in einem Gewässer in einer Tiefe von wenigstens 50m, vorzugsweise von wenigstens 100m, weiter bevorzugt von wenigstens 1000m unterhalb einer Gewässeroberfläche angeordneten Ansaugöffnung, eine an die Entnahmeleitung gekoppelte Pumpvorrichtung zum Entnehmen von Wasser aus dem Gewässer über die Entnahmeleitung sowie eine von dem Wärmetauscher zu dem Gewässer zurückführende Rücklaufleitung zum zumindest teilweisen Rückführen des entnommenen Wassers umfaßt;
- b) einem Zirkulationskreislauf, welcher eine mit einem ausgangsseitigen Durchlauf des Wärmetauschers und einem eingangsseitigen Durchlauf eines weiteren Wärmetauschers jeweils verbundene Zirkulationsleitung umfaßt, in der ein Wärmetauschermedium zirkuliert; und
- c) einem Endverbraucherkreislauf, welcher eine mit einem ausgangsseitigen Durchlauf des weiteren Wärmetauschers verbundene Endverbraucherleitung, die von einem weiteren Wärmetauschermedium durchströmt wird, und eine oder mehrere an die Endverbraucherleitung angeschlossene Endverbrauchereinrichtungen umfaßt, über die das weitere Wärmetauschermedium Wärmeenergie zum Kühlen aufnehmen oder zum Heizen abgeben kann;
- Mit Hilfe der Erfindung ist eine Klimatisierungsvorrichtung geschaffen, die über drei unabhängige und getrennt gebildete Kreisläufe verfügt, die es ermöglichen, das aus dem Gewässer entnommene Wasser als Medium zum Aufnehmen oder zum Abgeben von Wärmeenergie in Verbindung mit beliebigen Kühl- oder Heizanlagen zu nutzen. In dem Entnahmekreislauf wird das aus dem Gewässer entnommene Wasser über einen Wärmetauscher zu einer Rücklaufleitung geführt, über die das entnommene Wasser dann in das Gewässer zurückfließt. Die Anordnung der Ansaugöffnung der Entnahmeleitung in einer Tiefe von wenigstens 50m, vorzugsweise von wenigstens 100m, weiter bevorzugt von wenigstens 1000m unterhalb einer Gewässeroberfläche stellt sicher, daß Wasser mit einer sehr gleichmäßigen Temperatur in den Entnahmekreislauf eingespeist wird. Insbesondere in geographischen Gegenden, die einerseits einen hohen Kühlbedarf haben und andererseits einen Zugang zum Meer aufweisen, kann so das Meerwasser effizient zur Kühlung eingesetzt werden. Der dem Entnahmekreislauf nachgeschaltete Zirkulationskreislauf dient zur großflächigen Verbreitung der Kühl-/Heizanlage, sodaß mittels Leitungen von mehreren Kilometern beispielsweise ganze Orte oder Städte einbezogen werden können. In dem nachfolgenden Endverbraucherkreislauf, welcher an den Zirkulationskreislauf gekoppelt ist, befinden sich dann die Endverbrauchereinrichtungen die dem Wärmeaustausch mit der Umgebung dienen. In den Wärmetauschern sind eingangsseitiger und ausgangsseitiger Durchlauf jeweils so getrennt, daß ein Vermischen der Wärmetauschermedien nicht stattfindet. Es findet jedoch eine Übertragung von Wärmeenergie in der jeweils gewünschten Richtung statt, welche durch einen bestehenden Temperaturgradienten zwischen dem Medium in dem eingangseitigen Durchlauf und das Medium in dem ausgangsseitigen Durchlauf verursacht wird.
- Der dreistufige Aufbau der Klimatisierungsvorrichtung ermöglicht eine individuelle Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Verwendungszwecke, indem die drei Kreisläufe je nach Nutzungszweck jeweils aufeinander abgestimmt werden können. Die Trennung des Entnahmekreislaufes von dem Zirkulationskreislauf hat in diesem Zusammenhang insbesondere noch den Vorteil, daß bei der Nutzung von Wasser aus dem Meer das in bestimmtem Umfang chemisch aggressive Medien enthaltende Salzwasser auf den Entnahmekreislauf beschränkt bleibt.
- Da die Klimatisierungsvorrichtung eine Pumpeinrichtung zum Fördern aufweist, kann Wasser auch aus großen Gewässertiefen entnommen werden, indem aktiv gepumpt wird, nämlich mittels einer energiebetriebenen Pumpe. Es kann eine Entnahme aus Tiefen von bis zu etwa 500m, vorzugsweise bis zu etwa 1000m vorgesehen sein. Zu diesem Zweck kann der Einsatz von zweistufigen Spiralgehäusepumpen vorgesehen sein.
- Bevorzugt ist in dem Zirkulationskreislauf ein Druck von etwa 2bar gebildet, wobei der Kreislauf Leitungen mit einer Länge von mehreren Kilometern umfassen kann. Es kann eine automatische Druck- und Füllstandsregelung vorgesehen sein.
- Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Pumpvorrichtung auf Höhe oder auf einem Höhenniveau oberhalb der Gewässeroberfläche angeordnet ist. Hierdurch ist eine leichte Zugänglichkeit der Pumpvorrichtung gewährleistet, insbesondere in Verbindung mit der Wartung der Pumpvorrichtung.
- Um einerseits den Betrieb der Pumpvorrichtung möglichst störungsfrei zu gestalten, insbesondere mittels Vermeiden einer Verschmutzung der Pumpvorrichtung, und andererseits eine gute Zugänglichkeit zu gewährleisten, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Pumpvorrichtung auf einer Pumpenebene eine Filtervorrichtung vorgeschaltet ist.
- Zweckmäßig kann bei einer Fortbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Entnahmeleitung zur Ansaugöffnung hin trichterförmig erweitert ist. Bevorzugt beträgt der Durchmesser der Entnahmeleitung am Ende der trichterförmigen Erweiterung etwas das Zehnfache des Durchmessers der Entnahmeleitung vor Beginn der trichterförmigen Erweiterung. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Ansaugöffnung herabgesetzt, was die Gefahr vermindert, daß Meerestiere in die Entnahmeleitung eingesaugt werden.
- Um beim Ansaugen des Wassers aus dem Gewässer durch die Ansaugöffnung das Eindringen von störenden Gegenständen, zum Beispiel größeren Fischen, in die Entnahmeleitung zu un terbinden, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß im Bereich der Ansaugöffnung ein Schutzgitter angeordnet ist.
- Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Auslaßöffnung der Rücklaufleitung in dem Gewässer in einer Tiefe von wenigstens 50m unterhalb der Gewässeroberfläche angeordnet ist. Hierdurch wird einerseits ein möglichst großer Abstand zwischen der Ansaugöffnung und der Auslaßöffnung sichergestellt, so daß das Ansaugen von erwärmten Wassers verhindert wird. Andererseits soll die Auslaßöffnung möglichst tief liegen, um die Druckdifferenz an der Pumpe und somit die aufzubringende Pumpleistung klein zu halten.
- Das unbeabsichtigte Ansaugen von Gewässerbodenpartikeln oder Pflanzen wird bei einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung dadurch verhindert, daß die Ansaugöffnung in einer Höhe von wenigstens 20m oberhalb eines Gewässergrundes angeordnet ist.
- Um die Temperatur des angesaugten Wassers aus dem Gewässer möglichst über die gesamte Entnahmeleitung aufrechtzuerhalten, ist bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Entnahmeleitung und/oder die Rücklaufleitung zumindest abschnittsweise mittels doppelwandigen isolierten Rohren aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind. Insbesondere in Verbindung mit einer Kühlanlage bleiben die niedrigen Temperaturen des in großer Tiefe angesaugten Wassers von beispielsweise weniger als etwa 13°C so bis zum Erreichen des Wärmetauschers in dem Entnahmekreislauf erhalten.
- Bevorzugt kann bei einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß in dem Zirkulationskreislauf eine das Wärmetauschermedium umpumpende Zirkulationspumpe angeordnet ist. Auf diese Weise wird das Wärmetauschermedium möglichst effizient und gleichmäßig in den Zirkulationskreislauf bewegt.
- Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, daß in dem Entnahmekreislauf in der Entnahmeleitung und/oder der Rücklaufleitung und wahlweise in dem Zirku lationskreislauf in der Zirkulationsleitung eine oder mehrere Parameter des entnommenen Wassers/des Wärmetauschermediums erfassende Meßeinrichtungen aus der folgenden Gruppe von Meßeinrichtungen angeordnet sind: Temperaturmeßeinrichtung, Druckmeßeinrichtung, Füllstandsmeßeinrichtung und Durchflußmeßeinrichtung. Auf diese Weise ist es ermöglicht, die Medien in dem jeweiligen Kreislauf mit Hilfe von Meßparametern zu charakterisieren, die ihrerseits dann verwendet werden können, um den Betrieb der Kreisläufe individuell zu steuern und zu regeln. Beispielsweise kann anhand des Temperaturunterschiedes des entnommenen Wassers in der Entnahmeleitung und in der Rücklaufleitung festgestellt werden, in welchem Umfang Wärmeenergie aufgenommen oder abgegeben wird. Diese Information kann dann genutzt werden, um die Pumpleistung der Pumpvorrichtung in gewünschter Weise einzustellen. So kann eine zweckmäßige Fortbildung der Erfindung vorsehen, daß die Pumpvorrichtung in dem Entnahmekreislauf an eine Regeleinrichtung gekoppelt ist, mit der in Abhängigkeit von der Wärmeenergieübertragung in dem Wärmetauscher eine Pumpleistung der Pumpvorrichtung regelbar ist. Ausgehend von den Füllstandsmeßwerten kann eine Regelung des Füllstandes, zum Beispiel unter Verwendung eines nachfüllbaren Wassertankes, ausgeführt werden, insbesondere in dem Zirkulationskreis.
- Bei einer bevorzugten Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die an die Endverbraucherleitung angeschlossenen Endverbrauchereinrichtungen eine oder mehrere Einrichtungen aus der folgenden Gruppe von Einrichtungen umfassen: Heiz- und/oder Kühleinrichtung für einen Raum in einem Gebäude, ein Schwimmbecken und eine Anlage, beispielsweise eine Industrieanlage oder eine Produktionsanlage. In einer Ausgestaltung sind die Endverbrauchereinrichtungen als Wasser/Wasser-Wärmetauscher und/oder Wasser/Luft-Wärmetauscher ausgeführt, wobei letztere insbesondere für größere Gebäude geeignet sind.
- Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der einen oder allen Endverbrauchereinrichtungen jeweils ein Energieverbrauchszähler zugeordnet ist.
- Beschreibung von bevorzugten Ausführunsgbeispielen der Erfindung
- Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Fig. einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Klimatisierungsvorrichtung mit einem Entnahmekreislauf, einem Zirkulationskreislauf und einem Endverbraucherkreislauf; -
2 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Klimatisierungsvorrichtung, welcher insbesondere einen Entnahmekreislauf umfaßt; -
3 eine schematische Darstellung eines weiteren Abschnitts der Klimatisierungsvorrichtung mit einem Teil des Entnahmekreislaufes sowie einem Teil eines Zirkulationskreislaufes; und -
4 eine schematische Darstellung eines anderen Abschnitts der Klimatisierungsvorrichtung mit einem Teil des Zirkulationskreislaufes sowie mehreren Entnahmekreisläufen. -
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Klimatisierungsvorrichtung, bei der drei Kreisläufe gebildet sind, nämlich ein Entnahmekreislauf10 , ein Zirkulationskreislauf20 sowie ein Endverbraucherkreislauf30 . Die Kreisläufe werden jeweils von einem eigenen Wärmetauschermedium durchströmt. In dem Entnahmekreislauf10 wird als Wärmetauschmedium Wasser aus einem See oder aus dem Meer40 eingespeist. Die Wärmetauschermedien der unterschiedlichen Kreisläufe sind voneinander getrennt, sodaß keine Durchmischung stattfindet. Zwischen dem Entnahmekreislauf10 und dem Zirkulationskreislauf20 sowie zwischen dem Zirkulationskreislauf20 und dem Endverbraucherkreislauf30 ist zur thermischen Kopplung jeweils mindestens ein Wärmetauscher50 ,60 vorgesehen, sodaß Wärmeenergie von dem Entnahmekreislauf10 über den Zirkulationskreislauf20 zu dem Endverbraucherkreislauf30 und umgekehrt übertragen werden kann, indem die Wärmeenergie zwischen den beteiligten Wärmetauschermedien übertragen wird. In dem Endverbraucherkreislauf sind Enverbrauchereinrichtungen31 ,32 angeschlossen, über die Wärmeenergie abgegeben oder aufgenommen wird. -
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Klimatisierungsvorrichtung mit einer Pumpstation1 , die mindestens auf Höhe einer Gewässeroberfläche2 eines Gewässers angeordnet ist. Die Pumpstation1 wird unten unter Bezugnahme auf3 näher erläutert. Gemäß2 ist die Pumpstation1 mit einer Entnahmeleitung3 verbunden, an deren Ende eine Ansaugöffnung4 in einer großen Gewässertiefe angeordnet ist, beispielsweise in einer Tiefe von wenigstens etwa 500m, bevorzugt in einer Tiefe von wenigstens etwa 1000m. Die Entnahmeleitung3 ist zur Ansaugöffnung4 hin trichterförmig erweitert. Mit Hilfe der trichterförmigen Erweiterung ist es ermöglicht, die Ansauggeschwindigkeit des aus dem Gewässer zu entnehmenden Wassers abzusenken. Über die Entnahmeleitung3 kann Wasser aus dem Gewässer zur Pumpstation1 gepumpt werden. Das entnommene Wasser wird später über eine Rücklaufleitung5 , die ebenfalls mit der Pumpstation1 verbunden ist, in das Gewässer zurückgeführt. -
3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Abschnitts der Klimatisierungsvorrichtung, wobei die Pumpstation1 mit weiteren Details gezeigt ist. Sowohl die Entnahmeleitung3 , über die mit Hilfe einer motorgetriebenen Pumpe6 Wasser aus dem Gewässer angesaugt wird, als auch die Rücklaufleitung5 sind mit einer jeweiligen Druckmeßeinrichtung3.P ,5.P und einer Temperaturmeßeinrichtung3.T ,5.T versehen. Mit Hilfe dieser Meßvorrichtungen können Meßparameter des entnommenen Wassers in der Entnahmeleitung3 und der Rücklaufleitung5 erfaßt werden. Zu der Temperaturmeßeinrichtung3.T ,5.T ist jeweils ein Ventil3.V1 ,5.V1 benachbart angeordnet, welches vorzugsweise pneumatisch betrieben wird, wie auch weitere Ventile3.V2 ,5.V2 . - Gemäß
3 ist der Pumpe6 in der Entnahmeleitung3 im Ansaugbereich eine Filtereinrichtung7 vorgeschaltet. Die Anordnung der Filtereinrichtung7 auf Pumpebene hat den Vorteil, daß die Filtereinrichtung so leicht zugänglich ist, insbesondere zum Austauschen und zum Warten. - Das aus dem Gewässer entnommene Wasser wird über die Entnahmeleitung
3 einem eingangsseitigen Durchlauf8.E eines Wärmetauschers8 zugeführt. Der eingangsseitige Durch lauf8.E des Wärmetauschers8 ist zum Austausch von Wärmeenergie mit einem ausgangsseitigen Durchlauf8.A des Wärmetauschers8 gekoppelt. Der ausgangsseitige Durchlauf8.A des Wärmetauschers8 ist seinerseits in Fließverbindung mit einer Zirkulationsleitung9 , welche Bestandteil eines Zirkulationskreislaufes ist. In der Zirkulationsleitung9 sind ebenfalls Temperaturmeßeinrichtungen9.T und Druckmeßeinrichtungen9.P angeordnet, um Meßparameter für ein die Zirkulationsleitung9 durchströmendes Wärmetauschermedium zu erfassen. Pneumatische Ventile9.V dienen zum Öffnen und Schließen der Zirkulationsleitung9 . Das Wärmetauschermedium wird in der Zirkulationsleitung9 mit Hilfe einer Zirkulationspumpe10 umgepumpt. - An die Zirkulationsleitung ist gemäß
3 weiterhin eine Füllstands-/Druckregelung angeschlossen. Ein Wassertank15 wird mittels einer Füllpumpe16 innerhalb eines minimalen/maximalen Bereiches befüllt/nachgefüllt. Ein Rückschlagventil17.V im Einlauf verhindert bei Pumpenstillstand eine Tankentleerung in Richtung der Füllpumpe16 . Gleichzeitig wird die Wassermenge im Wassertank15 mit 2bar Druckluft beaufschlagt und stellt so einen gleichbleibenden Druck in der Zirkulationsleitung9 (im Zirkulationskreislauf) sicher. Ein weiteres Rückschlagventil18.V im Auslauf verhindert im Fehlerfall ein Zurückfließen aus der Zirkulationsleitung9 in den Wassertank15 . -
4 zeigt eine schematische Darstellung eines anderen Abschnitts der Klimatisierungsvorrichtung, welcher sich an den in3 dargestellten weiteren Abschnitt der Klimatisierungsvorrichtung anschließt. Die Zirkulationsleitung9 des Zirkulationskreislaufes ist mit eingangsseitigen Durchläufen11.E ,12.E von zwei Wärmetauschern11 ,12 verbunden, so daß das Wärmetauschermedium zu den eingangsseitigen Durchläufen11.E ,12.E gelangen kann: In den Wärmetauschern11 ,12 findet jeweils ein Wärmeenergieübertrag zwischen dem Wärmetauschermedium aus der Zirkulationsleitung9 sowie einem weiteren Wärmetauschermedium statt, welches den jeweiligen ausgangsseitigen Durchlauf11.A ,12.A der Wärmetauscher11 ,12 durchströmt. Auf diese Weise können dann Endverbrauchereinrichtungen13.EV in einem Bürogebäude13 sowie Endverbrauchereinrichtungen14.EV in einem Einfamilienhaus14 jeweils zum Heizen/Kühlen genutzt werden, indem sie von dem weiteren Wärmetauschermedium durchströmt werden. - Insbesondere kann das aus dem Gewässer entnommene Wasser in dem Entnahmekreislauf (vgl.
2 ) zur Kühlung in dem Bürogebäude13 und dem Einfamilienhaus14 genutzt werden, indem aufgenommene Wärmeenergie aus den Endverbraucherkreisläufen in dem Bürogebäude13 und dem Einfamilienhaus14 über den Zirkulationskreislauf mit der Zirkulationsleitung9 zu dem Wärmetauscher8 übertragen wird, wo die übertragene Wärmeenergie von dem entnommenen Wasser aufgenommen und das so erwärmte Wasser über die Rücklaufleitung5 in das Gewässer zurückgeführt wird. - In dem Bürogebäude
13 können zentrale Klimatisierungseinheiten eingesetzt werden, die mit kaltem Wasser gespeist werden und die Umluft heizen/kühlen. In kleineren Einheiten, beispielsweise dem Einfamilienhaus14 , können Wasser/Wasser-Wärmetauscher genutzt werden, die dort den Endverbraucherkreislauf30 (vgl.1 ) kühlen/heizen. Die Wärmetauscher können je nach regionalem Bedarf so ausgeführt sein, daß sie durch primäre Wassereinspeisung heizen/kühlen oder nach Trennung von Ein- und Ausgangskreislauf mittels eines eingebauten Brenners oder eines Elektroheizelementes den Endverbraucherkreislauf30 erwärmt. - Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
Claims (14)
- Klimatisierungsvorrichtung zum Kühlen und/oder Heizen, insbesondere zum Kühlen und / oder Heizen eines Wohn- oder eines Arbeitsraumes, mit: a) einem Entnahmekreislauf (
10 ), welcher – eine zu einem eingangsseitigen Durchlauf (8.E ) eines Wärmetauschers (8 ;50 ) führende Entnahmeleitung (3 ) mit einer in einem Gewässer in einer Tiefe von wenig stens 50m, vorzugsweise von wenigstens 100m, weiter bevorzugt von wenigstens 1000m unterhalb einer Gewässeroberfläche (2 ) angeordneten Ansaugöffnung (4 ), – eine an die Entnahmeleitung (3 ) gekoppelte Pumpvorrichtung (6 ) zum Entnehmen von Wasser aus dem Gewässer über die Entnahmeleitung (3 ) sowie – eine von dem Wärmetauscher (8 ;50 ) zu dem Gewässer zurückführende Rücklaufleitung (5 ) zum zumindest teilweisen Rückführen des entnommenen Wassers umfaßt; b) einem Zirkulationskreislauf (20 ), welcher eine mit einem ausgangsseitigen Durchlauf (8.A ) des Wärmetauschers (8 ;50 ) und einem eingangsseitigen Durchlauf (11.E ;12.E ) eines weiteren Wärmetauschers (11 ;12 ;60 ) jeweils verbundene Zirkulationsleitung (9 ) umfaßt, in der ein Wärmetauschermedium zirkuliert; und c) einem Endverbraucherkreislauf (30 ), welcher – eine mit einem ausgangsseitigen Durchlauf (11.A ;12.A ) des weiteren Wärmetauschers (11 ;12 ;60 ) verbundene Endverbraucherleitung, die von einem weiteren Wärmetauschermedium durchströmt wird, und – eine oder mehrere an die Endverbraucherleitung angeschlossene Endverbrauchereinrichtungen (13.EV ;14.EV ;31 ;32 ) umfaßt, über die das weitere Wärmetauschermedium Wärmeenergie zum Kühlen aufnehmen oder zum Heizen abgeben kann; wobei sowohl der eingangsseitige Durchlauf und der ausgangsseitige Durchlauf (8.E ,8.A ) in dem Wärmetauscher (8 ;50 ) als auch der eingangsseitige Durchlauf und der ausgangsseitige Durchlauf (11.E ,11.A ;12.E ,12.A ) in dem weiteren Wärmetauscher (11 ;12 ;60 ) jeweils getrennt gebildet, aber wärmeenergieübertragend gekoppelt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung (
6 ) auf Höhe oder auf einem Höhenniveau oberhalb der Gewässeroberfläche (2 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpvorrichtung (
6 ) auf einer Pumpenebene eine Filtervorrichtung (7 ) vorgeschaltet ist. - Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeleitung (
3 ) zur Ansaugöffnung (4 ) hin trichterförmig erweitert ist. - Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ansaugöffnung (
4 ) ein Schutzgitter angeordnet ist. - Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslaßöffnung der Rücklaufleitung (
5 ) in dem Gewässer in einer Tiefe von wenigstens 50m unterhalb der Gewässeroberfläche (2 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung (
4 ) in einer Höhe von wenigstens 20m oberhalb eines Gewässergrundes angeordnet ist. - Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeleitung (
3 ) und/oder die Rücklaufleitung (5 ) zumindest abschnittsweise mittels doppelwandigen isolierten Rohren aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zirkulationskreislauf eine das Wärmetauschermedium umpumpende Zirkulationspumpe (
15 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Entnahmekreislauf in der Entnahmeleitung (
3 ) und/oder der Rücklaufleitung (5 ) eine oder mehrere Parameter des entnommenen Wassers erfassende Meßeinrichtungen aus der folgenden Gruppe von Meßeinrichtungen angeordnet sind: Temperaturmeßeinrichtung (3.T ;5.T ;9.T ), Druckmeßeinrichtung (3.P ;5.P ;9.P ), Füllstandsmeßeinrichtung und Durchflußmeßeinrichtung. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zirkulationskreislauf in der Zirkulationsleitung eine oder mehrere Parameter des Wärmetauschermediums erfassende Meßeinrichtungen aus der folgenden Gruppe von Meßeinrichtungen angeordnet sind: Temperaturmeßeinrichtung (
3.T ;5.T ;9.T ), Druckmeßeinrichtung (3.P ;5.P ;9.P ) und Durchflußmeßeinrichtung. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung (
6 ) in dem Entnahmekreislauf an eine Regeleinrichtung gekoppelt ist, mit der in Abhängigkeit von der Wärmeenergieübertragung in dem Wärmetauscher eine Pumpleistung der Pumpvorrichtung (6 ) regelbar ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Endverbraucherleitung angeschlossenen Endverbrauchereinrichtungen (
13.EV ;14.EV ;31 ;32 ) eine oder mehrere Einrichtungen aus der folgenden Gruppe von Einrichtungen umfassen: Heiz- und/oder Kühleinrichtung für einen Raum in einem Gebäude, ein Schwimmbecken und eine Anlage. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der einen oder allen Endverbrauchereinrichtungen (
13.EV ;14.EV ;31 ;32 ) jeweils ein Energieverbrauchszähler zugeordnet ist.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010024696A1 (de) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Thomas Hanschke | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlwasserbereitstellung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2239831A1 (de) * | 1971-10-08 | 1973-04-12 | Dieter Hody | Verfahren zum heben von fluessigkeiten, anlage zur ausfuehrung des verfahrens und anwendung des verfahrens |
DE2503250A1 (de) * | 1975-01-28 | 1976-07-29 | Ralf Horst Krauss | Einrichtung zur foerderung und nutzbarmachung des meeres-tiefenwassers fuer klimatisierungs- und kuehlzwecke, sowie fuer die gewinnung von trinkwasser aus der luftfeuchtigkeit |
DE3123875A1 (de) * | 1980-06-18 | 1982-03-18 | AGA-CTC Värmeväxlare AB, 37201 Ronneby | "abnehmerzentrum fuer bereichsheizsysteme" |
DE69510944T2 (de) * | 1994-01-24 | 1999-11-11 | Abb Installaatiot Oy | Verfahren und einrichtung von heiz-und/oder kühlenergie |
-
2006
- 2006-03-15 DE DE102006012280A patent/DE102006012280A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2239831A1 (de) * | 1971-10-08 | 1973-04-12 | Dieter Hody | Verfahren zum heben von fluessigkeiten, anlage zur ausfuehrung des verfahrens und anwendung des verfahrens |
DE2503250A1 (de) * | 1975-01-28 | 1976-07-29 | Ralf Horst Krauss | Einrichtung zur foerderung und nutzbarmachung des meeres-tiefenwassers fuer klimatisierungs- und kuehlzwecke, sowie fuer die gewinnung von trinkwasser aus der luftfeuchtigkeit |
DE3123875A1 (de) * | 1980-06-18 | 1982-03-18 | AGA-CTC Värmeväxlare AB, 37201 Ronneby | "abnehmerzentrum fuer bereichsheizsysteme" |
DE69510944T2 (de) * | 1994-01-24 | 1999-11-11 | Abb Installaatiot Oy | Verfahren und einrichtung von heiz-und/oder kühlenergie |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010024696A1 (de) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Thomas Hanschke | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlwasserbereitstellung |
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