DE102010034616A1

DE102010034616A1 - Method for storing heat and coldness by heat pump, involves producing amount of cold by heat pump in off-peak hours and storing it temporarily by cold exchangers in cold storage

Info

Publication number: DE102010034616A1
Application number: DE102010034616A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Thomas Hanschke
Current assignee: H.S.W. INGENIEURBUERO GESELLSCHAFT FUER ENERGI, DE
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-02-23

Abstract

The method involves producing an amount of cold by a heat pump in off-peak hours and storing it temporarily by cold exchangers in a cold storage. An amount of cold is produced by a heat pump and is temporarily stored by a heat exchanger (3) in a heat accumulator. An independent claim is also included for a device for storing heat and coldness by heat pump.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine dazugehörige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.The invention relates to a method for storing heat and cold by means of a heat pump according to the preamble of claim 1 and an associated apparatus according to the preamble of claim 5.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe eingesetzt.Such methods and devices are used for storing heat and cold by means of a heat pump.

Eine Lastenregulierung und ein Spitzenlastenausgleich des öffentlichen Stromnetzes finden zwischen Starklastzeiten und Schwachlastzeiten statt, wobei in Starklastzeiten viel Strom durch Verbraucher und in Schwachlastzeiten wenig Strom durch die Verbraucher dem öffentlichen Stromnetz abgenommen wird. Dadurch ist der elektrische Strom in Starklastzeiten teuerer als in Schwachlastzeiten, weshalb sich eine Lastenregulierung und Spitzenlastenausgleich auch finanziell rentiert. Dabei werden die Lastenregulierung und der Spitzenlastenausgleich des öffentlichen Stromnetzes bei einem Niedertarifstrom genutzt.Load regulation and peak load balancing of the public power grid take place between periods of heavy load and low load periods, with heavy loads being consumed by consumers during heavy load periods and low power consumed by consumers during off-peak periods. As a result, the electric power is more expensive in peak load times than in low load periods, which is why a load regulation and peak load compensation also financially profitable. The load regulation and the peak load balancing of the public power grid are used for a low tariff electricity.

Mit Niedertarifstrom werden verschiedene vergünstigte Tarifarten für elektrischen Strom bezeichnet, wobei z. B. im Haushaltsbereich zwischen Tag-, Nacht- und Heizstromtarifen unterschieden wird. Zur Erkennung des Niederstromtarifes wird eine Rundsteuertechnik verwendet, bei der vom Versorger ein entsprechendes Signal über das Stromnetz ausgesendet wird, welches den Stromtarif anzeigtWith low tariff different discounted fare types are called for electrical power, with z. B. in the budget area between day, night and Heizstromtarifen is distinguished. To recognize the low-voltage tariff, a ripple-control technique is used in which the utility sends out a corresponding signal via the electricity network, which indicates the electricity tariff

In Mitteleuropa ist der Bereich des Erdreiches bis zu einer Tiefe von ca. 20 m unter der Geländeoberkante gewöhnlich durch saisonale Temperatureinflüsse von der Bodenoberfläche geprägt, insbesondere durch die Wirkung von Umweltwärme, die z. B. durch solare Strahlung oder versickernde Niederschläge an das Erdreich abgegeben wird. An dieser saisonal thermisch beeinflussten Bodenzone schließt sich eine neutrale Zone an, in der konstante Erdreichtemperaturen vorliegen. In dem Bereich unterhalb der neutralen Zone in Richtung Erdinneres steigt die Temperatur stetig an, wie z. B. in Mitteleuropa um ca. 2–3 K/100 m.In Central Europe, the area of the soil to a depth of about 20 m below the ground level is usually characterized by seasonal temperature effects of the soil surface, in particular by the effect of environmental heat, the z. B. is discharged by solar radiation or seeping rainfall to the soil. This seasonally thermally influenced soil zone is followed by a neutral zone in which constant soil temperatures are present. In the area below the neutral zone towards the earth's interior, the temperature rises steadily, such. B. in Central Europe by about 2-3 K / 100 m.

Bei der geothermischen Energieerzeugung werden die verwendeten Erdreichwärmeübertrager zur Aufnahme der Abwärme des Erdreiches in horizontale Erdreichwärmeübertrager und vertikale Erdreichwärmeübertrager unterschieden, wobei die horizontalen Erdreichwärmeübertrager in der saisonal thermisch beeinflussten Bodenzone oberhalb der neutralen Zone und die vertikalen Erdreichwärmeübertrager im Untergrundbereiches unterhalb der Neutralen Zone eingesetzt werden.In geothermal energy production, the soil heat exchangers used to absorb the heat from the earth in horizontal soil heat exchangers and vertical soil heat exchangers are distinguished, the horizontal soil heat exchangers are used in the seasonally thermally influenced soil zone above the neutral zone and the vertical soil heat transfer in the underground below the neutral zone.

Der wirtschaftliche und nachhaltige Betrieb geothermischer Anlagen mit vertikalen Erdreichwärmeübertragern ist neben der Betriebsweise, Konfiguration und Anordnung der Wärmeübertrager maßgeblich von der thermischen Ergiebigkeit des umgebenden Erdreiches abhängig, wobei die thermische Ergiebigkeit insbesondere durch das Wärmespeichervermögen, die Wärmeleitfähigkeit und die Temperatur des Erdreiches beeinflusst wird.The economic and sustainable operation of geothermal systems with vertical Erdreichwärmeübertragern is significantly dependent on the operation, configuration and arrangement of the heat exchanger on the thermal fertility of the surrounding soil, the thermal fertility is particularly influenced by the heat storage capacity, thermal conductivity and temperature of the soil.

Für den Heizbetrieb, der zumeist durch eine erdgekoppelte Wärmepumpe unterstützt wird, sind nachhaltig hohe Temperaturniveaus im Untergrund günstiger und für den Kühlbetrieb, welcher vorzugsweise als Freikühlungsbetrieb aber wahlweise auch im aktiven Kühlbetrieb erfolgt, werden nachhaltig niedrigere Temperaturniveaus angestrebt.For the heating operation, which is usually supported by a ground-coupled heat pump, sustainably high temperature levels in the underground are more favorable and for the cooling operation, which preferably takes place as a free cooling operation but optionally also in active cooling operation, sustainably lower temperature levels are sought.

Die Verbesserung der Leistungsfähigkeit geothermischer Anlagen für diese Betriebszustände lässt sich durch die Optimierung der Untergrundtemperaturniveaus durch aktive Maßnahmen der Temperaturstabilisierung als erzwungener Wärmeeintrag oder erzwungener Wärmeentzug für die jeweilige Betriebsart erreichen. Eine solche thermische Regeneration der saisonal thermisch beeinflussten Bodenzone wird durch die Nutzung von Überschusswärme, z. B. durch die Einkopplung von Wärme in den horizontalen Wärmeübertrager erreicht. Die thermische Regeneration des Untergrundbereiches unterhalb der Neutralen Zone erfolgt gewöhnlich durch eine Wärmeauskopplung an die Luft, z. B. durch Freikühler, Turmkühler oder Tischkühler, oder an ein Kühlwasser.The improvement in the performance of geothermal plants for these operating conditions can be achieved by optimizing the underground temperature levels through active measures of temperature stabilization as forced heat input or forced heat extraction for the respective operating mode. Such thermal regeneration of the seasonally thermally influenced soil zone is through the use of excess heat, z. B. achieved by the coupling of heat in the horizontal heat exchanger. The thermal regeneration of the subsurface below the neutral zone is usually carried out by a heat extraction to the air, z. B. by free cooler, tower cooler or table cooler, or to a cooling water.

Moderne Wärmepumpenanlagen zur Bereitstellung von Wärme und Kälte sind Stand der Technik und können auf Anforderung gleichzeitig Wärme und Kälte an die Verbraucher liefern. Eine solche Betriebsweise der Wärmepumpenanlage wird als Dualbetrieb bezeichnet. Der Dualbetrieb erfolgt wegen der gleichzeitigen Erzeugung von Wärme und Kälte mit einer hohen Energieeffizienz, welche im Coefficient of Prerformance, dem COP zwischen 8 bis 10 Ausdruck findet.Modern heat pump systems for the provision of heat and cold are state of the art and, on request, can simultaneously supply heat and cooling to the consumers. Such operation of the heat pump system is referred to as dual mode. The dual operation is due to the simultaneous generation of heat and cold with a high energy efficiency, which is expressed in the coefficient of performance, the COP between 8 to 10.

Zur wahlweisen Speicherung von Wärme und Kälte werden gemäß Stand der Technik zum einen idealerweise mehrfach isolierte Erdspeicher (Exergiespeicher) oder auch Wasserspeicher genutzt. Diese sind jedoch aufgrund Ihrer Bauweise in Ihrer Kapazität beschränkt und verhältnismäßig teuer in ihrer Herstellung. Häufig Anwendung finden daher bei der Speicherung von Wärme und Kälte im Untergrund die so genannten Erdreichwärmeübertrager, welche als geschlossene Systeme (Erdwärmesonden, Energiepfähle u. a.) oder als offene Systeme (Dublettenanlagen als Kombination von Förder- und Injektionsbrunnen) realisiert werden können, und im Allgemeinen weit größere Wärme- und Kältemengen im Untergrund speichern können, als mehrfach isolierten Erdspeicher.For optional storage of heat and cold are used in accordance with the prior art for an ideally multi-insulated Erdspeicher (exergy storage) or water storage. However, these are limited in their capacity due to their design and relatively expensive to manufacture. Frequently used therefore in the storage of heat and cold in the underground, the so-called soil heat exchangers, which can be realized as closed systems (geothermal probes, energy piles, etc.) or as open systems (Dublettenanlagen as a combination of production and injection wells), and in general larger amounts of heat and cold in the Underground storage, as multi-insulated ground storage.

So ist z. B. aus der DE 100 22 544 A1 eine Sole-Wasser-Wärmepumpe bekannt, die in der Quellfassung entweder erdsonden- oder erdkollektorenbetrieben unterstützt werden, in dem überschüssige Sonnenenergie von einer Solaranlage zur Regenerierung der Bodenschichten genutzt werden.So z. B. from the DE 100 22 544 A1 a brine-water heat pump is known, which are supported in the spring socket either geerdsonden- or erdkollektorenbetrieben, are used in the excess solar energy from a solar system for the regeneration of the soil layers.

Von Nachteil ist aber, dass nur überschüssige Sonnenenergie genutzt wird und diese nur bei ausreichender Sonneneinstrahlung zur Verfügung steht. Demnach ist diese Zwischenspeicherung von überschüssiger Sonnenenergie der Solaranlage in den Erdschichten von der Sonneneinstrahlung abhängig.The disadvantage is that only excess solar energy is used and this is available only with sufficient sunlight. Accordingly, this intermediate storage of excess solar energy of the solar system in the earth layers depends on the solar radiation.

Auch ist aus der DE 38 18 121 A1 ein Verfahren zur zeitlich unabhängigen Nutzung der Kälte eines in kaltem Zustand vorliegenden Mediums sowie des Mediums selbst in erwärmten Zustand bekannt, bei dem zumindest ein Teil des zum Verbrauch kommenden kalten Mediums eines Kältespeichers herangezogen und ggf. zwischengespeichert wird und woraus dann unabhängig Kälte entnommen wird.Also is from the DE 38 18 121 A1 a method for the time-independent use of the cold of a medium present in a cold state and the medium itself in the heated state, in which at least a portion of the coming for consumption cold medium of a cold storage used and possibly cached and from which then independent cold is taken.

Von Nachteil ist aber, dass mit diesem Verfahren nur Kälte zwischengespeichert wird.The disadvantage is that only cold is stored with this method.

Auch ist aus der CA 26 38 235 A eine Vorrichtung zur Bereitstellung von Wärme für ein Wohnhaus und gleichzeitiger Bereitstellung von Kälte für eine Eislaufhalle unter Ausnutzung zweier Erdsonden bekannt, bei der in der einen Erdsonde in den Sommermonaten überschüssige Wärme eingelagert und in den Wintermonaten entnommen wird und gleichzeitig in der anderen Erdsonde in den Wintermonaten überschüssige Kälte abgespeichert und in den Sommermonaten entnommen wird.Also is from the CA 26 38 235 A a device for providing heat for a dwelling house and simultaneously providing cold for an ice rink using two geothermal probes, in which in the one geothermal probe in the summer months excess heat is stored and removed in the winter months and at the same time in the other geothermal probe in the winter months excess cold is stored and taken during the summer months.

Von Nachteil ist aber, dass nur saisonale Temperaturschwankungen ausgenutzt werden.The disadvantage is that only seasonal temperature fluctuations are exploited.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe sowie eine dazugehörige Vorrichtung zu entwickeln, welches eine saisonal unabhängige Zwischenspeicherung von Kälte und/oder Wärme ermöglicht sowie effektiv und kostengünstig ist.The invention is therefore based on the object to develop a generic method for storing heat and cold by means of a heat pump and an associated device, which allows a seasonally independent intermediate storage of cold and / or heat and is effective and inexpensive.

Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 5 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 4 sowie 6 bis 10.This object is achieved on the method side by the characterizing features of claim 1 and device side by the characterizing features of claim 5. Expedient refinements emerge from the dependent claims 2 to 4 and 6 to 10.

Das neue Verfahren zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe sowie die dazugehörige Vorrichtung beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik.The new method for storing heat and cold by means of a heat pump and the associated device eliminate the disadvantages of the prior art.

Vorteilhaft bei der Anwendung des neuen Verfahrens zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe ist es, dass in Schwachlastzeiten mittels einer Wärmepumpe eine Kältemenge erzeugt wird, weil dadurch die erzeugte Kältemenge billig ist. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn gleichzeitig mittels der Wärmepumpe eine Wärmemenge erzeugt wird, weil dadurch der Wirkungsgrad der Wärmepumpe erhöht wird und die erzeugte Kältemenge ebenso wie die erzeugte Wärmemenge billig ist. Auch ist es von Vorteil, wenn die Kältemenge ganz oder teilweise zwischengespeichert wird, wobei der nicht zwischengespeicherte Teil der Kältemenge über einem Kälteverbraucher abgegeben wird. Damit wird das gleichzeitige Bereitstellen von einer Teilkältemenge für den Kälteverbraucher und für den Kältespeicher realisiert, weshalb diese Vorrichtung an alle Lastbereiche anpassbar ist. Dieser Vorteil wird noch verstärkt, wenn neben der Kältemenge auch die Wärmemenge ganz oder teilweise zwischengespeichert wird. Dadurch werden neben der kostengünstigen Wärme- und Kälteerzeugung eine Lastenregulierung und ein Spitzenlastenausgleich des öffentlichen Stromnetzes ermöglicht. Zudem kann dadurch die Entladung des Kälte- sowie des Wärmespeichers direkt durch die Verbraucher oder bei Erfordernis wärmepumpenunterstützt erfolgen.Advantageous in the application of the new method for storing heat and cold by means of a heat pump is that in off-peak times by means of a heat pump, a cold amount is generated, because thereby the amount of cold generated is cheap. It is particularly advantageous if at the same time by means of the heat pump, a quantity of heat is generated, because thereby the efficiency of the heat pump is increased and the amount of cold generated as well as the amount of heat generated is cheap. It is also advantageous if the amount of cold is cached in whole or in part, wherein the non-cached part of the amount of refrigerant is discharged through a cold consumer. Thus, the simultaneous provision of a partial cooling amount for the cold consumer and for the cold storage is realized, which is why this device is adaptable to all load ranges. This advantage is exacerbated when, in addition to the amount of cold, the amount of heat is stored in whole or in part. As a result, in addition to cost-effective heating and cooling, load regulation and peak load balancing of the public power grid are made possible. In addition, the discharge of the cold and the heat storage can be carried out directly by the consumer or heat pump supported when required.

Von Vorteil ist es auch, wenn die Schwachlastzeiten mittels einer Einrichtung zur Ermittlung der Schwachlastzeiten ermittelt werden.It is also advantageous if the low load times are determined by means of determining the low load times.

Von Vorteil ist es auch, wenn in Schwachlastzeiten, in denen Strom preiswert aus dem Netz zu beziehen ist, oder bei einem Überangebot von Strom im Netz (z. B. Überangebot Windstrom), bei dem ggf. die Abnahme sogar vergütet wird, vorliegt die Wärmepumpe und Kälte- sowie Wärmespeicher werden beladen, weil diese Beladung mit einer sehr hohen Gesamtanlageneffizienz erfolgt, sodass selbst mögliche Speicherverluste insbesondere der offenen, also gedämmten Erdreichwärmeübertragerspeichersysteme in Kauf genommen werden können.It is also advantageous if in off-peak hours, in which electricity is to be obtained inexpensively from the grid, or in the event of an oversupply of electricity in the grid (eg oversupply wind power) in which the decrease is even remunerated, this is the case Heat pump and cold and heat storage are loaded because this load is carried out with a very high overall system efficiency, so even possible storage losses in particular the open, so insulated Erdreichwärmeübertragerspeichersysteme can be accepted.

Vorteilhaft bei der Anwendung der neuen Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe ist es, dass ein Speicherkreislauf und ein Wärmepumpenkreislauf über einen Wärmeübertrager wärmetechnisch miteinander gekoppelt sind, wobei in dem Speicherkreislauf in Reihe und in Strömungsrichtung mit dem Wärmeübertrager eine Förderpumpe und ein Kältemengenübertrager sowie in dem Wärmepumpenkreislauf in Reihe und in Strömungsrichtung mit dem Wärmeübertrager ein Verdichter, ein weiterer Wärmeübertrager und ein Entspannungsventil angeordnet sind, wobei im Wärmepumpenkreislauf der Wärmeübertrager als Verdampfer und der weitere Wärmeübertrager als Kondensator dienen.Advantageous in the application of the new device for storing heat and cold by means of a heat pump is that a storage circuit and a heat pump cycle are thermally coupled via a heat exchanger with each other, wherein in the storage circuit in series and in the flow direction with the heat exchanger, a feed pump and a Kältemengenübertrager and in the heat pump cycle in series and in the flow direction with the heat exchanger, a compressor, a further heat exchanger and an expansion valve are arranged, wherein in the heat pump cycle of the heat exchanger as Evaporator and the other heat exchanger serve as a condenser.

Dabei ist von Vorteil, wenn der im Wärmepumpenkreislauf als Kondensator dienende Wärmeübertrager ein Luftkühler ist oder der Wärmepumpenkreislauf über den als Kondensator dienenden Wärmeübertrager mit einem Speicherkreislauf wärmetechnisch gekoppelt ist, wobei in dem Speicherkreislauf in Reihe und in Strömungsrichtung mit dem Wärmeübertrager eine Förderpumpe und ein Wärmemengenübertrager angeordnet sind. Dann ist von Vorteil, wenn der Kältemengenübertrager und der Wärmemengenübertrager jeweils ein vertikaler Erdreichwärmeübertrager oder ein horizontaler Erdreichwärmeübertrager ist oder als Erdwärmesonde, Energiepfähle, geothermisch aktivierter Bauteile oder mittels eines Förderbrunnen und eines Injektionsbrunnen ausgeführt oder ein isolierter Exergiespeicher ist.It is advantageous if the serving as a heat pump in the heat pump circuit heat exchanger is an air cooler or the heat pump cycle is thermally coupled via the serving as a condenser heat exchanger with a storage circuit, wherein arranged in the storage circuit in series and in the flow direction with the heat exchanger, a feed pump and a heat exchanger are. It is then of advantage if the cold heat exchanger and the heat exchanger are each a vertical soil heat exchanger or a horizontal Erdreichwärmeübertrager or geothermal probe, energy piles, geothermally activated components or by means of a delivery well and an injection well or an isolated Exergiespeicher.

Das neue Verfahren zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe sowie die dazugehörige Vorrichtung sollen anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The new method for storing heat and cold by means of a heat pump and the associated device will be explained in more detail with reference to two embodiments.

Dazu zeigen:To show:

1: Schematische Darstellung der Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe in einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 : Schematic representation of the device for storing heat and cold by means of a heat pump in a first embodiment,

2: Schematische Darstellung der Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe in einer alternativen Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels, 2 : Schematic representation of the device for storing heat and cold by means of a heat pump in an alternative arrangement of the first embodiment,

3: Schematische Darstellung der Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe in einem zweiten Ausführungsbeispiel und 3 : Schematic representation of the device for storing heat and cold by means of a heat pump in a second embodiment and

4: Schematische Darstellung der Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe in einer alternativen Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels. 4 : Schematic representation of the device for storing heat and cold by means of a heat pump in an alternative arrangement of the second embodiment.

Die neue Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 im Wesentlichen aus einem Speicherkreislauf 1 und einem Wärmepumpenkreislauf 2, wobei der Speicherkreislauf 1 und der Wärmepumpenkreislauf 2 über einen Wärmeübertrager 3 wärmetechnisch miteinander gekoppelt sind.The new device for storing heat and cold by means of a heat pump consists in a first embodiment according to the 1 essentially from a storage cycle 1 and a heat pump cycle 2 , where the storage cycle 1 and the heat pump cycle 2 via a heat exchanger 3 thermally coupled with each other.

In dem Speicherkreislauf 1 sind in Reihe und in Strömungsrichtung mit dem Wärmeübertrager 3 eine Förderpumpe 4, ein vertikaler Erdreichwärmeübertrager 5 und ein Kälteverbraucher 6 angeordnet.In the storage cycle 1 are in series and in the flow direction with the heat exchanger 3 a delivery pump 4 , a vertical soil heat exchanger 5 and a cold consumer 6 arranged.

Der Wärmepumpenkreislauf 2 weist neben dem Wärmeübertrager 3 in Reihe und in Strömungsrichtung einen Verdichter 7, einen weiteren Wärmeübertrager 8 und ein Entspannungsventil 9 auf, wobei im Wärmepumpenkreislauf 2 der Wärmeübertrager 3 als Verdampfer 10 und der Wärmeübertrager 8 als Kondensator 11 fungieren sowie der Kondensator 11 ein Luftkühler ist.The heat pump cycle 2 points next to the heat exchanger 3 in series and in the flow direction, a compressor 7 , another heat exchanger 8th and a relaxation valve 9 on, wherein in the heat pump cycle 2 the heat exchanger 3 as an evaporator 10 and the heat exchanger 8th as a capacitor 11 act as well as the capacitor 11 is an air cooler.

In einer alternativen Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels ist es auch denkbar, gemäß der 2, im Speicherkreislauf 1 den Wärmeübertrager 3 und den Kälteverbraucher 6 strömungstechnisch parallel zueinander anzuordnen und über Dreiwegeventile 12 anzusteuern.In an alternative arrangement of the first embodiment, it is also conceivable according to the 2 , in the storage cycle 1 the heat exchanger 3 and the cold consumer 6 fluidically arranged parallel to each other and three-way valves 12 head for.

Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe soll nun am ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 erläutert werden, wobei das den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich als Kältespeicher dient und der Kondensator 10 luftgekühlt ist.The operation of the new device for storing heat and cold by means of a heat pump will now be in the first embodiment according to the 1 be explained, which is the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil serves as a cold storage and the condenser 10 is air cooled.

Im Kältebetrieb wird durch den Kälteverbraucher 6 eine Wärmemenge an das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 übertragen. Das nach dem Kälteverbraucher 6 erwärmte Arbeitsmedium wird durch die Förderpumpe 4 über den Wärmeübertrager 3 in den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 gefördert, wobei der Verdichter 7 des Wärmepumpenkreislaufes 2 aus ist und damit keine Wärmemenge über den Wärmeübertrager 3 ausgetauscht wird. Im horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 gibt das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 eine Wärmemenge an das den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich ab. Das nun abgekühlte Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 gelangt anschließend wieder in den Kälteverbraucher 6, wo der Kreislauf von neuem beginnt.In the cold mode is by the cold consumer 6 a quantity of heat to the working medium of the storage circuit 1 transfer. That after the cold consumer 6 heated working medium is through the feed pump 4 over the heat exchanger 3 in the horizontal soil heat exchanger 5 promoted, the compressor 7 the heat pump cycle 2 is off and thus no amount of heat through the heat exchanger 3 is exchanged. In the horizontal soil heat exchanger 5 gives the working medium of the storage cycle 1 a quantity of heat to the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil. The now cooled working medium of the storage circuit 1 then returns to the cold consumer 6 where the cycle begins again.

Im Speicherbetrieb wird durch den Kälteverbraucher 6 keine Wärmemenge an das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 übertragen und der Verdichter 7 des Wärmepumpenkreislaufes 2 ist eingeschaltet. Nun wird über den Wärmeübertrager 3 dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 eine Wärmemenge entzogen, wobei sich dieses Arbeitsmedium abkühlt. Dieses abgekühlte Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 gelangt anschließend in den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5, wo es aus dem den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich eine Wärmemenge aufnimmt. Anschließend gelangt das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 wieder über den Kälteverbraucher 6 in den Wärmeübertrager 3.In storage operation is by the cold consumer 6 no amount of heat to the working medium of the storage circuit 1 transferred and the compressor 7 the heat pump cycle 2 is on. Now, about the heat exchanger 3 the working medium of the storage cycle 1 removed a quantity of heat, which cools down this working medium. This cooled working medium of the storage circuit 1 then passes into the horizontal soil heat exchanger 5 where it comes from the the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil absorbs a quantity of heat. Subsequently, the working medium of the storage circuit passes 1 again over the cold consumer 6 in the heat exchanger 3 ,

Die Wirkungsweise der alternativen Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der 2 ändert sich einzig darin, dass im Kältebetrieb nur der Kälteverbraucher 6 und im Speicherbetrieb nur der Wärmeübertrager 3 von dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 durchströmt werden.The operation of the alternative arrangement of the first embodiment according to the 2 changes only in that in the cold operation only the cold consumer 6 and in storage only the heat exchanger 3 from the working medium of the storage circuit 1 be flowed through.

Die neue Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe besteht in einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der 3 im Wesentlichen aus dem Speicherkreislauf 1, dem Wärmepumpenkreislauf 2 und einem zweiten Speicherkreislauf 13, wobei der Wärmepumpenkreislauf 2 über den Wärmeübertrager 3 mit dem Speicherkreislauf 1 und über den Wärmeübertrager 8 mit dem Speicherkreislauf 13 wärmetechnisch gekoppelt ist.The new device for storing heat and cold by means of a heat pump is in a second embodiment according to the 3 essentially from the storage cycle 1 , the heat pump cycle 2 and a second storage cycle 13 , wherein the heat pump cycle 2 over the heat exchanger 3 with the storage cycle 1 and over the heat exchanger 8th with the storage cycle 13 thermally coupled.

Der Speicherkreislauf 1 und der Wärmepumpenkreislauf 2 sind wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgestaltet.The storage cycle 1 and the heat pump cycle 2 are configured as in the first embodiment.

In dem Speicherkreislauf 13 sind in Reihe und in Strömungsrichtung mit dem Wärmeübertrager 8 eine Förderpumpe 14, ein vertikaler Erdreichwärmeübertrager 15 und ein Wärmeverbraucher 16 angeordnet.In the storage cycle 13 are in series and in the flow direction with the heat exchanger 8th a delivery pump 14 , a vertical soil heat exchanger 15 and a heat consumer 16 arranged.

In einer alternativen Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels ist es auch denkbar, gemäß der 4, im Speicherkreislauf 1 den Wärmeübertrager 3 und den Kälteverbraucher 6 und im Speicherkreislauf 13 den Wärmeübertrager 8 und den Wärmeverbraucher 16 jeweils strömungstechnisch parallel zueinander anzuordnen und jeweils über Dreiwegeventile 12 anzusteuern.In an alternative arrangement of the second embodiment, it is also conceivable according to the 4 , in the storage cycle 1 the heat exchanger 3 and the cold consumer 6 and in the storage cycle 13 the heat exchanger 8th and the heat consumer 16 each fluidically arranged in parallel to each other and each have three-way valves 12 head for.

Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung zur Speicherung von Wärme und Kälte mittels einer Wärmepumpe soll nun am zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der 3 erläutert werden, wobei das den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich als Kältespeicher und das den vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15 umgebende Erdreich als Wärmespeicher dienen.The operation of the new device for storing heat and cold by means of a heat pump will now be the second embodiment according to the 3 be explained, which is the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil as a cold storage and the vertical soil heat exchanger 15 surrounding soil serve as a heat store.

Im Kältebetrieb wird wie im ersten Ausführungsbeispiel durch den Kälteverbraucher 6 eine Wärmemenge an das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 übertragen. Das nach dem Kälteverbraucher 6 erwärmte Arbeitsmedium wird durch die Förderpumpe 4 über den Wärmetauscher 3 in den horizontalen Erdwärmetauscher 5 gefördert, wobei der Verdichter 6 des Wärmepumpenkreislaufes 2 aus ist und damit keine Wärmemenge über den Wärmetauscher 3 ausgetauscht wird. Im horizontalen Erdwärmetauscher 5 gibt das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 eine Wärmemenge an das den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich ab. Das nun abgekühlte Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 gelangt anschließend wieder in den Kälteverbraucher 6, wo der Kreislauf von neuem beginnt.In the cooling mode, as in the first embodiment by the refrigeration consumer 6 a quantity of heat to the working medium of the storage circuit 1 transfer. That after the cold consumer 6 heated working medium is through the feed pump 4 over the heat exchanger 3 in the horizontal geothermal heat exchanger 5 promoted, the compressor 6 the heat pump cycle 2 is off and thus no amount of heat through the heat exchanger 3 is exchanged. In the horizontal geothermal heat exchanger 5 gives the working medium of the storage cycle 1 a quantity of heat to the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil. The now cooled working medium of the storage circuit 1 then returns to the cold consumer 6 where the cycle begins again.

In einem Heizbetrieb, der zum Kältebetrieb alternativ oder mit dem Kältebetrieb gleichzeitig abläuft, wird im Speicherkreislauf 13 über den vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15 eine Wärmemenge dem als Wärmespeicher fungierenden und dem vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15 umgebenden Erdreich entzogen und an das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 13 übertragen. Durch die Förderpumpe 14 gelangt das erwärmte Arbeitsmedium über den Wärmeübertrager 8 in den Wärmeverbraucher 16. Im Wärmeverbraucher 16 wird dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 13 eine Wärmemenge entzogen und dadurch abgekühlt. Über die Förderpumpe 14 gelangt das nun abgekühlte Arbeitsmedium wieder in den vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15, wo der Kreislauf von neuem beginnt.In a heating mode, which runs as an alternative to cold operation or with cold operation at the same time, is in the storage circuit 13 over the vertical soil heat exchanger 15 a heat quantity acting as a heat storage and the vertical soil heat exchanger 15 withdrawn surrounding soil and to the working medium of the storage circuit 13 transfer. Through the feed pump 14 the heated working medium passes through the heat exchanger 8th in the heat consumer 16 , In the heat consumer 16 becomes the working medium of the storage cycle 13 extracted a quantity of heat and thereby cooled. About the pump 14 the now cooled working medium returns to the vertical soil heat exchanger 15 where the cycle begins again.

Im Speicherbetrieb wird im Speicherkreislauf 1, wie im ersten Ausführungsbeispiel, durch den Kälteverbraucher 6 keine Wärmemenge an das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 übertragen und der Verdichter 7 des Wärmepumpenkreislaufes 2 ist eingeschaltet. Nun wird über den Wärmeübertrager 3 dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 eine Wärmemenge entzogen, wobei sich dieses Arbeitsmedium abkühlt. Dieses abgekühlte Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 gelangt anschließend in den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5, wo es aus dem den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich eine Wärmemenge aufnimmt und dadurch dieses Erdreich abkühlt. Anschließend gelangt das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 wieder über den Kälteverbraucher 6 in den Wärmeübertrager 3, wo der Kreislauf des Speicherkreislaufes 1 von neuem beginnt.In memory operation is in the memory cycle 1 , as in the first embodiment, by the refrigeration consumer 6 no amount of heat to the working medium of the storage circuit 1 transferred and the compressor 7 the heat pump cycle 2 is on. Now, about the heat exchanger 3 the working medium of the storage cycle 1 removed a quantity of heat, which cools down this working medium. This cooled working medium of the storage circuit 1 then passes into the horizontal soil heat exchanger 5 where it comes from the the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil absorbs a quantity of heat and thereby cools this soil. Subsequently, the working medium of the storage circuit passes 1 again over the cold consumer 6 in the heat exchanger 3 where the cycle of the storage cycle 1 starts again.

Dabei wird über den Wärmeübertrager 3 eine Wärmemenge von dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 an das Arbeitsmedium des Wärmepumpenkreislaufes 2 übertragen, wobei der Wärmeübertrager 3 im Wärmepumpenkreislauf 2 als Verdampfer 10 dient und das Arbeitsmedium des Wärmepumpenkreislaufes 2 verdampft wird. Das nun gasförmige Arbeitsmedium des Wärmepumpenkreislaufes 2 wird im Verdichter 7 komprimiert und gelangt anschließend zu dem im Wärmepumpenkreislauf 2 als Kondensator 11 dienenden Wärmeübertrager 8, wo eine Wärmemenge dem Arbeitsmedium des Wärmepumpenkreislaufes 2 an das Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 13 übertragen wird. Dabei verflüssigt sich das Arbeitsmedium des Wärmepumpenkreislaufes 2.It is about the heat exchanger 3 a quantity of heat from the working medium of the storage circuit 1 to the working medium of the heat pump cycle 2 transferred, the heat exchanger 3 in the heat pump cycle 2 as an evaporator 10 serves and the working medium of the heat pump cycle 2 is evaporated. The now gaseous working medium of the heat pump cycle 2 is in the compressor 7 compressed and then passes to the heat pump cycle 2 as a capacitor 11 serving heat exchanger 8th where a quantity of heat the working medium of the heat pump cycle 2 to the working medium of the storage circuit 13 is transmitted. The working fluid of the heat pump circuit liquefies 2 ,

Dieses flüssige Arbeitsmedium gelangt im Wärmepumpenkreislauf 2 nach dem Kondensator 11 zum Entspannungsventil 9, wo das Arbeitsmedium entspannt wird, und abschließend wieder zum Verdampfer 10, wo der Kreislauf des Wärmepumpenkreislaufes 2 von neuem beginnt.This liquid working fluid enters the heat pump cycle 2 after the capacitor 11 to the relaxation valve 9 , Where the working fluid is released, and finally back to the evaporator 10 where the circulation of the heat pump cycle 2 starts again.

Gleichzeitig gelangt im Speicherkreislauf 13 das erwärmte Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 13 über den Wärmeverbraucher 16 und die Förderpumpe 14 in den vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15, wo es die aufgenommene Wärmemenge an das dem vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15 umgebende Erdreich abgibt und dieses Erdreich erwärmt wird. Anschließend gelangt das Arbeitsmedium wieder in der Wärmeübertrager 8, wo der Kreislauf des Speicherkreislaufes 13 von neuem beginnt. At the same time enters the storage cycle 13 the heated working medium of the storage circuit 13 about the heat consumer 16 and the delivery pump 14 in the vertical soil heat exchanger 15 , where it is the absorbed amount of heat to the vertical soil heat exchanger 15 surrounding soil and this soil is heated. Subsequently, the working medium returns to the heat exchanger 8th where the cycle of the storage cycle 13 starts again.

Die Wirkungsweise der alternativen Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels gemäß der 4 ändert sich nur darin, dass im Kältebetrieb der Kälteverbraucher 6 bzw. im Heizbetrieb der Wärmeverbraucher 16 sowie im Speicherbetrieb nur der Wärmeübertrager 3 von dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 1 bzw. der Wärmeübertrager 8 von dem Arbeitsmedium des Speicherkreislaufes 13 durchströmt werden.The operation of the alternative arrangement of the first embodiment according to the 4 changes only in that in the cold operation of the cold consumer 6 or in heating mode of the heat consumer 16 and in storage only the heat exchanger 3 from the working medium of the storage circuit 1 or the heat exchanger 8th from the working medium of the storage circuit 13 be flowed through.

Neben den oben genannten Betriebsweisen sind auch sämtliche andere Betriebsweisen der neuen Vorrichtung denkbar, wie gleichzeitigen Kühl- und/oder Heizbetrieb und Speicherbetrieb sowie Kühl- und/oder Heizbetrieb mit zusätzlichem Entleeren des Kälte- und/oder Wärmespeichers. Zudem kann Wärmepumpe sowohl im aktiven wie auch im passiven Heiz- und Kühlbetrieb betrieben werden, wie z. B. zum ausschließlichen Kühlen im Sommer mittels aktivem reversiblen Wärmepumpenbetrieb.In addition to the above operations, all other modes of operation of the new device are conceivable, such as simultaneous cooling and / or heating and storage operation and cooling and / or heating operation with additional emptying of the cold and / or heat storage. In addition, heat pump can be operated in both active and passive heating and cooling mode, such. As for exclusive cooling in the summer by means of active reversible heat pump operation.

Denkbar ist es, den horizontaler Erdreichwärmeübertrager 5 und/oder den vertikaler Erdreichwärmeübertrager 15 durch jeweils einen vertikalen bzw. horizontalen Erdreichwärmeübertrager zu ersetzen oder als Erdwärmesonde, Energiepfähle, geothermisch aktivierter Bauteile oder mittels eines Förderbrunnen und eines Injektionsbrunnen auszuführen. Dabei ist es alternativ auch denkbar, den horizontaler Erdreichwärmeübertrager 5 und/oder den vertikaler Erdreichwärmeübertrager 15 als isolierter Exergiespeicher jeglicher Form, wie z. B. als isolierte Kälte- und Wärmespeicher auszuführen.It is conceivable, the horizontal Erdreichwärmeübertrager 5 and / or the vertical soil heat exchanger 15 to replace each by a vertical or horizontal ground heat exchanger or run as a geothermal probe, energy piles, geothermally activated components or by means of a delivery well and a Injektionsbrunnen. It is alternatively also conceivable, the horizontal soil heat exchanger 5 and / or the vertical soil heat exchanger 15 as an isolated exergy storage of any form, such. B. as isolated cold and heat storage perform.

Auch ist es denkbar, die Kreisläufe jeweils mit einer Vorlauftemperaturmessung, Rücklauftemperaturmessung und Durchflussmessung auszustatten sowie die Förderpumpe 4, die Förderpumpe 14, den Verdichter 7 und ggf. die Dreiwegeventile 14 regelbar auszuführen und über eine geeignete Regelung anzusteuern.It is also conceivable to equip the circuits each with a flow temperature measurement, return temperature measurement and flow measurement and the feed pump 4 , the feed pump 14 , the compressor 7 and possibly the three-way valves 14 to carry out controllable and to control via a suitable regulation.

Dabei ist es auch denkbar, zur laufenden Erfassung des Temperaturprofils des Erdreiches, über die Länge des horizontalen Erdreichwärmeübertragers 5 und/oder des vertikalen Erdreichwärmeübertragers 15 mehrere Temperatursensor anzuordnen und diese mit einer geeigneten Mess-, Steuerungs- bzw. Regelungstechnik zur Auswertung der gemessen Sensorsignale zu verbinden und in die Ansteuerung der neuen Vorrichtung einfließen zu lassen oder diese computergesteuert mit nach energetischen Gesichtpunkten festgelegten Regelregimes anzusteuern.It is also conceivable for the current detection of the temperature profile of the soil, over the length of the horizontal Erdreichwärmeübertragers 5 and / or the vertical soil heat exchanger 15 To arrange a plurality of temperature sensor and to connect them with a suitable measurement, control or regulation technology for the evaluation of the measured sensor signals and to flow into the control of the new device or to control this computer controlled with fixed according to energetic aspects rule regime.

Dann ist es auch denkbar, die computergesteuerte Regelung internetfähig bzw. fernwirkfähig auszuführen.Then it is also conceivable to run the computer-controlled control internet-enabled or telecontrol enabled.

Denkbar ist es auch, die Schwachlastzeiten mittels einer Einrichtung zur Ermittlung der Schwachlastzeiten zu ermitteln. Dabei kann diese Einrichtung zur Ermittlung der Schwachlastzeiten derart zeitgesteuert sein, dass z. B. zwischen 22.00 Uhr und 5.00 Uhr der Verdichter 7 und die Förderpumpen 4, 14 mit elektrischer Energie versorgt werden, so dass in dem Wärmepumpenkreislauf 2 gleichzeitig eine Kältemenge und eine Wärmemenge erzeugt wird. Dabei wird die Kältemenge im Speicherkreislauf 2 durch die Förderpumpe 4 in den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 gefördert und dort an das den horizontalen Erdreichwärmeübertrager 5 umgebende Erdreich abgegeben und dort gespeichert. Gleichzeitig wird die Wärmemenge im Speicherkreislauf 13 durch die Förderpumpe 14 in den vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15 gefördert und dort an das den vertikalen Erdreichwärmeübertrager 15 umgebende Erdreich abgegeben und dort gespeichert.It is also conceivable to determine the low load times by means of a device for determining the low load times. In this case, this device may be timed to determine the low load times such that z. B. between 22.00 clock and 5.00 clock the compressor 7 and the feed pumps 4 . 14 be supplied with electrical energy, so that in the heat pump cycle 2 at the same time a quantity of cold and a quantity of heat is generated. The amount of refrigerant in the storage circuit 2 through the feed pump 4 in the horizontal soil heat exchanger 5 promoted and there to the horizontal soil heat exchanger 5 surrounding soil and stored there. At the same time, the amount of heat in the storage cycle 13 through the feed pump 14 in the vertical soil heat exchanger 15 promoted and there to the vertical soil heat exchanger 15 surrounding soil and stored there.

Denkbar ist es auch, den Verdichter 7 und die Förderpumpen 4, 14 zur Erkennung der Schwachlastzeiten mittels einer Rundsteuertechnik anzusteuern.It is also conceivable, the compressor 7 and the feed pumps 4 . 14 to control the low load times by means of a ripple control technology.

Auch ist es denkbar, bei ungleicher Befüllung von Wärme- und Kältespeicher wahlweise Aggregate als Wärmesenke oder Wärmequelle in den Speicherkreislauf 1, 13 zu integrieren, welche auf Umweltwärme zurückgreifen, wie z. B. Tischkühler oder Gewässerwärmeübertrager.It is also conceivable, with unequal filling of heat and cold storage either aggregates as a heat sink or heat source in the storage circuit 1 . 13 to integrate, which rely on environmental heat, such. B. table cooler or water heat exchanger.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: SpeicherkreislaufMemory circuit
22: WärmepumpenkreislaufHeat pump cycle
33: WärmeübertragerHeat exchanger
44: Förderpumpefeed pump
55: horizontaler Erdreichwärmeübertragerhorizontal soil heat exchanger
66: Kälteverbrauchercold consumer
77: Verdichtercompressor
88th: WärmeübertragerHeat exchanger
99: Entspannungsventilexpansion valve
1010: VerdampferEvaporator
1111: Kondensatorcapacitor
1212: DreiwegeventilThree-way valve
1313: SpeicherkreislaufMemory circuit
1414: Förderpumpefeed pump
1515: vertikaler Erdreichwärmeübertragervertical soil heat exchanger
1616: Wärmeverbraucherheat consumer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10022544 A1 [0012]
DE 3818121 A1 [0014]
CA 2638235A [0016]

Claims

A method for storing heat and cold by means of a heat pump, characterized in that generated in low load times by means of a heat pump, a cold amount and temporarily stored in a cold storage via a Kältemengenübertrager.

A method according to claim 1, characterized in that simultaneously generated by means of the heat pump, a heat quantity and is temporarily stored in a heat storage via a heat exchanger.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that: - The amount of refrigerant is cached in whole or in part or - The amount of cold and / or the amount of heat are cached in whole or in part.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the light load times are determined by means of a device for determining the low load times.

Device for storing heat and cold by means of a heat pump, characterized in that a storage circuit ( 1 ) and a heat pump cycle ( 2 ) via a heat exchanger ( 3 ) are thermally coupled to each other, wherein: - in the storage cycle ( 1 ) in series and in the flow direction with the heat exchanger ( 3 ) a feed pump ( 4 ) and a Kältemengenübertrager and - in the heat pump cycle ( 2 ) in series and in the flow direction with the heat exchanger ( 3 ) a compressor ( 7 ), a heat exchanger ( 8th ) and a relaxation valve ( 9 ) are arranged, wherein in the heat pump cycle ( 2 ) of the heat exchanger ( 3 ) as an evaporator ( 10 ) and the heat exchanger ( 8th ) as a capacitor ( 11 ) serve.

Apparatus according to claim 5, characterized in that: - in the heat pump cycle ( 2 ) as a capacitor ( 11 ) serving heat exchangers ( 8th ) is an air cooler or - the heat pump cycle ( 2 ) via the as capacitor ( 11 ) serving heat exchanger ( 8th ) with a memory cycle ( 13 ) is thermally coupled, wherein in the storage cycle ( 13 ) in series and in the flow direction with the heat exchanger ( 8th ) a feed pump ( 14 ) and a heat exchanger are arranged.

Apparatus according to claim 6, characterized in that in the storage cycle ( 13 ) a heat consumer ( 16 ) fluidically in series or parallel to the heat exchanger ( 8th ) is arranged, wherein in the parallel arrangement fluidically before and after them in each case a three-way valve ( 12 ) is arranged.

Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the storage circuit ( 1 ) a cold consumer ( 6 ) fluidically in series or parallel to the heat exchanger ( 3 ) is arranged, wherein in the parallel arrangement fluidically before and after them in each case a three-way valve ( 12 ) is arranged.

Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that: - the compressor ( 7 ) and - the delivery pump ( 7 ) or the feed pumps ( 7 . 14 ) are each electrically connected to a device for determining the low load times and are controlled by this.

Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that: - the refrigerant charge exchanger, a horizontal soil heat exchanger ( 5 ) or a horizontal geothermal heat exchanger or is designed as a geothermal probe, energy piles, geothermally activated components or by means of a delivery well and an injection well or an insulated Exergiespeicher and - the heat exchanger a vertical Erdreichwärmeübertrager ( 15 ) or a horizontal geothermal heat exchanger or is designed as a geothermal probe, energy piles, geothermally activated components or by means of a delivery well and an injection well or is an isolated exergy storage.