JP2009545716A - モジュール式冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム - Google Patents
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Abstract
Description
また本発明は、冷房装置の少なくとも1台のエバポレータと少なくとも1台のコンデンサの装置電源供給および/または発電に熱エネルギーを利用する際の、熱電気効果の原理に基づく発電をも解決するものである。
− 凝縮ベルトおよび/またはパネルを有し直接凝縮式であることをもっとも好適な状態とする暖房ユニット,そして/または熱交換器を有する伝熱式暖房ユニット,そして/または空気熱交換器およびファンを有する空気式暖房ユニットのうち選択されたものをともなう,パネル式および/またはベルト式熱収集システムを含む,屋外および/または屋内の基本暖房モジュール
− 地中熱交換器を有する制御換気モジュール
− 雨水および/またはその他の水のベルト式および/またはパネル式熱収集システムのエネルギー的補助を目的とする給水モジュール
− 少なくとも1台の熱交換器を含む屋外蓄熱タンクモジュール
− 凝縮冷却剤と二重タンク型,二重配管型もしくは配管内蔵型のコンプレッサによって吸入された冷たい冷却剤との熱交換器モジュール
− 光起電力セルによる光発電用モジュール
− ローカル配電網への接続機能をもつ,少なくとも1台のコンプレッサおよび/またはその他の電気機器の電源供給用電力の熱電気発電用モジュール。モジュールには光起電力セルおよび/または風力発電機のモジュールを追加することが可能。
− 太陽熱集光器のパネル型熱収集構造をもち,発電用熱電気ベルトの追加が可能な太陽熱モジュール
− 屋外蓄熱タンク内にの太陽熱および/またはコンプレッサを利用した建物供給用温水および/またはプール用水の予熱モジュール
熱収集パネルおよび熱収集ベルトは1種類もしくは複数の材質から作られている。パネルもしくはベルトが複数の材質、または1つの材質および同じ材質の複数の層から作られている場合は、これらの材質および/または各層は接着、溶接、プラズマ溶接、プレス、そして/または機械的に互いに接続されていることが可能である。土台となる材質は金属および/または合金および/またはプラスチックおよび/またはプラスチック混合物である。その他の材質として、ガラス、セラミック、積層プラスチックが可能である。1つおよび/または複数の材質から、そして1つおよび/または複数の層から製造された硬いパネルまたは柔軟性のあるベルトは同時に、熱収集装置本体の大きさを考慮した、直径の小さな往き管、戻り管を有する一体型熱収集装置を形成している。このようなパネルもしくはベルトは、もっとも好適な状態として長方形の形をもった、一体型熱収集面を特徴とする。熱収集面はしかし、正方形、三角形、四角形または多角形の形をもつこともある。熱収集面の外周はすなわち斜めになったり、多辺になったり、曲線になったり、あるいは円形になったりすることがある。空間的観点から言えば、熱収集装置、すなわちパネルもしくはベルトの形は、幅が狭く長い正方形が最も好適な状態とされる。熱収集装置に向かって、側面から少なくとも1本の輸送パイプが注ぎ込んでいる。
US = s.(T1−T2)
となり、sは1度の温度差によって生じる熱電気電圧の大きさを表すゼーベック係数(V.K-1)で、これは以下の関係式で表される。
s = k/e.ln(nA/nB)
kは気体定数Rをアボガドロ定数Nで割ったボルツマン係数(J.K-1) 、e は電気素量、nA,Bは金属A、Bに含まれる自由電子の密度である。ゼーベック係数は、さらに内容を広げたモットの式によって解説されている。
Us = (sp− sn ).(T1−T2)
となり、その際個々の係数s は温度によって変化する。キルヒホフの法則によれば、総熱電気電圧US は2つのピラーの熱電気電圧の合計に等しい。
上の式において、QJ は抵抗値R、電流値I、時間tのときのセル内部で放出されたジュール熱である。
熱の半分はセルの温かいほうの端へ移動し、残りの半分は冷たいほうの端へ移動するため、冷却効率を下げる半分の熱のみが考慮される。すなわち、
QJ = 1/2.R.I2.t.
となる。ペルチェ熱は以下の関係式によって決まる。
QP = α.I.t.T2,
上の式でα = αp−αn はセルの熱電気電圧総係数を、T2は冷たいほうのブリッジの温度を表す。
QV = λ.(T1−T2).t,
上の式でλはセルの総伝熱度を表す(W.K-1)。
PO = α.I.T2− 1/2.R.I2−λ.(T1−T2)
またペルチェ熱は以下の式で表される。
QP = QO + QJ + QV .
セルの冷却係数ε = PO/P 、冷却セル入力Pおよび熱電気効率である定数Zの導入と、関係式のさらなる修正によって、ρ = 1/σが物質固有の電気抵抗、σが物質固有の電導度を表すようなα、λ、ρの量、すなわち選ばれた材質にのみ影響を受けるようなパラメータZを導き出すことができる。材質は、パラメータZが最大になるようなものを選ぶべきである。
Zmax = (αp−αn)2/((λP.ρP)1/2 + (λN.ρN)1/2)
現在のZmax 値は3 x 10-3 K-1 pri T = 300K となる。
QT = UT.I.t = τ.(T1−T2).I.t
上の式で、τはトムソン係数(V.K-1)であり、間隔1mの2地点の温度差が1Kであるとき、その2地点間の熱電気電圧と等しい。
トムソン熱電気電圧は以下の関係式によって決まる。
UT = τ.(T1−T2) = τ.grad T.l, ΔT/l = grad T (1は長さ)
ゼーベック熱電気電圧とともに、ゼーベック電圧とは反対の極をもち、ΔTが高くなると上昇を止める、ベネディクス熱電気電圧も発生する。この電圧UB は半導体の温度勾配に比例する。
エバポレータおよびコンデンサのエネルギーポテンシャルの冷却装置ハイブリッド駆動への将来的利用において鍵となるのは、適切な方法で製造された、相応で価格的にもリーズナブルな材質を規定することによる、パラメータZの最大化である。今日、より広い範囲で熱電気電圧係数に影響を与えうる材質および添加物は、より多くの種類が製造可能となっている。例を挙げれば、添加物によってn 型もしくはp 型の電導度を生じさせる固溶体がある。興味深い材質としては(Bi1-x,Sbx)2(Te,Se)3、YbAl3、CoSb3、AgSbPb18Te20などがある。
実施例1は、本発明に基づくモジュール式冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システムの使用に関するものである。構造的観点から、また運転エネルギーの観点から相互に支えあう個々の上部構造モジュールを考慮して、解説には複数の図が用いられている。図1は、屋外装置2 および、地中溝3に配置されたパネル式および/またはベルト式熱収集装置による地熱収集システムをともなう屋外装置2 を有する一戸建て住宅1 が表されている。地中溝は、ここでは図6に基づく放射状配置をとっている。溝は溝掘削機24によって掘られている。システムは、水加熱用屋内ボイラー4 と機能的に連結している。建物内部1 には、ここで解説されているヒートポンプシステムのコンプレッサ部をともなう装置 23 を設置することも可能である。建物の屋根には太陽熱集光器6 と、付帯設備としての光起電力モジュール7がある。 雨どいの排水部には、パネル式および/またはベルト式熱収集システムのための雨水タンク5がある。 家の内部には、交換可能な防臭・防塵フィルター12 を含む制御換気メカニズム8 と接続された、制御換気用空気配管9 がある。制御メカニズム 8 は、制御ダンパーを通して、屋外の大気と直接触れるための壁の通気路10 へとつながる分岐を備えている。制御換気メカニズム8 は、図5の地中空気熱交換器19 の支管の下部分離器および収集器16 の各半分においてそれぞれ終点をもつ2本の地下配管 11 によって連結されている。下部分離器および収集器 16 は、凝縮物の配管からの重力による排出19 のための戻りダンパーをともなう内蔵型配管 17 をもつことがふさわしい。凝縮物18をケーシング21 底面下に吸収させるという解決策も可能である。自然排出式地中空気熱交換器19 の個々のアームは、地中熱収集装置20のパネルおよび/またはベルトと共通の地中溝に敷設するのがふさわしい。地中熱収集装置のパネルおよび/またはベルトは、未凍土境界25 を考慮した上で敷設される。地中空気熱交換器19 の支管は、独立した溝に敷設することも可能である。どちらの場合でも支管は、ケーシング底面の地上上端下まで伸びる、上部分割分離器および収集器 14 にその終点をもつ。分離器および収集器14は取り外し可能な防臭・防塵フィルター22 を含み、容量的には半分ずつに分かれることもある。
蒸発ベルト 20 では冷却剤が蒸発し、浸水システムまたは屋内空気の吹き出しによって熱を加えられることもある、周囲土壌の熱エネルギーを収集している。冷却剤の蒸気は、図21のように収集器38を通して少なくとも1台のコンプレッサ37 によって吸収される。伝熱媒体の収集器 38 および分離器39 は、蓄熱タンク40 上のスペースにある、図16のようなケーシング21 に収納するのがふさわしいが、ここでは図示されていない。熱収集ベルトの分離器39 および収集器 38 は、ケーシング外の地中に置くことも可能である。熱収集装置20 からの冷却剤蒸気は、温かい液体冷却剤の入ったもう1つのタンク42 を含む、図16のようなタンク41へと流れていく。ここで液体冷却剤の熱を奪い、他の装置とともに取り外し可能なボード53 に配置されている、少なくとも1台のコンプレッサ37 の吸い込み口43へと入っていく。コンプレッサは蒸気を圧縮し、圧縮された蒸気は配管44 を通って最短距離で建物内へと入っていく。
設備にはさらに、ケーシング21 内に直接配置された、システムのさらなる上部構造モジュールを形成する蓄熱タンク40 を含む。タンクはプラスチック格子45 によって底面から、さらに空気の隙間46によってケーシング21壁面から断熱的に分離されている。タンクカバー 47 は断熱材 48 によって断熱されている。上部にはボルトで固定された蓋49 がある。タンクはさらに、例えば少なくとも1台の水予熱用配管型熱交換器50を含む。タンク40 内にはまた、弾力のある加圧バッグ51 および安全弁 52 、脱気装置を置くことも可能である。このような蓄熱タンク40 をシステムに追加することは、例えば小規模の太陽熱集光回路を接続することを想定する。タンク内にはその場合、太陽熱集光器用の水と添加剤の不凍混合物54 を入れる。
キャリーボード53 は下側のパッキン55 をはさんでケーシング21 に一部埋め込まれており、断熱材57 で断熱された蓋56 で覆われている。蓋56 はボルト58 によってパッキン55 に固定されている。蓋56 、ケーシング21 およびタンク40 は、上から見た図では円形61となるのがふさわしい。また角形59 も可能である。蓋に関しては、蓄熱タンク40 の太陽熱集光回路循環ポンプの電源供給用発電のための光起電力モジュール60をその表面に固定して利用することも可能である。
実施例2は、実施例1に基づくシステムに発電モジュールを追加しているという点で実施例1と異なる。発電を行うのは、モジュール80 による光起電力発電および/または風力発電機81 によって拡張可能な、図27に基づく熱電気発電機である。光起電力モジュールは、図16の位置60 および、図1の位置7 に表されている。
冷却装置のエバポレータおよびコンデンサのエネルギー利用プロセスに関しては図19および21にも明示されており、この場合はこれらのエネルギーが直接利用されている。図20はベルト79構造のp型- n 型半導体の組み合わせと、個々のピラーを流れる発電された電流の流れを示したものである。
実施例3は、低位熱の間接的収集方法において、また作り出された熱の間接的輸送方法において、実施例1と異なる。間接的方法は、図17および18に見られるエバポレータ95およびコンデンサの副熱交換器94の設置を特徴とする。このような熱交換器は、パネルをはんだ付けした構造もしくは二重配管構造であることが最も多い。共通するのは、駆動部使用時の一次媒体と二次媒体の強制循環である。ここに空気ファンの駆動部を組み入れることも可能である。伝熱媒体としては水と添加剤、気体もしくは空気が最も多い。この実施例においては水と添加剤の混合物が使用されている。長所としては、コンプレッサ37をともなう冷却剤回路の規模が小さいことが挙げられる。建物内部の設備収納ボックス23内に配置され、そして/またはここでは図16に基づいて、設備の屋外ケーシング2のキャリアボード53に配置されることが望ましい。このように埋め込まれたボード53には、エバポレータ94とコンデンサ95も配置されている。蓄熱タンク40および少なくとも1台の統合型熱交換器50、冷却剤の内部熱交換をともなう屋外ケーシングのその他の装備は、実施例1および2と変わらない。ケーシングの蓋には、蓄熱タンク40と図11では63 、図1では6 に該当する集光器の太陽熱媒体駆動電源用光起電力モジュール60が設置されている。
実施例4は、発電機およびパネル型70暖房ユニットにおいて実施例3と異なる。ユニットは、モジュール80、60、7 による光起電力発電および/または風力発電機81の追加による拡張が可能な、図27に基づく発電機によって電源供給されている。
本発明の実施例5は、実施例3図17の右側半分全体Pが、実施例1図19の右側半分Pに置き換えられているという点において、実施例3と異なる。これによって、水と不凍添加剤をベースとする循環媒体をともなう、図12a に基づくプラスチック製空洞パネルを利用した、パネル式地熱収集とのかけ合わせのシステムが出来上がっている。少なくとも1台のコンプレッサ37の右側では、暖房ユニットが建物の内部で、実施例1に基づくフロンガス不使用冷却剤をベースとする加圧媒体を有する、暖房パネルおよび/またはベルト70をともなう直接凝縮装置として設計されている。地熱収集側においては、ここでは配管型熱収集器もしくは水エネルギーを利用することが可能である。
実施例6は、実施例5と比較して、ベルト79 i および図27の発電機を利用した発電の追加による設備の拡張という点のみにおいて異なる。ベルト79のそれぞれの仕様および配置は、収集側においては実施例4と、凝縮暖房側においては実施例2と同様である。
実施例7は実施例3と比較して、実施例3図17の左側半分全体Lが、実施例1図19の左側Lと置き換えられているという点で異なる。このようにして、水と不凍添加剤をベースとする循環媒体をともなう、蒸発ベルトおよび/またはパネル20によるベルト式および/またはパネル式熱直接収集とのかけ合わせのシステムが出来上がっている。コンプレッサ37の右側には、実施例3に基づく水と不凍添加剤をベースとする媒体の強制循環をともなう、間接暖房伝熱ユニットがある。図17位置95 のパネル型もしくは二重配管型仕様のコンデンサは、図16の屋外ケーシング内ボード53に配置されることがもっとも好適とされる。
実施例8は、図27の発電機による発電を追加し設備を拡張したという点のみにおいて、実施例7と異なっている。ベルト79のそれぞれの仕様および配置は、収集側においては実施例2と、凝縮暖房側においては実施例4と同様である。
本発明に基づく、太陽熱集光器を有するモジュール式エネルギー装置は、住居およびその他の空間の低コスト暖房および冷房のための完全でコンパクトな設備として活用される。主要構成機器を蓄熱タンクと同じ1つのケーシング内に配置する場合は、本設備は水加熱用移動式電源供給ユニットとして機能することも可能である。
2- 屋外装置
3- 地中溝
4- ボイラー
5- 貯水タンク
6- 太陽熱集光器
7- 光起電力モジュールをともなう太陽熱集光器
8- 制御メカニズム
9- 空気供給配管
10- 通気路
11- 空気配管
12- 交換式フィルター
13- 排気、吸気
14- 空気熱交換器の分離器および収集器
15- 配管区画
16- 空気熱交換器の分離器および収集器
17- 凝縮液回路用配管
18- 凝縮液吸収
19- 空気熱交換器の配管アーム
20- 熱収集体、ベルトまたはパネル
21- ケーシング下側板
22- 交換式フィルター付き穴
23- 屋内装置
24- 溝掘削機
25- 未凍土境界
26- 引込み配管
27- 分離器
28- 穴あき配管
29- ドレン配管
30- 水の吸収
31- 配管および/または配線
32a-水平流れ方向
32b-斜め流れ方向
32c-垂直流れ方向
32d-半径流れ方向
33-金属フィルム
34-導管層
35-連結層
36-カバー層
37-コンプレッサ
38-収集配管
39-配管分離器
40-屋外タンク
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42-熱交換器タンク
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44-コンプレッサ出口配管
45-格子
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47-タンクカバー
48-断熱材
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50-配管式熱交換器
51-加圧バッグ
52-安全弁
53-キャリーボード
54-タンク充填物
55-パッキン
56-蓋
57-断熱材
58-クランプねじ
59-ケーシングおよび蓋の角型断面
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61-ケーシングおよび蓋の円形断面
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63-平面型集光器
64-熱収集パネル
65-導管
65a-導管の形状
65b-導管配管
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69-往き配管および戻り配管
70-熱輸送体、ベルトまたはパネル
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74-戻り配管
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79-熱電気ベルト
79i-熱電気ベルト
79a-熱電気セル
80-光起電力モジュール
81-風力発電機
82-断熱パッド
83-壁
84-合成装置
85-導体
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87-アキュムレータ
88-充電量枯渇保護
89-直流電流モーター(コンプレッサ)
90-機能モニター
91-温度測定
91a,b,c,..-温度センサー
92-交流電流モーター(コンプレッサ)
93-配電網
94-エバポレータ熱交換器
95-コンデンサ熱交換器
96-往き配管および戻り配管
97-導管の断面
97a,b,c,d,e,f,g,h-導管の断面
98-地中溝の軸
99-エバポレータ
100-コンデンサ
101-太陽熱集光体
102-土壌
103-周囲土壌より熱伝導度の高い物質
104-冷却剤熱交換
105-熱電気ベルト接触面
106-熱電気ベルト接触面
107-ケース
108-ケーシングに巻き取られたベルト
T1-温度
T2-温度
Q-熱エネルギー、出力、流れ
Q1-熱エネルギー、出力、流れ
Q2-熱エネルギー、出力、流れ
Claims (14)
- 熱エネルギー収集システムが屋外(1)の地中溝(3)に設置された往き配管および戻り配管(31)を側面に有するベルト型構造(94)もしくはパネル型構造(95)の熱収集体を少なくとも1台含み、地中溝(3)を2本以上作成する場合にはこれらの地中溝の軸の配列(98)が少なくとも半円1つ分の放射状となり、そして/または2本以上の地中溝(3)の軸(98)が並行に、そして/または多方向に向かって配列され、そして/またはエバポレータ(99)を有する少なくとも1台の熱収集体が水中および/または掘削穴の中に設置され、 熱エネルギー収集システムが、地中溝(3)および/または周囲土壌(102)内に設置された地中空気熱交換機の配管(19)アームを少なくとも1つ有する、建物(1)制御換気モジュールを含み、熱エネルギー収集システムが、ファサード貯水タンク(5)からの、そして/または地中溝(3)および/または土壌(102)内に設置された穴あき配管ピット(28、29)からの水による熱収集体の給水モジュールを含み、さらに熱エネルギー収集システムが、導管の形状(65a)が半円形、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形または多角形の導管配管(65b )をもつ、金属製または合金製、および/またはプラスチック製および/またはプラスチック混合物からなる一体型もしくは分割型熱収集パネル(64)を含む、少なくとも1種類の伝熱媒体が循環する集光器(6、63、7、60)による太陽光収集モジュールを含み、熱エネルギー収集システムが、コンプレッサによって吸い込まれた冷却剤の蒸気がタンク表面からの熱、もしくは温かい凝縮した冷却剤を含む配管からの熱と伝熱的に接触している状態で、凝縮した冷却剤と、コンプレッサによって吸い込まれた冷却剤の蒸気との熱を交換するためのタンク内蔵型タンクまたは配管内蔵型タンクの仕様をもつモジュールを含み、熱エネルギー収集システムが、建物(1)内部の壁面、天井面、床面および/またはそれらの表面下の構造部分に設置された、往き配管および戻り配管(69)を有するベルト型構造(94)またはパネル型構造(95)の輸送伝熱体を少なくとも1台含み、 その際熱輸送体(70)および熱収集体(20)が円形(97a )、半円形(97b)、三角形(97c )、正方形(97d )、多角形(97e )、長方形(97f )、複合形(97g )、楕円形(97h )の断面(97)をもつ、伝熱媒体が水平方向(32a)、斜め方向(32b)、垂直方向(32c)、半径方向(32d)に流れる、少なくとも1つの空洞すなわち導管(96)を含み、 独立した2本以上の導管が存在する場合には2種類以上の伝熱媒体の循環が可能であり、その際冷暖房装置(2)は屋外に、また設備(23)は建物(1)内部に配置され、少なくとも1台のコンプレッサ(37)および脱水装置(76)、少なくとも1つのバルブ型もしくはノズル型の絞り弁(78)を含み、また建物(1)外部に設置されている冷暖房装置が設備構成機器を装着したまま取り外し可能なキャリーボード(53)をもつ屋外ケーシング(21)を含み、その際熱収集装置およびシステムの伝熱媒体がエコロジー冷却剤、冷却剤混合物、水、水と不凍添加剤の混合物、空気、ガス、ガス混合物であり、また冷却装置の少なくとも1台のエバポレータ(99)および/または少なくとも1台のコンデンサ(100)の熱エネルギーが、暖房および/または冷房の際に熱収集体(20)および/または熱輸送体(70)、太陽熱集光器(6、63)の熱収集パネル(64)、屋外タンク(40)表面および屋内ボイラー(4)タンク表面に含まれる熱電気ベルト(79i)を有する発電モジュールにおける発電にも利用され、 そして熱電気ベルトの片方の表面が高いほうの温度T1i をもつ熱エネルギーを伝達し、もう一方の表面が低いほうの温度T2i をもつ熱エネルギーを伝達し、その際温度差T1i-T2i に基づいて熱電気ベルト(79i)の熱電気セル(79a )において、少なくとも1台のコンプレッサ(37)および/またはシステムおよび設備のその他のモーターの電源供給用発電が行われることを特徴とする、冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- ベルト型構造(94)および/またはパネル型構造(95)をもつ熱収集体(20)および熱輸送体が、材質を金属または合金および/またはプラスチックまたはプラスチック混合物とし、単層および/または多層の構造を有し、多くの場合において優先的に長方形の形をもつことを特徴とする、請求項1に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 熱収集体(20)および/または熱輸送体(70)が少なくとも1台の発電用熱電気セル(79a)を有する少なくとも1本の熱電気ベルト(79i)を含む、そして/または少なくとも1台の太陽熱集光器からの熱導入体(101)を含むことを特徴とする、請求項1および2に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 共通の地中溝(3)に、土壌(102)または砂および/または周囲の土壌(102)よりも高い熱伝導度をもつ物質で囲まれ、ケース(107)で閉ざされた状態もしくはケース(107)なしの状態で、少なくとも1台の熱収集体(20)、地中空気熱交換器配管(19)、水引込み用穴あき配管(28、29)が配置されていることを特徴とする、請求項1から3までに基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 少なくとも1台の熱収集体(20)および/または配管(19)および/または配管(28、29)設置用地中溝が、地中溝掘削機すなわち溝掘削チェーンもしくは溝掘削ベルト付き掘削機によって作成されたという利点をもつことを特徴とする、請求項4に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 屋外設備(2)が、タンク(42)内蔵型タンク(41)仕様および/または二重配管型仕様および/または配管内蔵型タンク仕様の、コンプレッサによって吸い込まれた液体冷却剤の熱の相互輸送を目的とするタンク(40)および/または装置(104)をケーシング(21)内に有することを特徴とする、請求項1から4までに基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- タンク(40)に少なくとも1台のカバー型(50a)熱交換器および/または少なくとも1台の 配管型(50)熱交換器、加圧バッグ、タンク(42)内蔵型タンク(41)仕様および/または二重配管型仕様および/または配管内蔵型タンク仕様の、コンプレッサによって吸い込まれた液体冷却剤の熱の相互輸送を目的とする装置(104)が含まれることを特徴とする、請求項6に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 屋外装置(2)のケーシング(21)蓋(56)に、光起電力セル(62)もしくは熱電気セル(79a )によって構成されるモジュールが設置されていることを特徴とする、請求項1から4までおよび6に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 建物制御換気モジュールが、ケーシング(21)付近において、空気吸入および排出(13)用通気孔および交換式フィルター(22)をともなう下部分離器および収集器(16)と上部分離器および収集器(14)に接続された、地中空気熱交換器の配管アームを有し、その際分離器および収集器すなわち(16)および(14)の内部空間が、独立一体型もしくは容量的に分割された仕様となっていることを特徴とする、請求項1から4と6および8に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 発電機が装置全体として、少なくとも1本の熱電気セル(79a)を有する少なくとも1本の熱電気ベルト(79i)の他に、絶縁金属製および/または光学式導体(85)、極性変更用連結確認装置(84)、光起電力モジュール(7、60、80)および/または風力発電機接続機能を含み、さらに変圧器(86)、充電量枯渇保護装置(88)をともなう充電用アキュムレータ(87)、発電機機能モニター(90)、電気モーターの直流電流への接続機能(89)、センサー(91a,b,c,..)付き温度測定器(91)、さらに電気モーターの交流電流への接続機能(92)および配電網への接続機能(93)を含むことを特徴とする、請求項1から4までおよび6、8、9に基づく冷暖房装置を有する熱エネルギー収集・輸送システム。
- 接触面(105)および/または(106)熱電気ベルト(79i)の一番外側の伝熱材質が、非導電性材質であるか、もしくは金属または合金の導電性物質であることを特徴とする、請求項10に基づく発電機モジュール。
- 熱電気ベルト(79i)の熱電気セル(79a)の内側の材質が、xを0から0.3とする(Bi1-x,Sbx)2Se3および/またはx を0.003から0.3とする(Bi1-x,Sbx)2(Te,Se)3 を含むことを特徴とする、請求項10および11に基づく発電機モジュール。
- 熱電気ベルト(79i)の熱電気セル(79a)の内側の材質が、YbAl3および/またはCoSb3および/またはAgSbPb18Te20を含むことを特徴とする、請求項10から12までに基づく発電機モジュール。
- 熱電気ベルト(79i)の熱電気セル(79a)の内側の材質が、元素周期表の第6周期および/または第7周期の遷移Fブロック元素を少なくとも1つ含むことを特徴とする、請求項10から13までに基づく発電機モジュール。
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