JP2010532842A5 - - Google Patents

Claims (19)

1. 建物の加熱および冷却システムに接続した地熱エネルギーシステムにおいて、
   複数のボアホール熱交換器であって、各ボアホール熱交換器が作動流体を含み、また閉鎖した底端部を有する細長い管を備える、該複数のボアホール熱交換器と、
   該複数のボアホール熱交換器に接続した制御モジュールであって、建物の温度特性に基づいて前記複数のボアホール熱交換器内に作動流体を選択的に分配する、該制御モジュールと
   を備えたことを特徴とする地熱エネルギーシステム。
2. 請求項１に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   前記制御モジュールは、前記建物の建物エネルギー管理システムからの熱エネルギー需要特性に応答して建物に対する熱エネルギー供給または排出を制御するよう構成した地熱エネルギーシステム。
3. 請求項１または２に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   前記制御モジュールは、前記複数のボアホール熱交換器とマニホルドとの間に接続した複数の弁を備え、これにより、該弁の操作によって、前記ボアホール熱交換器を前記マニホルドに選択的に接続可能とした地熱エネルギーシステム。
4. 請求項３に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   前記弁は、それぞれの前記ボアホール熱交換器に沿ってそれぞれの選択した方向に、選択した１個以上の前記ボアホール熱交換器を経て作動流体を選択的に通過させるように構成した地熱エネルギーシステム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   前記複数のボアホール熱交換器は、細長い管の中央表面アセンブリから地中に下方および側方に延在させて、前記複数のボアホール熱交換器を包囲する前記地熱エネルギーシステムの地中容積を規定し、前記中央表面アセンブリの土地占有面積を、地熱エネルギーシステムの地中容積における土地占有面積の１０％未満とした地熱エネルギーシステム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   少なくとも１個の第１ボアホール熱交換器は、ほぼ垂直方向に延在する主要部を有し、少なくとも１個の第２ボアホール熱交換器は、ほぼ水平方向に延在する主要部を有し、少なくとも１個の第３ボアホール熱交換器は、ほぼ傾斜した方向に延在する主要部を有している地熱エネルギーシステム。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   少なくとも１個の前記ボアホール熱交換器は、垂線に対して３〜９５゜の角度の平均傾斜を有している地熱エネルギーシステム。
8. 請求項７に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   少なくとも１個の前記ボアホール熱交換器は、垂線に対して３０〜６０゜の平均傾斜を有する主要部を備える地熱エネルギーシステム。
9. 請求項８に記載の地熱エネルギーシステムにおいて、
   少なくとも１個の前記ボアホール熱交換器は、垂線に対して約４５゜の平均傾斜を有する主要部を備える地熱エネルギーシステム。
10. 建物の加熱および冷却システムに接続した地熱エネルギーシステムの作動方法であって、前記地熱エネルギーシステムは複数のボアホール熱交換器を備え、各ボアホール熱交換器は作動流体を含み、また閉鎖した底端部を有する細長い管を有する構成とした、該作動方法において、
    該作動方法は、建物の温度特性に基づいて複数のボアホール熱交換器内へ作動流体を選択的に分配するステップを有することを特徴とする作動方法。
11. 請求項１０に記載の作動方法において、
    前記複数のボアホール熱交換器に接続した制御モジュールにより、前記複数のボアホール熱交換器内に前記作動流体を選択的に分配する作動方法。
12. 請求項１１に記載の作動方法において、
    制御モジュールは、前記建物の建物管理システムからの熱エネルギー需要特性に応答して建造物に対する熱エネルギー供給および排出を制御するよう構成した作動方法。
13. 請求項１１または１２に記載の作動方法において、
    前記制御モジュールは、前記複数のボアホール熱交換器とマニホルド相互間に接続した複数の弁を有し、これにより、該弁の操作によって、前記ボアホール熱交換器を前記マニホルドに選択的に接続可能とする作動方法。
14. 請求項１３に記載の作動方法において、
    前記弁は、それぞれの前記ボアホール熱交換器に沿ってそれぞれ選択した方向に、選択した１個以上の前記ボアホール熱交換器を経て作動流体を選択的に通過させるように構成した作動方法。
15. 請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の作動方法において、
    前記複数のボアホール熱交換器を、細長い管の中央表面アセンブリから地中に下方および側方に延在させて、前記複数のボアホール熱交換器を包囲する前記地熱エネルギーシステムの地中容積を規定し、前記中央表面アセンブリの土地占有面積を、地熱エネルギーシステムの地中容積における土地占有面積の１０％未満とする作動方法。
16. 請求項１０から１５のいずれか一項に記載の作動方法において、
    少なくとも１個の第１ボアホール熱交換器は、ほぼ垂直方向に延在する主要部を有し、少なくとも１個の第２ボアホール熱交換器に、ほぼ水平方向に延在する主要部を設け、少なくとも１個の第３ボアホール熱交換器に、ほぼ傾斜した方向に延在する主要部を設ける作動方法。
17. 請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の作動方法において、
    少なくとも１個の前記ボアホール熱交換器に、垂線に対して３〜９５゜の角度の平均傾斜を付ける作動方法。
18. 請求項１７に記載の作動方法において、
    少なくとも１個の前記ボアホール熱交換器は、垂線に対して３０〜６０゜の平均傾斜を付けた主要部を有する作動方法。
19. 請求項１８に記載の作動方法において、
    少なくとも１個の前記ボアホール熱交換器は、垂線に対して約４５゜の平均傾斜を有する主要部を有する作動方法。