JP2018537645A - ヒートポンプネットワーク - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (41)
- 複数の個々のヒートポンプを備える分散型ヒーティングネットワークであって、各ヒートポンプは、前記ネットワークの共通のヒートソースに個々に結合され、前記ネットワークの前記共通のヒートソースは、前記共通のヒートソースの能動的熱管理を通じて周囲温度に近くなるように維持され、各ヒートポンプは、前記共通のヒートソースから熱を独立して提供または抽出するように配置され、前記共通のヒートソースは、少なくとも1つのエネルギーソースにさらに結合され、前記少なくとも1つのエネルギーソースは、前記複数の個々のヒートポンプから熱的に切り離される、分散型ヒーティングネットワーク。
- 前記共通のヒートソースは、液体回路を備える請求項1に記載のネットワーク。
- 前記共通のヒートソースの液体回路は、流れ回路および戻り回路を備え、前記流れ回路の温度は、温度範囲摂氏10〜40度内、望ましくは範囲摂氏15〜30度内、最適には範囲摂氏15〜25度内で維持される請求項2に記載のネットワーク。
- 前記戻り回路の温度は、温度範囲摂氏5〜25度内、望ましくは範囲摂氏5〜20度内、最適には範囲摂氏10〜20度内で維持される請求項3に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つのエネルギーソースは、少なくとも1つの非電気的ヒートソースを含む請求項1乃至4のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つの非電気的ヒートソースは、熱を前記共通のヒートソースに提供する熱ループを備え、前記熱ループの温度は、前記共通のヒートソースの温度から切り離される請求項4に記載のネットワーク。
- 前記個々のヒートポンプのうちの少なくとも1つは、家庭用温水の専用のタンクに結合され、そのヒートポンプからの熱がその専用のタンク内の水を加熱するために使用されるようになる請求項1乃至6のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記個々のヒートポンプのうちの少なくとも1つは、そのヒートポンプから局所的ヒーティングまたはクーリングを提供するように専用のヒーティング/クーリング回路に結合される請求項1乃至7のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプのそれぞれは、複数のモードで動作可能である請求項1乃至8のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、可逆ヒートポンプである請求項1乃至9のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 第1のモードでは、個々のヒートポンプは、前記共通のヒートソースを使用し、次いで前記専用のタンクに貯蔵される温水を提供するように構成される請求項9に記載のネットワーク。
- 第2のモードでは、前記ヒートポンプは、暖房を提供するように構成され、前記ヒートポンプは、前記共通のヒートソースを使用し、ラジエータ回路など専用のヒーティング回路のための熱源を提供するように構成される請求項9または11に記載のネットワーク。
- 第3のモードでは、前記ヒートポンプは、1つまたは複数のファンコイルを通じて局所的クーリングを提供するように構成され、その局所的クーリングによって生成された熱は、前記専用のタンク内に貯蔵するために温水を加熱するために使用可能である請求項9、11、または12のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 生成される温水の体積が貯蔵の目的にとって十分である場合、生成された余分な熱を前記共通のヒートソース内に戻すように構成される請求項13に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、局所的クーリングを提供するように構成される請求項1乃至12のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 1つのヒートポンプからの余分な熱が前記共通のヒートソース内に動作可能に戻され、別の異なるヒートポンプのための熱源として使用される請求項1乃至15のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 余分な熱を前記共通のヒートソースから逸らすために使用することができる1つまたは複数のバッファまたはヒートシンクモジュールを備える請求項1乃至16のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記少なくとも1つのエネルギーソースは、前記共通のヒートソースに結合される地熱源アレイ、ガスまたはオイルボイラ、CHPプラント、バイオマスボイラ、空気熱源ヒートポンプなどから選択される1つまたは複数のヒートソース構成要素を含む請求項1乃至17のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 広域地域熱供給ネットワークに結合されるように構成された請求項1乃至18のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 可変出力ヒートポンプを含む請求項1乃至19のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 凝縮器および蒸発器を備えるヒートポンプネットワークであって、前記蒸発器は、局所的クーリングを提供するように構成されたクーリング回路に結合され、前記凝縮器は、温水シリンダに結合され、前記クーリング回路からの動作可能に冷却された液体は、前記蒸発器に結合され、前記温水シリンダ内の家庭用温水を加熱するために前記凝縮器回路のためのヒートソースを提供する、ヒートポンプネットワーク。
- 共通のヒートソースに結合されたヒートポンプを備えるヒートポンプネットワークであって、前記共通のヒートソースは、前記ヒートポンプのための個々かつ別々の独特の非電気的エネルギー源に動作可能、選択的に結合するように構成され、前記ネットワークは、前記個々かつ別々の独特の非電気的エネルギー源が前記ヒートポンプにエネルギーを個々に、またはまとめて提供することを可能にするように構成される、ヒートポンプネットワーク。
- 前記個々の非電気的エネルギー源のうちの2つ以上を前記共通のヒートソースに同時に結合することを可能にするように構成された請求項22に記載のネットワーク。
- 前記個々の非電気的エネルギー源は、太陽熱パネル、空気熱交換器、地下水ループのうちの少なくとも1つを含む請求項22または23に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、PVパネル、PVTパネル、および電気グリッドのうちの少なくとも1つを含む直接電源にさらに結合される請求項22乃至24のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、複数の個々のヒートポンプを備える分散型ヒーティングネットワークに結合され、前記分散型ヒーティングネットワークの各ヒートポンプは、前記共通のヒートソースに個々に結合され、前記個々のヒートポンプのそれぞれは、前記共通のヒートソースから熱を独立して提供または抽出するように配置される請求項22乃至25のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記共通のヒートソースは、典型的には水ベースの液体回路から選択される液体回路である請求項22乃至26のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、家庭用温水の専用のタンクに結合され、そのヒートポンプからの熱がその専用のタンク内の水を加熱するために使用されるようになる請求項22乃至27のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、そのヒートポンプから局所的ヒーティングまたはクーリングを提供するように専用のヒーティング/クーリング回路に結合される請求項22乃至28のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、複数のモードで動作可能である請求項22乃至29のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記ヒートポンプは、可逆ヒートポンプである請求項22乃至30のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 第1のモードでは、前記ヒートポンプは、前記共通のヒートソースを使用し、次いで前記専用のタンクに貯蔵される温水を提供するように構成される請求項30に記載のネットワーク。
- 第2のモードでは、前記ヒートポンプは、暖房を提供するように構成され、前記ヒートポンプは、前記共通のヒートソースを使用し、ラジエータ回路など専用のヒーティング回路のための熱源を提供するように構成される請求項32に記載のネットワーク。
- 第3のモードでは、前記ヒートポンプは、1つまたは複数のファンコイルを通じて局所的クーリングを提供するように構成され、その局所的クーリングによって生成された熱は、前記専用のタンク内に貯蔵するために温水を加熱するために使用可能である請求項33に記載のネットワーク。
- 生成される温水の体積が貯蔵の目的にとって十分である場合、生成された余分な熱を前記共通のヒートソース内に戻すように構成される請求項32に記載のネットワーク。
- 1つのヒートポンプからの余分な熱が前記共通のヒートソース内に動作可能に戻され、別の異なるヒートポンプのための熱源として使用される請求項35に記載のネットワーク。
- 余分な熱を前記共通のヒートソースから逸らすために使用することができる1つまたは複数のバッファまたはヒートシンクモジュールを備える請求項22乃至36のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 前記共通のヒートソースに結合される地熱源アレイ、ガスまたはオイルボイラ、CHPプラント、バイオマスボイラ、空気熱源ヒートポンプなど1つまたは複数のヒートソース構成要素を含む請求項22乃至37のいずれか一項に記載のネットワーク。
- 可変出力ヒートポンプを備える請求項22乃至38のいずれか一項に記載のネットワーク。
- コントローラを備え、前記コントローラは、
暖房、
衛生温水生産、
機械換気熱回収システム、
光起電力生産を監視すること、
ヒートポンプが位置する場所内で電気使用を監視すること、
局所的に生産される電気の局所エネルギー使用を最適化すること、ならびに
バッテリストアを制御および管理すること
のうちの1つまたは複数の制御を行うためのユーザ入力を受け取るように構成されたユーザインターフェースを備える請求項22乃至39のいずれか一項に記載のネットワーク。 - 前記ヒートポンプは、地下水ループによって提供されるエネルギーを空気熱交換器または太陽熱パネルなど1つまたは複数の他のヒートソースからのエネルギーで補うようにさらに構成されている場合、前記地下水ループおよび前記ネットワークに結合される請求項22乃至40のいずれか一項に記載のネットワーク。
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