NL2005830C2

NL2005830C2 - METHOD FOR CLIMATE CONTROL, AND THEIR HEAT EXCHANGE SYSTEM THEREFOR.

Info

Publication number: NL2005830C2
Application number: NL2005830A
Authority: NL
Inventors: Emiel Willem Karthaus; Martinus Hubertus Wilhelmus Gier
Original assignee: Kbng Architectuur Stedebouw Restauratie B V
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2012-06-11

Description

Werkwijze voor klimaatregeling, alsmede warmtewisselingssvsteem daarvoorMethod for climate control, as well as heat exchange system therefor

De uitvinding heeft betrekking op het gebied van het verwarmen respectievelijk 5 koelen van gebouwen, zoals huizen, kantoren en dergelijke, onder gebruikmaking van opslag van warmte respectievelijk koude in de ondergrond. In het bijzonder kan het daarbij gaan om opslag van warmte of koude in een watervoerende laag in de ondergrond. Daarbij kan in de zomer relatief warm water dat afkomstig is uit warmtewisselaars van een gebouw, in de ondergrond worden opgeslagen. Tegelijk kan 10 dan relatief koud water uit de ondergrond naar het betreffende gebouw worden gevoerd in verband met het koelen daarvan. Andersom kan in de winter warmte uit de ondergrond worden gebruikt om het gebouw te verwarmen, waarbij dan het in het gebouw afgekoelde warmtewisselingsmedium gebruikt kan worden om de ondergrond af te koelen.The invention relates to the field of heating and cooling buildings, such as houses, offices and the like, using heat or cold storage in the subsurface. In particular, this may involve storage of heat or cold in a water-bearing layer in the subsurface. In addition, relatively hot water from heat exchangers in a building can be stored in the subsurface in the summer. At the same time, relatively cold water can then be supplied from the subsurface to the relevant building in connection with the cooling thereof. Conversely, in the winter heat from the subsurface can be used to heat the building, whereby the heat exchange medium cooled in the building can then be used to cool the subsurface.

15 In het ideale geval is, op jaarbasis gezien, de in de zomer aan de ondergrond toegevoerde warmte min of meer gelijk aan de in de winter daaraan onttrokken warmte. Aldus blijft de temperatuur van de ondergrond, afgezien van de jaarlijkse wisselingen, van jaar op jaar gemiddeld constant. Onder andere op basis van een dergelijke voorwaarde worden vergunningen verstrekt door de overheid om aldus verwarming en 20 koeling van gebouwen mogelijk te maken.15 Ideally, on an annual basis, the heat supplied to the substrate in the summer is more or less the same as the heat extracted from it in the winter. Thus, apart from the annual changes, the temperature of the substrate remains constant on average from year to year. Among other things on the basis of such a condition, permits are issued by the government in order to enable heating and cooling of buildings.

Tevens moet daarbij gelet worden op de absolute temperatuur van het water in de ondergrond. Zo kan de maximaal toelaatbare temperatuur van het water in een watervoerende laag begrensd zijn tot 25° C. Bij hogere temperaturen kunnen chemische en biologische veranderingen in de ondergrond ontstaan die ecologische schade kunnen 25 opleveren en de toevoer in respectievelijk afvoer uit de watervoerende laag kunnen belemmeren. Verder kan, zoals reeds genoemd, de beperking gelden dat bij aquifers of watervoerende lagen van enige omvang de gemiddelde temperatuur van jaar tot jaar constant moet worden gehouden. Als voorbeeld wordt genoemd het handhaven van de gemiddelde temperatuur binnen een bandbreedte van 10°-12° C. Dit betekent in de 30 praktijk dat tegenover de opslag van warmte in de ondergrond, moet staan een even grote onttrekking van warmte, met andere woorden toevoer van koude, zodat deze grootheden in balans blijven.In addition, the absolute temperature of the water in the substrate must be taken into account. For example, the maximum permissible temperature of the water in a water-bearing layer can be limited to 25 ° C. At higher temperatures, chemical and biological changes can occur in the subsurface that can cause ecological damage and impede the supply or discharge from the water-bearing layer respectively . Furthermore, as already mentioned, the restriction may apply that for aquifers or aquifers of any size the average temperature must be kept constant from year to year. The maintenance of the average temperature within a bandwidth of 10 ° -12 ° C is mentioned as an example. In practice this means that the storage of heat in the subsurface must be matched by an equally large extraction of heat, in other words supply of cold, so that these quantities remain balanced.

22

In de praktijk blijkt echter dat een dergelijke balans niet altijd gemakkelijk te bereiken is. In het geval van gebouwen die bestemd zijn voor bewoning, blijkt de aan de ondergrond onttrokken warmte in de winter groter te zijn dan de in de zomer aan de ondergrond toegevoerde warmte, met andere woorden groter dan de koelbehoefte. Bij 5 bedrijfs- en kantoorgebouwen kan de balans beter worden gehandhaafd omdat daarbij de behoefte aan koeling in de zomer relatief groot is. In sommige gevallen kan de koeling/verwarming van woningen en van dergelijke bedrijfsgebouwen worden gecombineerd. Daarbij kan de grotere koelbehoefte van bedrijfs- of kantoorgebouwen in de zomer voor compensatie zorgen van de relatief grote warmtebehoefte van 10 woningen in de winter. Een dergelijke combinatie is echter lang niet altijd mogelijk of zelfs wenselijk. In dergelijke gevallen moeten dus aanvullende maatregelen worden getroffen om het surplus aan in de ondergrond opgeslagen warmte zomers kwijt te kunnen. Dat geldt ook voor de warmte die vrijkomt bij bedrijf van de installatie van het klimaatsysteem, in het bijzonder de warmte die geleverd wordt door de warmtepomp.However, in practice it appears that such a balance is not always easy to achieve. In the case of buildings intended for residential use, the heat extracted from the subsurface appears to be greater in winter than the heat supplied to the subsurface in summer, in other words greater than the cooling requirement. The balance can be better maintained at 5 company and office buildings because the need for cooling in the summer is relatively high. In some cases, the cooling / heating of homes and such commercial buildings can be combined. In addition, the greater cooling needs of commercial or office buildings in the summer can provide compensation for the relatively large heat requirement of 10 homes in the winter. However, such a combination is by no means always possible or even desirable. In such cases, additional measures must therefore be taken to be able to discharge the surplus of heat stored in the subsurface in the summer. This also applies to the heat that is released when the climate system is installed, in particular the heat supplied by the heat pump.

15 Als verder voorbeeld van een systeem waarbij warmte en koude worden opgeslagen in de ondergrond wordt de teelt in kassen genoemd. Daarbij wordt het voordeel van een sterk verminderd gasverbruik en een overeenkomstig lagere C02 uitstoot verkregen. Ook hierbij geldt dat de opslag van warmte en onttrekking van warmte niet in balans blijken te zijn. Dit betekent dat een overschot aan warmte of 20 koude zou ontstaan, hetgeen gecompenseerd moet worden door aanvullende, kostbare maatregelen. In het geval van een te grote onttrekking aan warmte moet de balans door gebruikmaking van fossiele brandstoffen hersteld worden. Bij een te grote toevoer van warmte moet energie gedissipeerd worden, bij voorbeeld door middel van warmtewisselaars op de daken van gebouwen.As a further example of a system in which heat and cold are stored in the subsoil, cultivation in greenhouses is mentioned. The advantage of a greatly reduced gas consumption and a correspondingly lower CO2 emission is thereby obtained. Here too, the storage of heat and the extraction of heat appear to be unbalanced. This means that a surplus of heat or cold would arise, which must be compensated by additional, costly measures. In the event of excessive extraction of heat, the balance must be restored by using fossil fuels. If the supply of heat is too large, energy must be dissipated, for example by means of heat exchangers on the roofs of buildings.

25 Reeds is getracht om warmtesuppletie te verschaffen door warmtewisselingsleidingen die zijn ondergebracht in een wegdek. Dat stuit echter op problemen die samenhangen met het onderhoud van de weg.Efforts have already been made to provide heat supplementation through heat exchange pipes which are accommodated in a road surface. This, however, encounters problems associated with road maintenance.

Het doel van de uitvinding is daarom een oplossing te bieden voor de problemen die samenhangen met het handhaven van de balans bij het ontrekken van warmte en 30 koude uit de ondergrond. Het is wenselijk die problemen op relatief eenvoudige en goedkope wijze te ondervangen. Dat kan in eerste aanleg worden bereikt door middel van een werkwijze voor het regelen van het klimaat in een gebouw, omvattende de stappen van: 3 - het verschaffen van een ondergrondse warmte-opslag, zoals een watervoerende laag, - het uitwisselen van warmte tussen het gebouw en de warmte-opslag, - het verschaffen van een open waterlichaam, zoals een boezem of rivier, 5 - het tevens uitwisselen van warmte tussen het open waterlichaam en de warmte- opslag.The object of the invention is therefore to provide a solution to the problems associated with maintaining the balance when extracting heat and cold from the substrate. It is desirable to overcome those problems in a relatively simple and inexpensive manner. This can be achieved in the first instance by means of a method for controlling the climate in a building, comprising the steps of: 3 - providing an underground heat storage, such as a water-bearing layer, - exchanging heat between the building and heat storage, - providing an open body of water, such as a bosom or river, - also exchanging heat between the open body of water and the heat storage.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan nog steeds op de gebruikelijke wijze warmte worden toegevoerd respectievelijk ontrokken worden aan de ondergrond, in verband met een efficiënte verwarming respectievelijk koeling van allerlei typen 10 gebouwen. De eventuele onbalans in de warmtehuishouding in de ondergrond die daarbij zou optreden van j aar tot j aar, en die tot onaanvaardbare temperatuumiveaus aanleiding zou geven, kan nu ondervangen worden door de warmtecapaciteit van een open waterlichaam te benutten. Voordeel daarvan is dat andere hulpinstallaties, zoals warmtewisselingspanelen die op daken en dergelijke moeten worden geïnstalleerd, 15 achterwege kunnen blijven. Dit is van belang omdat om redenen van concurrentie met andere voorzieningen die veelal op daken worden aangetroffen, zoals waterboilers voor heet tapwater, koelinstallaties zoals condensors en verdampers, fotovoltaïsche panelen en dergelijke. Ook kan het om esthetische redenen onwenselijk zijn om warmtewisselingspanelen op daken te installeren.With the method according to the invention, heat can still be supplied or withdrawn from the subsurface in the usual manner, in connection with efficient heating or cooling of all types of buildings. The possible imbalance in the heat management in the subsurface that would occur from year to year, and that would give rise to unacceptable temperature levels, can now be overcome by utilizing the heat capacity of an open body of water. The advantage of this is that other auxiliary installations, such as heat exchange panels that must be installed on roofs and the like, can be dispensed with. This is important because for reasons of competition with other facilities that are often found on roofs, such as hot water boilers, cooling installations such as condensers and evaporators, photovoltaic panels and the like. It may also be undesirable for aesthetic reasons to install heat exchange panels on roofs.

20 De warmtewisseling tussen de ondergrond en open waterlichaam kan op verschillende manieren worden bewerkstelligd. Volgens een eerste mogelijkheid wordt gebruik gemaakt van het spoelen van de warmte-opslag met water uit het waterlichaam. In niet alle gevallen is het spoelen echter mogelijk of toegestaan. Volgens een alternatief kan de werkwijze volgens de uitvinding derhalve de stappen omvatten van: 25 - het verschaffen van een warmtewisselaar in het open waterlichaam, welke warmtewisselaar in verbinding is met de warmte-opslag, - het uitwisselen van warmte tussen het open waterlichaam en de warmte-opslag door middel van de warmtewisselaar.The heat exchange between the substrate and open body of water can be effected in various ways. According to a first possibility, use is made of flushing the heat storage with water from the body of water. However, rinsing is not possible or permitted in all cases. According to an alternative, the method according to the invention can therefore comprise the steps of: - providing a heat exchanger in the open water body, which heat exchanger is in connection with the heat storage, - exchanging heat between the open water body and the heat storage by means of the heat exchanger.

Bij deze variant van de werkwijze blijft het zich in de ondergrond bevindende 30 water gescheiden van het water uit het waterlichaam. De overdracht van warmte of koude geschiedt dan via een warmtewisselaar. Als warmtewisselingsmedium kan, in de meeste gevallen, het water uit de waterhoudende laag worden gebruikt. Eventueel kan ook in de waterhoudende laag een warmtewisselaar zijn aangebracht,zodanig dat een 4 warmtewisselingsmedium kan worden toegepast dat gescheiden blijft van het grondwater in de waterhoudende laag en het water in het open waterlichaam.In this variant of the method, the water present in the subsurface remains separate from the water from the body of water. The transfer of heat or cold then takes place via a heat exchanger. As heat exchange medium, in most cases, the water from the aqueous layer can be used. Optionally, a heat exchanger may also be provided in the aqueous layer, such that a heat exchange medium can be used that remains separate from the groundwater in the aqueous layer and the water in the open body of water.

In het bijzonder kan de werkwijze volgems de uitvinding de stappen omvatten van: 5 - het verschaffen van een waterlichaam met tenminste een waterloop, zoals een sloot, een hoofdwater zoals een boezem of rivier en een gemaal dat zich bevindt tussen een waterloop en het hoofdwater, omvattende de stappen van: - het verschaffen van een warmtewisselaar ter plaatse van of nabij het gemaal, - het activeren van het gemaal en het daardoor verschaffen van een 10 waterstroming, - het uitwisselen van warmte tussen de waterstroming en de warmtewisselaar, - het uitwisselen van warmte tussen de warmtewisselaar en de warmte-opslag.In particular, the method according to the invention may comprise the steps of: - providing a body of water with at least one watercourse, such as a ditch, a main water such as a basin or river and a pumping station situated between a watercourse and the main water, comprising the steps of: - providing a heat exchanger at or near the pumping station, - activating the pumping station and thereby providing a water flow, - exchanging heat between the water flow and the heat exchanger, - exchanging heat between the heat exchanger and the heat storage.

Bij een landschap dat doorsneden is met vele waterlopen, zoals sloten, treedt gedurende de dag een sterke verwarming op tijdens de zomer. Het aldus verwarmde 15 water wordt door het gemaal langs of door de warmtewisselaar gezogen of geperst. Daardoor kan een grote hoeveelheid warmte worden onttrokken aan het voorbij stromende water. Omgekeerd kan in de winter, bij relatief lage watertemperaturen, koude toegevoerd worden aan de waterhoudende laag.In a landscape that is intersected with many watercourses, such as ditches, strong heating occurs during the day during the summer. The water thus heated is sucked or pressed through the pumping station along or through the heat exchanger. As a result, a large amount of heat can be extracted from the water flowing past. Conversely, in the winter, at relatively low water temperatures, cold can be added to the aqueous layer.

De werkwijze volgens de uitvinding kan bij verschillende typen gebouwen en 20 verschillende wijzen van verwarming of koeling worden toegepast. Zo kan het gebouw warmtewisselingsmiddelen bezitten die warmte aan de omgeving afstaan of omgekeerd warmte uit de omgeving opnemen, zoals zonnepanelen. Een voorbeeld van een dergelijk gebouw is bekend uit EP-A-2146150. In dat geval omvat de werkwijze de stappen van: 25 - het verschaffen van een gebouw met externe warmtewisselingsmiddelen, - het uitwisselen van warmte tussen de externe warmtewisselingsmiddelen en de warmte-opslag.The method according to the invention can be applied to different types of buildings and different ways of heating or cooling. For example, the building can have heat exchange means that transfer heat to the environment or, conversely, absorb heat from the environment, such as solar panels. An example of such a building is known from EP-A-2146150. In that case the method comprises the steps of: - providing a building with external heat exchange means, - exchanging heat between the external heat exchange means and the heat storage.

Daarnaast kan de werkwijze de stappen omvatten van: - het verschaffen van een gebouw met interne warmtewisselingsmiddelen, 30 - het uitwisselen van warmte tussen de interne warmtewisselingsmiddelen en de warmte-opslag.In addition, the method may comprise the steps of: - providing a building with internal heat exchange means, - exchanging heat between the internal heat exchange means and the heat storage.

De uitvinding kan toegepast worden onder vele verschillende omstandigheden. Volgens een eerste mogelijkheid kan in de winter een warmtevraag optreden die groter 5 is dan de koeltevraag in de zomer. Zoals reeds genoemd is dit typisch voor woningen. Onder deze omstandigheden treedt uitputting op van de warmtebron in de ondergrond als gevolg van de relatief grote afgifte van warmte in de winter. Dit tekort aan warmte dat gaat optreden kan worden gecompenseerd door uit het open waterlichaam warmte 5 toe te voeren aan de ondergrondse warmtebron in de zomer. Zo kan bijvoorbeeld in de zomer de watertemperatuur 14° C hoger zijn dan de gemiddelde grondtemperatuur van 10° C - 12° C. Dit relatief warme water wordt door de warmtewisselaar geleid en staat de warmte af aan een warmtewisselingsmedium, dat naar de ondergrondse warmtebron wordt geleid. Aldaar kan de warmte afgegeven worden aan de warmtebron, zoals een 10 waterhoudende laag. Het afgekoelde warmtewisselingsmedium wordt dan weer naar de warmtewisselaar in het open waterlichaam gevoerd.The invention can be applied under many different conditions. According to a first possibility, a heat demand may occur in the winter that is greater than the cooling demand in the summer. As already mentioned, this is typical for homes. Under these conditions, depletion of the heat source in the subsurface occurs due to the relatively large release of heat in the winter. This shortage of heat that will occur can be compensated by supplying heat from the open body of water to the underground heat source in the summer. For example, in the summer the water temperature can be 14 ° C higher than the average ground temperature of 10 ° C - 12 ° C. This relatively warm water is led through the heat exchanger and transfers the heat to a heat exchange medium that is sent to the underground heat source led. There, the heat can be delivered to the heat source, such as an aqueous layer. The cooled heat exchange medium is then fed back to the heat exchanger in the open body of water.

In het geval van het gebouw zoals bekend uit EP-A-2146150 kan sprake zijn van een kleinere warmtevraag in de winter dan koudevraag in de zomer. Dit is typisch voor kantoren; daarbij zou zonder aanvullende maatregelen opwarming van de koudebron 15 optreden. Dit kan echter worden gecompenseerd door aanvoer van koude uit het open waterlichaam. Zo kan in de nacht de temperatuur van het water in het open waterlichaam door uitstraling 6° C-8° C lager zijn dan de gemiddelde grondtemperatuur van 10° C - 12° C.In the case of the building as known from EP-A-2146150, there may be a smaller heat demand in the winter than cold demand in the summer. This is typical of offices; without additional measures, heating of the cold source 15 would occur. However, this can be compensated by the supply of cold from the open body of water. For example, the temperature of the water in the open body of water at night can be 6 ° C-8 ° C lower than the average ground temperature of 10 ° C - 12 ° C.

De uitvinding betreft verder een werkwijze die de stappen omvat van: 20 - het verschaffen van een gebouw met een warmtebron, zoals een haard, centrale verwarming, airconditioning en dergelijke, - het bepalen van een nominaal verwarmingsniveau in het gebouw, - het aanvullen van de door de warmtebron geleverde warmte respectievelijk koude vanuit de warmte-opslag ter verkrijging van het nominale verwarmingsniveau.The invention further relates to a method comprising the steps of: - providing a building with a heat source, such as a fireplace, central heating, air conditioning and the like, - determining a nominal heating level in the building, - supplementing the heat or cold supplied by the heat source from the heat storage to obtain the nominal heating level.

25 De uitvinding heeft tevens betrekking op een systeem voor het bedrijven van de werkwijze zoals hiervoor beschreven, omvattende een gebouw, een ondergrondse warmte-opslag, zoals een watervoerende laag, zoals een watervoerende laag tussen twee voor water ondoordringbare lagen, warmtewisselingsmiddelen tussen het gebouw en de ondergrondse warmte-opslag voor het verwarmen en/of koelen van een 30 inwendige ruimte in het gebouw, alsmede regelmiddelen voor het regelen van warmteoverdracht tussen het gebouw en de warmte-opslag in verband met verwarming respectievelijk koeling van het gebouw. Een dergelijk systeem is op zich bekend. Volgens de uitvinding is tenminste een oppervlaktewater, zoals een boezem of rivier, 6 voorzien alsmede warmtewisselingsmiddelen tussen het oppervlaktewater en de ondergrondse warmte-opslag voor het overbrengen van warmte tussen dat oppervlaktewater en die warmte-opslag. In de grondmassa bestaande uit de watervoerende laag en de omgevende, voor water ondoorlaatbare lagen kan 5 warmte/koude worden opgeslagen zonder dat deze in belangrijke mate weg lekt.The invention also relates to a system for operating the method as described above, comprising a building, an underground heat storage, such as a water-bearing layer, such as a water-bearing layer between two water-impermeable layers, heat exchange means between the building and the underground heat storage for heating and / or cooling an internal space in the building, as well as control means for controlling heat transfer between the building and the heat storage in connection with heating or cooling of the building. Such a system is known per se. According to the invention, at least one surface water, such as a basin or river, 6 is provided, as well as heat exchange means between the surface water and the underground heat storage for transferring heat between said surface water and said heat storage. In the ground mass consisting of the water-bearing layer and the surrounding water-impermeable layers, heat / cold can be stored without this leaking away to a significant extent.

In het bijzonder kan het systeem volgens de uitvinding worden toegepast bij een open waterlichaam dat is voorzien van een met waterlopen doorsneden gebied, een gemaal en een hoofdwater, zoals een boezem of een rivier, via welk gemaal de waterlopen zijn aangesloten op het hoofdwater voor het opwekken van een waterstroom 10 tussen de waterlopen en het hoofdwater, alsmede een warmtewisselaar in de ter plaatse van of nabij het gemaal optredende waterstroom, welke warmtewisselaar is opgenomen in de warmtewisselingsmiddelen tussen het open waterlichaam en de warmte-opslag.In particular, the system according to the invention can be applied to an open body of water which is provided with an area intersected with watercourses, a pumping station and a main water, such as a basin or a river, via which pumping station the watercourses are connected to the main water for generating a water flow between the watercourses and the main water, as well as a heat exchanger in the water flow occurring at or near the pumping station, which heat exchanger is included in the heat exchange means between the open body of water and the heat storage.

Bij voorkeur is het nominale niveau van de waterlopen verschillend van het nominale niveau van het hoofdwater.The nominal level of the water courses is preferably different from the nominal level of the main water.

15 Volgens een andere mogelijkheid kan het systeem zijn uitgevoerd met een zich tussen het open waterlichaam en de ondergrondse energie-opslag uitstrekkend transportmiddel voor het spoelen van de ondergrondse energie-opslag met water uit het open waterlichaam.According to another possibility, the system can be designed with a transport means extending between the open water body and the underground energy storage for flushing the underground energy storage with water from the open water body.

In een ruimte in het gebouw kan zich een warmtewisselaar bevinden die in 20 verbinding is met de warmte-opslag. Verder kan in een deel van het gebouw dat de buitenste begrenzing daarvan vormt, zoals een buitenwand of een dak, een warmtewisselaar zijn opgenomen.A heat exchanger can be located in a room in the building which is in connection with the heat storage. Furthermore, in a part of the building that forms the outer boundary thereof, such as an outer wall or a roof, a heat exchanger can be included.

In aanvulling op het volgende kan nog worden gewezen op de gunstige invloed die een systeem volgens de uitvinding kan hebben op de sanering van bodemvervuiling. 25 De verhoogde temperatuur kan gunstig zijn voor de afbraak van bacteriën in de bodem.In addition to the following, reference can also be made to the favorable influence that a system according to the invention can have on the remediation of soil pollution. The elevated temperature can be favorable for the degradation of bacteria in the soil.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the figures.

Figuur 1 toont een bovenaanzicht van het systeem.Figure 1 shows a top view of the system.

Figuur 2 toont een verticale doorsnede door het systeem.Figure 2 shows a vertical section through the system.

30 Figuur 3 toont een gebouw van het systeem.Figure 3 shows a building of the system.

Figuur 4 toont een verticale doorsnede door een alternatieve uitvoering van het systeem.Figure 4 shows a vertical section through an alternative embodiment of the system.

77

Het in de figuren 1 en 2 weergegeven systeem heeft een ondergrondse warmte-opslag, in het bijzonder de watervoerende laag 1, het gebied 2 waarin zich sloten 2 en dwarskanalen 4 bevinden. Tevens is er een gemaal 6, door middel waarvan het water uit het dwarskanaal 4 gespuid kan worden in de boezem 5. De ondergrondse warmte-5 opslag 1 is via leidingen 7, 7’, 7” enz. verbonden met respectievelijke gebouwen 8, 8’, 8” enz. in verband met het verwarmen of koelen van de gebouwen. De leidingen 7, 7’, 7” monden op verschillende diepten uit in de watervoerende laag 1, zodat de warmtehuishouding van het ene gebouw 8, 8’, 8” onafhankelijk blijft van de warmtehuishouding van het andere gebouw 8, 8’, 8”.The system shown in Figures 1 and 2 has an underground heat storage, in particular the water-bearing layer 1, the area 2 in which ditches 2 and transverse channels 4 are located. There is also a pumping station 6, through which the water from the transverse channel 4 can be drained into the basin 5. The underground heat storage 1 is connected to respective buildings 8, 8 via pipes 7, 7 ', 7 ”etc. ', 8' etc. in connection with the heating or cooling of the buildings. The pipes 7, 7 ', 7 "open into the water-bearing layer 1 at different depths, so that the heat management of one building 8, 8', 8" remains independent of the heat management of the other building 8, 8 ", 8" .

10 Ter plaatse van het gemaal 6 is in de watergang aldaar een warmtewisselaar 9 geplaatst. Deze warmtewisselaar 9 is via leidingen 15, 15’, 15” enz., die zijn afgetakt van de hoofdleiding 10, eveneens verbonden met de ondergrondse warmte-opslag 1. Wanneer de warmte-opslag 1 door te grote onttrekking van warmte in de winter via de leidingen 7, 7’, 7”, zoals ter verwarming van woongebouwen, uitgeput dreigt te raken, 15 kan via de warmtewisselaar 9 warmte onttrokken worden aan het langsstromende water in het gemaal 6 en toegevoerd worden aan de ondergrondse warmte-opslag 1 via de leidingen 10, 15, 15’, 15”. Dit kan bijvoorbeeld in de zomer geschieden, wanneer de temperatuur van het oppervlaktewater relatief hoog is.At the location of the pumping station 6, a heat exchanger 9 is placed in the water passage there. This heat exchanger 9 is also connected to the underground heat storage 1 via pipes 15, 15 ', 15 ", etc., which are branched off from the main pipe 10. When the heat storage 1 is removed via excessive heat extraction in winter via the pipes 7, 7 ', 7 ", as heating of residential buildings, is in danger of becoming exhausted, heat can be extracted via the heat exchanger 9 from the water flowing past in the pumping station 6 and supplied to the underground heat storage 1 via the pipes 10, 15, 15 ', 15 ". This can be done, for example, in the summer when the temperature of the surface water is relatively high.

Aldus kan de gemiddelde temperatuur op jaarbasis in de ondergrondse warmte-20 opslag constant worden gehouden. Variaties in de temperatuur van de ondergrondse warmte-opslag blijven mogelijk, ten gevolge van ontrekken van warmte daaraan, of ten gevolge van het toevoeren van warmte daaraan. Evenwel kan door de warmte-uitwisseling met het oppervlaktewater vermeden worden dat de temperatuur van de ondergrondse warmte-opslag geleidelijk aan stijgt of daalt.The average temperature in the underground heat storage can thus be kept constant on an annual basis. Variations in the temperature of the underground heat storage remain possible, due to the withdrawal of heat therefrom, or due to the application of heat thereto. However, the heat exchange with the surface water can prevent the temperature of the underground heat storage from gradually rising or falling.

25 Een voorbeeld van een gebouw dat toegepast kan worden in het systeem volgens de uitvinding is in figuur 3 weergegeven. Dit gebouw bezit warmtewisselaars 11,12 die zijn opgenomen in de schil van het gebouw, in het onderhavige geval de buitenwand en het dak. Deze warmtewisselaars 11,12 kunnen in de zomer verwarmd worden door zonnestraling, waarbij aldus warmte kan worden toegevoerd aan de ondergrondse 30 warmte-opslag 1 via de leidingen 7, 7’, 7”. In de winter kunnen deze warmtewisselaars gebruikt worden voor het verwarmen van het gebouw.Ook de interne warmtewisselaars 13, die zich in een ruimte van het gebouw bevinden, kunnen daarbij een rol spelen. In verband met het regelen van de gewenste stromingen zijn in de leidingen kleppen (niet 8 getoond) opgenomen die geopend en gesloten kunnen worden voor het regelen van de daar doorheen stromende vloeistof. Tevens is een besturingsinrichting (niet getoond) voorzien door middel waarvan de kleppen bestuurd kunnen worden. Deze besturingsinrichting kan gevoed worden met signalen betreffende de temperaturen van 5 de watervoerende laag en van het open waterlichaam. Tevens kunnen daaraan gegevens worden toegevoerd betreffende de warmtevraag of koudevraag van de gebouwen. Door middel van een geschikte programmering kan de besturingsinrichting, op basis van deze gegevens, de kleppen op de vereiste wijze aansturen.An example of a building that can be used in the system according to the invention is shown in figure 3. This building has heat exchangers 11,12 which are accommodated in the shell of the building, in the present case the outer wall and the roof. These heat exchangers 11, 12 can be heated in the summer by solar radiation, whereby heat can thus be supplied to the underground heat storage 1 via the pipes 7, 7 ", 7". In the winter these heat exchangers can be used to heat the building. The internal heat exchangers 13, which are located in a room of the building, can also play a role in this. In connection with controlling the desired flows, valves (not shown) are included in the pipes which can be opened and closed for controlling the liquid flowing through them. A control device (not shown) is also provided by means of which the valves can be controlled. This control device can be fed with signals concerning the temperatures of the water-bearing layer and of the open water body. Data can also be supplied with regard to the heat demand or cold demand of the buildings. By means of suitable programming, the control device can control the valves in the required manner on the basis of this data.

In de variant van het systeem zoals weergegeven in figuur is de hoofdleiding 10 10 direct aangesloten op de leidingen 7, 7’, 7”, en wel via respectievelijk wisselkleppen 14, 14’, 14”. Deze wisselkleppen kunnen elk in een stand worden geplaatst waarin de hoofdleiding 10 is aangesloten op de leidingen 7, 7’, 7” die in verbinding staan met de warmtewisselaar 9 in het open waterlichaam. In die toestand is de verbinding tussen elk gebouw 8, 8’, 8” en de watervoerende laag 1 onderbroken.In the variant of the system as shown in figure, the main line 10 is directly connected to the lines 7, 7 ", 7", and that is via switch valves 14, 14 ", 14", respectively. These exchange valves can each be placed in a position in which the main pipe 10 is connected to the pipes 7, 7 ", 7" which are connected to the heat exchanger 9 in the open body of water. In that state, the connection between each building 8, 8 ", 8" and the aquifer 1 is interrupted.

15 Daarnaast kunnen de wisselkleppen 14, 14’, 14” in een andere stand worden geplaatst waarin de leiding 10 is afgesloten van de watervoerende laag 1 en de gebouwen 8, 8’, 8” zijn verbonden met de watervoerende laag.In addition, the shuttle valves 14, 14 ", 14" can be placed in another position in which the pipe 10 is sealed off from the water-bearing layer 1 and the buildings 8, 8 ", 8" are connected to the water-bearing layer.

Claims

A method for controlling the climate in a building (8), comprising the 5 steps of: - providing an underground heat storage (1), such as a water-bearing layer, - exchanging heat between the building (8) ) and the heat storage (1), - providing an open body of water (3-5), such as a basin or river, 10. also exchanging heat between the open body of water (3-5) and the heat storage (1).

Method according to claim 1, comprising the step of: - flushing the heat storage with water from the body of water. 15

Method according to claim 1, comprising the steps of: - providing a heat exchanger (9) in the open body of water (3-5), which heat exchanger is in connection with the heat storage (1), - exchanging heat between the open body of water (3-5) and the heat storage (1) by means of the heat exchanger (9).

A method according to claim 3, comprising providing a body of water with at least one watercourse, such as a ditch (3), a main water such as a basin (5) or river and a pumping station (6), comprising the steps of: providing a heat exchanger (9) in the water flow at or near the pumping station (9), - activating the pumping station (9) and thereby providing a water flow, - exchanging heat between the water flow and the heat exchanger ( 9), 30. exchanging heat between the heat exchanger (9) and the heat storage (1) ·

A method according to any one of the preceding claims, comprising the steps of: - providing a building (8) with external heat exchange means (11, 12), 5. exchanging heat between the external heat exchange means (11, 12. and the heat storage (1).

A method according to any one of the preceding claims, comprising the steps of: 10. providing a building (8) with internal heat exchange means (13), - exchanging heat between the internal heat exchange means (13) and the heat storage (1) ).

Method as claimed in any of the foregoing claims, comprising the steps of: - providing a building with a heat source, such as a fireplace, central heating, air conditioning and the like, - determining a nominal heating level in the building, 20. replenishing of the heat or cold supplied by the heat source from the heat storage to obtain the nominal heating level.

8. System for operating the method according to any of the preceding claims, comprising a building (8), an underground heat storage (1), such as an aquifer, heat exchange means (11-13) between the building and the underground heat storage for heating and / or cooling an internal space in the building, as well as control means for controlling heat transfer between the building and the heat storage in connection with heating or cooling of the building, characterized at least one surface water (3) -5), such as a bosom or river, as well as by heat exchange means (9) between the surface water and the underground heat storage (1) for transferring heat between that surface water and that heat storage.

A heat exchange system according to claim 8, wherein an area (2) intersected with watercourses (3) is provided, a pumping station (6) and a main water (5), such as a basin or a river, via which pumping station the waterways (3) are connected to the main water (5) for generating a water flow between the watercourses and the main water, as well as a heat exchanger (9) in the water flow occurring at or near the pumping station (6), which heat exchanger (9) is included and the heat exchange means between the open body of water (3-5) and the heat storage (υ ιό

System according to any one of the preceding claims, wherein the nominal level of the water courses (3) differs from the nominal level of the main water (5).

11. System as claimed in claim 8, wherein a transport means extends between the open water body and the underground energy storage for flushing the underground energy storage with water from the open water body.

12. System according to one of claims 8-11, wherein a heat exchanger (13) is located in a space in the building (8) which is connected to the heat storage (1). 20

A system according to any of claims 8-12, wherein a part of the building that forms the outer boundary thereof, such as an outer wall or a roof, includes a heat exchanger (11, 12) which is connected to the heat storage (1).