RU2705016C1 - Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building - Google Patents

Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building Download PDF

Info

Publication number
RU2705016C1
RU2705016C1 RU2018145792A RU2018145792A RU2705016C1 RU 2705016 C1 RU2705016 C1 RU 2705016C1 RU 2018145792 A RU2018145792 A RU 2018145792A RU 2018145792 A RU2018145792 A RU 2018145792A RU 2705016 C1 RU2705016 C1 RU 2705016C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
heat pump
soil
ground
cold
Prior art date
Application number
RU2018145792A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Петрович Васильев
Виктор Федорович Горнов
Павел Владимирович Шапкин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" filed Critical Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ"
Priority to RU2018145792A priority Critical patent/RU2705016C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2705016C1 publication Critical patent/RU2705016C1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40—Geothermal heat-pumps

Landscapes

  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

FIELD: heat exchange.
SUBSTANCE: invention relates to the field of energy-saving heat and cold supply with the use of non-traditional renewable energy sources, in this case – the heat of the ground mass. Disclosed is a method of controlling a geothermal heat pump system of heat and cold supply, comprising in cold period use of all zones of ground heat exchanger to extract low-potential heat of ground using heat pump equipment, and in a hot period, in the presence of a conditioning load, at least one zone is switched to cold supply of the building due to the ground cooling capacity accumulated during the heating season, and directly bypassing the heat pump equipment, which saves electric energy. At that, the other zones of the ground heat exchanger are used for discharge of high-temperature excess heat from the condensers of the heat pump equipment to the ground for seasonal accumulation for further use in the cold period.
EFFECT: proposed method allows to adapt heat and cold supply heat pump system operation to heat and cooling loads diagrams of a building.
3 cl

Description

Геотермальная теплонасосная система относится к области энергосберегающего теплохладоснабжения с использованием нетрадиционных возобновляемых источников энергии, в данном случае - теплоты грунтового массива.The geothermal heat pump system belongs to the field of energy-saving heat and cold supply using non-traditional renewable energy sources, in this case, the heat of the soil mass.

Известно техническое решение по заявке №2016115090 от 19.04.2016 «Способ регулирования геотермальной теплонасосной системы и устройство для его осуществления», касающееся геотермальной теплонасосной системы с грунтовым теплообменником, состоящим из нескольких зон, заключающееся в том, что все секции грунтового теплообменника работают параллельно, а режим работы каждой секции регулируется в зависимости от теплового состояния соответствующего участка грунтового массива с целью выравнивания температуры теплоносителя из каждой зоны.A technical solution is known according to the application No. 2016115090 of 04/19/2016, "Method for regulating a geothermal heat pump system and device for its implementation", concerning a geothermal heat pump system with a ground heat exchanger consisting of several zones, consisting in the fact that all sections of the ground heat exchanger work in parallel, and the operation mode of each section is regulated depending on the thermal state of the corresponding section of the soil massif in order to equalize the temperature of the coolant from each zone.

Недостатком такого технического решения является то, что предложенный способ ориентирован только на рационализацию использования теплоты грунтового массива, но не учитывает специфику здания - объекта теплохладоснабжения, особенности и графики его тепловых и холодильных нагрузок.The disadvantage of this technical solution is that the proposed method is focused only on the rationalization of the use of heat of the soil mass, but does not take into account the specifics of the building - the object of heat and cold supply, features and schedules of its thermal and refrigeration loads.

Предлагается способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения, предусматривающий в холодный период и, следовательно, при максимальной тепловой нагрузке здания использование всех зон грунтового теплообменника для извлечения низкопотенциальной теплоты грунта с помощью теплонасосного оборудования.A method for controlling a geothermal heat pump heat and cold supply system is proposed, which provides for the use of all zones of the soil heat exchanger to extract low potential soil heat using heat pump equipment during the cold season and, therefore, at the maximum heat load of the building.

В жаркий период, при наличии нагрузки кондиционирования, как минимум одна зона переключается на хладоснабжение здания за счет накопленного за отопительный период хладоресурса грунта, причем в режиме пассивного использования холода, то есть напрямую, минуя теплонасосное оборудование, что позволяет экономить электрическую энергию.In the hot season, when there is an air conditioning load, at least one zone switches to cold supply of the building due to the accumulated cold resource of the soil, and in the passive use of cold, that is, directly bypassing the heat pump equipment, which saves electric energy.

При этом остальные зоны грунтового теплообменника используются для сброса в грунт высокотемпературных избытков тепла с конденсаторов теплонасосного оборудования с целью сезонного аккумулирования для дальнейшего использования в холодный период.At the same time, the remaining zones of the soil heat exchanger are used to discharge high-temperature excess heat from the condensers of the heat pump equipment into the soil for the purpose of seasonal accumulation for further use in the cold period.

При недостатке хладоресурса грунта, в непиковый период электроснабжения здания, например, в ночной период, хладоресурс восстанавливается с помощью теплонасосного оборудования, реализуя, по сути, суточное аккумулирование холода в грунтовом массиве, что позволяет поддерживать комфортные условия в здании без увеличения электрической нагрузки в дневной период и при использовании дешевого ночного тарифа на электроэнергию.If there is a lack of soil coolant, during off-peak periods of the building’s power supply, for example, at night, the coolant is restored with the help of heat pump equipment, realizing, in fact, the daily accumulation of cold in the soil mass, which allows maintaining comfortable conditions in the building without increasing the electrical load in the daytime and when using a cheap nightly electricity tariff.

С целью повышения эффективности работы теплонасосного оборудования в отопительный период потребление тепловой энергии из грунта начинают с наиболее теплой зоны грунтового теплообменника, а потребление холода в сезон кондиционирования начинают с наиболее холодной зоны.In order to increase the efficiency of the heat pump equipment during the heating season, the consumption of thermal energy from the soil begins with the warmest zone of the ground heat exchanger, and the cold consumption in the conditioning season begins with the coldest zone.

Предлагаемый способ позволяет адаптировать работу теплонасосной системы теплохладоснабжения к графикам тепловой и холодильной нагрузкам здания.The proposed method allows you to adapt the operation of the heat pump system of heat and cold supply to the schedules of thermal and refrigeration loads of the building.

Claims (3)

1. Способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения здания, содержащей грунтовый теплообменник, состоящий из двух и более зон, параллельно подключенных к теплонасосному оборудованию, каждая из которых, в свою очередь, включает грунтовые теплообменники-термоскважины, отличающийся тем, что зимой все зоны грунтового теплообменника работают на извлечение из грунта низкопотенциальной тепловой энергии для теплонасосной системы, а в жаркий период здание обеспечивается холодом с помощью теплонасосного оборудования и, как минимум, одной зоны грунтового теплообменника напрямую, минуя теплонасосное оборудование, при этом остальные зоны грунтового теплообменника используются для сброса в грунт высокотемпературных избытков тепла с конденсаторов теплонасосного оборудования.1. A method for controlling a geothermal heat pump heat supply system of a building containing a soil heat exchanger, consisting of two or more zones connected in parallel to heat pump equipment, each of which, in turn, includes soil heat exchangers-heat wells, characterized in that in winter all zones of the soil heat exchanger They work to extract low potential heat energy from the soil for the heat pump system, and in the hot period the building is provided with cold using heat pump equipment I and at least one zone of the soil heat exchanger directly, bypassing the heat pump equipment, while the remaining zones of the soil heat exchanger are used to discharge high-temperature excess heat from the condensers of the heat pump equipment into the ground. 2. Способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения здания по п. 1, отличающийся тем, что во внепиковый период электроснабжения, например в ночной период, хладоресурс грунта восстанавливается охлаждением с помощью теплонасосного оборудования.2. A method for controlling a geothermal heat pump heat and cold supply system of a building according to claim 1, characterized in that during off-peak periods of power supply, for example at night, the cold resource of the soil is restored by cooling using heat pump equipment. 3. Способ управления геотермальной теплонасосной системой теплохладоснабжения здания по п. 1, отличающийся тем, что в отопительный сезон потребление тепловой энергии из грунта начинают с наиболее теплой зоны грунтового теплообменника, а потребление холода в сезон кондиционирования начинают с наиболее холодной зоны.3. The method of controlling the building’s geothermal heat pump heat and cooling system according to claim 1, characterized in that in the heating season, the consumption of thermal energy from the soil starts from the warmest zone of the ground heat exchanger, and the cold consumption during the conditioning season starts from the coldest zone.
RU2018145792A 2018-12-24 2018-12-24 Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building RU2705016C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145792A RU2705016C1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145792A RU2705016C1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2705016C1 true RU2705016C1 (en) 2019-11-01

Family

ID=68500637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145792A RU2705016C1 (en) 2018-12-24 2018-12-24 Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2705016C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2334089A (en) * 1998-02-03 1999-08-11 Temperature Ltd Heating and cooling system for a building
KR101041222B1 (en) * 2011-03-09 2011-06-14 가진기업(주) Geothermal heat pump of friendly environment and high efficiency
RU149505U1 (en) * 2014-05-16 2015-01-10 Сергей Андреевич Андреев AUTONOMOUS HEATING SYSTEM
JP2015190746A (en) * 2014-03-29 2015-11-02 高橋　豊 Ground heat utilization heat pump device
RU2591362C1 (en) * 2015-06-11 2016-07-20 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" Geothermal heat pump system
RU175890U1 (en) * 2017-07-14 2017-12-21 Сергей Андреевич Андреев INSTALLATION FOR STAND-ALONE HEATING
RU2664276C2 (en) * 2016-04-19 2018-08-15 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" Method of regulation of the geothermal heat pump system and device for its implementation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2334089A (en) * 1998-02-03 1999-08-11 Temperature Ltd Heating and cooling system for a building
KR101041222B1 (en) * 2011-03-09 2011-06-14 가진기업(주) Geothermal heat pump of friendly environment and high efficiency
JP2015190746A (en) * 2014-03-29 2015-11-02 高橋　豊 Ground heat utilization heat pump device
RU149505U1 (en) * 2014-05-16 2015-01-10 Сергей Андреевич Андреев AUTONOMOUS HEATING SYSTEM
RU2591362C1 (en) * 2015-06-11 2016-07-20 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" Geothermal heat pump system
RU2664276C2 (en) * 2016-04-19 2018-08-15 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" Method of regulation of the geothermal heat pump system and device for its implementation
RU175890U1 (en) * 2017-07-14 2017-12-21 Сергей Андреевич Андреев INSTALLATION FOR STAND-ALONE HEATING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Performance study of a solar photovoltaic air conditioner in the hot summer and cold winter zone
Helm et al. Solar heating and cooling system with absorption chiller and low temperature latent heat storage: Energetic performance and operational experience
RU2249125C1 (en) Self-contained power and heat supply system of rooms in dwelling houses and industrial areas
RU2350847C1 (en) System for independent supply of heat to consumers relying on usage of low-potential heat source and powered from renewable electric energy sources
US20130081394A1 (en) Solar power system and method therefor
CN1847744B (en) Out-of-season solar energy utilizing technology for heat accumulation to warm and cold accumulation to cool
RU2382281C1 (en) Independent heat and cold supply system of buildings
Okamoto A heat pump system with a latent heat storage utilizing seawater installed in an aquarium
Liu et al. Performance study of a quasi grid-connected photovoltaic powered DC air conditioner in a hot summer zone
US20160097571A1 (en) Energy storage system for increasing the flexibility of power plants
CN205245413U (en) Combined type ground source heat pump system
CN101832611A (en) Optically, electrically and geothermally integrated air conditioning system device
CN103225861B (en) Cold and hot amount storage type solar airconditioning system
CN114374212A (en) Photovoltaic air conditioner and electric energy distribution method thereof
CN201740253U (en) High-efficiency solar heat pump water heater apparatus
CN203613672U (en) Solar refrigerating and heating wall
CN103256670A (en) Ground source heat pump combined air conditioning system
CN202050251U (en) Cold-hot co-production microgrid system
RU2705016C1 (en) Control method of heat and cold supply geothermal heat pump system of building
CN203147942U (en) Ground source heat pump hybrid air conditioning system
Kusyy et al. Theoretical investigation on a control-based approach to avoid stagnation of solar heating systems
US20150075765A1 (en) Conditional System of Climate Control
Ayadi et al. Performance assessment for solar heating and cooling system for office building in Italy
RU128702U1 (en) CONSUMER ENERGY SUPPLY SYSTEM BASED ON THE COMPLEX USE OF CLASSICAL AND RENEWABLE ENERGY SOURCES
CN202835758U (en) New energy power generation energy storage heat supply and power supply system

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201211