SE427135B - Anordning for kombinerat utnyttjande av vermeberande medier, sasom ytvatteneller liknande som vermekella - Google Patents

Description

sooseos-zei från vad som visas i följande kurvor. Till följd av att en nära nog fullständig utjämning av de säsongs- mässiga temperaturvariationerna normalt sker vid genomgång av det övre marktäcket, håller grundvattnet en konstant temperatur på ca +8°C. Denna motsvarar årsmedeltemperaturen vid markytan (jfr kurvor). Grund- vattnet utgör således en stabil värmekälla för värme- pumpar. Förutom de ovan beskrivna naturliga värmekäl- lorna kan man även utnyttja spillvatten som värmekälla.

Avloppsvatten utvisar också säsongsmässiga temperatur- variationer, som ligger mellan +8°C och +18“C, se nedanstående kurvor. Betydande avvikelser kunna dock förekomma till följd av tillförsel av industriellt spillvatten eller smältvatten, inläckande grund- eller dränvatten m m.

De i nedanstående kurvor redovisade temperaturerna representerar förhållandena i södra Sverige. För förhållandena längre norrut gäller genomgående något lägre temperaturer.

FÜHflBRHK%R -----Vattendrag ---- Hawmæmten O -~-- Grmàäfiien C --- Awkçpmnfiïen +29 _ ~ ' -.\_ Disponkl tarperatur- / \ Af sänkning vid man; vane- tillförsel enl figl +11 _ I \ x / _ _ \\ //______ TZ _ N\_____J_,/ / \V\ \~\__ 1 _, _________,/ \_______,l_ I J I-“"M'A'M'J Tençeraturvaxiationer för olika värmekällor. 8008906-3 förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas av vad som framgår av bifogade patentkrav.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas under hänvis~ ning till bifogade ritningsfigur, som avser ett prin- cipschema för en värmeförsörjningsanläggning, varvid figur 1 visar driftsförhållanden sommartid och figur 2 visar driftsförhållanden vintertid och tillhörande scheman för s k pulserande magasin för värmelagring.

Under sommarhalvåret är temperaturen på ytvattnet avsevärt högre än grundvattentemperaturen. Under denna period är det därför fördelaktigare att utnytt- ja ytvattnet som värmekälla för värmepumpar. Under resterande del av âret kan man även tillgodogöra ytvattnets stora värmeinnehåll under sommaren genom ' värmelagring i grundvattenmagasin. Detta kan ske på så sätt, att varmt vatten tillföras sommartid för uppladdning av magasinet. Samtidigt uttaget man en motsvarande mängd nerkylt vatten, som kan avledas till vattendrag eller sjö (1). Det varma vattnet i grundvattenmagasinet (2). Under vinterhalvåret uttager man sedan det uppvärmda vattnet från magasinet (2) och tillför detta till värmepumpanläggningen (3) i takt med värmebehovets variationer. Kallt vatten överföras samtidigt till magasinet (2). På detta sätt upprätthåller man kontinuerligt hydraulisk balans i magasinet liksom termisk balans vidmakthàlles på årsbasis. Tekniskt kan magasinet (2) utformas som ett s k pulserande magasin, där det varma vattnet tillföres och uttages i centralt belägna brunnar, medan kallt vatten samtidigt uttages och tillföres i perifert belägna brunnar, något som framgår av nedanstående scheman, som anger funktionspríncipen för s k pulserande magasin för värmelagring.

Uppvärmning av grundvattnet liksom kontakt med luf- tens syre kan medföra kemiska reaktioner, vilka kan medföra utfällningar och risk för igensättning av brunnar. I föreliggande fall är temperaturvariatío- nerna så små, att dessa icke anses utgöra ett prob- lem. För att undvika syresättning av grundvattnet torde det däremot vara befogat att cirkulera detta i ett slutet system. Värmeöverföringen från ytvattnet måste då ske i värmeväxlare (4), vilket medför en temperaturförlust av 2°-3°C. Under de fyra varmaste sommarmånaderna varierar ytvattentemperaturen normalt mellan +14"C och ca 20°C, jfr de ovan redovisade kurvorna. Medeltemperaturen uppgår då till ca 17°C.

Genom värmeväxling kan grundvattnet då erhålla en medeltemperatur av ca 14°C~15°C. Genom värmeförluster under lagringsfasen bedöms temperaturen bli sänkt ytterligare till ca l2°C-13°C. Disponibel tempertur- sänkning vid värmepumpen (3) blir då drygt 10°C under hela året. eoossos-se o 0 í+4o f7ï2" -1 /,'/ /,f/ //.//.// (.//.f/;7/.// /)'/ 'ïf77f -ï_~_ 2:-_--_-_ *__-___ ï-l-ïo-ï-gïq-s: ïï* . .š ~ ° '~-b- ~ š -' T s - “_s - &15 , E - '¿' " 2 ~ ,' ; E _ __'__3-. __- ._ _ __, 'Et '- ,'.__~ _____ É.._ Å\(\\\\\\\\\\\\\\ï\\ \\\\\\\x\§\\\\\ Ugfladüfingïmda:sQnæmhahéIet_ . o ' - f o on g+3 V f7”7“.T7J-//if//.//1'//_ //.qf/4r/u'//,f// 771%? _'- _~_~_*_~'_ _~_~'_-_~_ f- '.~ _ xx. -+-3O-._É §É\<\\\\{\y\\\\§§\\\§\\\\\\\\\\\Ä\\\ - uriaaafing ande: vinterhalvåret Iunktionsprincip för "pulserande nsgasin“ för väinelagríng ' För att från en värmekälla (1) kunna uttaga en viss önskad effekt medelst en värmepump (3) fordras med en viss temperatursänkning av värmekällan tillförsel av ett flöde av bestämd storlek. Vid utnyttjande av en värmekälla med relativt hög temperatur uppnår man gynnsamma driftförutsättningar. Värmekällan kan härvid användas på så sätt, att temperaturen sänks maximalt (ca }0°-12°C) till en nivå strax ovan frys- punkten. Härvid begränsas flödet genom anläggningen, vilket medför minskade dimensioner på värmepumpens fiörângare, överföringsledningar, uttagsanordning~ ar ota. Alternativt kan man sänka temperaturen på värmekällan i begränsad omfattning (ca 3°-5°C), så att en relativt hög utgångstemperatur erhålls. Härvid reduceras värmepumpens s k temperaturlyft och en högre värmefaktor uppnås. 8008906-3 För att åstadkomma en naturlig värmekälla, som håller s k sommartemperaturer året om, har man framtagit ett försörjningssystem omfattande ett värmelager (5) i grundvattenmagasinet (2) och en värmeväxlaran- läggning (4) med tillhörande överföringsledningar, intags- och uttagsanordningar etc. Anordningen är avsedd att drivas på så sätt att varmt ytvatten eller havsvatten uttages från vattendrag, sjö eller hav 1 under sommaren. Detta vatten tillförs värmeväxlar- anläggningen (4), där värmen överförs till grundvatt- net, som bríngas att cirkulera i ett slutet system, varvid värmelagret (5) uppladdas. Under resterande del av året uttages det uppvärmda grundvattnet från värmelagret (5) i takt med värmebehovets variationer.

Grundvattnet bringas då att církulera via en värme- pumpsanläggning (3), där den magasinerade värmen avges. Härvid urladdas värmelagret (5) i grundvatten- magasinet (2). Figurerna 1 och 2 med tillhörande scheman för pulserande magasin anger förfarandet enligt uppfinningen.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till detta utförande utan kan självklart varieras inom ramen för uppfinningstanken.

Claims (2)

1. sooesoe-3 i Patentkrav 1 Anordning för kombinerat utnyttjande av värmebäran- de medier, där ytvatten eller liknande som värme- källa är använt indirekt för uppvärmning av bygg- nader eller liknande konstruktioner, k ä n n e t e c k- n a d därav, att vatten från vattendrag, sjö eller hav (1) under sommartid är anordnat att ledas till en utanför ett grundvattenmagasin (2) belägen, med tillhörande organ försedd värmeväxlaranordning (4), där värmen är anordnad att överföras till grundvatten, som härvid uppvärmes till temperaturer av samma stor- lek som de i naturligt ytvatten förekommande och som är anordnat att bringas att cirkulera i ett slutet system, varvid ett värmelager (5) i grundvattenmagasi- net (2) uppladdas, varefter det uppvärmda grundvattnet under övrig del av året är anordnat att i takt med värmebehovets variationer cirkulera via en Värmepumps- anordníng (3), så att värmelagret (5) i grundvatten- magasinet (2) är anordnat att urladdas och magasinerad värme att avgivas.

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de till värmeväxlaranordningen (4) hörande organen äro anordnade av överföringsledningar, intags- och uttagsorgan eller liknande. t