SE523716C2 - Air conditioning - Google Patents
Air conditioningInfo
- Publication number
- SE523716C2 SE523716C2 SE0103257A SE0103257A SE523716C2 SE 523716 C2 SE523716 C2 SE 523716C2 SE 0103257 A SE0103257 A SE 0103257A SE 0103257 A SE0103257 A SE 0103257A SE 523716 C2 SE523716 C2 SE 523716C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- circuit
- medium
- heat energy
- heat
- transfer means
- Prior art date
Links
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 title claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 230000037213 diet Effects 0.000 claims 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
- F24F3/06—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the arrangements for the supply of heat-exchange fluid for the subsequent treatment of primary air in the room units
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
- F24D11/02—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
- F24D11/0214—Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
- F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B29/00—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously
- F25B29/003—Combined heating and refrigeration systems, e.g. operating alternately or simultaneously of the compression type system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Central Heating Systems (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Abstract
Description
25 30 35 523 716 ingående komponenterna mer effektivt för uppnående av bättre driftsekonomi och bättre utnyttjande av använda energikällor. 25 30 35 523 716 components more efficiently to achieve better operating economy and better utilization of used energy sources.
Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att tillhandahålla en Klimatanläggning med särdragen enligt patentkrav 1.This object is achieved according to the invention by providing an air conditioning system with the features according to claim 1.
Tack vare den andra förbindelsen mellan den första kretsen och den andra kretsen för överföring av värmeenergi mellan den andra kretsen och det tredje mediet via det första värmeenergi- överföringsorganet möjliggörs ett mer effektivt utnyttjande av det första värmeenergiöverföringsorganet.Thanks to the second connection between the first circuit and the second circuit for the transfer of heat energy between the second circuit and the third medium via the first heat energy transfer means, a more efficient utilization of the first heat energy transfer means is made possible.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är den andra förbindelsen anordnad att möjliggöra avlägsnande av ett värme- energiöverskott hos den andra kretsen via det första värmeener- giöverföringsorganet genom överföring av värmeenergiöverskot- tet till det tredje mediet.According to a preferred embodiment of the invention, the second connection is arranged to enable removal of a excess heat energy of the second circuit via the first heat energy transfer means by transferring the excess heat energy to the third medium.
Förutom användning för överföring av värmeenergi från det tredje mediet till det första mediet är det således möjligt att via det för- sta värmeenergiöverföringsorganet överföra ett värmeenergiöver- skott hos den andra kretsen till det tredje mediet. Samtidigt som det första värmeenergiöverföringsorganet utnyttjas mer effektivt behövs det inte installeras något organ för överföring av värme- energi i den andra kretsen för att möjliggöra ett avlägsnande av ett däri föreliggande värmeenergiöverskott till något annat me- dium än det tredje mediet.Thus, in addition to use for transferring heat energy from the third medium to the first medium, it is possible to transfer a heat energy surplus of the second circuit to the third medium via the first heat energy transfer means. At the same time as the first heat energy transfer means is used more efficiently, no heat energy transfer means is required to be installed in the second circuit to enable a removal of an excess heat energy present therein to any medium other than the third medium.
Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är den andra förbindelsen anordnad att möjliggöra överföring av värme- energi från det tredje mediet via det första värmeenergiöverfö- ringsorganet och den första kretsen direkt till den andra kretsen utan användning av värmepumpen.According to another preferred embodiment of the invention, the second connection is arranged to enable the transfer of heat energy from the third medium via the first heat energy transfer means and the first circuit directly to the second circuit without the use of the heat pump.
På detta sätt kan alltså värmeenergi från det tredje mediet direkt upptas av den andra kretsen för uppvärmningsändamàl utan att värmepumpen behöver nyttjas. Detta bidrar till ett minskat an- 10 15 20 25 30 35 525 716 vändande av värmepumpen, vilket är fördelaktigt för anläggning- ens driftekonomi.In this way, heat energy from the third medium can thus be directly absorbed by the second circuit for heating purposes without the need for the heat pump. This contributes to a reduced use of the heat pump, which is advantageous for the plant's operating economy.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen uppvisar det tredje mediet såväl värmeavgivande som värmelagrande egen- skaper. På detta sätt är det möjligt att i det tredje mediet lagra ett från den andra kretsen via det första värmeenergiöverförings- organet överfört värmeenergiöverskott. Denna lagrade värme- energi kan sedan utnyttjas på olika sätt. Exempelvis när det pà grund av ändrade driftsförhàllanden uppstår ett behov av att an- vända värmepumpen för uppvärmningsändamål kan den lagrade energin via det första värmeenergiöverföringsorganet överföras till det första mediet och återanvändas av värmepumpen för upp- värmningsändamål. Detta medför att värmepumpen behöver till- föra mindre arbete för åstadkommande av uppvärmning jämfört med det fall då ingen värmeenergi från den andra kretsen tidi- gare lagrats i det tredje mediet. Den i det tredje mediet lagrade värmeenergin kan om så önskas även utnyttjas för uppvärm- ningsändamål direkt utan drift av värmepumpen. Detta uppnås genom att den i det tredje mediet lagrade värmeenergin via det första värmeenergiöverföringsorganet och den första kretsen överförs genom den andra förbindelsen till den andra kretsen.According to a preferred embodiment of the invention, the third medium exhibits both heat-emitting and heat-storing properties. In this way, it is possible to store in the third medium an excess of heat energy transferred from the second circuit via the first heat energy transfer means. This stored heat energy can then be used in different ways. For example, when, due to changed operating conditions, a need arises to use the heat pump for heating purposes, the stored energy can be transferred via the first heat energy transfer means to the first medium and reused by the heat pump for heating purposes. This means that the heat pump needs to supply less work to achieve heating compared with the case where no heat energy from the second circuit has previously been stored in the third medium. The heat energy stored in the third medium can, if desired, also be used for heating purposes directly without operation of the heat pump. This is achieved by transmitting the heat energy stored in the third medium via the first heat energy transfer means and the first circuit through the second connection to the second circuit.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar den första kretsen åtminstone ett andra värmeenergiöverföringsorgan för överföring av värmeenergi mellan det första mediet och inomhusluft, varvid det andra värmeenergiöverföringsorganet är anordnat att överföra värmeenergi från inomhusluft till det första mediet för kylning av inomhusluften.According to a preferred embodiment of the invention, the first circuit comprises at least one second heat energy transfer means for transferring heat energy between the first medium and indoor air, the second heat energy transfer means being arranged to transfer heat energy from indoor air to the first medium for cooling the indoor air.
Tack vare anordnandet av det andra värmeenergiöverföringsor- ganet i den första kretsen möjliggörs överföring av ytterligare värmeenergi till det första mediet utöver den energi som överförs via det första värmeenergiöverföringsorganet, vilket förbättrar värmepumpens verkningsgrad. Vidare utnyttjas befintliga energi- källor fördelaktigt genom att nedkylning av inomhusluft kan bidra till uppvärmning, exempelvis av tappvarmvatten. 10 15 20 25 30 35 523 716 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är det andra värmeenergiöverföringsorganet anordnat i den första kretsen i serie med det första värmeenergiöverföringsorganet och i ström- ningsriktningen efter det första värmeenergiöverföringsorganet.Thanks to the arrangement of the second heat energy transfer means in the first circuit, it is possible to transfer additional heat energy to the first medium in addition to the energy transferred via the first heat energy transfer means, which improves the efficiency of the heat pump. Furthermore, existing energy sources are advantageously utilized in that cooling of indoor air can contribute to heating, for example of domestic hot water. According to a preferred embodiment of the invention, the second heat energy transfer means is arranged in the first circuit in series with the first heat energy transfer means and in the flow direction after the first heat energy transfer means.
På detta sätt möjliggörs nedkylning av inomhusluft med hjälp av det tredje mediet då detta är kallare än inomhusluften. Under gynnsamma förhållanden, exempelvis sommartid, elimineras därigenom behovet av drift av värmepumpen för kylning av inom- husluften.In this way, cooling of indoor air is made possible by means of the third medium as this is colder than the indoor air. Under favorable conditions, for example in summer, the need for operation of the heat pump for cooling the indoor air is thereby eliminated.
Ytterligare fördelar med samt fördelaktiga särdrag hos uppfin- ningen kommer att framgà av den efterföljande beskrivningen samt de övriga osjälvständiga patentkraven.Additional advantages and advantageous features of the invention will become apparent from the following description and the other dependent claims.
KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Nedan följer en detaljerad beskrivning av föredragna utförings- former av uppfinningen under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka Fig1 är en schematisk vy illustrerande en Klimatanläggning enligt en första utföringsform av uppfinningen, Fig 2 är en schematisk vy illustrerande en utföringsform av en Klimatanläggning, vilken ej innefattas av föreliggande uppfinning, och Fig 3 är en schematisk vy illustrerande en Klimatanläggning enligt en andra utföringsform av uppfinningen.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The following is a detailed description of preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic view illustrating a Climate System according to a first embodiment of the invention, Fig. 2 is a schematic view illustrating an embodiment of a Climate system, which is not included in the present invention, and Fig. 3 is a schematic view illustrating a Climate system according to a second embodiment of the invention.
DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN l fig 1 visas mycket schematiskt en Klimatanläggning enligt en första utföringsform av uppfinningen. I anläggningen ingår en 10 15 20 25 30 35 523 716 värmepump 1, vars ingångssida är förbunden med en första krets 11 innehållande ett första medium. Vidare är värmepumpen 1 på sin utgângssida förbunden med en andra krets 12 innehållande ett andra medium. Exempelvis innefattar kretsen 12 vatten och kretsen 11 en glykol/vattenblandning. Givetvis är detta endast en möjlig kombination och valfria andra för ändamålet lämpliga me- dier vilka är cirkulerbara i kretsarna är också användbara. För cirkulation av medierna i respektive krets är en konventionell cir- kulationspump 13 anordnad i kretsen 12 och en konventionell cirkulationspump 14 anordnad i kretsen 11.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION Fig. 1 shows very schematically a Climate System according to a first embodiment of the invention. The plant includes a heat pump 1, the input side of which is connected to a first circuit 11 containing a first medium. Furthermore, the heat pump 1 is connected on its output side to a second circuit 12 containing a second medium. For example, the circuit 12 comprises water and the circuit 11 a glycol / water mixture. Of course, this is only a possible combination and optional other media suitable for the purpose which are circulating in the circuits are also useful. For circulation of the media in the respective circuit, a conventional circulation pump 13 is arranged in the circuit 12 and a conventional circulation pump 14 is arranged in the circuit 11.
Värmepumpen är anordnad att vid cirkulation av det första me- diet i den första kretsen 11 och det andra mediet i den andra kretsen 12 på sin ingångssida upptaga värmeenergi från det för- sta mediet och på sin utgângssida avge värmeenergi till det andra mediet.The heat pump is arranged to absorb heat energy from the first medium on its input side when circulating the first medium in the first circuit 11 and the second medium in the second circuit 12 and to dissipate heat energy to the second medium on its output side.
Förutom värmepumpen 1 ingår i anläggningen vanligtvis även någon annan värmeproduktionsenhet 2, t ex en värmepanna vil- ken arbetar med fossila bränslen, såsom exempelvis olja eller gas. Enheten 2 är via kretsen 12 förbunden med ett system för uppvärmning av lokaler och tappvarmvatten. Systemet, schema- tiskt illustrerat av rutan 3, innefattar exempelvis radiatorer och varmvattentappställen.In addition to the heat pump 1, the plant usually also includes another heat production unit 2, such as a boiler that works with fossil fuels, such as oil or gas. The unit 2 is connected via the circuit 12 to a system for heating premises and domestic hot water. The system, schematically illustrated by box 3, includes, for example, radiators and hot water taps.
Följaktligen bidrar både värmepumpen 1 och värmeproduktions- enheten 2 till överföring av värmeenergi till det andra mediet i den andra kretsen 12 och de bidrar därmed även till uppvärmning av lokaler och tappvarmvatten via systemet 3.Consequently, both the heat pump 1 and the heat production unit 2 contribute to the transfer of heat energy to the second medium in the second circuit 12 and they thus also contribute to the heating of the premises and domestic hot water via the system 3.
Värmepumpen 1 innefattar en förångare 15, en kondensor 16 och en kompressor 17 och fungerar på sedvanligt sätt enligt följande.The heat pump 1 comprises an evaporator 15, a condenser 16 and a compressor 17 and operates in the usual manner as follows.
Genom värmeväxling med mediet i den första kretsen 11 uppta- ger ett medium hos värmepumpen värmeenergi via förångaren 15. Arbete tillförs via kompressorn 17, varigenom trycket och temperaturen hos värmepumpens medium höjs. Hos kondensorn 16 avges sedan värmeenergi till det andra mediet i den andra 10 15 20 25 30 35 523 716 kretsen 12 genom värmeväxling och sedan återförs värmepum- pens medium till föràngaren 15 under tryck- och temperatursänk- ning.By heat exchange with the medium in the first circuit 11, a medium of the heat pump absorbs heat energy via the evaporator 15. Work is supplied via the compressor 17, whereby the pressure and the temperature of the heat pump medium are raised. At the condenser 16, heat energy is then delivered to the second medium in the second circuit 12 by 523 716 by heat exchange and then the heat pump medium is returned to the evaporator 15 under pressure and temperature reduction.
För att värmepumpen 1 skall fungera måste dock energi överfö- ras till mediet i kretsen 11. För detta ändamål är i kretsen 11 an- ordnat ett första organ 21 för överföring av värmeenergi mellan det första mediet och ett tredje medium. Olika tänkbara, dock ingalunda begränsande för uppfinningen, exempel pà tredje me- dium inkluderar utomhusluft, ventilationsfrånluft, berg och grund- vatten. Exempelvis är värmeenergiöverföringsorganet 21 anord- nat i form av en värmeväxlare, vilken är anpassad för värmeväx- ling mellan det första mediet och det tredje mediet. Anpass- ningen beror på ett flertal faktorer, varvid de respektive medier- nas aggregationstillstànd har väsentlig betydelse.In order for the heat pump 1 to function, however, energy must be transferred to the medium in the circuit 11. For this purpose, a first means 21 is arranged in the circuit 11 for transferring heat energy between the first medium and a third medium. Various possible, but by no means limiting, of the invention, examples of third media include outdoor air, exhaust air, rock and groundwater. For example, the heat energy transfer means 21 is arranged in the form of a heat exchanger, which is adapted for heat exchange between the first medium and the third medium. The adjustment depends on a number of factors, in which case the state of aggregation of the respective media is of significant importance.
Som redan nämnt inledningsvis är en värmepump med tillhörande utrustning en tämligen kostsam investering. Därför är det önsk- värt att utnyttja värmepumpen och tillhörande utrustning så ef- fektivt som möjligt.As already mentioned in the introduction, a heat pump with associated equipment is a rather expensive investment. Therefore, it is desirable to use the heat pump and associated equipment as efficiently as possible.
Vid drift av anläggningen uppstår p g a temperatursvängningar hos den anläggningen omgivande miljön skilda driftförhållanden.During operation of the plant, different operating conditions occur due to temperature fluctuations in the environment surrounding the plant.
Exempelvis uppstår det under sommartid vanligtvis ett värme- energiöverskott i kretsen 12, vilket måste avlägsnas. Detta är exempelvis möjligt att ombesörja genom anordnande i kretsen 12 av ett organ för överföring av energi mellan det andra mediet och något annat ytterligare medium. Enligt den i fig 1 illustrerade ut- föringsformen av uppfinningen innefattar dock anläggningen en förbindelse 30 mellan den första kretsen 11 och den andra kret- sen 12 för överföring av värmeenergi mellan den andra kretsen och det tredje mediet via det första värmeenergiöverföringsorga- net. Denna förbindelse 30, vilken innefattar en värmeväxlare, är i detta exempel anordnad att möjliggöra avlägsnande av värme- energiöverskottet i den andra kretsen 12 via det första värme- energiöverföringsorganet 21 genom överföring av värmeenergi- överskottet till det tredje mediet. l detta utföringsexempel inne- 10 15 20 25 30 35 523 716 fattar förbindelsen 30 en värmeväxlare 38, vilken via två led- ningar 33 och 34 är förbunden med kretsen 11. Ledningen 33 är ansluten till kretsen 11 uppströms om det första värmeenergi- överföringsorganet 21 och ledningen 34 är ansluten nedströms om det första värmeenergiöverföringsorganet 21. Vidare förbin- der två andra ledningar 35 och 36 värmeväxlaren 38 med kretsen 12. Företrädesvis är det även anordnat medel för styrning av cir- kulation av det första mediet och det andra mediet till och från förbindelsen 30. Exempelvis är det enligt detta utföringsexempel anordnat en konventionell cirkulationspump 31 i ledningen 33 och ett ventilorgan 32 i ledningen 34. När värmeenergi skall överföras mellan den andra kretsen 12 och den första kretsen 11 öppnas lämpligen ventilorganet 32 och startas lämpligen pumpen 31. l ett drifttillstànd då ingen värmeenergi skall överföras mellan kretsarna 11, 12 är ventilorganet 32 stängt och pumpen 31 an- ordnad att ej cirkulera det första mediet. Företrädesvis är pum- pen 31 avstängd i detta drifttillstànd. Vidare är företrädesvis ett ventilorgan 37 anordnat i kretsen 12. Ventilorganet 37 styrs lämpligen så att det tillåter cirkulation av det andra mediet till förbindelsen 30, i detta utföringsexempel via ledningarna 36 och 35 till värmeväxlaren 38, vid överföring av värmeenergi mellan kretsarna 11,12 och så att det inte tillåter någon cirkulation av det andra mediet till förbindelsen 30 när ingen värmeenergi skall överföras mellan kretsarna 11,12.For example, during summer time there is usually a surplus of heat energy in the circuit 12, which must be removed. This is possible, for example, by arranging in the circuit 12 a means for transferring energy between the second medium and some other additional medium. According to the embodiment of the invention illustrated in Fig. 1, however, the plant comprises a connection 30 between the first circuit 11 and the second circuit 12 for transferring heat energy between the second circuit and the third medium via the first heat energy transfer means. This connection 30, which comprises a heat exchanger, is in this example arranged to enable removal of the excess heat energy in the second circuit 12 via the first heat energy transfer means 21 by transferring the excess heat energy to the third medium. In this exemplary embodiment, the connection 30 comprises a heat exchanger 38, which is connected to the circuit 11 via two lines 33 and 34. The line 33 is connected to the circuit 11 upstream of the first heat energy transfer means 21. and the line 34 is connected downstream of the first heat energy transfer means 21. Furthermore, two second lines 35 and 36 connect the heat exchanger 38 to the circuit 12. Preferably, means are also provided for controlling circulation of the first medium and the second medium to and from the connection 30. For example, according to this exemplary embodiment, a conventional circulation pump 31 is arranged in the line 33 and a valve means 32 in the line 34. When heat energy is to be transferred between the second circuit 12 and the first circuit 11, the valve means 32 is suitably opened and the pump 31 is suitably started. In an operating condition where no heat energy is to be transferred between the circuits 11, 12, the valve means 32 is closed and the pump 31 arranged not to circulate the first medium. Preferably, the pump 31 is switched off in this operating condition. Furthermore, a valve means 37 is preferably arranged in the circuit 12. The valve means 37 is suitably controlled so as to allow circulation of the second medium to the connection 30, in this embodiment via the lines 36 and 35 to the heat exchanger 38, when transferring heat energy between the circuits 11, 12 and so that it does not allow any circulation of the second medium to the connection 30 when no heat energy is to be transferred between the circuits 11,12.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen uppvisar det tredje mediet såväl värmeavgivande som värmelagrande egen- skaper, vilket är mycket fördelaktigt då det härigenom är möjligt att i det tredje mediet lagra det från den andra kretsen 12 över- förda värmeenergiöverskottet. Den lagrade energin kan sedan återanvändas exempelvis av värmepumpen 1 för uppvärmnings- ändamål när driftsförhàllandena ändras, d v s när värmepumpen börjar drivas för uppvärmningsändamål. Då behöver kompressorn 17 alltså tillföra mindre arbete för uppvärmning än vad som är fallet när ingen dylik tidigare energilagring ägt rum. Enligt en fö- redragen utföringsform av uppfinningen är det tredje mediet mark, företrädesvis berg, vilket uppvisar nämnda egenskaper. l 10 15 20 25 30 35 525 716 förekommande fall, exempelvis under hösten, kan den i det tredje mediet lagrade värmeenergin vara tillräckligt stor för tillgodose- ende av det i systemet 3 föreliggande uppvärmningsbehovet. En- ligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är förbindelsen 30 anordnad att möjliggöra överföring av värmeenergi från det tredje mediet via det första värmeenergiöverföringsorganet 21 och den första kretsen 11 direkt till den andra kretsen. Härige- nom kan om så önskas den i det tredje mediet lagrade värme- energin för uppvärmningsändamàl överföras till den andra kret- sen 12 direkt via förbindelsen 30 utan användning av värmepum- pen 1.According to a preferred embodiment of the invention, the third medium has both heat-emitting and heat-storing properties, which is very advantageous as it is thereby possible to store in the third medium the excess heat energy transmitted from the second circuit 12. The stored energy can then be reused, for example, by the heat pump 1 for heating purposes when the operating conditions change, i.e. when the heat pump begins to be operated for heating purposes. Then the compressor 17 thus needs to supply less work for heating than is the case when no such previous energy storage has taken place. According to a preferred embodiment of the invention, the third medium is soil, preferably rock, which exhibits said properties. In any case, for example during the autumn, the heat energy stored in the third medium may be large enough to meet the heating demand present in the system 3. According to a preferred embodiment of the invention, the connection 30 is arranged to enable the transfer of heat energy from the third medium via the first heat energy transfer means 21 and the first circuit 11 directly to the second circuit. In this way, if desired, the heat energy stored in the third medium for heating purposes can be transferred to the second circuit 12 directly via the connection 30 without the use of the heat pump 1.
I fig 2 illustreras schematiskt en utföringsform av en kli- matanläggning. Denna utföringsform liknar till stor del den i fig 1 illustrerade utföringsformen vad avser utformning och funktion, men saknar förbindelsen 30 och de möjligheter den erbjuder.Fig. 2 schematically illustrates an embodiment of an air conditioning system. This embodiment is largely similar to the embodiment illustrated in Fig. 1 in terms of design and function, but lacks the connection 30 and the possibilities it offers.
Lika komponenter betecknas med lika hänvisningsbeteckningar och kommer därför inte beskrivas mer i detalj.Like components are denoted by like reference numerals and will therefore not be described in more detail.
Enligt denna utföringsform innefattar den första kretsen åtmin- stone ett andra organ 22, exempelvis i form av en lämpligt an- passad värmeväxlare, för överföring av värmeenergi mellan det första mediet och inomhusluft. Det andra värmeenergiöverfö- ringsorganet 22 är anordnat att överföra värmeenergi från inom- husluften till det första mediet. Härigenom kan värmepumpen 1 användas även för nedkylning av inomhusluft, och alltså inte en- dast för uppvärmning av inomhusluft och tappvarmvatten via sy- stemet 3. När det föreligger ett uppvärmningsbehov i systemet 3 och värmepumpen 1 därför drivs är det följaktligen möjligt att samtidigt tillgodose ett behov av kylning av inomhusluft genom att via värmeenergiöverföringsorganet 22 överföra värmeenergi från inomhusluft till det första mediet i kretsen 11. Exempelvis tillhandahålls under sommartid tappvarmvatten med hjälp av nedkylning av inomhusluften.According to this embodiment, the first circuit comprises at least a second means 22, for example in the form of a suitably adapted heat exchanger, for transferring heat energy between the first medium and indoor air. The second heat energy transfer means 22 is arranged to transfer heat energy from the indoor air to the first medium. In this way, the heat pump 1 can also be used for cooling indoor air, and thus not only for heating indoor air and domestic hot water via the system 3. When there is a heating need in the system 3 and the heat pump 1 is therefore operated, it is consequently possible to satisfy a need for cooling of indoor air by transferring heat energy from indoor air to the first medium in the circuit 11 via the heat energy transfer means 22. For example, hot water is provided during the summer by means of cooling the indoor air.
Det andra värmeenergiöverföringsorganet 22 är anordnat i den första kretsen 11 i serie med det första värmeenergiöverförings- 10 15 20 25 30 35 523 716 organet 21 och i strömningsriktningen efter det första värme- energiöverföringsorganet 21. På detta sätt kan det vid gynn- samma temperaturförhållanden exempelvis sommartid vara till- räckligt med cirkulation av det första mediet i kretsen 11 för ned- kylning av inomhusluften, eftersom det tredje mediet är kallare än inomhusluften. Således behöver då ej värmepumpen drivas för nedkylning av inomhusluften, vilket är energibesparande, utan det är då tillräckligt med drift av pumpen 14 för cirkulation av det första mediet i kretsen 11. Företrädesvis är det tredje mediet mark, företrädesvis berg, vilket under sommartid har en väsent- ligt lägre temperatur än inomhusluftens temperatur. Företrädes- vis är det även anordnat medel för styrning av flödet av det andra mediet förbi det andra värmeenergiöverföringsorganet. l det i fig 2 illustrerade utföringsexemplet är detta styrmedel ett ventilorgan 25, vilket lämpligen tillåter cirkulation av det första mediet via värmeenergiöverföringsorganet 22 när inomhusluft skall kylas och inte tillåter sådan cirkulation annars.The second heat energy transfer means 22 is arranged in the first circuit 11 in series with the first heat energy transfer means 21 and in the flow direction after the first heat energy transfer means 21. In this way, under favorable temperature conditions, e.g. in summer, the circulation of the first medium in the circuit 11 for cooling the indoor air may be sufficient, since the third medium is colder than the indoor air. Thus, the heat pump does not have to be driven to cool the indoor air, which is energy-saving, but it is then sufficient to operate the pump 14 for circulation of the first medium in the circuit 11. Preferably the third medium is ground, preferably rock, which during summer time has a significantly lower temperature than the indoor air temperature. Preferably, means are also provided for controlling the flow of the second medium past the second heat energy transfer means. In the embodiment illustrated in Fig. 2, this control means is a valve means 25, which suitably allows circulation of the first medium via the heat energy transfer means 22 when indoor air is to be cooled and does not allow such circulation otherwise.
I fig 3 illustreras en andra utföringsform av en uppfinningsenlig klimatanläggning, vilken uppvisar både särdragen hos den första utföringsformen och särdragen hos klimatanlåggningen enligt fig 2. Härigenom uppnås en kombination av de fördelar som är för- knippade med den första utföringsformen och klimatanlåggningen enligt fig 2.Fig. 3 illustrates a second embodiment of an air conditioning system according to the invention, which has both the features of the first embodiment and the features of the air conditioning system according to Fig. 2. This achieves a combination of the advantages associated with the first embodiment and the air conditioning system according to Fig. 2.
Vidare är denna utföringsform exempelvis fördelaktig då behovet av nedkylning av inomhusluft är större än det behov av uppvärm- ning som föreligger i systemet 3. Om värmepumpen 1 då drivs för nedkylningsändamål kan ett värmeöverskott uppstå i kretsen 12, vilket måste avlägsnas. Detta är exempelvis möjligt att ombesörja genom anordnande i kretsen 12 av ett organ (ej visat) för överfö- ring av energi mellan det andra mediet och något annat ytterli- gare medium. Enligt uppfinningen innefattar dock anläggningen en förbindelse 30 mellan den första kretsen 11 och den andra kretsen 12 för överföring av värmeenergi mellan den andra kret- sen 12 och det tredje mediet via det första värmeenergiöverfö- ringsorganet 21, såsom ovan redan beskrivet med hänvisning till 10 15 20 25 30 35 523 716 10 fig 1. Denna förbindelse 30, vilken innefattar en värmeväxlare, är i detta exempel anordnad att möjliggöra avlägsnande av värme- energiöverskottet i den andra kretsen 12 via det första värme- energiöverföringsorganet 21 genom överföring av värmeenergi- överskottet till det tredje mediet.Furthermore, this embodiment is advantageous, for example, when the need for cooling of indoor air is greater than the need for heating present in the system 3. If the heat pump 1 is then operated for cooling purposes, an excess of heat may occur in the circuit 12, which must be removed. This is possible, for example, by arranging in the circuit 12 a means (not shown) for transferring energy between the second medium and some other additional medium. According to the invention, however, the plant comprises a connection 30 between the first circuit 11 and the second circuit 12 for transferring heat energy between the second circuit 12 and the third medium via the first heat energy transfer means 21, as already described above with reference to Fig. 1. This connection 30, which comprises a heat exchanger, is in this example arranged to enable removal of the excess heat energy in the second circuit 12 via the first heat energy transfer means 21 by transferring the excess heat energy to the third medium.
Såsom även beskrivet ovan uppvisar enligt en föredragen utfö- ringsform av uppfinningen det tredje mediet såväl värmeavgi- vande som värmelagrande egenskaper. Detta är mycket fördel- aktigt då det härigenom är möjligt att i det tredje mediet lagra det värmeenergiöverskott som uppstår i den andra kretsen till följd av nedkylning av inomhusluften med hjälp av värmepumpen. Den lagrade energin kan sedan återanvändas direkt eller med hjälp av värmepumpen för uppvärmningsändamål när driftsförhållan- dena ändras som beskrivet ovan.As also described above, according to a preferred embodiment of the invention, the third medium exhibits both heat-emitting and heat-storing properties. This is very advantageous as it is thereby possible to store in the third medium the excess heat energy which arises in the second circuit as a result of cooling of the indoor air by means of the heat pump. The stored energy can then be reused directly or with the help of the heat pump for heating purposes when the operating conditions change as described above.
Den i fig 3 illustrerade anläggningen möjliggör en mycket effektiv användning av de i anläggningen ingående komponenterna.The plant illustrated in Fig. 3 enables a very efficient use of the components included in the plant.
Driften av anläggningen är enligt vad som ovan beskrivits an- passningsbar i beroende av rådande behov av uppvärmning och/eller nedkylning så att använda energikällor utnyttjas effek- tivt.As described above, the operation of the plant is adaptable depending on the prevailing need for heating and / or cooling so that used energy sources are utilized efficiently.
Sammanfattningsvis möjliggörs med den uppfinningsenliga an- läggningen alltså ett mycket fördelaktigt användande av den i anläggningen ingående värmepumpen både för nedkylnings- och uppvärmningsändamål. Vidare tillhandahåller förbindelsen 30 mellan de båda kretsarna 11 och 12 möjligheten att växelvis av- lägsna ett värmeenergiöverskott på värmepumpens 1 Kondensor- sida i anläggningen och upptaga värmeenergi från ett tredje me- dium på värmepumpens 1 förångarsida i anläggningen via ett och samma värmeenergiöverföringsorgan 21. Genom att anordna det tredje mediet värmelagrande kan från den andra kretsen avlägs- nat värmeenergiöverskott återanvändas direkt eller av värme- pumpen 1 för uppvärmningsändamål. 10 15 20 25 30 35 523 715 11 Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna, utan en mängd möjligheter till mo- difikationer därav torde vara uppenbara för en fackman på områ- det, utan att denne för den skull avviker från uppfinningens grundtanke.In summary, the plant according to the invention thus enables a very advantageous use of the heat pump included in the plant for both cooling and heating purposes. Furthermore, the connection 30 between the two circuits 11 and 12 provides the possibility of alternately removing a heat energy excess on the heat pump 1 of the condenser in the plant and absorbing heat energy from a third medium on the evaporator side of the heat pump 1 in the plant via one and the same heat energy transfer means 21. to provide the third medium heat storage, excess heat energy removed from the second circuit can be reused directly or by the heat pump 1 for heating purposes. The invention is of course not in any way limited to the embodiments described above, but a number of possibilities for modifications thereof should be obvious to a person skilled in the art, without the latter deviating for that purpose. from the basic idea of the invention.
Exempelvis är det möjligt att parallellt med det andra värmeener- giöverföringsorganet 22 anordna flera värmeenergiöverföringsor- gan, såsom illustrerat i fig 3 av organet 42. Företrädesvis är då även anordnat ett ventilorgan 26 för styrning av cirkulationen av det första mediet till och från organet 42. Ventilorganet 26 styrs exempelvis på samma sätt som ventilorganet 25.For example, it is possible to arrange in parallel with the second heat energy transfer means 22 several heat energy transfer means, as illustrated in Fig. 3 by the means 42. Preferably, a valve means 26 is then also provided for controlling the circulation of the first medium to and from the means 42. The valve member 26 is controlled, for example, in the same manner as the valve member 25.
Vidare är det även möjligt att anordna ett flertal värmeenergi- överföringsorgan parallellt med det första värmeenergiöverfö- ringsorganet 21, såsom illustrerat i fig 3 av organet 39. Det är även möjligt att utnyttja rökgaserna från värmepannan 2 för upp- värmning av det första mediet i den första kretsen 11. Detta är antytt i fig 1-3 av ledningen 24, vilken är förbunden med ett vär- meenergiöverföringsorgan 23 förbundet med den första kretsen 11. Lämpligen är det då anordnat ett ventilorgan 28 i kretsen 11 för styrning av cirkulation av det första mediet till organet 23 när rökgaserna skall utnyttjas för uppvärmning av det första mediet och förhindrande av sådan cirkulation annars.Furthermore, it is also possible to arrange a plurality of heat energy transfer means parallel to the first heat energy transfer means 21, as illustrated in Fig. 3 by the means 39. It is also possible to use the flue gases from the boiler 2 for heating the first medium in the the first circuit 11. This is indicated in Figs. 1-3 by the line 24, which is connected to a heat energy transfer means 23 connected to the first circuit 11. Suitably, a valve means 28 is then arranged in the circuit 11 for controlling circulation of the first the medium to the means 23 when the flue gases are to be used for heating the first medium and preventing such circulation otherwise.
I de fall där ett flertal värmeenergiöverföringsorgan är anordnade i den första kretsen är företrädesvis ett ventilorgan 27 anordnat i den första kretsen 11 för styrning av cirkulationen av det första mediet. Ventilorganet 27 styr lämpligen cirkulationen så att det tillåter cirkulation via det första värmeenergiöverföringsorganet 21 (och eventuella ytterligare värmeenergiöverföringsorgan pa- rallellkopplade med detta organ 21) när energi skall upptagas till det första mediet via nämnda organ 21 och förhindrar sådan cir- kulation när ingen värmeenergi skall överföras mellan det första mediet och det tredje mediet via organet 21.In the cases where a plurality of heat energy transfer means are arranged in the first circuit, a valve means 27 is preferably arranged in the first circuit 11 for controlling the circulation of the first medium. The valve means 27 suitably controls the circulation so as to allow circulation via the first heat energy transfer means 21 (and any further heat energy transfer means connected in parallel with this means 21) when energy is to be absorbed to the first medium via said means 21 and prevents such circulation when no heat energy is to transmitted between the first medium and the third medium via the means 21.
Claims (1)
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0103257A SE523716C2 (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Air conditioning |
AT02773113T ATE335172T1 (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | CLIMATE CONTROL SYSTEM |
CNA028194284A CN1561442A (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | Climate control installation |
US10/491,393 US20050155753A1 (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | Climate control installation |
CA002461458A CA2461458A1 (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | Climate control installation |
RU2004113449/03A RU2004113449A (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | INSTALLING THE REGULATION OF THE ARTIFICIAL CLIMATE |
EP02773113A EP1438536B1 (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | Climate control installation |
JP2003544393A JP2005509828A (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | Temperature control device |
PCT/SE2002/001778 WO2003042600A1 (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | Climate control installation |
DE60213637T DE60213637D1 (en) | 2001-10-01 | 2002-10-01 | CLIMATE CONTROL SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0103257A SE523716C2 (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Air conditioning |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0103257D0 SE0103257D0 (en) | 2001-10-01 |
SE0103257L SE0103257L (en) | 2003-04-02 |
SE523716C2 true SE523716C2 (en) | 2004-05-11 |
Family
ID=20285501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0103257A SE523716C2 (en) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | Air conditioning |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050155753A1 (en) |
EP (1) | EP1438536B1 (en) |
JP (1) | JP2005509828A (en) |
CN (1) | CN1561442A (en) |
AT (1) | ATE335172T1 (en) |
CA (1) | CA2461458A1 (en) |
DE (1) | DE60213637D1 (en) |
RU (1) | RU2004113449A (en) |
SE (1) | SE523716C2 (en) |
WO (1) | WO2003042600A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE527882C2 (en) * | 2004-11-26 | 2006-07-04 | Foersta Naervaermeverket Ab | Heating system and heating procedure |
WO2008130306A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Thermia Värme Ab | A solar assisted heat pump system |
EP2204619B1 (en) * | 2009-01-03 | 2018-10-03 | Robert Bosch GmbH | Device and method for the optimal operation of an air-conditioning system and air-conditioning system |
US9423159B2 (en) * | 2009-12-21 | 2016-08-23 | Trane International Inc. | Bi-directional cascade heat pump system |
US9995509B2 (en) * | 2013-03-15 | 2018-06-12 | Trane International Inc. | Cascading heat recovery using a cooling unit as a source |
SE539398C2 (en) * | 2014-11-10 | 2017-09-12 | Energy Machines S A | Heating system including heat pump with alternately connectable accumulator tanks |
EP3273169A1 (en) | 2016-07-19 | 2018-01-24 | E.ON Sverige AB | Heat transfer system |
EP3273168A1 (en) | 2016-07-19 | 2018-01-24 | E.ON Sverige AB | Method for controlling heat transfer between a local cooling system and a local heating system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3995446A (en) * | 1975-07-14 | 1976-12-07 | Eubank Marcus P | Reverse air cycle air conditioner |
BE836906A (en) * | 1975-12-19 | 1976-04-16 | ||
SE422841B (en) * | 1977-10-28 | 1982-03-29 | Svenska Flaektfabriken Ab | VERMEUTVINNINGSANLEGGNING |
-
2001
- 2001-10-01 SE SE0103257A patent/SE523716C2/en not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-10-01 JP JP2003544393A patent/JP2005509828A/en active Pending
- 2002-10-01 CN CNA028194284A patent/CN1561442A/en active Pending
- 2002-10-01 AT AT02773113T patent/ATE335172T1/en not_active IP Right Cessation
- 2002-10-01 EP EP02773113A patent/EP1438536B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-01 RU RU2004113449/03A patent/RU2004113449A/en not_active Application Discontinuation
- 2002-10-01 WO PCT/SE2002/001778 patent/WO2003042600A1/en active IP Right Grant
- 2002-10-01 US US10/491,393 patent/US20050155753A1/en not_active Abandoned
- 2002-10-01 DE DE60213637T patent/DE60213637D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-01 CA CA002461458A patent/CA2461458A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE335172T1 (en) | 2006-08-15 |
EP1438536A1 (en) | 2004-07-21 |
EP1438536B1 (en) | 2006-08-02 |
WO2003042600A1 (en) | 2003-05-22 |
DE60213637D1 (en) | 2006-09-14 |
RU2004113449A (en) | 2005-10-27 |
CA2461458A1 (en) | 2003-05-22 |
CN1561442A (en) | 2005-01-05 |
JP2005509828A (en) | 2005-04-14 |
SE0103257L (en) | 2003-04-02 |
SE0103257D0 (en) | 2001-10-01 |
US20050155753A1 (en) | 2005-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7481071B2 (en) | Cooling/heating apparatus using cogeneration system | |
GB2522025A (en) | Thermal Energy Network | |
US7240504B2 (en) | Cogeneration system | |
RU2100709C1 (en) | Air-conditioning unit for habitable spaces | |
KR100579574B1 (en) | Cogeneration system | |
US5535944A (en) | Combined heat and power system | |
US20230266037A1 (en) | System for air conditioning the interior of a building | |
US7243504B2 (en) | Cogeneration system | |
KR100255702B1 (en) | Method and apparatus for heating building and ventilation air | |
SE523716C2 (en) | Air conditioning | |
US20090120606A1 (en) | Double DX Hydronic System | |
EP0772754B1 (en) | A method and system for transferring heating and/or cooling power | |
SE527882C2 (en) | Heating system and heating procedure | |
US6971585B2 (en) | System and method for protecting equipment from damage due to low or rapidly changing temperatures | |
KR100812777B1 (en) | Heat pump system | |
SE517594C2 (en) | Plant for heat recovery from a number of refrigeration machines | |
CN212362257U (en) | Multi-zone air conditioning system | |
JP2006010170A (en) | Regional heat source system | |
SE527635C2 (en) | Kylmaskinanläggning | |
EP1159567B1 (en) | Heating plant | |
SE527793C2 (en) | Heating system and heating procedure | |
JPS60236A (en) | Room cooling, heating and hot-water supplying device utilizing internal-combustion engine | |
EP3809050B1 (en) | Hybrid heating system using geothermal heat | |
SE517994C2 (en) | Heat recovery device for ventilation system | |
SE518448C2 (en) | Domestic hot water central heating system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |