SE532534C2 - Combined heat pump system - Google Patents

Combined heat pump system Download PDF

Info

Publication number
SE532534C2
SE532534C2 SE0801198A SE0801198A SE532534C2 SE 532534 C2 SE532534 C2 SE 532534C2 SE 0801198 A SE0801198 A SE 0801198A SE 0801198 A SE0801198 A SE 0801198A SE 532534 C2 SE532534 C2 SE 532534C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
energy
heat
heat pump
pump
water
Prior art date
Application number
SE0801198A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0801198L (en
Inventor
Gerhard Johansson Ribjer
Anders Tomtlund
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 filed Critical
Priority to SE0801198A priority Critical patent/SE532534C2/en
Publication of SE0801198L publication Critical patent/SE0801198L/en
Publication of SE532534C2 publication Critical patent/SE532534C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit
    • 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
    • F24D12/00—Other central heating systems
    • F24D12/02—Other central heating systems having more than one heat source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • 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
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • 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
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/11—Geothermal energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T2010/50—Component parts, details or accessories
    • F24T2010/56—Control arrangements
    • 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
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/002—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for geothermal
    • 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
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Description

532 534 Erfarenheten har visat att vatten, som blir instängt mellan två isproppari det s k foderröret, vilket oftast är av metall och som insatts mellan markytan och fast berg, vid frysning klämmer ihop och deformerar kollektorslangama varvid flödet i dessa delvis stryps och därmed reduceras. En dylik frysning sker skiktvis uppifrån och nedåt i hålet och i de allra flesta fall i foderröret. l berget kan vattnet endast frysa momentant beroende på att det normalt finns expansionsutrymme genom sprickbildningar, som mynnar uti borrhålets väggar. Det är ocså av fackmannen välkänt att om foderrörets (och borrhålets) diameter ökas relativt diametem på kollektorslangama, kommer ismassans snittyta och därmed dess volym att öka i samma mån, vilket leder till att ismassan ges förhöjd sprängverkan varvid risken för deformering av kollektorslangarna blir större. Om energihålets djup å andra sidan skulle ökas, stiger anläggningskostnaden. 532 534 Experience has shown that water, which is trapped between two ice plugs in the so-called casing, which is usually made of metal and which is inserted between the ground surface and solid rock, squeezes and deforms the collector hoses during freezing, thereby partially restricting and thereby reducing the fate in them. Such freezing takes place in layers from top to bottom in the hole and in most cases in the casing. In the rock, the water can only freeze momentarily due to the fact that there is normally expansion space through cracks, which open into the walls of the borehole. It is also well known to those skilled in the art that if the diameter of the casing (and borehole) is increased relative to the diameter of the collector hoses, the average surface area of the ice mass and thus its volume will increase to the same extent, leading to increased ice mass, increasing the risk of deformation of the collector hoses. If, on the other hand, the depth of the energy hole were to increase, the construction cost would increase.

Om isbildning och därmed formföråndring av kollektorslangama sker ställs ägaren av anläggningen inför kännbara ekonomiska problem. Upptining av energihålet blir tidsödande och uppvärmning av byggnaden, som då sker enbart med hjälp av elpatron under en relativt långvarig del av den kallaste delen av året, kommer att bli tillräckligt kostsam för att ägaren skall förlora vitsen med uppvärrnningssystemet, som ursprungligen var tänkt att förbli låg med hjälp av ett energihål och en värmepump (en standardanläggning).If icing and thus deformation of the collector hoses occurs, the owner of the plant is faced with significant financial problems. Defrosting the energy hole will be time consuming and heating the building, which then only takes place with the help of an immersion heater during a relatively long part of the coldest part of the year, will be costly enough for the owner to lose the point with the heating system, which was originally intended to remain was using an energy hole and a heat pump (a standard system).

Orsaken till problemen med frysning vid drift av standardanläggningar under köldperioder, bottnar i att temperaturen på vattnet, som finns i energihålet, kommer att variera inom ett alltför lågt och alltför snävt område, låt oss säga ett temperaturområde på mellan +1 och 0 grader C. Detta medför att tillströmningen av värmeenergi från berget till kollektorslangarna i borrhålet blir lägre än det rådande behovet, efter vilket värrnepumpen i standardanläggningar styrs. värmepumpen i standardanläggningar kommer således att hållas igång under den mest kritiska perioden med en förhållandevis låg verkningsgrad, vilketi sin tur innebär att kostnaden för uttagen värrneenergi från energihålet till byggnaden lätt kan bli alltför hög samtidigt som risken för frysning är som störst.The reason for the problems with freezing during operation of standard plants during cold periods, is that the temperature of the water, which is in the energy hole, will vary within a too low and too narrow range, let's say a temperature range of between +1 and 0 degrees C. This means that the inflow of heat energy from the rock to the collector hoses in the borehole is lower than the prevailing need, after which the heat pump in standard systems is controlled. The heat pump in standard plants will thus be kept running during the most critical period with a relatively low efficiency, which in turn means that the cost of extracted thermal energy from the energy hole to the building can easily become too high while the risk of freezing is greatest.

Beträffande standardanläggningar finns normalt inte heller någon tillämpbar metod eller någon speciell utrustning för att under perioder med lågt energibehov upplagra värmeenergi i berget kring energihålet, vilken skulle kunna återvinnas vid ökat värrnebehov annat än att energihålen skulle ha kunnat vara djupare, vilket dock endast skulle ha gett en marginell vinning och endast medföra utökad anläggningskostnad. Det är av fackmannen känt att man normalt brukar kunna räkna med en upplagringsvolym i berg som motsvarar en radie på 2 meter kring energihålehvilket vid ett borrhålsdjup på 80 meter motsvarar ungeför 920 kubikmeters upplagringsvolym d v s drygt 11 kubikmeters total upplagringsvolym per meter borrat hål.With regard to standard facilities, there is normally no applicable method or special equipment for storing heat energy in the rock around the energy hole during periods of low energy demand, which could be recovered with increased heat demand other than that the energy holes could have been deeper, which would only have given a marginal gain and only entail increased construction costs. It is known to those skilled in the art that it is normally possible to calculate a storage volume in rock corresponding to a radius of 2 meters around the energy hole, which at a borehole depth of 80 meters corresponds to approximately 920 cubic meters of storage volume, ie just over 11 cubic meters total drilled hole.

Grundorsaken till samtliga dessa ovan beskrivna problem, som är förhärskande vid standardanläggningar, är att det vatten, som normalt leds upp från energihålet till g värrnepumpens vämeväxlare (dess förångare), har alltför låg temperatur kontinuerligt under de kallaste perioden av året, vilket får till följd att också returvattnet, som återföra till energihålet förblir alltför kallt under dylika perioder.The root cause of all these problems described above, which is prevalent in standard systems, is that the water, which is normally led up from the energy hole to the heat pump's heat exchanger (its evaporator), has too low a temperature continuously during the coldest period of the year, which results that also the return water, which returns to the energy hole, remains too cold during such periods.

E32 534 Detta får till följd dels att standardanläggningar under en lång tid av den kallaste delen av året körs med en kraftigt reducerad verkningsgrad utan tillgång till upplagrad värmeenergi, som vid kritiska tillfällen skulle kunna utnyttjas för att erhålla en förhöjning av temperaturen på vattnet, som tillförs förångaren i värmepumpen.E32 534 As a result, standard plants are operated for a long period of the coldest part of the year with a greatly reduced efficiency without access to stored heat energy, which at critical times could be used to obtain an increase in the temperature of the water supplied. the evaporator in the heat pump.

Problemen vid standardanläggningar med låg verkningsgrad, såväl som avsaknad av värmeenergilagring i berget kring energihålet och onödigt djupa energihål och en därmed sammanhängande frysnsk är fackmannamässigt välkänt och finns för närvarande ingen känd lösning till. \fid granskning med hjälp av söktexten “heat pump” i PRV:s databas, omfattande 500 Europa-patent rörande värmepumpar, finns inte något patent, som ens påminner om lösningen på ovanstående problem.The problems with standard plants with low efficiency, as well as the lack of heat energy storage in the rock around the energy hole and unnecessarily deep energy holes and a related freezer are professionally well known and there is currently no known solution. Examination using the search text “heat pump” in PRV's database, comprising 500 European patents concerning heat pumps, there is no patent, which even reminds of the solution to the above problem.

Föreliggande uppfinning löser samtliga dessa ovan beskrivna problem och medger att verkningsgraden på dessa standardanläggningar höjs markant och kan förbli förhöjd kontinuerligt, möjliggör upplagring av värmeenergi i berget kring energihålet och minskar kravet på energihålsdjup till cza 80 meter.The present invention solves all these problems described above and allows the efficiency of these standard plants to be markedly increased and can remain increased continuously, enables storage of heat energy in the rock around the energy hole and reduces the requirement for energy hole depth to about 80 meters.

Lösningen på ovannämda problem med hjälp av uppfinningen (Skiss 1) Uppfinningen omfattas av en anordning, som utgöres av en kombination av två värmepumpar, av vilka den ena (A) är en Luft l Vatten-värmepump och den andra värmepumpen (B) är en Vatten / Vatten-värmepump. Dessa båda värmepumpar är anslutna till varandra på ett för uppfinningen särskilt utpräglat sätt som framgår av flödesschemat i Skiss 1.The solution to the above problems by means of the invention (Sketch 1) The invention is comprised of a device, which consists of a combination of two heat pumps, one of which (A) is an Air 1 Water heat pump and the other heat pump (B) is a Water / Water heat pump. These two heat pumps are connected to each other in a way that is particularly pronounced for the invention as shown in the fate diagram in Sketch 1.

Vad gäller värmepumpen (A) styrs till- och frånslag av dess kompressor (27), cirkulationspumpen (26) och cirkulationspumpen (1) av styrenheten (28) där automatinställningar kan göras manuellt.As for the heat pump (A), the on and off of its compressor (27), the circulation pump (26) and the circulation pump (1) are controlled by the control unit (28) where automatic settings can be made manually.

Styrenheten (28), som kan vara placerad i byggnaden, har el-anslutningar till termogivama (29), (34), (32), (33), samt till kompressorn (22) i värmepumpen (B) och till termogivaren (21), som reglerar till- och frånslag av kompressom (22), allt efter som värmebehoveti byggnaden varierar.The control unit (28), which can be located in the building, has electrical connections to the thermal sensors (29), (34), (32), (33), as well as to the compressor (22) in the heat pump (B) and to the thermal sensor (21 ), which regulates the switching on and off of the compressor (22), depending on the heat demand in the building.

Eftersom det är av fackmannen känt att styrenheter för vämepumpanläggningar normalt består av vanliga och kända komponenter, som kan sammankopplas på ett flertal olika sätt beroende på önskat syfte ingår inte någon separat detaljbeskrivning av styrenheten (28).As it is known to those skilled in the art that control units for heat pump systems normally consist of ordinary and known components, which can be connected in a number of different ways depending on the desired purpose, no separate detailed description of the control unit is included (28).

En del av uppfinningens sätt och anordning bygger på att värmepumpen (A), vid olikartade behov, upptar värrneenergi från luften och höjer temperaturen på det från energihålet genom ledningen (2) kommande vattnet och leder detta till värmeväxlaren [förångaren] i värmepumpen (B) genom ledningen (4) med hjälp av cirkulationspumpen (26) så att värmepumpen (B) erhåller en förhöjd verkningsgrad samtidigt som temperaturen på det vatten, som kommer ut från värmeväxlaren (5) i värmepumpen (B) genom ledningen (8) och som indikeras av termogivare (32), förhöjs markant i förhållande till den temperatur, som där skulle vara rådande om vattnet skulle skulle ha letts direkt från energihålet till förångaren i värmepumpen (B), som normalt görs vid standardanläggningar. 532 Eßfl En annan del av uppfinningens sätt och anordning bygger på att förhållandet mellan flödeskapaciteten på pumpen (1) och flödeskapaciteten på pumpen (26) ståri ett föhållande, som motsvarar något av förhållandena inom intervallet mellan 1 till 10 och 9 till 10 men företrädesvis av förhållandet 3 till 10, så att en viss del av vattnet, som kommer ut från förångaren (5) genom ledningen (8) via ledningen (31), som fösetts med backventilen (20) leds tillbaka till vämieväxlaren (3) genom ledningen (2), varvid kravet på uttagen effekt ur värrnepumpen (A) reduceras och bidrar till att även denna värmepump får en högre verkningsgrad samtidigt som temperaturen höjs i hela systemet så att energiuttaget från energihåleti relation till energiuttaget från luften erhåller en för ändamålet lämplig proportion.Part of the method and device of the invention is based on the heat pump (A), in different needs, absorbing heat energy from the air and raising the temperature of the water coming from the energy hole through the line (2) and leading this to the heat exchanger [evaporator] in the heat pump (B) through the line (4) by means of the circulation pump (26) so that the heat pump (B) obtains an increased efficiency at the same time as the temperature of the water coming out of the heat exchanger (5) in the heat pump (B) through the line (8) and indicated of thermal sensors (32), is significantly increased in relation to the temperature that would prevail there if the water had been led directly from the energy hole to the evaporator in the heat pump (B), which is normally done at standard systems. 532 Eß fl Another part of the method and arrangement of the invention is based on the ratio between the fl capacity of the pump (1) and the fl capacity of the pump (26) being a ratio corresponding to any of the conditions in the range between 1 to 10 and 9 to 10 but preferably of ratio 3 to 10, so that a certain part of the water coming out of the evaporator (5) through the line (8) via the line (31) provided with the non-return valve (20) is led back to the heat exchanger (3) through the line (2 ), whereby the requirement for power extracted from the heat pump (A) is reduced and contributes to this heat pump also having a higher efficiency at the same time as the temperature is raised throughout the system so that the energy withdrawal from the energy hole in relation to the energy withdrawal from the air obtains a suitable proportion.

Genom att båda värmepumpama i anomingen sammankopplas på ovannämnda sätt och systemet kan styras med hjälp av förinställda automatfunktioneri styrenheten (28) kommer frysning i någon del av energihålet aldrig att kunna inträffa på grund av att temperaturen på vattnet i returledningen (8) alltid kommer att förbli betydligt högre än +1 grader C., varvid också kravet på enegihålsdjup kan minskas till 80 meter eller i vissa fall cza 70 meter beroende på att en viss del av det totala värmeenergibehovet under kalla perioder kommer tas från luften med hjälp av värmepumpen (A), som ytterligare förmår höja temperaturen på vattnet, som leds till förångaren (5) i värmepumpen (B).Because the two heat pumps in the anomaly are connected in the above-mentioned manner and the system can be controlled by means of preset automatic functions in the control unit (28), freezing in any part of the energy hole will never occur because the temperature of the water in the return line (8) will always remain significantly higher than +1 degrees C., whereby also the requirement for energy hole depth can be reduced to 80 meters or in some cases about 70 meters due to the fact that a certain part of the total heat energy requirement during cold periods will be taken from the air by means of the heat pump (A) , which is further capable of raising the temperature of the water, which is led to the evaporator (5) in the heat pump (B).

Uppfinningens anordning enligt ovan medger upplagring av värmeenergi i berget omkring energihålet och kan påbörjas och avslutas automatiskt.The device of the invention as above allows storage of heat energy in the rock around the energy hole and can be started and ended automatically.

Påbörjandet av upplagring av värmeenergi i berget sker så snart temperaturen i vattnet, som skall passera tillbaka från värmeväxlaren (5) genom ledningen (8) till energihålet (6) och (15), vilket indiceras av terrnogivaren (32), år högre än temperaturen på det från energihålet kommande vatten, som indiceras av termogivaren (33).The commencement of storage of heat energy in the rock occurs as soon as the temperature in the water, which is to pass back from the heat exchanger (5) through the line (8) to the energy hole (6) and (15), as indicated by the ternog sensor (32), is higher than the temperature on the water coming from the energy hole, as indicated by the thermal sensor (33).

Avslutning av upplagring av värrneenergi i berget sker så snart temperaturen på det vatten, som skall passera tillbaka från energihålet, vilket indiceras i styrenheten (28) av termogivaren (33), uppnår ett xássti styrenheten (28) förinställt värde. värmepumpen (A) slås då ifrån med en i styrenheten (28) förinställd fördröjning, som automatskt anpassas så att optimal upplagring av värmeenergi i berget sker, viket styrs av termogivaren (34), som kontinuerligt mäter utomhhustemperaturen, som ger en indikation på huruvida en köldperiod fortfarande är förhärskande eller ej. 532 EEÃ Hänvisningar till Skiss 1 Cirkulationspump Ledning Värmeväxlare (Kondensor) Ledning Vårmeväxlare (Förångare) Foderrör Marknivå Ledning Trevägsventil Pump 11 Accumulatortank 12 Värmeväxlare (kondensor) 13 Ledning till golwärme 14 Returledning till Kondensor Energihål i berg 16 varmvatten till accumulatortank 17 Samiingsledning 18 Returledning för golwärme 19 Värmeväxlare Backventil 21 Terrnogivare 22 Kompressor 23 Golwärmeuttag 24 Kompressor Bergnivå 26 Cirkulationspump 27 Kompressor 28 Styrenhet 29 Termogivare Luftfläkt 31 Shuntledning 32 Termogivare 33 Termogivare 34 Termogivare för utetemperatur varmvatten till byggnad 36 Varmvatten från byggnad 37 Termogivare för golvvärme (OGDNIODOI-ÄCDN-eCompletion of storage of thermal energy in the rock takes place as soon as the temperature of the water, which is to pass back from the energy hole, as indicated in the control unit (28) by the thermal sensor (33), reaches a preset value of the xassti control unit (28). the heat pump (A) is then switched off with a delay preset in the control unit (28), which is automatically adjusted so that optimal storage of heat energy in the rock takes place, which is controlled by the thermal sensor (34), which continuously measures the outdoor temperature, giving an indication of cold period is still prevalent or not. 532 EEÃ References to Sketch 1 Circulation pump Line Heat exchanger (Condenser) Line Heat exchanger (Evaporator) Feed pipe Ground level Line Three-way valve Pump 11 Accumulator tank 12 Heat exchanger (condenser) 13 Line for underfloor heating 14 Return pipe to condensate 19 Heat exchanger Non-return valve 21 Thermo sensor 22 Compressor 23 Underfloor heating outlet 24 Compressor Rock level 26 Circulation pump 27 Compressor 28 Control unit 29 Thermo sensor Air 31 genuine 31 Shunt line 32 Thermo sensor 33 Thermo sensor 34 Thermo sensor for outdoor temperature hot water for building 36 Heating water from building 37

Claims (8)

532 Efiå Patentanspråk532 E fi å Patent claim 1. - Förfarande för värmeenergiutvinning från omgivande luft och från bergborrade energihål med hög upplagringskapacitet av värmeenergi i berg, och minskat krav på borrhålsdjup, kännetecknad därav att ett system av två värmepumpar i kombination, av vilka den ena (A) utgöres av en luft / vatten-vämepump och den andra (B) av en vatten l vatten-värmepump, som sammankopplasadels med en ledning (4) och en på denna ledning ansluten cirkulationspump (26), som överför vattenburen värmeenergi från sekundärsidan på kondensom (3) till primärsidan på förângaren (5) så att ingångstemperaturen i förångaren (5) till värmepumpen (B) förhöjs och att denna värmepump (B) därmed får förhöjd verkningsgrad och som dels sammankopplas med en med backventii (20) försedd shuntledning (31) som åstadkommer en yttre loop mellan kondensom (3) och förångaren (5) för att erhålla en förhöjd temperatumivå i såväl kondensom (3) i värmepumpen (A) som förångaren (5) i värmepumpen (B) så att även värmepumpen (A) erhåller en högre verkningsgrad och att systemet i sin helhet medger en fördelning av värmeenergiuttag fràn omgivande luft och från energihål, vilket dels medger möjlighet till upplagring av värmeenergi i berget kring energihålet och dels att kravet på energihålsdjup kan reduceras. Vidare att förhållandet mellan flödeskapaciteten på pumpen (1), som styr flödet genom borrhålsslingan, och flödeskapaciteten på pumpen (26), som styr flödet mellan vårmeväxlama i respektive värmepump, motsvarar något av förhållandena inom intervallet mellan 1 till 10 och 9 till 10, så att uttagen effekt ur luft/värmepumpen (A) kan reduceras och som därmed erhåller en högre verkningsgrad. samtidigt som energiuttageti slingan genom energihålet nedbringas.Process for heat energy recovery from ambient air and from rock-drilled energy holes with high storage capacity of heat energy in rock, and reduced requirement for borehole depth, characterized in that a system of two heat pumps in combination, one of which (A) consists of an air / water-heat pump and the other (B) of a water l water-heat pump, which is interconnected with a line (4) and a circulation pump (26) connected to this line, which transfers water-borne heat energy from the secondary side of the condenser (3) to the primary side of the evaporator (5) so that the inlet temperature in the evaporator (5) of the heat pump (B) is increased and that this heat pump (B) thereby has increased efficiency and which is partly connected to a shunt line (31) provided with non-return valves (20) which provides an external loop between the condenser (3) and the evaporator (5) to obtain an elevated temperature level in both the condenser (3) in the heat pump (A) and the evaporator (5) in the heat pump (B) so that also the heat pump (A) receives e n higher efficiency and that the system as a whole allows a distribution of heat energy withdrawals from ambient air and from energy holes, which partly allows the possibility of storage of heat energy in the rock around the energy hole and partly that the requirement for energy hole depth can be reduced. Furthermore, that the ratio between the fate capacity of the pump (1), which controls the flow through the borehole loop, and the fate capacity of the pump (26), which controls the fate of the heat exchangers in each heat pump, corresponds to one of the conditions in the range between 1 to 10 and 9 to 10, that the power extracted from the air / heat pump (A) can be reduced and which thus obtains a higher efficiency. at the same time as the energy extraction loop through the energy hole is reduced. 2. - Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknad därav att en styrenhet (28) anslutits till systemet, vilket möjliggör manuella förinställningar av automatiska förlopp för till- och frånslag av värmepumpama (A) och värmepumpen (B) och cirkulations- pumpama (26) och (1), vilket förlopp reagerar av signaler från termogivarna 21, 34, 29, 32, 33 och 37. 'Method according to Claim 1, characterized in that a control unit (28) is connected to the system, which enables manual presetting of automatic processes for switching the heat pumps (A) on and off and the heat pump (B) and the circulation pumps (26) and ( 1), which process responds to signals from the thermal sensors 21, 34, 29, 32, 33 and 37. ' 3. - Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknad därav att styrenheten (28) är försedd med utrustning, som medger manuella förinställningar för automatisk reglering av perioder för upplagring av energi i berget kring borrhâlet genom indicering från termogivama (32, 33 och 34) och för värmepumpama (A) och (B),Method according to claim 2, characterized in that the control unit (28) is equipped with equipment which allows manual presets for automatic control of periods for storage of energy in the rock around the borehole by indication from the thermogivers (32, 33 and 34) and for the heat pumps (A) and (B), 4. - Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, kännetecknad därav att förhållandet mellan flödeskapaciteten på pumpen (1) och flödeskapaciteten på pumpen (26) motsvarar 3 till 10. 532 534Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the ratio between the fl capacity of the pump (1) and the d capacity of the pump (26) corresponds to 3 to 10. 532 534 5. - Anordning för värmeenergiutvinning från omgivande luft och från bergborrade energihål, kännetecknar! därav att ett system med två värmepumpar, A resp. B , där A är en luft/vatten-värmepump och B en vatten/vatten-värrnepump, kombineras och är sammmankopplade med ledningen (8), som leder vatten från förångaren (5) i värmepump B, försedd med en cirkulationspump (1), så att vattnet fönnås passera genom ledningsslingan i ett bergborrat energihål (15) och leder vattnet vidare genom ledningen (2) till kondensom (3) i värmepump A. Vidare är sekundärsidan på kondensom (3) i värmepump (A) förenad med primärsidan på förångaren (5)i värmepump (B), med en ledning (4), vilken är fösedd med en cirkulationspump (26). Vidare det finns ytterligare en mellan värrnepumparna A och B ansluten shuntledning (31), som är försedd med en backventil (20), Denna shuntledning skapar en yttre loop mellan kondlensom (3) och förångaren (5) för att erhålla en förhöjd temperatur i Kondensor resp. förångaren.5. - Device for heat energy extraction from ambient air and from rock-drilled energy holes, features! from the fact that a system with two heat pumps, A resp. B, where A is an air / water heat pump and B a water / water heat pump, are combined and connected to the line (8), which leads water from the evaporator (5) into the heat pump B, provided with a circulation pump (1), so that the water is passed through the conduit loop in a rock-drilled energy hole (15) and conducts the water further through the conduit (2) to the condenser (3) in the heat pump A. Furthermore, the secondary side of the condenser (3) in the heat pump (A) is connected to the primary side of the evaporator (5) in heat pump (B), with a line (4), which is provided with a circulation pump (26). Furthermore, there is another shunt line (31) connected between the heat pumps A and B, which is provided with a non-return valve (20). This shunt line creates an outer loop between the condenser (3) and the evaporator (5) to obtain an elevated temperature in the condenser. resp. the evaporator. 6. - Anordning enligt patentkrav 5, kännetecknad därav att det i ledningen (4) finns en insatt terrnogivare (29), som med hjälp av en styrenhet (28) reglerar till- och frânslag av cirkulationspumpen (26) med syftet att denna skall startas vid förinställd nivå på utomhustemperaturen, som indikeras av terrnogivaren (34) vilket innebär att systemet i sin helhet medger en fördelning av värrneenergiuttag från omgivande luft och från energihâl i kombination, som dels ger möjlighet till upplagring av värmeenergi i berget kring energihålet under lämpligt valda perioder och dels att kravet på energihålsdjup kan reduceras.Device according to Claim 5, characterized in that there is an inserted sensor (29) inserted in the line (4), which by means of a control unit (28) regulates the switching on and off of the circulation pump (26) with the purpose that it is to be started at a preset level of the outdoor temperature, which is indicated by the ternog sensor (34), which means that the system as a whole allows a distribution of thermal energy outlets from ambient air and from energy holes in combination, which provides the opportunity to store heat energy in the rock around the energy hole and partly that the requirement for energy hole depth can be reduced. 7. - Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad därav att styrenheten (28) är utrustad med regleringstekniska don, som ger möjlighet att manuellt göra förinställningar för automatiska förlopp för till- och frânslag av värmepumpama (A) och vârmepumpen (B) och cirkulations-pumpama (26) och (1), vilka förlopp reagerar av signaler från termogivama 21, 34, 29, 32, 33 och 37.Device according to Claim 6, characterized in that the control unit (28) is equipped with control devices which make it possible to manually make presets for automatic processes for switching on and off the heat pumps (A) and the heat pump (B) and the circulation pumps. (26) and (1), which processes are reacted by signals from the thermogens 21, 34, 29, 32, 33 and 37. 8. - Anordning enligt patentkrav 7, kännetecknad därav att styrenheten (28) är försedd med utrustning, som medgermanuella förinställningar för automatisk reglering av perioder för upplagring av energi i berget kring energihålet genom indicering från termogivama (32, 33 och 34) och för värmepumpama (A) och (B).Device according to claim 7, characterized in that the control unit (28) is provided with equipment which includes manual presets for automatic control of periods for storage of energy in the rock around the energy hole by indication from the thermogens (32, 33 and 34) and for the heat pumps. (A) and (B).
SE0801198A 2008-05-23 2008-05-23 Combined heat pump system SE532534C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801198A SE532534C2 (en) 2008-05-23 2008-05-23 Combined heat pump system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801198A SE532534C2 (en) 2008-05-23 2008-05-23 Combined heat pump system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0801198L SE0801198L (en) 2009-11-24
SE532534C2 true SE532534C2 (en) 2010-02-16

Family

ID=41427813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0801198A SE532534C2 (en) 2008-05-23 2008-05-23 Combined heat pump system

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE532534C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102667370A (en) * 2009-12-21 2012-09-12 特灵国际有限公司 Bi-directional cascade heat pump system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102667370A (en) * 2009-12-21 2012-09-12 特灵国际有限公司 Bi-directional cascade heat pump system
CN102667370B (en) * 2009-12-21 2016-07-06 特灵国际有限公司 Two-way cascade heat pump system

Also Published As

Publication number Publication date
SE0801198L (en) 2009-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11105533B2 (en) Hot water heating systems and related methods
US4429547A (en) Arrangement in a heat pump plant
SE0901608A1 (en) Accumulator
SE537022C2 (en) Process and apparatus for defrosting an evaporator wide air handling unit
EP2558794A1 (en) Retro-fit energy exchange system for transparent incorporation into a plurality of existing energy transfer systems
WO2012135933A2 (en) Retro-fit energy exchange system for transparent incorporation into a plurality of existing energy transfer systems
SE529598C2 (en) Flow control of refrigerant
JP6694582B2 (en) Water supply heating system
US20120051724A1 (en) instantaneous water heating unit for insertion into a hot water storage tank
SE545040C2 (en) Recovery system and method for recovery of thermal energy from waste water
SE532534C2 (en) Combined heat pump system
JP2009156495A (en) Heat pump type water heater
KR102281677B1 (en) Heating and cooling control system of vinylhous
SE1451659A1 (en) Apparatus and method for heating air in an air treatment device.
KR200455588Y1 (en) Water temperature controller for fish farm heat pump
NO147928B (en) PLANT FOR HEAT EXTRACTION.
NO150700B (en) PROCEDURE AND DEVICE RECOVERY OF WASTE WATER.
NO133829B (en)
SE531128C2 (en) Combined collector system for a heat pump installation
CN207214487U (en) A kind of solar heat pump and water heating system of Intelligent adjustment water
RU48713U1 (en) FOOD PRODUCTION PLANT
RU30936U1 (en) Heat supply stand
JP2017215088A (en) Heat pump type water heater
KR20160144732A (en) Dehumidifying and Air conditioning systems using thermal storage tank to rainwater tank
CN203518139U (en) Branch flow-stabilizing controller of water-circulation heat pump central air conditioner