SE545503C2 - System and method for a geothermal ground source heat pump system - Google Patents

System and method for a geothermal ground source heat pump system

Info

Publication number
SE545503C2
SE545503C2 SE2150698A SE2150698A SE545503C2 SE 545503 C2 SE545503 C2 SE 545503C2 SE 2150698 A SE2150698 A SE 2150698A SE 2150698 A SE2150698 A SE 2150698A SE 545503 C2 SE545503 C2 SE 545503C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
heat pump
module
ground source
source heat
controller
Prior art date
Application number
SE2150698A
Other languages
English (en)
Other versions
SE2150698A1 (en
Inventor
Cynthia Jonströmer
Original Assignee
MegaWatt Solutions Nordic AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MegaWatt Solutions Nordic AB filed Critical MegaWatt Solutions Nordic AB
Priority to SE2150698A priority Critical patent/SE545503C2/en
Publication of SE2150698A1 publication Critical patent/SE2150698A1/en
Publication of SE545503C2 publication Critical patent/SE545503C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T50/00Geothermal systems 
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/18Hot-water central heating systems using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/02Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/11Geothermal energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/08Packaged or self-contained boilers, i.e. water heaters with control devices and pump in a single unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/25Standardisation of apparatus or parts
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40Geothermal heat-pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Claims (10)

1. Förfarande för att tillverka och/eller designa ett geotermiskt markvärmepumpsystem (100), förfarandet innefattar att mottaga ett krav som hänför sig till prestanda för markvärmepumpsystemet (100), varvid nämnda krav innefattar minst ett värmekapacitetskrav för en samhörande byggnad (10); bestämma antalet markvärmepumpmoduler (200a) som krävs för att uppfylla det mottagna kravet, varvid varje markvärmepumpmodul (200a) är individuellt konfigurerbar mellan en minimal värmekapacitet och en maximal värmekapacitet; och att bestämma, för varje markvärmepumpmodul (200a) som krävs, en konfiguration samhörande med en specifik värmekapacitet för den markvärmepumpmodulen (200a); varvid förfarandet dessutom innefattar att för-tillverka varje markvärmepumpmodul (200a) enligt den bestämda konfigurationen, kännetecknat av att varje markvärmepumpmodul (200a) innefattar en värmepumpenhet (210) vilken innefattar ett flertal individuellt styrda värmepumpar (212), och en modulstyrenhet (MC), varvid varje värmepump (212) innefattar en värmepumpstyrenhet (HPC) vilken är konfigurerad för att övervaka och styra tryck, temperatur och strömförbrukning för den samhörande värmepumpen (212), och varvid varje värmepumpstyrenhet (HPC) innefattar ett kommunikationsgränssnitt för att kommunicera data med nämnda modulstyrenhet (MC), varvid markvärmepumpmodulen (200a) dessutom innefattar en cirkulationspump (222) vilken styrs av modulstyrenheten (MC), och varvid varje värmepump (212) är hermetiskt sluten medelst ett hölje (212a) och är konstant övervakad av den samhörande värmepumpstyrenheten (HPC) för läckage av kylmedel, anordna markvärmepumpmodulen/-modulerna (200a) pä avstånd från nämnda samhörande byggnad (10), och att sammankoppla nämnda markvärmepumpmodul/ -moduler (200a) med marken medelst rör (110) för att tillhandahålla termisk energi, och med den samhörande byggnaden (10) så att markvärmepumpmodulen/-modulerna (200a) bildar ett system (100) som är anpassat för att uppfylla nämnda prestationskrav.
2. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid Varje markvärmepumpmodul (200a) är individuellt konfigurerbar som en av: en låg värmekapacitet, en medium värmekapacitet, och en hög värmekapacitet.
3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, varvid värmepumpenheten (210) hos varje markvärmepumpmodul (200a) är bildad av ett flertal hermetiskt slutna och identiska värmepumpar (212), där varje värmepump (212) använder R290 som kylmedel, varvid varje markvärmepumpmodul (200a) är individuellt konfigurerbar som innefattande en av: fyra värmepumpar (212), sex värmepumpar (212), eller åtta värmepumpar (212).
4. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, varvid kravet som hänför sig till markvärmepumpsystemets (100) prestanda dessutom innefattar ett funktionalitetskrav, och varvid förfarandet vidare innefattar att addera minst en modul (200a-d) samhörande med funktionalitetskravet.
5. Förfarande enligt patentkrav 4, varvid funktionalitetskravet innefattar en kylfunktionalitet, och varvid steget att addera minst en modul (200b-d) samhörande med funktionalitetskravet utförs genom att för-tillverka en kylmodul (200d) som en separat modul, och att sammankoppla kylmodulen (200d) med markvärmepumpmodulen/-modulerna (200a) och/ eller med den samhörande byggnaden (10).
6. Förfarande enligt patentkrav 4 eller 5, varvid funktionalitetskravet innefattar en funktionalitet för hushållsvarmvatten, och varvid steget att addera minst en modul (200b-d) samhörande med funktionalitetskravet utförs genom att för-tillverka en varmvattenmodul (200b) som en separat modul, och att sammankoppla varmvattenmodulen (200b) med markvärmepumpmodulen/- modulerna (200a) och/eller med den samhörande byggnaden (10).
7. Förfarande enligt något av patentkrav 4 till 6, varvid funktionalitetskravet innefattar en reservvärmefunktionalitet, och varvid steget att addera minst en modul (200b-d) samhörande med funktionalitetskravet utförs genom att för-tillverka en reservmodul (200c) som en separat modul, och att sammankoppla reservmodulen (200c) med markvärmepumpmodulen/-modulerna (200a) och/eller med den samhörande byggnaden (10).
8. Förfarande enligt något av patentkrav 5 till 7, varvid steget att för- tillverka utförs genom att tillhandahålla varje modul (200a-d) som en fristående modul vilken har ett hölje (202a-d), företrädesvis i form av en behållare som omsluter modulens (200a-d) alla komponenter.
9. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, vidare innefattande att för-testa varje modul (200a-d) i en för-tillverkningsfabrik före sammankoppling av modulerna (200a-d) med varandra och/eller med den samhörande byggnaden (10).
10. Geotermiskt markvårmepumpsystem (100), innefattande en eller flera markvårmepumpmoduler (200a) vilka år konfigurerade för att uppfylla en specifik vårmekapacitet för en samhörande byggnad, varvid varje markvårmepumpmodul (200a) år individuellt konfigurerbar mellan en minimal vårmekapacitet och en maximal vårmekapacitet; och varvid varje markvårmepumpmodul (200a) år konfigurerad enligt en specifik vårmekapacitet för den markvårmepumpmodulen (200a); varvid varje markvårmepumpmodul (200a) år för-tillverkad enligt en beståmd konfiguration samhörande med den specifika vårmekapaciteten för den markvårmepumpmodulen (200a), kännetecknat av att varje markvårmepumpmodul (200a) innefattar en vårmepumpenhet (210) vilken innefattar ett flertal individuellt styrda vårmepumpar (212), och en modulstyrenhet (MC), varvid varje vårmepump (212) innefattar en vårmepumpstyrenhet (HPC) konfigurerad för att övervaka och styra tryck, temperatur och strömförbrukning för den samhörande vårmepumpen (212), och varvid varje vårmepumpstyrenhet (HPC) innefattar ett kommunikationsgrånssnitt för att kommunicera data med nåmnda modulstyrenhet (MC), varvid markvårmepumpmodulen (200a) dessutom innefattar en cirkulationspump (222) vilken styrs av modulstyrenheten (MC), och varvid varje vårmepump (212) år hermetiskt sluten medelst ett hölje (212a) och år konstant övervakad av den samhörande vårmepumpstyrenheten (HPC) för låckage av kylmedel, nåmnda markvårmepumpmodul/ -moduler (200a) år anordnade på avstånd från nåmnda samhörande byggnad (10), och nåmnda markvårmepumpmodul/ -moduler (200a) år sammankopplade med marken medelst rör (110) för att tillhandahålla termisk energi, och med den sanihörande byggnaden (10) så att niarkvärniepunipniodulen/-niodulerna (200a) bildar ett system (100) som är anpassat för att uppfylla nämnda prestationskrav innefattande den specifika Värniekapaciteten.
SE2150698A 2021-06-01 2021-06-01 System and method for a geothermal ground source heat pump system SE545503C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE2150698A SE545503C2 (en) 2021-06-01 2021-06-01 System and method for a geothermal ground source heat pump system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE2150698A SE545503C2 (en) 2021-06-01 2021-06-01 System and method for a geothermal ground source heat pump system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE2150698A1 SE2150698A1 (en) 2022-12-02
SE545503C2 true SE545503C2 (en) 2023-10-03

Family

ID=84540809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE2150698A SE545503C2 (en) 2021-06-01 2021-06-01 System and method for a geothermal ground source heat pump system

Country Status (1)

Country Link
SE (1) SE545503C2 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL4407239T3 (pl) * 2023-01-28 2025-09-22 Re Energy Engineering Eood Modułowe centrum energii geotermalnej

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402190A (en) * 1982-05-11 1983-09-06 Reid Samuel I Apparatus and method for heating and chilling concrete batch water
US20110272117A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Greensleeves, LLC Energy Chassis and Energy Exchange Device
EP2597379A2 (en) * 2011-09-01 2013-05-29 Vicente Sanchez Perez Autonomous climate control unit
DE102013003157A1 (de) * 2013-02-26 2014-08-28 E.On New Build & Technology Gmbh Beheizungssystem
US20160245565A1 (en) * 2014-09-02 2016-08-25 CSM Energy Solutions, LLC Modular Heat Recovery System

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4402190A (en) * 1982-05-11 1983-09-06 Reid Samuel I Apparatus and method for heating and chilling concrete batch water
US20110272117A1 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Greensleeves, LLC Energy Chassis and Energy Exchange Device
EP2597379A2 (en) * 2011-09-01 2013-05-29 Vicente Sanchez Perez Autonomous climate control unit
DE102013003157A1 (de) * 2013-02-26 2014-08-28 E.On New Build & Technology Gmbh Beheizungssystem
US20160245565A1 (en) * 2014-09-02 2016-08-25 CSM Energy Solutions, LLC Modular Heat Recovery System

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
https://www.energi-miljo.se/tidningen/ny-varmepumpcentral-fardigbyggd-pa-en-vecka *

Also Published As

Publication number Publication date
SE2150698A1 (en) 2022-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Le et al. Tariff-based load shifting for domestic cascade heat pump with enhanced system energy efficiency and reduced wind power curtailment
US10641510B2 (en) Method and system for controlling the heating and cooling requirements in a modular heat energy network
US10746480B2 (en) Plural heat pump and thermal storage system for facilitating power shaping services on the electrical power grid at consumer premises
RU2534184C2 (ru) Модульное мультиэнергетическое термодинамическое устройство
Li et al. Energy efficiency improvement of solar water heating systems–An IoT based commissioning methodology
US20100262313A1 (en) System and method for energy consumption management
US20130038122A1 (en) Managing excess renewable energy
WO2016010935A1 (en) Load management, metering, and demand response module
WO2020069593A1 (en) Automatic maintenance and flow control of heat exchanger
US11626750B2 (en) Integrated uninterruptible power supplies for appliances
WO2018181007A1 (ja) 圧縮空気貯蔵発電装置
CN203719001U (zh) 作为应急冷源使用的闭式承压水蓄冷系统
CN106950936A (zh) 一种多分布式能源站的无中心协同控制系统及方法
US20240055868A1 (en) Electrical system for a residential site
KR101045116B1 (ko) 지열 냉난방 공동 주택의 에너지 통합 모니터링 시스템
US20240334644A1 (en) Cooling system
SE545503C2 (en) System and method for a geothermal ground source heat pump system
Lakshmanan et al. Energy shift estimation of demand response activation on refrigerators—A field test study
US20230072190A1 (en) Improving energy efficiency of human-inhabitable environments
JP7595181B2 (ja) エネルギー貯蔵器および設備
SE2351133A1 (en) Method for control of a geothermal ground source heat pump system
Praß et al. Smart energy and grid: novel approaches for the efficient generation, storage, and usage of energy in the smart home and the smart grid linkup
Abdullah et al. Comparison of Mainsversus Standalone PV Electricity to Powera Residentialstandalone Solar Absorption Chillerin Australia
Wilson Development of Advanced Heat Pump and Thermal Storage Systems Capable of Cost Effective Demand Side Management
TW202514035A (zh) 高容量雙迴路冷凍器總成