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DE3005910A1 - Low temp. waste heat utilisation - uses ground heat, earth heat storage ability and deep long term storage - Google Patents

Low temp. waste heat utilisation - uses ground heat, earth heat storage ability and deep long term storage

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Publication number
DE3005910A1
DE3005910A1 DE19803005910 DE3005910A DE3005910A1 DE 3005910 A1 DE3005910 A1 DE 3005910A1 DE 19803005910 DE19803005910 DE 19803005910 DE 3005910 A DE3005910 A DE 3005910A DE 3005910 A1 DE3005910 A1 DE 3005910A1
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DE
Germany
Prior art keywords
heat
temperature
heating system
long
term storage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19803005910
Other languages
German (de)
Inventor
Franz Karl 8500 Nürnberg Krieb
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE3005910A1 publication Critical patent/DE3005910A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F24D11/0214Central heating systems using heat accumulated in storage masses using heat pumps water heating system
    • 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
    • Y02B10/20Solar thermal
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

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Abstract

The system utilises and stores low temp. waste heat from power stations and industrial plants. The heat may be used directly, or after further heating by heat pumps, to heat rooms and water, esp. in multi-storey buildings, and swimming pools. Excess heat, and any other waste heat, is stored in a storage medium at great depth, or in the ground itself. When withdrawing heat, the medium is cooled to below its freezing point, utilising any latent heat, and heat is withdrawn from the surrounding ground, which is at a higher temp. After withdrawal, the storage medium is heated by warmth from the ground and solar radiation. Excess heat from the rooms is fed via a cooling system into a long term store.

Description

Heizsystem zur Nutzung und Speicherung der Niedertemperaturwärme.Heating system for using and storing low-temperature heat.

beschreibung: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in gro3en engen anfallende Niedertemperatur-Abwärme von Kraftwerken und industrieanlagen beliebiger Art zu Beheizung von Räumen und Schwimmbädern nutzbar zu machen. Durch Ver-ertung von verfügbarer Wärme und Rückgewinnung von Abwärme des Haushalts und der Wärmesumpen soll die behelzbare Fläche vergrößert werden.Description: The invention is based on the object, in large narrow low-temperature waste heat from power plants and industrial plants of any kind Art to make them usable for heating rooms and swimming pools. Through degradation of available heat and recovery of waste heat from the household and heat pumps the area that can be walked on should be increased.

Ein großer eil der Kraftwerke überträgt die Abwärme mit ilfe von Kühlturmen ungenutzt an die Umgebungsluft ozw. de Flußwasser. emühangen, diese Abwärme zu nutzen stoßen auf folgende Schwierigkeiten: Kraftwerke sind beruht, die Energie so weit wie möglich für die Stromerzeugung zu nützen. Das ergibt Abwärme bei Temperaturen, die für den Vorlauf von üblichen Radiatoren-Heizungen zu niedrig sind. In den langen Leitungen bis zu den Wohngebieten entstehen verluste, die eine weitere Senkung der Temperatur bewirken. Die Nutzung der Kraftwerksabwärme ist häufig mit dem Verzicht auf die vclle verwertung der verfügoaren Energie zur Stromerzeugung verbunden.A large part of the power plants transfers the waste heat with the help of cooling towers unused to the ambient air ozw. de river water. endeavor to use this waste heat encounter the following difficulties: Power plants are based, the energy so far as possible to use for power generation. This results in waste heat at temperatures which are too low for the flow of conventional radiator heating systems. In the long Lines up to the residential areas result in a further reduction of the losses Effect temperature. The use of the power plant waste heat is often with the waiver connected to the full utilization of the available energy to generate electricity.

Der Wärmebedarf für Gebäudeheizung ist je nach Jahreszeit sehr unterschiedlich. Kraftwerke müßen uber das ganze Jahr Strom erzeugen, wobei zwangsläufig auch im Sommer große Menge: an Abwärme entstehen, zu einer Zeit, als zur Gebäudeheizung nur sehr wenig gebraucht wird. Auch in den übrigen Jahreszeiten stimmt der bedarf an Heizenergie mit dem Anfall von Abwärme nur über relativ kurze Zeit überein. So kann die gesamte Menge der täglich anfallenden Abwärme nur beim Spitzentedarf an Heizenergie in wenigen Wochen des Jahres zur Gebäudeheizung eingesetzt werden. Die übrige Wärmemenge muß der umgebungsluft oder an Flüße uebertragen werden. Dazu werden große Kühltürme mit hohem Investitions- und Betriebsaufwand verwendet.The heat requirement for building heating is very different depending on the season. Power plants have to generate electricity all year round, inevitably also in the Summer large amount: waste heat is generated at a time when heating the building very little is needed. The need is also right in the other seasons in terms of heating energy only coincides with the accumulation of waste heat for a relatively short period of time. So can only use the entire amount of daily waste heat at peak demand Heating energy can be used to heat buildings in a few weeks of the year. the The rest of the heat must be transferred to the surrounding air or to rivers. To be used large cooling towers with high investment and operating costs.

Schwierigkeiten, die mit der örtlichen Erhöhung der Flußwasser-Temperatur verbunden sind. kcmmen danu.Difficulties related to the local increase in river water temperature are connected. kcmmen danu.

Die Speicherung der Wärme nat sich bisher weitgehend auf Temperaturen konzentriert, die für den vorlauf der eizanlage geeignet waren. Auch Niedertemperaturspeicher mit verscniedenen chemischen Speichermedien sind bekannt. Latentspeicher mit Wasser in kubischen oder rechteckigen behältern sind hinzugekommen. .eizsystemeS die einzelne Vorteile solcher Komponenten nützen2 sind ebenfalls bekannt.The storage of heat has so far been largely based on temperatures concentrated, which were suitable for the pre-run of the heating system. Also low temperature storage with various chemical storage media are known. Latent storage with water in cubic or rectangular containers have been added. heating systems the individual Taking advantage of such components2 are also known.

Die Nachteile, der bisher bekannten Systeme sind: Wärmespeicher bei Temperaturen von 50 - 900 C müssen für die ganzjährige Versorgung sehr groß sein. Sie müssen sehr gut isoliert werden und verlieren über die lange Speicherzeit einen beträchtlichen Anteil der gespeicherten Wärme.The disadvantages of the previously known systems are: Heat storage at Temperatures of 50 - 900 C must be very high for year-round supply. They have to be isolated very well and lose one over the long storage period considerable share of the stored heat.

Sie müssen in teuren umbauten Räumen untergebracht werden. Die bisher bekannten Latentspeicher haben zwar einige beträchtliche Vorteile aufzuweisen, aber sie müssen auf bis zu 50 % der Latentwärme verzichten, um das Bersten des Speicherbehälters bei der Volumenvergrößerung des Speichermediums während der Vereisung zu vermeiden.(Wärmepumpen,Verlag C.F, Müller, Seite 177 und 178). Bisher bekannte Latentspeicher waren vorgesehen,bei etwa im unter der Erdoberfläche eingegraben zu werden, wo sie einen Teil ihrer Wärmeverluste bei der Entnahme von Wärme aus dem Erdreich zurückgewinnen konnten. Sie halten durch ihre kühle Speichermasse ihre nähere Umgebung länger als die Umwelt kühl. Dadurch werden die Wurzeln der Pflanzen über den Speicher langer als die der übrigen Pflanzen kühl gehalten, mit entsprechenden folgen für ihr Wachstum Auch ihre Unterbringung unter anderen Nutzflächen hat Nachteile für den Verkehr und Umgebung. Solche Latentspeicher, knapp unter der Erdoberfläche untergebracht2 mit ungünstigem Verhältnis zwischen ihrer Außenfläche zum Speichervolumen, entziehen dem Erdreich nur gringe Mengen an Wärme. Mit der Erfindung wird angestrebt, diese und andere Nachteile bisher bekannter heizsysteme z vermeiden und gleiche zeitig andere Vorteile zu erarbeiten. Zur Lösung der Probleme wird angestrebt, die Nutzung der Wärme besondersw aus der Tiefe des Erdreichs, mit der Fähigkeit der Endmasse, Wärme langsfristig zu speichern, zu verbinden und mittels Langszeitsteicher in liefbohrungen oder ändere Art den Spitzen zu decken. Langszeitspeicher in Tieftbohrungen wurden unter P 30 03 007.0 beim Patentamt angewelder. Die Vorteile dieser und anderer Komponenten zu Heizsystemen für die Wärmeversorgung von Gebäuden beliebiger Größe zu vereinen, ist eines der Ziele dieser Erfindung.They have to be housed in expensive enclosed spaces. The so far known latent memories have some considerable advantages, but they have to forego up to 50% of the latent heat in order to prevent the storage container from bursting to avoid when increasing the volume of the storage medium during icing (heat pumps, publisher C.F, Müller, pages 177 and 178). Previously known latent storage systems were provided about to be buried under the earth's surface, where they lose some of their heat recovering heat from the ground. You hold out their cool storage mass their immediate surroundings longer than their surroundings. Through this the roots of the plants become longer than those of the other plants over the memory kept cool, with corresponding consequences for their growth also their accommodation among other usable areas has disadvantages for traffic and the surrounding area. Such latent storage housed just below the surface of the earth2 with an unfavorable ratio between their outer surface to the storage volume, withdraw from the soil only slightly amounts of warmth. The aim of the invention is to remedy these and other disadvantages which are known so far Avoid heating systems and develop other advantages at the same time. To the solution The aim is to use the heat especially from the depths of the problem Earth, with the ability of the final mass to store heat in the long term and to cover the tips by means of long-term rigs in drilled holes or another type. Long-term storage in deep boreholes was registered with the patent office under P 30 03 007.0. The advantages of these and other components to heating systems for heat supply Unifying buildings of any size is one of the objectives of this invention.

Bei ausreichender Temperatur der Trägerflüssigkeit aus Wärmequelle (1) werden nacheinander die Heizanlage (11) mit Wärme versorgt, der Warmwasserbereiter (9) und der Kurzeitsspeicher (10) aufgeladen und die überschwärme in den Langszeitspeicher (65) eingebracht. Die eingebrachte Wärme trifft im Langszeitspeicher (65) auf des vorgewärmte Speichermedium, Gewähnlich wird gegen Ende des Winters oder am Anfang des Frühjahrs auf die Entnahme von Wärme aus dem Langszeitspeicher (65) verzichtet. Dem abgekülten Speichermediums wird aus der umgebenden Erdmasse über die leitenden Wände des Speicherbehälters Wärme aus dem Erdkern zugeführt. Bei größer Tiefe mit dünnem Speicherbehälter findet eine schnelle zufuhr stat. Die Speicherung von überschlußwärme wird erst @onate später beginnen als die Außentemperatur gestiegen sein wird. Auf diese Weise wird bereits gegen Ende des Frungehrs im Speichermedium eine beträchtliche Menge an Wärme gespeichert sein, die in nächsten Winter zusammen mit dem erhaltenden Anteil der später zugeführten Wärme zur Deckung des Spitzenbedarfs zur Verfugung stehen wird.If the temperature of the carrier liquid is sufficient from the heat source (1) the heating system (11) and the water heater are supplied with heat one after the other (9) and the short-term memory (10) are charged and the overheating in the long-term memory (65) introduced. The heat introduced meets the des in the long-term storage (65) preheated storage medium, usually used towards the end of winter or at the beginning in the spring on the withdrawal of heat from the long-term storage (65) waived. The cooled storage medium is made of the surrounding earth via the conductive Walls of the storage tank are supplied with heat from the earth's core. With greater depth with A quick supply takes place in the thin storage tank. The storage of excess heat will only start @onate later than the outside temperature will have risen. on this way is already a considerable amount towards the end of the game in the storage medium Amount of heat to be stored in next winter along with being preserved Proportion of the heat supplied later available to cover peak demand will stand.

Ein Teil der zugeführten Wärme wird über die leitenden Flächen des Speicherbehälters (65) dem Erdreich (66) übertragen, das durch seine große Masse sehr viel aufnehmen und dabei die Temperatur nur geringfügig erhöhen wird. Die große Messe des Erdreichs (66) wird auch isolierend wirken; insbesondere dadurch, daß ihr aus dem Erdkern ständig Wärme zugeführt wird. bei der Entnahme wird der prozess umgekehrt verlaufen und dabei ein teil der Wärme aus dem Erdkern, in Form von Latentwarme des Speichermediums, sowie Teile der zugeführten Wärme, teils in Speichermedium, teils in der umgebenden Erdmasse werden zur verfügung stehen. Die entnommene Wärme soll mittels Wärmepumpen auf die jeweils notwendige Vorlaufttemperatur angehoben werden. Dabei soll wo es möglich ist, der Niedertemperatur Fußbodenheizung Vorrang eingerumt werden, da bei geringen Temperaturunterschieden zwischen der Kalten und der w.rmen Seite der Wärmepumpen diese wirtschaftlicher arbeiten. Für vorhandene Heizungen, insbesondere im Altbau wird häufig die zusätzliche Erhöhung der Temperatur über die Abwärme des zum Antrieb benutzten Verbrennungsmotor nützlich werden. Mehrstufige Wärmepumpen söllen für höhere Verlauftemperaturen vorgesehen werden.Part of the heat supplied is via the conductive surfaces of the Storage container (65) transferred to the ground (66) by its large mass absorb a lot and only slightly increase the temperature. The size Messe des Erdreichs (66) will also have an isolating effect; especially in that it is constantly supplied with heat from the earth's core. the process run the other way round and some of the heat from the earth's core is in the form of latent heat of the storage medium, as well as parts of the supplied heat, partly in the storage medium, partly in the surrounding earth mass will be available. The heat extracted should be raised to the required flow temperature by means of heat pumps will. Where possible, the low-temperature underfloor heating should take precedence be conceded, as there is little temperature difference between the cold and On the warm side of the heat pumps, they work more economically. For existing Heating systems, especially in old buildings, will often increase the temperature additionally be useful via the waste heat from the internal combustion engine used for propulsion. Multi-level Heat pumps should be provided for higher flow temperatures.

Fig. 1 zeigt eine Variante des Heizsystems, das in der Lage ist, die Hauptfunktionen zu erfüllen. Bei ausreichender Wärmemenge mit ausreichender Temperatur wir die kühle Trägerflüssigkeit mittels Umwälzpumpe (17) durch den Kühlerwärmetauscher (1) der Anlage befördert.Fig. 1 shows a variant of the heating system that is capable of the Perform main functions. With a sufficient amount of heat at a sufficient temperature we pass the cool carrier liquid through the cooler heat exchanger by means of a circulation pump (17) (1) of the facility.

wo sie die Wärme aufnimmt. Die erwärmte Trägerflüssigkeit gelangt über Ventil (26) zu Heizanlage (11), wo sie über deren leitenden Flächen die Wärme an den überträgt. Über Umwälzpumpe (12), Mischventil (27) und auf geraden Durchfluß gestellten Ventilen (28-34) kehrt die abgekühlte Trägerflüssigkeit zurück zur Umwälzpumpe (17), wo der Kreislauf von Vorne beginnt.where it absorbs the warmth. The heated carrier liquid arrives Via valve (26) to heating system (11), where it dissipates heat via its conductive surfaces to the transmits. Via circulation pump (12), mixing valve (27) and on straight flow With the valves (28-34) set, the cooled carrier liquid returns to the circulation pump (17), where the cycle begins again.

Falls die Wärmemenge und die Temperatur ausreichen, wird auch Warmwasserbereiter (9) aufgeladen Dazu muß Ventil (31) entsprechend umgestellt und Umwälzpumpe (14) im Betrieb gesetzt werden. danach wird über Ventil (38) das kalte und über Ventil (39) das warme Wasser reguliert und an den Warmwasserverbraucher (40) weitergeleitet.If the amount of heat and the temperature are sufficient, there will also be a water heater (9) charged To do this, valve (31) must be adjusted accordingly and circulation pump (14) be set in operation. then the cold via valve (38) and via valve (39) regulates the hot water and sends it to the hot water consumer (40).

Der Kurzzeitspeicher (10) wird leber entsprechend umgestelltem Ventil (30) und Umwälzpumpe (13) mit aufgewärmter Trägerflüssigkeit gefüllt.The short-term memory (10) is stored according to the changed valve (30) and circulating pump (13) filled with heated carrier liquid.

Diese wird bei Sedarf über das entprechend umgestellte Ventil (29) und durch die Fördertätigkeit der .wälzpume il2i in die Reizanlage kil) gepumpt. dadurch sieht heizenergie auch zu Zieten zur Verfügung als die Versorgung aus den übrigen Komponenten nicht ausreichend ist, oder scnst nur mit Einsatz teuerer Antriebsenergie möglich waren Ist nach Versorgung der Heizanlage (11) und Füllung des Warmwasserbereiters (9) und des Kurzzeitsspeichers (10) Wärme verfügbar, wird Ventil (33) entprechend umgestellt und Umwälzpumpe (15) in Betrieb gesetzt. Dadurch wird die Trägerflüssigkeit über Ventil (24) durch die Übertragungsleitung (35) des Langzeitspeichers (65) geleitet, wo sie ihre Wärme dem Speichermedium überträgt. Da die Trägerflüssigkeit nach ihrer Wärmeabgabe in der Heizanlage (11) bzw. in dem Warmwasserbereiter (9) oder Kurzzeitspeicher (10) durch die Übertragungsleitung (35) des kühleren Langszeitspeichers (65, fließt, wird sie ihre Wärme jeweils in zwei Raten abgaben. dadurch wird sie gut abgekühlt.At Sedarf, this is done via the correspondingly converted valve (29) and pumped into the stimulation system kil) by the pumping activity of the .wälzpume il2i. This means that heating energy is also available at times than the supply from the other components is not sufficient, or only works with the use of expensive drive energy Is possible after supplying the heating system (11) and filling the water heater (9) and the short-term storage (10) heat available, valve (33) is accordingly changed over and the circulation pump (15) started. This creates the carrier fluid passed via valve (24) through the transmission line (35) of the long-term storage (65), where it transfers its heat to the storage medium. Since the carrier liquid after their Heat dissipation in the heating system (11) or in the water heater (9) or short-term storage (10) through the transmission line (35) of the cooler long-term storage (65, flows, it will give off its heat in two installments. this will cool it down well.

Wird eine Wärme benötigt5 so wird Ventil t32) umgestellt, wodurch der Rückfluß aus den Verbrauchern (9, 10, 11) gesperrt wird. Nach Umstellen des Ventils (25) und Inbetriebnahme der Umwälzpumpe (15) fließt die in Wärmequelle (1) aufgewärmte Trägerflüssigkeit durch die Übertragungsleitung (35) und entsprechend umgestelltes Ventil (33). Dadurch wird die gesamte zugeführte Wärme gespeichert. es soll festgehalten werden, daß alle bIsher genannten Funktionen nur mit geringer umwälzenerg-e durchgeführt werden.If heat is required5, valve t32) is switched over, whereby the return flow from the consumers (9, 10, 11) is blocked. After changing the Valve (25) and commissioning of the circulation pump (15), the flows into the heat source (1) heated carrier liquid through the transmission line (35) and accordingly reversed valve (33). As a result, all of the supplied heat is stored. It should be noted that all of the functions mentioned so far have only a minor effect Umwälzenerg-e can be carried out.

Ist die Temperatur der Trägerflüssigkeit zu niedrig, um damit den Vorlauf der Verbraucher 9,10,11,67) zu speisen, wird der Verdichter (6) des Wärmepumpen-Systems in Betrieb. Die über Verdampfer(5) entogene Wärme wird vom Arbeitsstoff des Wärmepumpensystems aufgencmmen im Verdichter (6) kompriziert und über Verflüssiger (7) mit erhöhter Temperatur an den Sekundärkreis des Heizsystems übergeben, wo sie den Verbrauchern (9,10,11,67) zur Verfügung steht Bei diesem Vorgang muß Sperrventil (22) geöffnet und Ventil (32) zu Verflüssiger (7) umgestellt sein.If the temperature of the carrier liquid is too low to use the The compressor (6) of the heat pump system is used to feed the consumers 9, 10, 11, 67) in operation. The heat generated by the evaporator (5) is taken from the working substance of the heat pump system aufgencmmen in the compressor (6) and compressed via the condenser (7) with increased Temperature passed to the secondary circuit of the heating system, where it is used by consumers (9,10,11,67) is available During this process, the shut-off valve (22) must be opened and valve (32) to be switched to condenser (7).

Will man dle Restwärme nach dem Verdampfer (5) speichern, muß Ventil (33) zu Übertragungsleitung (35) umgestellt werden. Dadurch wird die Trägerflüssigkeit über Umwälzpumpe (15) und Ventil (24) durch die Übertragungsleitung (35) geleitet, wo sie die - besonders bei mäßigem Wärmeverbrauch - verbliebene Restwärme dem Speichermedium überträgt.If you want to store the residual heat after the evaporator (5), a valve must be used (33) to be switched to transmission line (35). This creates the carrier fluid passed via the circulation pump (15) and valve (24) through the transmission line (35), where the remaining heat - especially with moderate heat consumption - is transferred to the storage medium transmits.

Da für den Antrieb des Verdichters (6) häufig hochwertige elektrische Energie verwendet wird, Ist es zweckmäßig, diese während der Gültigkeit des Schwachlasttarifs zu entsprechend niedrigem preis in Anspruch zu nehmen und die so gewonnene Wärme im Kurzzeitspeicher (10) aufzuhaben. Wird Kühlbetrieb gewünscht, müssen die Ventile (26 und 26) zu Übertragungsleitung (36) umgestellt werden. Durch den Betrieb der Umwälzpumpe (12) wird die Trägerflüssigkeit von der Heizanlage (11) über Mischventil (27), Ventil (28), Übertragungsleitung (36) und Ventil (2b) umgewälzt. Es ist zweckmäßig zum Kühlbetrieb einen ralten, noch nicht aufgeladenen Lengzeitspeicher zu benützen, um durch möglichst niedrige temperaturen der Trägerflüssigkeit entsprechend effektive Kühlung zu erreichen. Der relat-iv geringe Temperaturunterschied zwischen Langszeitspeicher (65) mit 0 - 5° C und Heizanlage mit 22 - 300 C kann nur entsprechende Kuhlwirkung möglich mohen. In vielen Fällen wird dieser relativ einfache Kühlbetrieb mit nur Umwlz energie ausreichen. Die Speicherung der entzogenen Wär:t:e Ist ein weiterer Vorteil.As for the drive of the compressor (6) often high quality electrical Energy is used, it is expedient to use this during the validity of the low load tariff at a correspondingly low price to take advantage of and the heat obtained in this way to have in the short-term memory (10). If cooling mode is required, the valves must (26 and 26) to be switched to transmission line (36). By operating the Circulation pump (12) is the carrier liquid from the heating system (11) via a mixing valve (27), valve (28), transmission line (36) and valve (2b). It's functional to use an old, not yet charged long time storage for cooling operation, in order to make the carrier liquid correspondingly effective by keeping the temperatures as low as possible To achieve cooling. The relatively low temperature difference between long-term storage (65) with 0 - 5 ° C and heating system with 22 - 300 C can only have a corresponding cooling effect possible mohen. In in many cases this becomes relatively simple cooling operation Sufficient with only circulating energy. The storage of the withdrawn heat is a another advantage.

Zur Entnahme der Wärme, nur aus dem Langzeitspeicher (65) muß Verdichter (6) in Betrieb sein, Sperrventil (22) geöffnet, Vnetil (33) zu Ubertragungsleitung (35) und Mischventil (3) ganz zu Verdampfer (5) umgestellt werden.Compressor must only be used to extract heat from long-term storage (65) (6) be in operation, shut-off valve (22) open, valve (33) to transmission line (35) and mixing valve (3) can be completely switched over to evaporator (5).

Zur gleichzeitigen Entnahme aus dem Langszeitspeicher (65) nd Wärmequ11e (1) muß über Mischventil (34) das Verrältnis der Entnahme aus dem Langzeitspeicher (65) zur Wärmequelle (1) getegelt verden.For simultaneous withdrawal from the long-term storage tank (65) and heat source (1) The ratio of the withdrawal from the long-term storage must be determined via the mixing valve (34) (65) verden verden to the heat source (1).

Zur Entnahme aus einem anderen Langzeitspeicher (65) muß cas Ventil (24) zur bbertragungsleitung (36) umgestellt und sperrventil (23) geöffnet werden.To take from another long-term storage (65) cas valve (24) switched to the transmission line (36) and the shut-off valve (23) opened.

Das dargestellte Heizsystem eignet sich je nach Auslegung für Ein-und Mehrfamilienhäuser. Durch Parallelanschluß (67) sollen weitere Verbraucher wie (11) oder beliebiger anderer Art, in beliebiger Anzahl angeschlossen werden.The heating system shown is suitable for input and output, depending on the design Apartment buildings. Additional consumers such as (11) should be connected through parallel connection (67) or any other type, in any number.

Die auf Fig. 1 dargestellte Variante soll je nach örtlichen Möglichketten und Bedarf an Wärme, um weitere Komponenten erweitert werden.The variant shown in Fig. 1 is intended depending on the local possible chains and the need for heat to be expanded to include additional components.

Fig. 2 zeigt eine Variante mit zusätzlicher Nutzung der AbNrn.e aus dem aushalt (41 und 42) und den Antrieb mit 2 Wärmepumpen k3 und 6) unterschiedlicher Größe.Fig. 2 shows a variant with additional use of AbNrn.e from the suspension (41 and 42) and the drive with 2 heat pumps k3 and 6) different Size.

Das gebrauchte warme Wasser aus Ead (40) und Hausgerät (42) wird über Wärmetauscher (43) geleitet, wo seine Wärme der trägerflüssigkeit des Systems übertragen wird. Durch den 3etrieb der mwälzpumpe (46) bei geöffnetem Sperrventil (45) wird die rückgewcnnene Warme in den Speicher (65) eingebracht. Nach Abkühlung des Abwassers wird Sperrventil (44) temperaturabhängig gesteuert, geöffnet und das Abwasser in die Kanalisation geleitet.The used warm water from Ead (40) and household appliance (42) is over Heat exchanger (43) passed where its heat is transferred to the system's carrier fluid will. By operating the circulating pump (46) when the shut-off valve (45) is open the recovered heat is introduced into the store (65). After the wastewater has cooled down the shut-off valve (44) is controlled depending on the temperature, opened and the wastewater in directed the sewers.

Der bedarf an eizwärme unterliegt je nach Außentemperatur großen Schwankungen. Mit einer kleineren Wärmepumpe, bestehend sus Verdampfer (2), verdichter (3), Verflüssiger (4) und Expansionsventil (16) soll der mäßige Bedarf gedeckt werden. Mit einer zweiten größeren Wärmepumpe, bestehend aus Verdampfer (5), verdichter t6), verflüssiger (7) und Expansionsventil (8) soll der erhöhte Bedarf gedeckt werden.The need for heating is subject to large fluctuations depending on the outside temperature. With a smaller heat pump, consisting of the evaporator (2), compressor (3), condenser (4) and expansion valve (16) should meet the moderate demand. With a second larger heat pump, consisting of evaporator (5), compressor t6), condenser (7) and expansion valve (8) should meet the increased demand.

bei Spitzenbedarf sollen beide Wärmepumpen gleichzeitig arbeiten.When there is peak demand, both heat pumps should work at the same time.

Fig. 3 zeigt eine variante, die geeignet ist, die Vermischung der Trägerflüssigkeiten der Wärmequelle (1) und des Heizsystems zu vermeiden, die Abwärme des Verdichters (6) und die unterkühlungswärme des Wärmepumpenprozesses zu nutzen, sowie die zusätzliche Gewinnung von Wärme über Luftwarmetauscher (55) zu bewältigen.Fig. 3 shows a variant which is suitable for mixing the Carrier liquids of the heat source (1) and the heating system to avoid the waste heat of the compressor (6) and to use the subcooling heat of the heat pump process, as well as the additional recovery of heat via air heat exchangers (55).

Durch den insatz des Wärmetauschers (20) wird der Kreislauf der Wärmequelle (1) mit den dazugehörigen Komponenten t25,22,5,15,24,S5,33,S4, 17bzw. 64,53,54,55,52) von der übrigen Heizanlage getrennt. Dadurch wird die verwendung von Trägerflüssigkeiten unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung ermöglicht. Übertragungsleitung (63) soll über die Trennung der Kreisläufe im Langzeitspeicher (65) das gleiche Ziel verfolgen.By using the heat exchanger (20), the circuit becomes the heat source (1) with the associated components t25,22,5,15,24, S5,33, S4, 17 or 64,53,54,55,52) separated from the rest of the heating system. This eliminates the use of carrier liquids different chemical composition allows. Transmission Line (63) should achieve the same goal by separating the circuits in the long-term storage (65) follow.

Die Verlustwärme des Wärmepumpen-Verdichters t6) wird dadurch gewonnen, daß der Raum zwischen Kühlflüssigkeits-Mantel (19) und Verdichterkorper mit Trägerflüssigkeit gefüllt, die durch Umwälzpumpe (18) bei geöffnetem Thermostatventil (21) in den verdampfer-Wärmetauscher (5) eingebracht wird. Die dort entzogene Wärme wird anschließend auf höhere Temperatur gebracht und den Verbrauchern (9,10,11,67) zur Verfügung gestellt.The heat loss of the heat pump compressor t6) is obtained by that the space between the cooling liquid jacket (19) and Verdichterkorper with carrier liquid filled, which by circulating pump (18) with the thermostatic valve (21) open in the evaporator heat exchanger (5) is introduced. The heat extracted there is then brought to a higher temperature and made available to consumers (9,10,11,67).

In den Kreislauf des N-irmepumpen-Arbeitsstoffes wird zwischen Verflüssiger (7) und Expansionsventil die Übertragungsleitung (37) eingesetzt wodurch die Unterkühlungswärme des Wärmepumpen-prozesses nach bekanntem Verfahren in den Speicher eingebracht wird.In the circuit of the nitrogen pump working substance is between the condenser (7) and expansion valve inserted the transfer line (37) reducing the supercooling heat of the heat pump process known method in the memory is introduced.

Bei Betrieb des Gebläses (54) und der Umwalzpumpe (53) bei geöffne tem Sperrventil (64) und auf geradem Durchfluß gestelltem Ventil (52) wird die über Luft-Wärmetauscher (55) gewonnene Wärme mittels Übertragungsleitung (35) in den Langspeicher (65) eingebracht.When the fan (54) and the circulating pump (53) are in operation with open system shut-off valve (64) and set to straight flow valve (52) is the over Air heat exchanger (55) recovered heat by means of transmission line (35) in the Long memory (65) introduced.

Während des Betriebs der Wärmepumpe (6) wird Ventil (52) n?cW Verdampfer (5) umgestellt und somit die Temperatur der geonnenen Wärme angehoben.During operation of the heat pump (6), valve (52) becomes an evaporator (5) and thus the temperature of the heat collected is raised.

Fig. 4 zeigt eine Variante, die die Nutzung der Wärme des Grundwassers (50) zum Ziel h-t Das Grundwasser (50) wird über Ur.wälzpumpe (47) in die elastische Ubertragunssleitung (48) gepumpt, von wo es - nachdem ihre Wrrme in den Langszeitspeicher (65) eingebracht wurde - anschließend in einen Brunnen (49) geleitet wird. Durch den Höhenunterschied (H) des Wasserspeigels in der beiden Brunnen (49 und 50) sickert das Wasser zum nahegelegenen Brunnen (50) zurück und nimmt dabei aus dem Erdreich (65) Wärme auf. i>'-r Kreislauf kann nur bis knapp über dem Gefrierpunkt erhalten werden. Überdrcukventil t51) soll bei beginnender Vereisung des Grundwassers vcr Schäden schützen.Fig. 4 shows a variant that uses the heat of the groundwater (50) to the goal h-t The groundwater (50) is transferred to the elastic via the primary circulating pump (47) Transfer line (48) is pumped from where it - after its heat in the long-term storage (65) was introduced - is then fed into a well (49). By the difference in height (H) of the water level in the two wells (49 and 50) seeps the water back to the nearby well (50), taking it out of the ground (65) heat up. i> '- Your circulation can only get to just above freezing point will. Overpressure valve t51) should vcr Protect damage.

Fig. 5 zeigt eine Variante, die zusätzlich die Wärme aus Gewerbe und Industrie nutzen soll. Gewerbetriebe (56) (wie Wäschereien, Großküchen, Kühlanlagen in Metzgereien u. a. ) sollen be' Ventil (57) Umwälzpumpe (58) und Ubertragungsleitung k59) ihre Abwärme im Lange zeitspeicher (65) sammeln. Das gleiche gilt für Industrieanlagen beliebiger Art. Diese scllen inre Abwärme über Ventil (61), Umwälzpumpe (62) und Ubertragungsleitung (63) in den Langszeitspeicher (55) einbrin en.Fig. 5 shows a variant, the additional heat from commercial and Industry should use. Commercial operations (56) (such as laundries, large kitchens, refrigeration systems in butcher shops and others ) should be 'valve (57) circulation pump (58) and transmission line k59) collect their waste heat in the long-term storage tank (65). The same goes for industrial plants of any kind Brin the transmission line (63) in the long-term memory (55).

Fig. 6 zeigt eine Variante, bei der, der Wärmepumpenverdichter (6) nach bekannter Art von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Die Abwärme des Antriebsmotors t69) wird über Umwälzpumpe (70) in den Wärmetauscher (71i eingebracht, dessen Sekundärseite mit dem Verflüssiger (7) der Wärmepumpe in serie geschaltet ist. Dadurch ird die Temperatur der Trägerflüssigkeit weiter erhöht. Das gleicne gilt für die Kühlung des Auspuff-Sammelrohrs (72) von welchem die künlflüssig keit mittels ümwälzpumpe (73) über den Wärmetauscher i74i geleitet wird. Die auspuffgase über Wärmetauscher (75) geleitet, geben inre Wärme als letzte Stufe der Temperaturerhohung ab. Der Kurzzeitspeicher (10) soll die Möglichkeit scnaffen, den Verbrennungsmotor ,6) zu bestimmten zeiten, als seine Geräusche empfunden werden, abzustellen.Fig. 6 shows a variant in which, the heat pump compressor (6) is driven in a known manner by an internal combustion engine. The waste heat of the Drive motor t69) is introduced into the heat exchanger (71i) via the circulation pump (70), the secondary side of which is connected in series with the condenser (7) of the heat pump is. This further increases the temperature of the carrier liquid. The same applies to the cooling of the exhaust manifold (72) from which the künliquid speed is conducted via the heat exchanger i74i by means of a circulation pump (73). The exhaust gases Passed through heat exchanger (75), give inre heat as the last stage of the temperature increase away. The short-term memory (10) is intended to scnaffen the internal combustion engine , 6) turn off at certain times when his noises are perceived.

ur gewinnung von Wärme aus beliebigen Quellen i wie Milchühlung, Bierkühlung, Gewässern oder auch Kollektoren ) ist der Abschluß (77) über Vnetil (76)sowie Anschluß (78) vorgesehen. Hier können verschiedene geräte uber Schlauch oder Rohr angescnlossen werden, die mittels der vorhandenen Wärmepumpe (5,6,7,8) gleichzeitig nutzliche sünlarbeit und Wärmegewinnung leisten sonnen. Für die Angliederung verschiedener Wärmeverbraucher ( wie Beheizung von Schwimmbädern, Nebenräumen u. a. ) ist auf der Warmseite des Systems der Anschluß (80) über Vnetil (79), Umwälzpumpe (82) sowie Anschluß (81) vorgesehen. Fig. 7 zeigt eine der einfachsten Varianten der Nutzung der Niedertemperaturwärme mit dem Erdreich (56) als Wärmequelle, die im Laufe der wärmeren Monate des Jahres dem Langzeitspeicher (65) langsam aber stetig Wärme zuführt. Das Speichermedium nimmt die Wärme auf und geht in den flüssigen Aggregatzustand über.ur production of heat from any source i such as milk cooling, beer cooling, Waters or collectors) is the closure (77) via Vnetil (76) and connection (78) provided. Various devices can be connected here via hose or pipe which can be used at the same time by means of the existing heat pump (5,6,7,8) Sun work and heat recovery do sunbathing. For the affiliation of various Heat consumers (such as the heating of swimming pools, ancillary rooms, etc.) are on the warm side of the system, the connection (80) via valve (79), circulation pump (82) and Connection (81) provided. Fig. 7 shows one of the simplest variants of use the low-temperature heat with the ground (56) as a heat source, which in the course of slowly but steadily supplies heat to the long-term storage tank (65) during the warmer months of the year. The storage medium absorbs the heat and changes to a liquid state above.

Seine Temperatur wird dem er Erdmasse angenähert. Bei dr Entnahme der Wärme werden Wärmepumpen-verdichter (6) und Umwälzpumpe (15) in Betrieb gesetzt. Uber Ventil (24) wird die im Verdampfer (5) abgekühlte Trägerflüssigkeit durch die Ubertragungsleitung (35) geleitet wo sie aus dem Langzeitspeicher (65) Wärme entnimmt und diese dem Wärmetauscher des Verdampfers (5) überträgt. Durch die Tätigkeit der Warmepumpe (5,6,7,8) wird die Temperatur der Wärme augehoben und den Speichern (9 und 10) bzw. der Heizanlage (11) übergeben. Durch umstuern des ventils (24) zu übertragungsleitung (36) wird aus weiteren Langszeitspeichern (65) Wärze entnommen. Da durch Abkühlung des Speichermediums als unter dessen Gefrierpunkt die hohe latentwärme entzogen wird, ist eine beträchtliche Wärmereserve zur Deckung des Spitzenbedarfs verfügbar. Diese wird um die in der großen Erdmasse in der näheren Umgebung des Langszeitspeichers (55) vorhandene Wärme erweitert, ds nach Abkürzung des Speichermediums diesem aus dem Erdreich (66) weitere Wärme zufließt. Da das Erdreich als einzige Wärmequelle - neben der Antriebsenergie der Wärmepumpe r ist, muß das gesamte Volumen der Langzeitspelcher (65) entsprechend hoch ausgelegt werden. Zur Verminderung des Gesamtvolumens der Langzeitspeicrer stehen Komponenten zur Rückgewinnung (1;, 43, 71, 74, 75) sowie zur Erweiterung der Wärmemenge (50, 55, 55, 50) wie in Fig. 2 - 6 dargestellt, zur Verfugung.Its temperature is approximated to that of the earth's mass. At the removal the heat, the heat pump compressor (6) and circulation pump (15) are put into operation. The carrier liquid cooled in the evaporator (5) is passed through the valve (24) Transmission line (35) passed where it takes heat from the long-term storage (65) and this dem Heat exchanger of the evaporator (5) transfers. By the activity of the heat pump (5,6,7,8) the temperature of the heat is raised and the stores (9 and 10) or the heating system (11). By turning around the valve (24) to transmission line (36) is made from further long-term memories (65) Heat removed. As by cooling the storage medium than below its freezing point the high latent heat is extracted, is a considerable heat reserve for cover of peak demand available. This is around the in the great earth mass in the nearer Surrounding the long-term storage (55) existing heat expanded, i.e. after abbreviation of the storage medium, further heat flows to it from the ground (66). Since that Earth as the only heat source - in addition to the drive energy of the heat pump r is the entire volume of the long-term spelchers (65) must be designed correspondingly high. Components are available to reduce the total volume of the long-term storage units Recovery (1;, 43, 71, 74, 75) and to expand the amount of heat (50, 55, 55, 50) as shown in FIGS. 2-6 are available.

Die beschriebenen Varianten werden dadurch gekennzeichnet, daß sie jeweils die Hauptkomponenten eines variablen Heizsystema mit anderen nach Bedarf kombinieren.The variants described are characterized in that they each the main components of a variable heating system with others as required combine.

Die Erfindung bringt folgende Vorteile: Weitgehende Nutzung von Niedertemperatur-Abwärme. Große Mengen von bisher nicht nutzbarer Warme beliebiger Herkunft werde mit relativ einfachen Mitteln gespeichert und zur Deckung des Spitzenbedarfs zur Verfügung gestellt.The invention has the following advantages: Extensive use of low-temperature waste heat. Large amounts of previously unusable heat of any origin will be relatively stored by simple means and made available to meet peak demand.

Die Wärme des Erdreichs (66) wird zusätzlich genutzt. Die Fläche über den Langzeitspeichern (65) bleibt beliebig nutzbar. Die geringe Grundfläche und die große Tiefe für den Langszeitspeicher ist überall vorhanden. Die langsfristige Speicherung der Wärme braucht nur wenig Umwälzenergie und verbleibt ohne weiteren Aufwand. Langzeitsei ober bis zu beträchtlichen Tiefen vorgefertigt und versenkt, verursache: relativ niedrige Investitionen. Langzeltspeicher arweiten ungefährlich, $geräusschlos und unweltfreundlich. Kühltürme entfallen. Ia der Langzei~speicher bis unter 0 ° C abgekühlt wird, kann Wärme bei sehr niedrigen Temperaturen eingebracht werden. Durch Einsatz größer Mengen an gespeicherter Wärme ist da gleiche Kraftwerk in der Lage bein S itzenbedarf erheblich mehr Raum zu beheizen als bisher. Durch die Fä:igkeit aus großer Tiefe Wärme zu entnehmen, sint relativ einfache Ausführungen in der Lag mit Närmegewinnung nur aus dem Erdreich '6 ) bei entsprechender Auslegung mittels Wärme pumpen die Raumheizung in bereich der gemäßigten Klimazone zu tewältigen.The heat from the ground (66) is also used. The area over the long-term storage (65) can be used as required. The small footprint and the great depth for long-term storage is available everywhere. The long-term one Storage of the heat only needs a little circulating energy and remains without further Expenditure. Long-term, prefabricated and sunk to considerable depths, cause: relatively low investment. Long tent storage is safe, $ silent and environmentally friendly. There are no cooling towers. Yes, the long-term memory is cooled down to below 0 ° C, heat can be introduced at very low temperatures will. By using larger amounts of stored heat, there is the same power plant able to heat considerably more space than before if there is a need for seats. By the ability to extract heat from great depths is relatively simple in the lag with heat extraction only from the ground '6) with appropriate design using heat pumps to manage space heating in the temperate climate zone.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (1)

Heizsystem zur Nutzung und Speicherung der Niedertemperaturwärme Patentansprüche: 1. Verfahren zur Nutzung und Speicherung der Noiedertemperaturwärme dadurch gekennzeichnet, daß es zum wesentlichem Anteil Abwärme von Kraftwerken .1) und Industrieenl-gen, nützt und diese um Wärme be ie@iger Herkunft erweitert, daß die zugeführte Wärme bei ausreichender Temperatur direkt, sonst nach Erhöhung ihrer Temperatur mittels ein-, oder mehrstufigen Wärmepumpenprozesses aus Raumheizung, - insbesondere in Hochnäusern - Warmewasserbereitung, sowie Schwimmbadbeheizung, genutzt wird, daß die Überschubwärme, erweitert durch Wänge beliebiger Herkunft, bei niedriger Temperatur unter der Erdoberfläche, besonders bei großen Tiefen im Speicnermedium und in der großen Masse des Erdreichs 60) gespeichert wird, daß bei der Entnahme der gespeicherten Wärme das Speichermedium bis unter dessen Ge@rrierpunkt abgekühlt wird und beim Ubergang vom flüssigen in den festen hggregatzustand die gesamte Menge der Latentwtrwe genutzt wird, daß nach Abkühlung des Speichers unter die Temperatur das umgebenden Erdreichs aus der @asse des Erdreichs (66) beträchtliche Mengen an Wärme entzogen werden, daß nach Abbruch der Wärmeentnahme dem abgekühlten Speicher aus dem Eiern und aus der Sonneneinstrahlung über die Lrdmasse Wärme zufließt, die mit oder chne zugeführte Wärme zwecns Nutzung zur Verfügung stent, daß die zur ErhJhung der Temperatur notwendige hochwertige Antriebsenergie des Wärmepumpenprozesses zu günstigen Leiten zur Deckung des bedarfs, sowie zur kurzfristigen Speicnerung eingesetzt wird, um außerhalb dieser eiten Wärme in begrenzter Menge und Dei begrenzten verlusten auf Vorlauftemperatur der Heizung und Warmwasserbereitung zur Verfügung zu stellen, daß die Oberschußwärme der Päume über den Kühlbetrieb in den Langzeitspeicher (652 eingebracht wird, daß Maßnahmen zur Nutzung und Rückgewinnung von Wärme je nach edarf und örtlichen Möglichkeiten miteinander kombiniert werden, daß die Speicherung der Wärme bei niedrigen Temperaturen nur unter Einsatz geringer Umwälzenergie erfolgt, daß es geeignet ist, bei entsprechender Auslegung nur mit zugeführter Wärme aus dem Erdreich (6c) ergänzt durch Maßnahmen zur Kurz- und Langzeitspeicherung von Wärme und Verwendung von Antriebsenergie für Wärmepumpen die Raumheizung im Bereich der gemäßigten Klimazone zu bewältigen 2. Heizsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Wärme bei ausreichender Temperatur der Trägerflüssigkeit direkt an die Raumheizanlage (11), Warmwasseraufbereiter (9), Kurzzeitspeicher (10) sowie an beliebige Wirmeverbraucher 680 und 81) weitergeleitet wird, bei nichtausreichender Temperatur diese über wärmepumpe (5, 6, 7, 8) erhöht wird, daß zur Speicherung der Überschußwärme sowie der Wärme beliebiger Herkunft Lanzeitspeicher (65) unter der Erdoberfläche, insbesondere in Tiefbohrungen verwendet werden, wobei für Trägerflüssigkeiten unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und Reinheitsgrades je getrennte Kreisläufe mit einzeln abgestimmten Werkstoffen der übertragungsleitungen (35, 36, 37, 48, 59 63) verwendet werden, daß zur Übertragung der Wärme aus dem Langszeitspeicher (R5) an die Masse des Erdreichs (66) und umgekehrt, die Wände des S eicherbehlters aus wärmeleitendem Material vorgesehen wurden, daß zur Nutzung der gesamten Menge der Latentwärme des Sxieichermediums die Wärme des Langszeitspeichers (65) gewälbt vorgesehen wurden, um den Volumenzuwachs des Speichermediums bei dessen Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand zu folgen, dal3 zur Nutzung der Vorteile von gunstigen Betriebszeiten, insbesondere des Schwachlast-Tarifs von Elektroantrieben Kurzzeitspeicher (9 und 10) vorgesehen wurden, die zur Deckung des Bedarfs außerhalb günstiger Betriebszeiten in Anspruch genommen werden, daß zur Erhöhung der Temperatur der Trägerflüssigkeit Wärmepumpen beliebiger Art in ein- und mehrstufiger Ausführung mit beliebigem Antrieb in beliebiger Kombination und beliebiger Leistung vorgesehen wurden, daß zur entnahme von W;rme auf der Kaltseite der Wärme umpe Anschlüsse (77 und 78) für beliebige Zusatztgeräte vorgesehen wurden, daß zur Abgabe von Wärme die Warmseite der Wärme umpe geeignet ist, Raumheizanlagen (67) beliebiger Anzahl, sowie weitere Wärmeverbraucher, insbesonder Schwimmbäder Ler Anschlüsse (80 und 81) mit Wärme zu versorgen, d ß Komponenten zur Zufuhr (1) Gewinnung (56, 50, 55), Rückgewinnung (19, 37, 45, 59, 65, 71, 74, 75) und Speicherung t9, 10, 65) von Wärme vorgesehen si:t, da3 es geeignet ist bei entsprechendem Verhältnis zwischen dem Gesamtvolumen der langzeitspeicher (65) und dem zu beheizendem Raum, nur mit zugeführter Wärme aus dem Erdreich (60) als Wärmequelle, ergänzt urch Kurzzeitspeicher :9 und 10) sowie Verwendung von Antriebsenergie für Wärmepumpen dle Haumr.eizung im bereich der gemäßigten Klimazone zu bewältigen.Heating system for the use and storage of low-temperature heat Patent claims: 1. A method for using and storing the low-temperature heat, characterized in that that there is a significant proportion of waste heat from power plants .1) and industrial areas, uses and this is expanded to include heat in case of origin that the supplied heat if the temperature is sufficient directly, otherwise after increasing their temperature by means of single or multi-stage heat pump process from space heating, - especially in Hochnäuser - hot water preparation, as well as swimming pool heating, is used that the excess heat, expanded by cheeks of any origin, at a low temperature below the surface of the earth, especially at great depths in the storage medium and in the large mass of the earth 60) is stored that when removing the stored Heat the storage medium is cooled to below its freezing point and at Transition from the liquid to the solid aggregate state, the entire amount of latent values is used that after cooling the memory below the temperature of the surrounding Erdreichs withdrew considerable amounts of heat from the @asse des Erdreichs (66) be that after the removal of heat is stopped, the cooled memory from the eggs and heat flows in from solar radiation via the earth mass, which with or chne The heat supplied is available for use that increases the temperature necessary high-quality drive energy of the heat pump process to cheap conductors to cover the needs, as well as for short-term storage is used to outside this heat in limited quantities and limited losses To provide the flow temperature of the heating and hot water preparation, that the excess heat of the puffs via the cooling operation in the long-term storage (652 is introduced that measures for the use and recovery of heat depending on Need and local possibilities are combined with each other that the storage the heat at low temperatures only takes place with the use of low circulating energy, that it is suitable, with appropriate design, only with added heat the soil (6c) supplemented by measures for short and long-term storage of Heat and use of drive energy for heat pumps to heat the space in the area the temperate zone to cope with 2. heating system to carry out the procedure according to claim 1, characterized in that the supplied heat at sufficient Temperature of the carrier liquid directly to the space heating system (11), water heater (9), short-term memory (10) as well as to any electrical consumers 680 and 81) If the temperature is insufficient, this is increased via the heat pump (5, 6, 7, 8) that is to store the excess heat as well as the heat of any origin Long-term storage (65) under the earth's surface, especially used in deep boreholes be, for carrier liquids of different chemical composition and degree of purity for each separate circuit with individually coordinated materials of the transmission lines (35, 36, 37, 48, 59 63) that are used for transmission the heat from the long-term storage (R5) to the ground (66) and vice versa, the walls of the safety container made of thermally conductive material were provided that to use the entire amount of latent heat of the storage medium the heat of the Long-term storage (65) were provided to accommodate the increase in volume of the storage medium to follow in its transition from the liquid to the solid state of aggregation, that 3 to take advantage of favorable operating times, especially the low-load tariff of electric drives short-term storage (9 and 10) were provided to cover the need outside of favorable operating hours can be claimed that to increase the temperature of the carrier liquid Heat pumps any Type in single and multi-stage design with any drive in any combination and any power were provided that for the removal of heat on the cold side the heat umpe connections (77 and 78) have been provided for any additional devices, that the warm side of the heat umpe is suitable for the release of heat, space heating systems (67) Any number, as well as other heat consumers, especially swimming pools To supply the connections (80 and 81) with heat, the components for the supply (1) Extraction (56, 50, 55), recovery (19, 37, 45, 59, 65, 71, 74, 75) and storage t9, 10, 65) of heat is provided, that it is suitable with the appropriate ratio between the total volume of the long-term storage tank (65) and the room to be heated, only with heat supplied from the ground (60) as a heat source, supplemented by short-term storage : 9 and 10) as well as the use of drive energy for heat pumps for the heating system to cope with in the temperate zone. 5. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurcn gekennzeichnet, daß die Jberschußwärme mit ausreichender Temperatur über Umwälzpumpe (14) und entsprechend umgestelltem Ventil 31) in den Wärmwasserbereiter 9) eingebracht wird und anschließend bei ausreichender menge huber Umwälzpumpe (13) und entsprechend umgestelltem Ventil (50) in Kurzzeitspeicher (10) zur Deckung des späteren Bedarfs gesammelt wird.5. Heating system according to claim 2 characterized in that the excess heat with sufficient temperature via the circulating pump (14) and changed accordingly Valve 31) is introduced into the water heater 9) and then with sufficient amount by circulating pump (13) and correspondingly adjusted valve (50) in short-term memory (10) is collected to meet future needs. 4. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeícenet, daß nach Deckung des laufenden Bedarfs der eizanlage (11) und Füllen des Warmwasserbereiters (9) und des Kurzzeitspeichers (10) die verfugbare überschußwärme nach entsprechender Umsteuerung des Ventils (35) und ïnbetreibsetzung der Umwalzpumpe (15) in den Langzeitspeicher (65) eingebracht wird.4. Heating system according to claim 2, characterized gekennzeícenet that after coverage the current demand of the heating system (11) and filling the water heater (9) and the short-term storage (10) the available excess heat according to the appropriate Reversal of the valve (35) and activation of the circulation pump (15) in the long-term memory (65) is introduced. t. Heizsystem nach-Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß bei zu niedriger Temperatur der Trägerflüssigkeit der Wärmequelle (1) der Verdichter (6) der Wärmepumpe in Betrieb gesetzt, Sperrventil (22) geöffnet und Ventil (32) entsprechend umgesteuert wird, dadurch über Verdampferwärmetauscher (5), Verlüssigerwärmetauscher (7) und Expansionsventil (8) die Temperatur der zugefüktrten Wärme ernöht wird und zur Nutzun zur Verfügung steht.t. Heating system according to claim 2, characterized in that when it is too low Temperature of the carrier liquid of the heat source (1) of the compressor (6) of the heat pump put into operation, shut-off valve (22) opened and valve (32) reversed accordingly is, thereby via evaporator heat exchanger (5), loss heat exchanger (7) and Expansion valve (8) the temperature of the supplied heat is increased and for use is available. 6. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebs der Wärmepumpe die Restwärme der Trägerflüssigkeit über Umwälzpumpe (15), Übertragungsleitung (35) und entprechend umgesteuertem Ventil (33) in den Langzeitspeicher (65) eingebracht wird.6. Heating system according to claim 2, characterized in that during During the operation of the heat pump, the residual heat of the carrier liquid is removed via the circulation pump (15), transmission line (35) and correspondingly reversed valve (33) in the Long-term storage (65) is introduced. 7. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß es geeignet ist über aktive Flächen der Heizanlage (11) nach entsprechender Umstellung der Ventile (-6 und 28) und Insbetriebsnahme der Umwälzpumpe (12) den betreffenden Räumen solange Wärme zu entziehen, bis die Temperatur des Langszeitspeichers (65) niedriger ist als die der Räume (Kühlbetrieb).7. Heating system according to claim 2, characterized in that it is suitable is over active areas of the heating system (11) after the valves have been converted accordingly (-6 and 28) and putting the circulation pump (12) into operation in the rooms concerned To extract heat until the temperature of the long-term storage (65) is lower than that of the rooms (cooling mode). o, Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß es geeignet ist, die überschußwärme die Abwärme von Haushalt (41 und 42), Gewerbe (56), Industrie (60) und Wärme aus Luftwärmetauscher (55), Grundwasser (50), Kür.ibetrieb, sowie Warme beliebiger Herkunft nur mit geringer Umwälzenergie in den Langzeitspeicher (65) einzubringen.o, heating system according to claim 2, characterized in that it is suitable is, the excess heat is the waste heat from households (41 and 42), trade (56), industry (60) and heat from air heat exchanger (55), groundwater (50), cooling operation, as well Any warmth of any origin in the long-term storage unit only with low circulating energy (65). 9. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die An.ahl und die Grö3e von Langzeitspeichern (65), sowie ihre Gruppierung und Verbindung zu den übrigen Komponenten des Systems, weiterhin die Art una Größe der Wärmepumpen nach dem jeweiligen Bedarf, festgelegt werden.9. Heating system according to claim 2, characterized in that the An.ahl and the size of long-term memories (65), as well as their grouping and connection to the other components of the system, as well as the type and size of the heat pumps according to the respective needs. 10. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, da.! die Fläche über den Langszeitspeichern (65) zur beliebigen Nutzung zur Verfügung steht und durch die Verlegung des kühlen Speichermediums in die Tiefe sowie durch Wärmedämmung die obere Erdschicht nur geringfügig abgekühlt wird.10. Heating system according to claim 2, characterized in that.! the area is available for any use via the long-term memories (65) and by laying the cool storage medium in the depths and by means of thermal insulation the upper layer of the earth is only slightly cooled. 11. Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß es geeignet ist nach höchstmöglicher Nutzung der Energie für Stromerzeugung bzw.11. Heating system according to claim 2, characterized in that it is suitable is according to the highest possible use of energy for power generation or für Industrieprozesse die verbleibende Abwärme niedriger Temperatur zu speichern und zu nutzen.for industrial processes, the remaining low-temperature waste heat to save and use. 12 Heizsystem nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß as geeignet ist nur mit Wärme aus dem Erdreich ;6c), zugeführt über entsprechend ausgelegte Langzeitspeicher (65) in Tiefbohrungen, nach Erhöhung ihrer Temperatur mittels Antriabsener-ie für Wärmepumpe, anschließend geereichert in Warmwasserbereiter (9) und Kurzzeitspeicher (10) den Wärmebedarf für Raumheizung im Bereich der gemäßigten Klimazone über Heizanlage (11) zu decken.12 heating system according to claim 2, characterized in that as suitable is only with heat from the ground; 6c), supplied via appropriately designed Long-term storage (65) in deep boreholes, after their temperature has been increased by means of a drive train for heat pump, then enriched in water heater (9) and short-term storage (10) the heat demand for space heating in the temperate climate zone via a heating system (11) cover.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT512284B1 (en) * 2012-01-26 2013-07-15 Vaillant Group Austria Gmbh HEAT PUMP WITH AT LEAST TWO HEAT SOURCES
EP2781858A1 (en) 2013-03-20 2014-09-24 Vaillant GmbH Heat pump with at least two heat sources
DE102024102522A1 (en) * 2024-01-30 2025-07-31 KAFA Karl Kallfaß GmbH & Co. KG LAUNDRY SYSTEM WITH OPTIMIZED USE OF INPUT ENERGY

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT512284B1 (en) * 2012-01-26 2013-07-15 Vaillant Group Austria Gmbh HEAT PUMP WITH AT LEAST TWO HEAT SOURCES
AT512284A4 (en) * 2012-01-26 2013-07-15 Vaillant Group Austria Gmbh HEAT PUMP WITH AT LEAST TWO HEAT SOURCES
EP2781858A1 (en) 2013-03-20 2014-09-24 Vaillant GmbH Heat pump with at least two heat sources
DE102024102522A1 (en) * 2024-01-30 2025-07-31 KAFA Karl Kallfaß GmbH & Co. KG LAUNDRY SYSTEM WITH OPTIMIZED USE OF INPUT ENERGY

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