HUP0800548A2 - Geothermal energy accumulator having a vapor barrier and method for utilizing vaporization heat in the geothermal energy accumulator - Google Patents

Geothermal energy accumulator having a vapor barrier and method for utilizing vaporization heat in the geothermal energy accumulator Download PDF

Info

Publication number
HUP0800548A2
HUP0800548A2 HU0800548A HUP0800548A HUP0800548A2 HU P0800548 A2 HUP0800548 A2 HU P0800548A2 HU 0800548 A HU0800548 A HU 0800548A HU P0800548 A HUP0800548 A HU P0800548A HU P0800548 A2 HUP0800548 A2 HU P0800548A2
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
heat storage
climate
heat
fluid
energy
Prior art date
Application number
HU0800548A
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Oesterwitz Karl-Heinz
Original Assignee
Oesterwitz Karl-Heinz
Bernhard Schmidt
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 Oesterwitz Karl-Heinz, Bernhard Schmidt filed Critical Oesterwitz Karl-Heinz
Publication of HU0800548D0 publication Critical patent/HU0800548D0/en
Publication of HUP0800548A2 publication Critical patent/HUP0800548A2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D20/00Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
    • F28D20/0052Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using the ground body or aquifers as heat storage medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • 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
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/14Thermal energy storage
    • 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
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)
  • Building Environments (AREA)

Description

II

P489307DE-RÜ 6. Januar 2009 * PÉLDÁNYP489307DE-RÜ 6. January 2009 * COPY

Párazáróval ellátott föld alatti hőtároló és párolgási hő felhasználására szolgáló eljárás a föld alatti hőtárolóbanUnderground heat storage with vapor barrier and method for utilizing evaporation heat in the underground heat storage

A találmány tárgya egy föld alatti hőtároló (a szövegben: klíma-hőtároló) és egy hőtárolásra szolgáló eljárás energiamenedzsment céljára, az 1. és 20. igénypont tárgyi köre szerinti tulajdonságokkal.The invention relates to an underground heat storage (hereinafter referred to as: climate heat storage) and a method for heat storage for energy management purposes, with the features according to the subject matter of claims 1 and 20.

Az épületgépészet feladata, hogy a környezet klímatényezőit céltudatosan befolyásolva azokat beállítsa az emberek szükségletei/kívánságai szerint. Ezen változtatások előidézésével szükségessé válik, hogy energiát vonjunk el - legtöbbször a környezetből -, vezessünk be vagy rendelkezésre álló energiahordozókból átalakítsunk. A Föld éghajlata impozánsan rámutat, mennyire fontos, hogy a lehető legkisebb mértékben zavarjuk az éghajlati és ökológiai egyensúlyt. Az energiaforrások jobb kihasználására és az eddig nem, vagy csak csekély hatásfokkal használható energiaforrások feltárására irányuló erőfeszítések során többek között a Nap mint ingyenesen rendelkezésre álló energiaforrás kihasználása egyre inkább a középpontban áll. A sugárzási energiát termikus napkollektorokkal felfogják, közvetlenül használják, hőtároló berendezésekben letárolják. Ezzel az energiával például folyékony közegeket, a technológiailag legegyszerűbb esetben vizet melegítenek fel. A napkollektorok üzemeltetési költségei alacsonyak. Nehézségek abban rejlenek, hogy a beeső napenergia mennyisége napi és évszakonkénti ritmusban erősen ingadozik, és alapjában véve soha nem egyezik meg a mindenkori szükséglettel. Emiatt megfelelő hőtárolókra van szükség, különösen akkor, ha hőszivattyús rendszereket kívánunk alkalmazni épületek energiaellátására. Ismertek kémiai alapú hőtárolók, az energiát forró víz formájában tároló hőtárolók és olyan hőtárolók is, amelyekben egyszerűen a talajt tekintik tárolóközegnek. A nedves talaj kínálkozik tárolóközegként, hiszen gyakorlatilag ingyenesen áll rendelkezésre. Mintegy 20 térfogatszázaléknyi víztartalom esetén a kalorimetrikus hőkapacitás a tiszta víz hőkapacitása 0,3-szeresének felel meg.The task of building engineering is to purposefully influence the climate factors of the environment and adjust them to people's needs/desires. By bringing about these changes, it becomes necessary to extract energy - most often from the environment -, introduce it or convert it from available energy sources. The Earth's climate impressively shows how important it is to disturb the climatic and ecological balance as little as possible. In the efforts to make better use of energy sources and to explore energy sources that have not been used or can only be used with low efficiency, the use of the Sun as a free energy source is increasingly in the spotlight. Radiant energy is captured by thermal solar collectors, used directly, and stored in heat storage devices. This energy is used to heat, for example, liquid media, in the technologically simplest case, water. The operating costs of solar collectors are low. The difficulties lie in the fact that the amount of incident solar energy fluctuates strongly in daily and seasonal rhythms and basically never corresponds to the current need. For this reason, suitable heat storage is needed, especially if heat pump systems are to be used to supply energy to buildings. Chemical-based heat storage, heat storage in the form of hot water and heat storage in which the soil is simply used as the storage medium are known. Wet soil is an ideal storage medium, as it is practically available for free. With a water content of about 20% by volume, the calorimetric heat capacity is 0.3 times the heat capacity of pure water.

Az épületek fűtésére szánt föld alatti hőtárolókat a fűtendő épület kertjében vagy egyszerűen az épület körül helyezik el. Sok okból, többek között a rossz szigetelés és a hőnek a tárolóba jutása és a tárolóból kikerülése közbeni átmenet csekély hatásfoka miatt az ismert föld alatti hőtárolóknak nagy térfogattal kell rendelkezniük. Megfelelően sok földet kell kiásni a különböző szigetelések lesüllyesztéséhez, beépítéséhez. Ez magában magas költségeket okoz. Az egy-egy épülethez tartozó telek vagy a rendelkezésre álló talajmennyiség korlátozott. Az ismert föld alatti hőtárolókkal csak magas költségek árán, vagy egyáltalánUnderground heat storage tanks for heating buildings are placed in the garden of the building to be heated or simply around the building. For many reasons, including poor insulation and the low efficiency of the heat transfer between the storage and the exit, known underground heat storage tanks must have a large volume. A considerable amount of earth must be excavated to lower and install the various insulations. This in itself results in high costs. The plot of land belonging to a building or the amount of soil available is limited. Known underground heat storage tanks can only be used at high cost, or not at all.

-1 P489307DE-RÜ • · · nem lehetséges a napenergiának a nyári legnagyobb hőbeesés időpontjától a téli legnagyobb fogyasztás időpontjáig történő tárolása.-1 P489307DE-RÜ • · · it is not possible to store solar energy from the time of the highest heat drop in summer to the time of the highest consumption in winter.

A DE 76 04 366 használati minta tárolóközegként a talajt használó, hőenergiának egy energiafogadóból a talajba való bevezetésére szolgáló berendezésekkel és a tárolt hőenergiának energiafogyasztóhoz való elvezetésére szolgáló berendezésekkel rendelkező hőtároló azzal jellemezve, hogy az energiabefogadóhoz csatlakoztatott primer csőkör a talajban hurkok formájában van vezetve és az energiafogyasztóhoz csatlakoztatott szekunder csőkör a primer csőkör hurkaitól kis távolságban ugyancsak a talajban van vezetve úgy, hogy a hurkokat felülről és az oldalaktól bizonyos távolságban hőszigetelő anyagból álló köpeny fogja körbe.Utility model DE 76 04 366 describes a heat storage device using the ground as a storage medium, having devices for introducing thermal energy from an energy receiver into the ground and devices for discharging the stored thermal energy to an energy consumer, characterized in that the primary pipe circuit connected to the energy receiver is routed in the ground in the form of loops and the secondary pipe circuit connected to the energy consumer is also routed in the ground at a short distance from the loops of the primary pipe circuit, such that the loops are surrounded from above and at a certain distance from the sides by a jacket made of thermal insulation material.

További munkák a hő talajban történő tárolásának a lehetőségével foglalkoznak. így a DE 103 43 544 leírja, hogy a talajhő alapvetően bárhol hasznosítható. A felső rétegekben, kb. 20 m-ig, a napsugárzás befolyásolja a talajhőmérsékletet. A Föld néhány régiójában az első métereket a napsugárzás akár 50 °C-ra is felmelegítheti, vagy fordítva, télen ezek a rétegek fagypontig vagy az alá hűlhetnek. Ebből egy olyan hőmérséklet-lefolyás keletkezik, amely csak az évszaktól függ. A talajban tárolt napenergia például vízszintes napkollektorok és hőszivattyúk együttes alkalmazásával épületek fűtésére használható. Ezt az energiát általában felszínhez közeli talajhőnek nevezzük.Further work deals with the possibility of storing heat in the ground. Thus, DE 103 43 544 describes that ground heat can be used basically anywhere. In the upper layers, up to about 20 m, solar radiation influences the ground temperature. In some regions of the Earth, the first meters can be heated by solar radiation to up to 50 °C, or conversely, in winter these layers can cool to or below freezing. This results in a temperature gradient that depends only on the season. The solar energy stored in the ground can be used to heat buildings, for example, by using horizontal solar collectors and heat pumps. This energy is usually called ground heat near the surface.

Ismert a tetőn elhelyezett napkollektorok kombinációja a felszínhez közeli talajhő hasznosítására szolgáló berendezésekkel, talajkollektorokkal vagy talajszondákkal és hőszivattyúkkal. Ezeknél a koncepcióknál legtöbbször nem terveznek be áramfejlesztést.The combination of solar collectors placed on the roof with devices for utilizing ground heat near the surface, ground collectors or ground probes and heat pumps is known. In most cases, power generation is not planned in these concepts.

A felszínhez közeli talajhőn kívül a mélyben is található hő. Ez három különböző forrásból származik. Egyrészt tárolt energia, ami a Föld keletkezése közben felszabadult gravitációs energiából ered. Másrészt a Föld keletkezése előtti ősi hő maradványa. Harmadrészt radioaktív izotópok bomlásából keletkezik a földkéregben. Ez a hő a kőzetek csekély hővezető képessége miatt tárolódik a talajban, a földben.In addition to the ground heat near the surface, there is also heat deep below. This comes from three different sources. On the one hand, it is stored energy, which originates from the gravitational energy released during the formation of the Earth. On the other hand, it is the remnant of ancient heat from before the formation of the Earth. On the other hand, it is generated by the decay of radioactive isotopes in the Earth's crust. This heat is stored in the soil, in the ground, due to the low thermal conductivity of rocks.

Ezenfelül a felszín alatti vízáramlások, meleg vagy forró vizet vezető víztartó rétegek és a vulkanizmus által felhevített talajok szintén használhatók közvetlenül fűtésre és áramtermelésre. Az ezzel kapcsolatos geológiai és műszaki alapokat az általános irodalom részletesen ismerteti.In addition, underground water flows, aquifers carrying warm or hot water, and soils heated by volcanism can also be used directly for heating and power generation. The geological and technical foundations for this are described in detail in the general literature.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-2P489307DE-RÜ-2P489307DE-RÜ

A különböző forrásokból származó hő felhasználásához különösen az utóbbi években előtérbe került a hőszivattyú-technológia alkalmazása.The use of heat pump technology to utilize heat from various sources has come to the fore, especially in recent years.

Hőszivattyú-berendezések normál üzemében a ráfordítandó munkaenergia aránya kevesebb, mint 25% ahhoz, hogy 75% környezeti hővel 100% hasznos hőt termeljünk. A hőszivattyú alapelve - mint a természetben is - párolgási hő szállításán alapul. Nyomásés/vagy hőmérséklet-különbségek előidézése által a hőszivattyúrendszerek munkakörfolyamatában közegek elpárolognak és újra lecsapódnak, miközben a hőforrásból nyert energia az épület energiaközpontján keresztül általában a helyiségek fűtésére és a használati víz melegítésére használható.In normal operation of heat pump systems, the proportion of working energy that must be expended is less than 25% to produce 100% useful heat with 75% ambient heat. The basic principle of the heat pump is based - as in nature - on the transport of evaporation heat. By creating pressure and/or temperature differences, media evaporate and condense again in the working cycle of heat pump systems, while the energy obtained from the heat source can usually be used for heating rooms and domestic water via the building's energy center.

A DE 35 45 622 olyan hőtárolót ír le, amelynek a hosszú ideig tartó tároláshoz már viszonylag kicsi az alapterülete, hogy az érezhető meleget gazdaságosan lehessen rendelkezésre bocsátani. Itt földből és/vagy folyadékból, illetve gőzből álló hőtároló közegű tárolótér van betervezve, ahol műanyag vagy lemez vákuumzáró réteg van elhelyezve, amely külső beton-acélbeton falhoz támaszkodik. A legalább egy panelelemből felépített acélbeton,, beton és/vagy vasfém tárolópadlóban szigetelés céljából üreges részek is vannak, miközben a hőtároló közeg legalább egy vízszintes hőszigetelő lappal különböző hőmérsékletű, illetve hőtartalmú tárolórészekre van felosztva.DE 35 45 622 describes a heat storage system which has a relatively small footprint for long-term storage, so that sensible heat can be made available economically. Here, a storage space with a heat storage medium consisting of earth and/or liquid or steam is provided, in which a vacuum-sealing layer of plastic or sheet metal is arranged, which rests against an external concrete-reinforced concrete wall. The reinforced concrete, concrete and/or iron storage floor, which is constructed from at least one panel element, also has hollow sections for insulation purposes, while the heat storage medium is divided into storage sections with different temperatures or heat contents by at least one horizontal thermal insulation plate.

A talaj hőháztartásával kapcsolatos további információk például a www.hypersoil.unimuenster.de internetes oldalon találhatók. Innen ismert, hogy a hő a talajban három mechanizmus útján szállítódik.Further information on the thermal management of soil can be found, for example, on the website www.hypersoil.unimuenster.de. From there it is known that heat is transported in the soil via three mechanisms.

Hősugárzás: A hőszállítás elektromágneses hullámok terjedése útján történik, mindenekelőtt a légkör és a talajfelület közötti energiacserében játszik szerepet.Thermal radiation: Heat transport occurs through the propagation of electromagnetic waves, primarily playing a role in the energy exchange between the atmosphere and the ground surface.

Hővezetés: Azon alapul, hogy molekulák összeütközésekor kinetikus energia adódik át, a hőszállítás legfontosabb mechanizmusa humid talajokban.Thermal conduction: Based on the transfer of kinetic energy when molecules collide, it is the most important mechanism of heat transport in humid soils.

Hőáramlás (konvekció): A hőenergia vízpára szállítása és vízfolyás (talajvíz) útján terjed tovább.Heat flow (convection): Heat energy is transported by water vapor and spread through water flow (groundwater).

Ha a 7. ábra diagramján a fűtőteljesítmény elég tetemes változását nézzük a rendelkezésre álló hőforrásokban végbemenő viszonylag csekély hőmérséklet-változásnál, nagy ingadozások ismerhetők fel, amelyeken úrrá kell lenni.If we look at the rather large change in heating capacity in the diagram of Figure 7 for a relatively small temperature change in the available heat sources, we can see large fluctuations that need to be overcome.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-3P489307DE-RÜ-3P489307DE-RÜ

Minden ismertetett, nem hermetikus koncepció esetében emellett felmerül az a probléma, hogy a hőenergia folyamatos hozzávezetése következtében kiszárad a föld alatti hőtároló. Ezek a száradási jelenségek, különösen a föld alatti hőtároló felszínén, tetemes víz- és hőveszteségekhez is vezetnek. Egy kilogramm víz a környezetéből csak az elpárolgáshoz kb. 0,628 kWh hőenergiát von el. Ennek eredménye a föld alatti hőtárolóhoz csatlakoztatott berendezések teljesítményének a romlása.In all the non-hermetic concepts described, there is also the problem that the underground heat storage tank dries out due to the continuous supply of thermal energy. These drying phenomena, especially on the surface of the underground heat storage tank, also lead to substantial water and heat losses. One kilogram of water absorbs approx. 0.628 kWh of thermal energy from its surroundings just for evaporation. This results in a deterioration in the performance of the equipment connected to the underground heat storage tank.

Az ismert föld alatti hőtárolók önálló regenerációja sokáig tart, mivel a föld alatti hőtárolók viszonylag lomhák. Ismert, hogy például több föld alatti hőtárolót létesítenek, amelyekhez állandóan hőt vezetnek, miközben egy csatlakoztatott berendezés mindig csak egy föld alatti hőtárolóból von el hőt. Ezáltal a létesített föld alatti hőtárolók váltogatása útján szavatolva van a hőkivétel bizonyos mértékű folytonossága. Ez a kialakítás azonban nagyon nagy ráfordítást igényel, és például családi házak hőenergia-ellátásához túl drága is.The self-regeneration of known underground heat storage tanks takes a long time, since the underground heat storage tanks are relatively sluggish. It is known, for example, that several underground heat storage tanks are installed, to which heat is constantly supplied, while a connected device only extracts heat from one underground heat storage tank at a time. This ensures a certain continuity of heat extraction by alternating the installed underground heat storage tanks. However, this design requires a very high investment and is too expensive for the heat energy supply of, for example, family houses.

Ezen túlmenően azzal is kísérleteznek, hogy a föld alatti hőtárolókban végbemenő nem folytonos hőmérséklet-lefolyást, ami által a hőmérséklet a hőszivattyú kívánatos sóoldathőmérséklete alatt vagy fölött van, a hőszivattyú sóoldatkörében elhelyezett keverőszerkezetekkel kiegyenlítsék, hogy hosszabb ideig tartható legyen a kívánatos sóoldat-hőmérséklet. Ebből kiderül, hogy kívánatos a föld alatti hőtárolóban a hőmérsékletet lehetőleg állandó szinten, az ideális sóoldat-hőmérséklet tartományában tartani.In addition, experiments are being conducted to compensate for the discontinuous temperature gradient in underground heat storage tanks, which results in temperatures above or below the desired brine temperature of the heat pump, by means of mixing devices in the brine circuit of the heat pump, in order to maintain the desired brine temperature for a longer period of time. This shows that it is desirable to maintain the temperature in the underground heat storage tank as constant as possible, within the ideal brine temperature range.

Ezenkívül a hőmérséklet lehetőleg folytonos alakulása érdekében sok rendszernek nagy térfogatú hőtároló közegre van szüksége. Kiegészítő szigetelések és még magasabb tárolási hőmérsékletek - ahogyan a technika állása szerint ismertetik - valamennyire segítenek ugyan a hőtároló közeg szükséges mennyiségének korlátozásában, azonban ezáltal anyagi többletráfordításra kell számítani. A találmány célja a hőtároló közeg térfogatmennyiségének és/vagy a műszaki kockázatoknak a csökkentése.In addition, in order to maintain the temperature as continuously as possible, many systems require a large volume of heat storage medium. Additional insulation and even higher storage temperatures, as described in the prior art, help to limit the required volume of heat storage medium to some extent, but this also requires additional material expenditure. The invention aims to reduce the volume of heat storage medium and/or the technical risks.

Ha az energiahozam fokozása zárt rendszerekkel az építési méret és/vagy a technológiai ráfordítás miatt határokba ütközik, előszeretettel keresnek olyan nyitott rendszert, amelynek kisebb az építési mérete, és/vagy amely csökkenti a technológiai ráfordítást. Az ilyen rendszerek akkor érvényesülnek, ha óriási méretek nélkül kivitelezhetők és csekély technikai ráfordítással is beérik.If increasing energy yield with closed systems is limited by the size and/or technological effort, open systems with smaller size and/or lower technological effort are preferred. Such systems are effective if they can be implemented without requiring huge dimensions and are also feasible with low technical effort.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-4P489307DE-RÜ :'**···*:’·-4P489307DE-RÜ :'**···*:’·

A találmány a problémát például épület energiaközpontja számára kedvező árú, egyszerűen létesíthető klíma-hőtároló felkínálásával oldja meg, amely a klíma-hőtárolón belül és kívül uralkodó feltételektől függően helytakarékos, csekély technikai ráfordítással kivitelezhető módon a hőenergia optimális tárolását és készenlétben tartását előnyős forráshőmérsékletek mellett teszi lehetővé.The invention solves the problem by offering a climate heat storage system that is affordable and easy to install, for example for the energy center of a building, which, depending on the conditions inside and outside the climate heat storage system, enables the optimal storage and readiness of thermal energy at advantageous source temperatures in a space-saving manner that can be implemented with little technical effort.

A feladat megoldása az 1. szabadalmi igénypont tárgyi körének jellemzőire tekintettel egy klíma-hőtárolóval történik, amely a klíma-hőtároló tárolóterének legalább egy harangszerű felső és egy körbefutó, gázt át nem eresztő oldalsó szigetelésével rendelkezik. A klímahőtároló telítetlen fluidot tartalmazó tárolóközegéhez az első rendszeren keresztül hőt lehet hozzávezetni. A klíma-hőtárolón belül a hőtároló közeg felmelegítése normális légnyomásnál történik, ugyanakkor megkezdődik a fluid elpárolgása, ami által a cseppfolyós és gáz halmazállapotú fluid mindenkori fajlagos hőkapacitásán keresztül a klíma-hőtárolóban a harangszerű szigetelésen belül hőmennyiség készletezhető. A második rendszeren keresztül a klíma-hőtárolóból az épület energiaközpontjában való felhasználás céljára hőt vételezünk ki. Ez először a fluid lecsapódásához, azután a klíma-hőtároló hőtároló közegének a lehűléséhez vezet, ugyanakkor legalább a felső szigetelés tartományában egy nedvesítő rendszer van elhelyezve.The problem is solved with a climate heat storage device, which has at least one bell-shaped upper and one all-round, gas-impermeable side insulation of the storage space of the climate heat storage device. Heat can be supplied to the storage medium containing the unsaturated fluid of the climate heat storage device via the first system. The heating of the heat storage medium inside the climate heat storage device takes place at normal air pressure, while the evaporation of the fluid begins, whereby heat can be stored in the climate heat storage device within the bell-shaped insulation through the specific heat capacity of the liquid and gaseous fluid. Heat is extracted from the climate heat storage device via the second system for use in the energy center of the building. This first leads to condensation of the fluid and then to cooling of the heat storage medium of the climate heat storage, while at the same time a humidification system is arranged at least in the region of the upper insulation.

Ez utóbbi lehetővé teszi, hogy fluid hozzáadásával a klíma-hőtároló tárolóközegének hőtároló képességét az épület energiaellátásának üzeme számára optimális tartományba állítsuk be.The latter allows the addition of fluid to adjust the heat storage capacity of the climate heat storage medium to an optimal range for the operation of the building's energy supply.

Az ehhez tartozó eljárás azon a felismerésen alapul, hogy a talajban definiált hőmérsékleteknél definiált tapadóvíz-tartalom alakul ki. Tapadóvíz alatt azt az adszorbciós és kapilláris vizet értjük, ami az ásványok felületén rétegként, valamint a talaj szilárd alkotórészeinek fázishatárai fölött kúposán oszlik el.The associated procedure is based on the recognition that a defined amount of adhesive water is formed in the soil at defined temperatures. Adhesive water is understood as the adsorption and capillary water that is distributed as a layer on the surface of minerals and conically above the phase boundaries of the solid components of the soil.

A talajfelépítés kémiai-fizikai összetétele meghatározza a tapadóvíz rétegvastagságát és mennyiségi eloszlását. Erősen szívó talajok a cseppfolyós víz dipólus jellegéből következő vonzóhatás és/vagy az ásványi alkotórészek nagy hatófelülete által hatnak.The chemical-physical composition of the soil structure determines the layer thickness and quantitative distribution of the adhesive water. Highly absorbent soils act due to the attractive effect resulting from the dipole nature of liquid water and/or the large surface area of the mineral components.

Néhány ásványi só levegővel érintkezve és megfelelő hőmérséklet esetén valósággal teleszívja magát vízzel, az agyag pedig több vizet képes tárolni, mint a homok. Elméletileg ezért elegendő lenne a tárolóközeget egyszer beállítani a fluiddal, ezután pedig kihasználni a talaj szilárd alkotórészeinek fázishatárain a pórusok tartalma felé végbemenő fizikai folyamatokat.Some mineral salts, when exposed to air and at the right temperature, literally absorb water, and clay can store more water than sand. Theoretically, it would therefore be sufficient to adjust the storage medium once with the fluid, and then exploit the physical processes taking place at the phase boundaries of the solid components of the soil towards the pore contents.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-5P489307DE-RÜ-5P489307DE-RÜ

Ismert, hogy saját mozgásuk által a vízfelületen vízmolekulák állandóan kiválnak cseppfolyós vagy szilárd kötésükből, és fordítva. Ezt a tulajdonságot kifejezett formájában gőznyomásnak nevezzük. Eszerint a gőznyomás lefolyása alapján felmérhető lenne, mennyi vízpára van a levegőben - következésképpen mennyi elpárolgott fluid van a pórustérfogatban - egy bizonyos hőmérsékleten.It is known that water molecules on the water surface are constantly separated from their liquid or solid bonds by their own movement, and vice versa. This property is called vapor pressure in its explicit form. According to this, it would be possible to assess how much water vapor is in the air - and consequently how much evaporated fluid is in the pore volume - at a certain temperature based on the course of the vapor pressure.

Míg a gőznyomástáblázattal megállapítható, mekkora páratartalom várható a fázishatárok fölött a levegőben, a talajban a szilárd tárolóközeg tulajdonságai is közrejátszanak. Az elektrosztatikus vonzás korlátozza a páradiffúziót, és ezáltal a fluidban lévő vízrész viselkedését is rontja. Modellszerűen értelmezhetünk egy bizonyos hőmérsékletre egy minimálisan szükséges vízrétegvastagságot, amelytől kezdve a gőznyomásra ugyanazok a feltételek érvényesek, mint szabad vízfelület esetén. Az ásványi alkotórészek (agyag) nagyon csekély mérete mellett alacsony hőmérsékleten alig várható pórustérfogat. A páradiffúzió eszerint jelentősen korlátozva van.While the vapor pressure table can be used to determine the expected humidity above the phase boundaries in the air, the properties of the solid storage medium in the soil also play a role. Electrostatic attraction limits vapor diffusion and thus also impairs the behavior of the water part in the fluid. We can interpret a minimum water layer thickness required for a certain temperature as a model, from which the same conditions apply to the vapor pressure as in the case of a free water surface. Due to the very small size of the mineral components (clay), hardly any pore volume is expected at low temperatures. Vapor diffusion is therefore significantly limited.

A talajhőhasználat feltárásakor ezt a komplex összefüggést kell uralni. A rendszervezérlés absztrakt módon szabályozza a hőmérséklet és a talajminőség szerint optimális vízmennyiség beállítását. A tárolóhasználat oroszlánrészét nem elsősorban a hővezetés, hanem a pórustérfogatban (hézagtérfogatban) végbemenő hőáramlás teszi ki. A klímahőtárolót az jellemzi, hogy olyan klímafeltételek mellett, mint a talajfelszínen, teljesen új teljesítményparaméterek válnak elérhetővé.When exploring the use of ground heat, this complex relationship must be mastered. The system control abstractly regulates the optimal water volume setting according to temperature and soil quality. The lion's share of storage use is not primarily due to heat conduction, but to the heat flow taking place in the pore volume (void volume). The climatic heat storage is characterized by the fact that under climatic conditions such as those at the soil surface, completely new performance parameters become available.

A föld felszínéről naponta egy-öt mm csapadék párolog el, a napsugárzástól, a levegő hőmérsékletétől, a légnyomástól és a szélviszonyoktól függően. Egy m2 területre számítva ezzel 0,628 és 3,14 kWh közötti párolgási hő kerül ki a légkörbe.One to five mm of precipitation evaporates from the earth's surface every day, depending on solar radiation, air temperature, air pressure and wind conditions. This releases between 0.628 and 3.14 kWh of heat of evaporation into the atmosphere per m2 of area.

A hőenergiának a talajba való bevitelére szolgáló első rendszer egy fluid megfelelő jelenléte esetén ugyanezt a hatást idézi elő. Ha a technika nem a talaj fajlagos hőkapacitására és ezzel minél magasabb vízrészre koncentrál, hanem olyan vízrétegvastagság választására, amelynél a hőmérséklet csekély változása nagyobb elpárolgáshoz és lecsapódáshoz vezet, akkor a részrendszerek az egyébként lehetséges teljesítmény sokszorosát hívhatják le. A feltalálók elképzelése a magyarázathoz a térbeli eloszlás modelljét használja fel.The first system for introducing thermal energy into the soil produces the same effect in the presence of a suitable fluid. If the technique does not focus on the specific heat capacity of the soil and thus on the highest possible water content, but on choosing a water layer thickness at which a small change in temperature leads to greater evaporation and condensation, then the subsystems can draw on many times the otherwise possible performance. The inventors' idea uses a spatial distribution model to explain this.

Példaszerűen a talaj 60% szilárd anyagot, 20% fluidot és 20% pórust (hézagot) tartalmaz. Egy köbméter térfogatú föld esetén ez azt jelentené, hogy ha a fluid rétegvastagságát a megadott fluidarányt 100%-nak tekintve, erre vonatkoztatva 2,5%-kal akarjuk megváltoztatni, akkor a talajból 3,14 kWh hőenergiát kell kivonni.For example, soil contains 60% solids, 20% fluid and 20% pores (voids). In the case of a cubic meter of soil, this would mean that if we wanted to change the fluid layer thickness by 2.5%, assuming the given fluid ratio as 100%, then 3.14 kWh of thermal energy would have to be extracted from the soil.

F:\Ung_Be rarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Be rarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-6P489307DE-RÜ-6P489307DE-RÜ

Elméletileg egy köbméter kondenzációs teljesítménye, 32 napig fenntartva, a 4% fluidarányra csökkent tárolóközeg-térfogatot a 20%-os fluidarányra emelhetné. A 16% fluid kondenzációja 100 kWh hőegyenértéknek felelne meg, így egy hónapon belül megtermelné szinte minden fűtött, a fedőfelületnek megfelelő épületrész egy éves primerenergia-igényét.Theoretically, the condensation capacity of one cubic meter, maintained for 32 days, could increase the storage medium volume reduced to 4% fluid ratio to 20% fluid ratio. The condensation of 16% fluid would correspond to 100 kWh of heat equivalent, thus producing within one month the annual primary energy demand of almost all heated parts of the building corresponding to the roof surface.

Az oldalt és felfelé nyitott rendszerektől eltérően a magasabb hőmérsékletű, ezért legtöbbször kisebb sűrűségű víz, illetve vízpára nem emelkedhet fel a földfelszínre, és nem illanhat el.Unlike systems that are open to the sides and upwards, water or water vapor with a higher temperature and therefore usually less density cannot rise to the surface of the earth and evaporate.

Az energiabevezetéssel a talajban kialakuló vízgőzegyensúly egyfajta buborékban a harang alatt marad. A tárolt hő nem használódik el párolgási (evaporációs/transpirációs) folyamatokhoz, a felszín felé irányuló hőszállítás lényegesen lelassul. Mindamellett a megnövelt vízgőznyomás tartósan a szerves-ásványi talajfázisban abszorbeált fluid koncentrációjának csökkenéséhez vezet (relatív száradás).The water vapor balance formed in the soil by the energy input remains in a kind of bubble under the bell. The stored heat is not used for evaporation/transpiration processes, the heat transport towards the surface is significantly slowed down. However, the increased water vapor pressure leads to a permanent decrease in the concentration of fluid absorbed in the organic-mineral soil phase (relative drying).

A találmány preferált kialakításában a harang alakú burok és az adott esetben a kivett teljesítménytől és a szintvastagságtólZ-számtól függően méretezett nedvesítő rendszer a klíma-hőtárolóként betervezett talajtérfogat fölött, illetve körül közös, rétegszerű felépítéssel rendelkezik.In the preferred embodiment of the invention, the bell-shaped envelope and the humidification system, which is sized depending on the output and the level thickness Z-number, have a common, layer-like structure above and around the soil volume designed as a climate heat storage.

A rétegszerű felépítés sokféle változatban történhet, ezek a mindenkori peremfeltételektől függnek. A rétegszerű felépítés különösen a klíma-hőtárolóban található talaj mindenkori tulajdonságaitól függ.The layered structure can take many forms, depending on the prevailing boundary conditions. The layered structure depends in particular on the prevailing properties of the soil in the climate heat storage.

Felső és oldalsó szigetelésként legalább egy réteget mint párazáró réteget, vagy a legtöbb esetben egy párazáró réteget és egy befelé, a klíma-hőtároló felé néző további tágulóréteget mint funkcionális réteget kell elhelyezni.At least one layer as a vapor barrier layer, or in most cases a vapor barrier layer and an additional expansion layer facing inwards towards the climate heat storage system as a functional layer, must be installed as top and side insulation.

A rétegszerű felépítés a változatosan alkalmazható preferált kialakításban a felső tartományban például egy első, felső/külső és egy harmadik, alsó/belső, a klíma-hőtárolót felfelé határoló funkcionális réteget foglal magában.The layered structure in the preferred embodiment, which can be used in various ways, comprises, for example, a first, upper/outer and a third, lower/inner functional layer in the upper region, which delimits the climate-heat storage at the top.

A rétegszerű felépítés ebben a kialakításban a klíma-hőtároló oldalsó, körbefutó tartományában szintén egy első, oldalsó és egy harmadik, oldalsó, a klíma-hőtárolót határoló funkcionális réteggel van kiképezve.The layered structure in this design is also formed in the lateral, circumferential region of the climate heat storage with a first, lateral and a third, lateral functional layer delimiting the climate heat storage.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-7 P489307DE-RÜ-7 P489307DE-RÜ

Ezek a funkcionális rétegek védőrétegként és/vagy szigetelőrétegként és/vagy tágulórétegként és/vagy drénrétegként lehetnek kialakítva.These functional layers can be designed as a protective layer and/or an insulating layer and/or an expansion layer and/or a drain layer.

Az első és a harmadik réteg között párazáróként kiképzett második réteg megakadályozza a nedvesség/csapadék és a nedvesség/pára ellenőrizetlen be- és kihordását.The second layer, formed as a vapor barrier between the first and third layers, prevents the uncontrolled ingress and egress of moisture/precipitation and moisture/vapor.

A párazáró réteg alatt második rétegként általában a nedvesítő rendszer van elhelyezve, amelynek kialakítása előnyös módon ugyancsak réteges.The wetting system is usually placed as a second layer under the vapor barrier layer, and its design is also preferably layered.

A rétegfelépítés sokféle változata lehetséges. Mindig elhelyezendő a második réteg mint párazáró réteg és belül a nedvesítő rendszer.There are many variations of the layer structure. The second layer should always be placed as a vapor barrier and the wetting system inside.

Az első és a harmadik funkcionális réteget a felső tartományban - felül és alul -, illetve az első és a harmadik funkcionális réteget az oldalsó tartományban - belül és kívül - úgy lehet elhelyezni, hogy vagy mind a kettőt alkalmazzák, vagy csak a két funkcionális réteg egyikét alkalmazzák, ahol a fent leírtak szerint a legtöbb esetben a felső szigeteléshez mindig egy alsó, az oldalsó, körbefutó szigeteléshez pedig egy belső tágulóréteget helyeznek el funkcionális rétegként.The first and third functional layers in the upper region - above and below - and the first and third functional layers in the lateral region - inside and outside - can be placed either by using both or by using only one of the two functional layers, where, as described above, in most cases a lower expansion layer is always placed as a functional layer for the upper insulation, and an inner expansion layer is placed as a functional layer for the lateral, all-round insulation.

Ekkor az elhelyezett, előre meghatározott funkciójú funkcionális rétegek mind tágulórétegként, mind védőrétegként és/vagy szigetelőrétegként és/vagy drénrétegként lehetnek kiképezve.In this case, the placed functional layers with a predetermined function can be designed as both an expansion layer and a protective layer and/or an insulating layer and/or a drain layer.

Párazáróként a találmány preferált kialakításában párazáró fóliák, például egyszerű tófóliák, vagy sávalapok vízzáró betonból készült, felfekvő alaplemezzel, vagy hasonlók kerülhetnek alkalmazásra.In the preferred embodiment of the invention, vapor barrier films, such as simple pond films or strip sheets made of waterproof concrete with a supporting base plate, or the like, may be used as vapor barrier.

Párazáróként alkalmazott, vízzáró betonból készült alaplemezekhez - felső szigetelés megfelelően beépített sávalapok fölött - oldalsó szigetelés - nem szükséges a felső, illetve külső védelem vagy drénezés a torlódó nedvesség felszín alatti elvezetéséhez.For base plates made of waterproof concrete used as a vapor barrier - top insulation over properly installed strip boards - side insulation - no top or external protection or drainage is required to drain accumulated moisture below the surface.

A találmány preferált kialakításában a nedvesítő rendszerben elhelyezett nedvesítő hézagok kedvezőtlen szárazság vagy hűtési opciók esetén lehetővé teszik a kívánatos fluidháztartás előállítását.In a preferred embodiment of the invention, wetting gaps located in the wetting system allow the creation of the desired fluid balance in the event of unfavorable dryness or cooling options.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-8···::-8···::

P489307DE-RÜP489307DE-RÜ

A felső tartományban lévő első funkcionális réteg, illetve az oldalsó tartományban lévő külső funkcionális réteg a klíma-hőtároló ásványilag tömör lefedése esetén szintén elhagyhatónak számít.The first functional layer in the upper region and the outer functional layer in the lateral region can also be omitted if the climate-heat storage tank is covered with mineral-solid material.

A nedvesítő rendszer a tárolótérfogatba bevezetendő fluidot egy tartályból veszi ki. Ivóvíz, lebegő anyagoktól megtisztított esővíz vagy mésztelenített, szűrt talajvíz legtöbbször elegendő ahhoz, hogy ne tömje el a nedvesítő vezetékeknek legtöbbször a párazáró alatt található vízkivezetőit. A drénvezetékeket a klíma-hőtároló tárolótérfogata fölött lehetőleg egyenletesen kell fektetni, és hacsak lehet, perforált vezetékanyagból végtelenített módon kell kivitelezni.The humidification system draws the fluid to be fed into the storage volume from a tank. Drinking water, rainwater cleaned of suspended matter or decalcified, filtered groundwater is usually sufficient to prevent clogging of the humidification pipes, which are usually located under the vapor barrier. The drain pipes should be laid as evenly as possible above the storage volume of the climate-heat storage tank and, if possible, should be made of perforated pipe material in an endless manner.

A talajminőségből és a kívánt munkatartományból adódik a tetszés szerint manuálisan vagy automatikus adagoló készülékkel meghatározandó, beadagolandó szükséges fluid. Az elosztórendszerhez vivő vezeték visszacsapó szeleppel és számlálókészülékkel, valamint az elosztórendszer manuális nyitására és zárására szolgáló szerelvénnyel, előnyös módon ferde ülésű szeleppel van ellátva.The required fluid to be added, which can be determined manually or with an automatic dosing device, depends on the soil quality and the desired working range. The line leading to the distribution system is equipped with a check valve and a counter, as well as a device for manually opening and closing the distribution system, preferably an inclined seat valve.

A klíma-hőtárolóban a hőmérsékletnek és a klíma-hőtároló fluidtartalmú hőtároló közegének hőtároló képességére vonatkozó optimális tartomány abszolút és/vagy relatív nedvességének meghatározására legalább egy nedvességérzékelő és legalább egy hőmérséklet-érzékelő van elhelyezve. A bevitt és kivont hőmennyiségeket hőmennyiségszámlálók rögzítik. A talajban a fluid tárolókapacitása és ezzel a klíma-hőtároló kiürülési viselkedése is vezérelhető, szabályozható és így optimalizálható a kívánt üzemeltetési tartományban a nedvesítő rendszer által. A felügyelet a legegyszerűbb esetben automatikus különbözetszabályozással történhet.In the climate heat storage tank, at least one humidity sensor and at least one temperature sensor are arranged to determine the temperature and the absolute and/or relative humidity of the optimum range for the heat storage capacity of the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage tank. The heat input and output are recorded by heat meters. The storage capacity of the fluid in the ground and thus the discharge behavior of the climate heat storage tank can be controlled, regulated and thus optimized in the desired operating range by the humidification system. In the simplest case, monitoring can be carried out by automatic differential control.

A klíma-hőtárolót lefelé egy gallérvonal határolja, amely megfelel az oldalsó körbefogás alsó végének. A lefedés a klíma-hőtárolót felfelé határolja el.The climate heat storage tank is bounded downwards by a collar line which corresponds to the lower end of the lateral surround. The cover delimits the climate heat storage tank upwards.

Az első rendszernek a klíma-hőtárolóban található, a hőenergia bevitelére szolgáló részrendszere például kígyózó csőköteg, többrétegű, részben vagy teljes felületen átfolyást megengedő polimer lemezek és hasonlók.The subsystem of the first system, located in the climate heat storage, serving to input thermal energy, is, for example, a serpentine tube bundle, multilayer polymer sheets allowing flow over part or the entire surface, and the like.

Csőkötegek alkalmazásánál a talajbeli csőkötegeket, a második rendszernek a klímahőtárolóban található, kivételre szolgáló részrendszerét és az első rendszernek a klímahőtárolóban található, a klíma-hőtároló fluidtartalmú hőtároló közegébe való hőenergiaF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docWhen using pipe bundles, the pipe bundles in the ground, the extraction subsystem of the second system located in the climate heat storage and the heat energy transfer to the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage of the first system located in the climate heat storage are used.

-9...,.-9...,.

P489307DE-RÜ :* Η* bevezetésre szolgáló részrendszerét vízszintesen és előnyös módon rétegszerűen, előre megadható, a mindenkori alkalmazási feltételektől függő távolságban kell lefektetni.P489307DE-RÜ :* The Η* introduction subsystem must be laid horizontally and preferably in layers, at a pre-defined distance depending on the current application conditions.

A klíma-hőtároló beviteli és kivételi szintjei között fekvő talpainak a távolsága/vastagsága különösen a talaj összetételéből adódik.The distance/thickness of the bases between the input and output levels of the climate thermal storage system depends in particular on the composition of the soil.

Tapasztalati szabály például, hogy kevéssé szívó talajokban (kavicsos homok) kb. 50 cm távolsággal, erősen szívó talajokban (lösz, agyag) pedig kb. 25 cm magasságbeli távolsággal kell a földben a csőköteget elhelyezni.A rule of thumb, for example, is that in low-absorbent soils (gravelly sand) the pipe bundle should be placed in the ground at a distance of approximately 50 cm, and in highly absorbent soils (loess, clay) at a height of approximately 25 cm.

Az elrendezés előnyben részesített módja a vízszintes, a földben lévő csőköteg változó áramlásirányában.The preferred arrangement is a horizontal, underground pipe bundle with varying flow direction.

Hőbeviteli szint fölött hőkivételi szint található stb. A találmány preferált kivitelében legfelső szintként hőkivételi szint helyezkedik el.Above the heat input level there is a heat extraction level, etc. In the preferred embodiment of the invention, the heat extraction level is located as the topmost level.

A felmelegített és a friss pára-/nedvességkoncentráció között kedvezőnek tekintett sűrűségkülönbség a felső szintek felé ható megfelelő felhajtóerő és a klíma-hőtárolón belüli energiatranszfer által így gyorsítja a szubsztrátumba a kivételi ponton, illetve a kivételi szinten bepárologtatott, felemelkedett víz kondenzációját és adszorpcióját. Ebből az okból a klíma-hőtárolóban felső szintként a második rendszer egyik hökivételi szintje helyezkedik el.The density difference between the heated and fresh moisture/humidity concentration, which is considered favorable, accelerates the condensation and adsorption of the evaporated, rising water into the substrate at the extraction point or extraction level, through the corresponding buoyancy force acting towards the upper levels and the energy transfer within the climate heat storage. For this reason, one of the heat extraction levels of the second system is located as the upper level in the climate heat storage.

Az épület energiaközpontja első rendszerének a klíma-hőtárolóban fekvő, a hőenergia bevitelére szolgáló részrendszere lehet az EP 1 523 223 szerinti rendszer-sugárzó elem is.The subsystem of the first system of the building's energy center, located in the climate heat storage, serving to input thermal energy, may also be the system radiating element according to EP 1 523 223.

Talajszondák alkalmazása esetén a klíma-hőtároló fluidtartalmú hőtároló közegébe hőenergia bevezetésére szolgáló, a klíma-hőtárolóban található első részrendszer talajszondáinak elrendezése függőleges, előnyös módon több talajszonda alkalmazása esetén függőleges, egymástól előre megadható távolságban.In the case of using soil probes, the arrangement of the soil probes of the first subsystem located in the climate heat storage, which serves to introduce thermal energy into the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage, is vertical, preferably vertical in the case of using several soil probes, at a pre-specified distance from each other.

Legalább egy vagy több rendszer-sugárzó elem alkalmazása esetén, mint az első rendszernek a klíma-hőtároló fluidtartalmú hőtároló közegébe hőenergia bevezetésére szolgáló, a klíma-hőtárolóban található első részrendszere, a rendszer-sugárzó elem(ek) elrendezése vízszintes és/vagy függőleges, előre megadható távolságban.In the case of using at least one or more system radiating elements as the first subsystem of the first system for introducing thermal energy into the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage, located in the climate heat storage, the arrangement of the system radiating element(s) is horizontal and/or vertical, at a pre-defined distance.

F:\Ung_Bera rbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Bera rbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 10P489307DE-RÜ- 10P489307DE-RÜ

Végül az eljárás preferált kialakításában a hőenergia bevitelére szolgáló részrendszer előremenő ága és a hőenergia kivételére szolgáló részrendszer visszatérő ága átvezetésre kerül a klíma-hőtároló fluidtartalmú hőtároló közegén, közege mellett/felett, közegétől távol elhelyezett egy vagy több kontaktusos tartályon vagy kontaktusos szakaszon, ahol szintén hőenergiát szállító/tároló fluid található.Finally, in the preferred embodiment of the method, the forward branch of the subsystem for inputting heat energy and the return branch of the subsystem for extracting heat energy are passed through the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage, through one or more contact tanks or contact sections located next to/above its medium, distant from its medium, where a fluid transporting/storing heat energy is also located.

Elérhető az épület energiaközpontja első rendszerének ingadozó hőbevitele, illetve a második rendszerének ingadozó hőkivétele által jellemzett görbék simítása.Smoothing of the curves characterized by the fluctuating heat input of the first system of the building's energy center and the fluctuating heat output of the second system is available.

Az energiabevitelt javító és a kivételi teljesítményt fokozó hatása van e helyen a fluid, előnyös módon víz, fajlagos hőkapacitása/hővezető képessége kihasználásának.The utilization of the specific heat capacity/thermal conductivity of the fluid, preferably water, has the effect of improving energy input and increasing extraction performance.

A hőenergia bevitelére szolgáló első részrendszer előremenő ága és a hőenergia kivételére szolgáló második részrendszer visszatérő ága a legegyszerűbb esetben vízzel töltött tartályokba beépített, ellentétes áramlásirányú csőkötegekként kerül kivitelezésre.In the simplest case, the flow branch of the first subsystem for the input of thermal energy and the return branch of the second subsystem for the extraction of thermal energy are implemented as pipe bundles with opposite flow directions installed in water-filled tanks.

A kereskedelemben szokásosak például akár tízezer litert befogadó, betonból vagy fröccsöntéses eljárással készülő, beépített csőkötegekkel vagy csatlakoztatott lemezes hőátadó rendszerekkel kiegészített tartályok vagy földtartályok.For example, tanks or earth tanks with a capacity of up to ten thousand liters, made of concrete or injection molding, with built-in tube bundles or connected plate heat transfer systems, are common in the trade.

Példaszerűen a termikus napkollektorokból az első részrendszer vezetékein keresztül bekerülő nagy energiabevitel sokkal hatásosabban adható le a kontaktusos tartályban, mint a klíma-hőtárolóban.For example, the large energy input from the thermal solar collectors through the pipes of the first subsystem can be released much more effectively in the contact tank than in the climate thermal storage tank.

A kontaktusos tartályból az ott tárolt energiafölösleg éjszaka kitárolható, illetve áttárolható a klíma-hőtároló tárolóközegébe.The excess energy stored in the contact tank can be released at night or transferred to the storage medium of the climate-heat storage tank.

A folyamatos bevitel mellett a pufferezés kap jelentőséget, mint már a párolgási hő felhasználásánál is, a hőenergia készenlétbe helyezésénél.In addition to continuous input, buffering is also important, as is the case with the use of evaporation heat, when making thermal energy available.

Kontaktusos tartályokkal a hatásfokok sokszor magasabbak, mivel a klíma-hőtárolóbeli hőmérsékletek összességükben a hőszivattyú jár/áll üzemállapotokra vonatkoztatva kisebb ingadozásoknak vannak kitéve, és jobban beállítható az optimális hatásfokhoz szükséges hőmérséklet-változás. A hőszivattyús rendszer így hatékonyabban üzemeltethető a kontaktusos tartállyal.With contact tanks, efficiencies are often higher, as the temperatures in the climate thermal storage tank are subject to smaller fluctuations overall in relation to the heat pump on/off operating states, and the temperature change required for optimal efficiency can be better adjusted. The heat pump system can therefore be operated more efficiently with the contact tank.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Be rny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Be rny_ll.doc

-11 ···: . ...-11 ···: . ...

P489307DE-RÜ T *’·* · *P489307DE-RÜ T *’·* · *

Preferált, hogy az előre megadható távolságok a klíma-hőtárolóban vízszintesen, rétegszerűen elhelyezett csőkötegek és/vagy függőlegesen elrendezett talajszondák és/vagy más energiaforrások között a klíma-hőtárolóba kontaktusos tartály vagy kontaktusos szakasz integrálása esetén nagyobbak lehetnek, vagy egyes szintek teljesen elhagyhatók, és maguk a tárolók térben kisebbre méretezhetők.It is preferred that the pre-defined distances between the horizontally, layered pipe bundles and/or vertically arranged soil probes and/or other energy sources in the climate heat storage can be larger when a contact tank or contact section is integrated into the climate heat storage, or that some levels can be omitted completely and the storages themselves can be made smaller in space.

Az első rendszer a klíma-hőtárolóba hőenergia bevitelére szolgáló első, a föld alatti hőtárolón kívül eső, adott esetben hidraulikai úton elválasztandó részrendszerével egy termikus szolárberendezés és/vagy fotovoltaikus berendezés hűtő abszorbere és/vagy más rendszerek kicsatolható folyamathőjén alapuló rendszer és vagy hagyományos hőtermelő/ klímaberendezés.The first system, with its first subsystem outside the underground heat storage, which may be hydraulically separated, is a system based on the cooling absorber of a thermal solar system and/or a photovoltaic system and/or the extractable process heat of other systems and/or a conventional heat generator/air conditioner.

A hőenergia kivételére szolgáló második részrendszer a klíma-hőtárolón kívül mint hőszivattyú-berendezés vagy a hőenergia kivételére szolgáló hagyományos rendszer kiegészül szivattyúcsoporttal, az ahhoz tartozó hőcserélővel vagy hasonlókkal.The second subsystem for extracting heat energy, in addition to the climate heat storage, is supplemented as a heat pump device or a conventional system for extracting heat energy with a pump group, the associated heat exchanger or the like.

A hőenergia kivételére szolgáló második részrendszer - hőszivattyú-berendezésként kivitelezve - a második rendszernek a klíma-hőtárolón kívül elhelyezkedő részrendszerével szintén felhasználható hőenergiának a klíma-hőtárolóba történő bevitelére (hűtő funkció). Egy megfelelő átkapcsolás biztosítja a hőszivattyú-berendezésen keresztül úgy a fűtőüzemet, mint a hűtőüzemet egy csatlakoztatott klímaberendezéssel együttműködve.The second subsystem for extracting heat energy - designed as a heat pump system - can also be used with the subsystem of the second system located outside the climate heat storage to feed heat energy into the climate heat storage (cooling function). A suitable switchover ensures both heating and cooling operation via the heat pump system in cooperation with a connected air conditioning system.

A 20. szabadalmi igénypont szerinti ehhez tartozó eljárás útján a klíma-hőtároló hőtároló közegének a hőtároló képessége felügyelet alatt áll, vezérlődik és szabályozódik. A rendszer optimalizálása úgy történik, hogy a klíma-hőtárolóba a nedvesítő rendszeren keresztül fluid kerül bevezetésre, ezáltal az épület energiaközpontját - a klíma-hőtárolóra ható fizikai peremfeltételektől függően - az üzemeltetéshez kedvező tartományban tartjuk.By means of the method according to patent claim 20, the heat storage capacity of the heat storage medium of the climate heat storage is monitored, controlled and regulated. The system is optimized by introducing fluid into the climate heat storage via the humidification system, thereby keeping the energy center of the building - depending on the physical boundary conditions acting on the climate heat storage - in a range favorable for operation.

Az új eljárás a 20. szabadalmi igénypont tárgyi körének jellemzőire tekintettel azzal van jellemezve, hogy a klíma-hőtároló telítetlen fluidot tartalmazó hőtároló közegébe az első rendszeren keresztül hő kerül bevezetésre, ami a klíma-hőtárolón belül lényegében egyforma, normális légnyomás mellett először a hőtároló közeg és a fluid felmelegedéséhez és ugyanakkor a fluid elpárolgásához vezet, ami által a cseppfolyós és gáz halmazállapotú fluid mindenkori fajlagos hőkapacitása/ párolgási entalpiája útján a klíma-hőtárolóban hőmennyiség tárolható, valamint a nyomáskiegyenlítésre törekedve a levegőben mozog, ez a hőmennyiség a második rendszeren át először a fluid lecsapódása, majd azután a klímaThe new method is characterized in that, with regard to the characteristics of the subject matter of patent claim 20, heat is introduced into the heat storage medium of the climate heat storage containing an unsaturated fluid through the first system, which, under essentially the same, normal air pressure within the climate heat storage, first leads to the heating of the heat storage medium and the fluid and at the same time to the evaporation of the fluid, whereby a quantity of heat can be stored in the climate heat storage through the specific heat capacity/enthalpy of evaporation of the liquid and gaseous fluid at any given time, and moves in the air in an effort to equalize the pressure, this quantity of heat is first transferred through the condensation of the fluid through the second system, and then through the climate

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 12P489307DE-RÜ hőtároló hőtároló közegének és a klíma-hőtárolóban található fluidnak a lehűlése mellett kivételre kerül a hő épület energiaközpontjában történő felhasználásához, a klíma-hőtároló hőtároló közege hőtároló képességének vezérlése és szabályozása mellett azáltal, hogy a klíma-hőtárolóba nedvesítő rendszeren keresztül fluid kerül bevezetésre, hogy az épület energiaközpontját - a klíma-hőtárolóra ható fizikai peremfeltételektől függően - az üzemeltetéshez kedvező tartományban tartsa.- In addition to cooling the heat storage medium of the 12P489307DE-RÜ heat storage and the fluid in the climate heat storage, the heat is extracted for use in the energy center of the building, in addition to controlling and regulating the heat storage capacity of the heat storage medium of the climate heat storage by introducing fluid into the climate heat storage through a humidification system in order to keep the energy center of the building - depending on the physical boundary conditions acting on the climate heat storage - in a range favorable for operation.

Preferált módon a fluid lecsapódása automatikusan a klíma-hőtároló visszanedvesedéséhez vezet.Preferably, the condensation of the fluid automatically leads to the rewetting of the climate heat storage.

Az egyidejű hőbevitel és hőkivétel a tárolóközeg és a fluid hőmérsékletének rétegenként! emelkedéséhez vagy csökkenéséhez, majd azután a rétegekben beálló hőmérséklet-/ nyomáskülönbség útján a klíma-hőtárolóban lévő fluid alulról felfelé való elpárolgásához vagy lecsapódásához vezet.The simultaneous heat input and heat output leads to an increase or decrease in the temperature of the storage medium and the fluid layer by layer, and then to the evaporation or condensation of the fluid in the climate heat storage from bottom to top through the temperature/pressure difference in the layers.

Fordítva, a második részrendszeren lecsapódott fluid a csökkenő hőmérséklet mellett a gőznyomáshoz képest relatíve erősödő adszorbciós hatás következtében egyenletesen eloszlik a tárolóközeg szilárd alkotórészeinek a felületén. A hőbevitelre szolgáló első részrendszer közelébe érve a fent ismertetett folyamat újra kezdődik.Conversely, the fluid condensed on the second subsystem is evenly distributed on the surface of the solid components of the storage medium due to the increasing adsorption effect relative to the vapor pressure at decreasing temperature. When approaching the first subsystem for heat input, the process described above begins again.

Ezzel a fizikai paraméterek változása a klíma-hőtárolóban a földfelszínen is létező paraméterek útján a talajtestben technikailag hasznosítható.This means that the change in physical parameters in the climate heat storage can be technically utilized in the soil body through parameters that also exist on the earth's surface.

A klíma-hőtároló feltöltésénél - ez alatt hőenergia bevitelét értve az első rendszeren keresztül, ami például egy szolárberendezés - a harang alatt a hőmérséklettől függő vízgőzegyensúly áll be.When the climate heat storage tank is filled - meaning the input of thermal energy through the first system, which is, for example, a solar system - a temperature-dependent water vapor balance is established under the bell.

A harang - felső és oldalsó, a páradiffúziót megakadályozó lefedés - ezért csökkenti a levegő-/vízgőzelegy gáz-/vízmolekuláinak molekuláris saját mozgása miatti energiaveszteséget a klíma-hőtárolóban. A beltérben definiálható, a környezettől felfelé és oldalt gázt át nem eresztő módon elhatárolt, lefelé nyitott klíma-hőtároló tér létesül.The bell - the upper and lateral covering that prevents vapor diffusion - therefore reduces the energy loss due to the molecular self-motion of the gas/water molecules of the air/water vapor mixture in the climate heat storage. A climate heat storage space that can be defined indoors, separated from the environment in a gas-impermeable manner at the top and sides, and open downwards, is created.

A lefelé irányuló szabad utat nem szabad elzárni az állandóan felszíni vizet vezető rétegek gallérvonalába való belépéssel, mivel különben zárt rendszerrel lenne dolgunk.The free path downwards must not be blocked by entering the collar line of the layers that constantly carry surface water, otherwise we would be dealing with a closed system.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-13• · ·-13• · ·

P489307DE-RÜ : P489307DE-RÜ :

A lefelé nyitott beltér azonban a harang alatt megakadályozza a levegő-Zvízgőzkeverék felemelkedését a földfelszínre, és ezáltal a tárolóközeg kiszáradását is. A rendszerben a hőmérséklet növekedése kényszerítőén a tapadóvíz csökkenéséhez vezet.However, the downward-open interior space under the bell prevents the air-water vapor mixture from rising to the ground surface and thus the drying out of the storage medium. The increase in temperature in the system inevitably leads to a decrease in the adhering water.

Ha most az energiabevitel nem besugárzással történik a felszín felől, hanem a harangtérfogat alsó részének felmelegedésével az első, a hőt bevivő rendszeren át, akkor ott következésképpen nő a hőmérséklet és vele a vízgőz-koncentráció, ugyanakkor csökken a fluidkoncentráció és -sűrűség.If the energy input does not occur by radiation from the surface, but by heating the lower part of the bell volume through the first heat input system, then the temperature there will consequently increase and with it the water vapor concentration, while the fluid concentration and density will decrease.

A találmány a gőzbuboréknak a hőtároló közeg rétegenként! hőmérséklet-növekedésétől függő képződését használja ki.The invention utilizes the formation of a vapor bubble depending on the temperature increase of the heat storage medium layer by layer.

Míg a vízpárát az összehasonlító példában a légkörben először a szél elosztja, később pedig a pára köddé és felhőkké kondenzálódhat, már egy hőszivattyú sóoldatvezetékével történő energiakivétel is elegendő ahhoz, hogy a pára vízzé kondenzálódjon.While the water vapor in the comparative example is first distributed in the atmosphere by the wind and can later condense into fog and clouds, the energy extraction with a heat pump brine line is sufficient to condense the vapor into water.

Eközben érdekes, hogy a folyamatok normális légnyomáson zajlanak le, ezért 1 I víz kb. 20 °C-on mintegy 0,3 m3 párából kondenzálódik. Ezért az is világossá válik, hogy egy zárt rendszer ezt a nagyságrendet normális légnyomáson nem képes teljesíteni. Zárt rendszerekben a felmelegedés által akaratlan gáznyomás-növekedés következik be, és ezáltal legalább részben megszűnik a klíma-hőtárolóbeli koncentrációeltolódások és a koncentráció-kiegyenlítődés hatása.Meanwhile, it is interesting that the processes take place at normal atmospheric pressure, so 1 l of water condenses from about 0.3 m 3 of vapor at about 20 °C. Therefore, it also becomes clear that a closed system cannot achieve this magnitude at normal atmospheric pressure. In closed systems, warming causes an unwanted increase in gas pressure, and thus the effect of concentration shifts and concentration equalization in the climate heat storage is at least partially eliminated.

Az itt taglaltak szerinti nyílt rendszerben - párazáró, de alul nyitott klíma-hőtároló - előidézett gőzeloszlás leginkább egy szaunabeli vízfelöntéshez hasonlítható. A klíma-hőtárolóban csupán a harang alatti sűrűség- és gőznyomáskülönbség, összekapcsolódva a magasról az alacsony hőszint felé történő természetes energiamozgással, egyre újabb vízpárát szállít a kivételi szintekre.The steam distribution produced in the open system discussed here - a vapor-tight but open-bottomed climate-thermal storage - can best be compared to pouring water into a sauna. In the climate-thermal storage, only the density and vapor pressure difference under the bell, combined with the natural energy movement from high to low heat levels, transports more and more water vapor to the extraction levels.

Míg a párolgás a természetben a felhőképződést és az esőhullást mozdítja elő, a kivételi szint, amely mindig a beviteli szint fölött helyezkedik el, a telítettségig teleszívja magát vízzel.While evaporation in nature promotes cloud formation and rainfall, the extraction level, which is always above the intake level, fills itself with water until it is saturated.

A bevitel és a kivétel azonban nem folytatható a végtelenségig. Mivel a szokásos dimenzióknál éves szinten négyzetméterenként 40-100 kWh fűtő- és hűtőenergia-igénnyel kell számolni, világossá válik a találmány lényeges előnye. Az abszolút 14-28% közötti fluidarányból 4% vezethető át gáz halmazállapotból cseppfolyóssá. Nyolc nap alatt egy m3 However, the input and output cannot be continued indefinitely. Since, with standard dimensions, an annual heating and cooling energy requirement of 40-100 kWh per square meter is to be expected, the significant advantage of the invention becomes clear. Of the absolute fluid ratio of 14-28%, 4% can be converted from the gaseous state to the liquid state. In eight days, one m 3

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 14P489307DE-RÜ hőtároló közegből és a fluid telítetlen részéből az éves energiaszükséglet egynegyedét lehet fűtéshez kivonni vagy azokba hűtés céljából bevinni.- 14P489307DE-RÜ A quarter of the annual energy requirement can be extracted from the heat storage medium and the unsaturated part of the fluid for heating or introduced into them for cooling.

Egyetlen ismert rendszer sem rendelkezik ezekkel a paraméterekkel és megközelítően állandó bevitellel/kivétellel mind a hőenergia-mennyiségre, mind pedig a klíma-hőtárolóbeli hőmérsékletre vonatkozóan. A hőszivattyú-technológia alkalmazásának gazdaságossági minősége ezzel eddig nem realizálható tartományokba nyomul előre.No other known system has these parameters and an approximately constant input/output for both the amount of thermal energy and the temperature in the climate thermal storage. This pushes the economic quality of the application of heat pump technology into previously unachievable ranges.

A tapasztalat szerint tervezők és szerelők abból indulnak ki, hogy a fűtőberendezések szeptember 1. és a következő év április 30. között évente 2000 üzemórát üzemelnek. Ebből napi kb. 8 üzemóra adódik egy berendezésre vonatkozóan, néha valamennyivel több, néha valamennyivel kevesebb.According to experience, designers and installers assume that heating systems operate for 2,000 operating hours per year between September 1 and April 30 of the following year. This equates to approximately 8 operating hours per day for a system, sometimes a little more, sometimes a little less.

Eredményként tehát világos, hogy a tervezők előzetes adatai a legmesszebbmenőkig megegyeznek a természetes feltételekkel. Ugyanúgy, mint az épületgépészeti rendszerek méretezésénél, felismerhető a klímaelőírásokhoz való közelítés. Egymással összehangolva a leggazdaságosabb, mert a legcsekélyebb munkaráfordítással járó megoldások adódnak.As a result, it is clear that the preliminary data of the designers are as close as possible to the natural conditions. Just as in the sizing of building mechanical systems, the approximation to the climate regulations can be recognized. When coordinated with each other, the most economical solutions are obtained, because they involve the least amount of work.

A taglalt összefüggéssel megmutatkoznak a hőszivattyú-használathoz optimalizált rendszerek méretezésének a kritériumai. A tárolóközeget arra a víztartalomra kell beállítani, amelyben a párolgás sebessége megközelítően megfelel a lecsapódás sebességének. Ennek a beállításnak az az eredménye, hogy viszonylag hosszú időn keresztül az első részrendszer beviteli tartományában elpárolgó fluid a második részrendszer kivételi tartományában lecsapódik.The above relationship shows the criteria for sizing systems optimized for heat pump use. The storage medium must be set to a water content at which the evaporation rate approximately corresponds to the condensation rate. The result of this setting is that the fluid that evaporates in the inlet region of the first subsystem over a relatively long period of time condenses in the outlet region of the second subsystem.

Ez a folyamat nem annyira a hőmérséklet-változással, hanem inkább a szinteken található vízrész koncentrációjának változásával tűnik ki. Az eredmény az, hogy a második részrendszerben a talphőmérséklet a hőkivételhez képest nem lineárisan csökken, hanem szakaszokon, napokon keresztül lehetővé teszi a hőszivattyú ellátását megközelítőleg azonos sóoldat-paraméterekkel. A részrendszerek szintjei között hőmérséklet- és gőznyomásesés áll fenn, a szabad pórustéren vagy filccsatornákon keresztül átszállítódik a vízpára. Ezzel teljesül a feladat, hogy a hőenergiát a lehető legkisebb méretű közegtárolóval folyamatosan, a hőszivattyúk optimális munkatartományára beállítva lehessen lehívni.This process is not so much characterized by a change in temperature, but rather by a change in the concentration of the water portion at the levels. The result is that in the second subsystem the base temperature does not decrease linearly compared to the heat extraction, but rather allows the heat pump to be supplied with approximately the same brine parameters over periods and days. There is a temperature and vapor pressure drop between the levels of the subsystems, and the water vapor is transported through the free pore space or felt channels. This fulfills the task of continuously extracting thermal energy with the smallest possible medium storage, adjusted to the optimal operating range of the heat pumps.

Figyelembe veendő, hogy ha az első részrendszeren át megfelelően hosszú időtartamon át hőbevezetés történik, és a teljes tárolótérben csekély rétegvastagság és vízarány áll be, a hőszivattyú elindításakor mégis eljegesedhetnek a kivételi vezetékek. Ennek oka az, hogy a fluidtartalom a második részrendszer vezetékeinek a tartományában a hökivétel kezdetéhezIt should be noted that if heat is introduced through the first subsystem for a sufficiently long period of time and a low layer thickness and water content are achieved in the entire storage space, the withdrawal lines may still freeze when the heat pump is started. This is because the fluid content in the area of the lines of the second subsystem is too low for the start of heat withdrawal.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 15P489307DE-RÜ túl alacsony koncentrációra csökkent. A képződő kondenzátum nem oszlik el azonnal a meleg, száraz, a kivételi vezetékeket körülvevő homokrétegre. Az eljegesedést úgy kell megelőzni, hogy néhány perccel a hőszivattyú üzembevétele előtti ideig a nedvesítő rendszer segítségével csekély mennyiségű vizet vezetünk be. Létrejön a kondenzátum elosztásához szükséges keresztmetszet. A párolgás, diffúzió, lecsapódás és eljegesedés nem a kivételi vezetékeket körülvevő, a diffúziót elősegítő homokrétegekben, hanem a szándéknak megfelelően a beviteli és kivételi szintek között megy végbe.- 15P489307DE-RÜ has been reduced to a concentration that is too low. The condensate that forms is not immediately distributed over the warm, dry sand layer surrounding the extraction pipes. Icing can be prevented by introducing a small amount of water using the humidification system a few minutes before the heat pump is put into operation. This creates the cross section required for the distribution of the condensate. Evaporation, diffusion, condensation and icing do not take place in the diffusion-promoting sand layers surrounding the extraction pipes, but as intended, between the inlet and extraction levels.

Igényes elemzési módszerek nélkül beállíthatók a hőtároló közegből meghatározott hőmérsékletgörbékből az optimális gőzkoncentrációk, az úgynevezett kondenzhökészletek. Ha kialakult a tárolóközegben előírt érték, a nedvesítés megszakad.Without sophisticated analysis methods, the optimal steam concentrations, the so-called condensation heat sets, can be set from the temperature curves determined from the heat storage medium. Once the required value has been reached in the storage medium, humidification is interrupted.

A harang alatt megfogott vízpára, illetve az abban tárolt hő nem, vagy csak kerülőutakon például oldalt, az oldalsó szigetelés alatt eltávozó pára - kerül a földfelszínre. A höszállítás lelassítása párazáróval, a felső és oldalsó tartomány szigetelésével, elegendő ahhoz, hogy teljesüljenek a klíma-hőtárolóval szemben támasztott követelmények.The water vapor trapped under the bell and the heat stored in it do not reach the ground surface, or only via bypass routes, for example, the vapor escaping from the side, under the side insulation. Slowing down the heat transfer with a vapor barrier and insulating the upper and side areas is sufficient to meet the requirements of the climate heat storage.

A találmány ezzel az alábbiakra nézve:The invention thus relates to the following:

a) a fluidtartalmú hőtároló közeg párolgási hőjének elsődleges felhasználása,a) primary use of the heat of evaporation of the fluid-containing heat storage medium,

b) a helyigény jelentős csökkenése,b) significant reduction in space requirements,

c) a beviteli és kivételi ciklusok folytonossága,c) continuity of input and output cycles,

d) a hőszivattyúk számára optimalizált hőforrás-hőmérséklet,d) optimized heat source temperature for heat pumps,

e) a primerenergia-szükséglet csökkenése,e) reduction in primary energy demand,

f) egyidejű használati lehetőség klíma- és/vagy használativíz- és/vagy fűtőrendszerekben teljesen új alternatívát jelent.f) simultaneous use in air conditioning and/or domestic water and/or heating systems represents a completely new alternative.

A találmány az alábbiakban egy kivitelezési példán, a hozzá tartozó ábrák alapján kerül részletesebb ismertetésre.The invention will be described in more detail below with reference to an exemplary embodiment and the accompanying drawings.

Az ábrák:The figures:

1. ábra példaszerű épület-energiaközpont klíma-hőtárolóval;Figure 1: exemplary building energy center with climate heat storage;

F:\Ung_Be rarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Be rarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 16P489307DE-RÜ- 16P489307DE-RÜ

...j ♦ * · « ·** • ·<«* « ·...j ♦ * · « ·** • ·<«* « ·

1A ábra Figure 1A nagyított sematikus metszetábrázolás - függőleges metszet - a klíma-hőtároló felső lefedése rétegsorának első kivitelezési példájáról; enlarged schematic cross-section - vertical section - of the first example of the construction of the upper layer of the climate-thermal storage; 2. ábra Figure 2 nagyított sematikus metszetábrázolás - függőleges metszet - a klíma-hőtároló felső lefedése rétegsorának második kivitelezési példájáról; enlarged schematic cross-section - vertical section - of the second example of the construction of the upper layer of the climate-thermal storage; 3. ábra Figure 3 nagyított sematikus metszetábrázolás - függőleges metszet - a klíma-hőtároló felső lefedése rétegsorának harmadik kivitelezési példájáról; enlarged schematic sectional view - vertical section - of the third example of the construction of the upper layer of the climate-thermal storage; 4. ábra Figure 4 nagyított sematikus metszetábrázolás - függőleges metszet - a klíma-hőtároló felső lefedése rétegsorának negyedik kivitelezési példájáról; enlarged schematic sectional view - vertical section - of the fourth example of the construction of the upper layer of the climate-thermal storage; 5A, 5B ábra Figure 5A, 5B nagyított sematikus metszetábrázolás - 5A: függőleges metszet,. 5B: vízszintes metszet - a klíma-hőtároló oldalsó lefedése rétegsorának ötödik kivitelezési példájáról; enlarged schematic sectional view - 5A: vertical section, 5B: horizontal section - of the fifth embodiment of the layer series of the side cover of the climate-heat storage; 6. ábra Figure 6 nagyított sematikus metszetábrázolás - függőleges metszet - a klíma-hőtároló felső és oldalsó lefedése rétegsorának hatodik kivitelezési példájáról; enlarged schematic sectional view - vertical section - of the sixth example of the construction of the upper and lateral covering of the climate-thermal storage; 7. ábra Figure 7 hőszivattyúk fűtőteljesítményének (kW) diagramja a hőforrás-hőmérséklet függvényében (°C) [forrás: Elcotherm AG, Svájc] diagram of heat pump heating capacity (kW) versus heat source temperature (°C) [source: Elcotherm AG, Switzerland]

Az 1. ábra egy épület energiaközpontját mutatja, az 1A ábra kinagyítva ábrázolja a rétegszerű felépítést az első kivitelezési példa felső tartományában (600).Figure 1 shows the energy center of a building, Figure 1A shows an enlarged view of the layered structure in the upper region (600) of the first embodiment.

Az 1. ábrán a hőenergia bevitelére szolgáló első rendszer (10) látható. Egy második rendszer (20) hőenergia kivételére szolgál, ahol a rendszerek (10, 20) a mindenkori hőt behordó és kivevő részrendszereikkel egy klíma-hőtárolóba (80) vannak integrálva.Figure 1 shows a first system (10) for inputting thermal energy. A second system (20) is used for extracting thermal energy, where the systems (10, 20) are integrated with their respective heat input and output subsystems into a climate heat storage system (80).

A klíma-hőtároló (80) épület alatt, mint az ábrázolt kivitelezési példában az épület melletti földben, vagy akár mint egy magaságyás, részben a föld fölött/a talajon kívül is létesíthető. A beviteli és kivételi szint közötti térben éppen olyan mennyiségű föld van betervezve, amennyi az egyeztetett hőátmenethez szükséges optimális tárolókapacitássalZ-diffúzióval rendelkezik.The climate heat storage (80) can be installed under the building, as in the illustrated embodiment in the ground next to the building, or even as a raised bed, partly above/outside the ground. In the space between the input and output levels, just the amount of soil is planned that has the optimal storage capacity Z-diffusion required for the agreed heat transfer.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 17P489307DE-RÜ Γ *- *- 17P489307DE-RÜ Γ *- *

A hőenergia bevitelére szolgáló első rendszerként az 1. ábrán példaszerűen termikus szolárberendezés (10) van ábrázolva előremenő vezetékkel (10VL) és visszamenő vezetékkel (10RL).As a first system for the input of thermal energy, a thermal solar installation (10) is shown in Figure 1 by way of example with a flow line (10VL) and a return line (10RL).

A klíma-hőtárolóból (80) történő hőenergia-kivételre szolgáló második rendszerként itt példaszerűen hőszivattyú-berendezés (20) van ábrázolva előremenő sóoldatvezetékkel (20VL) és visszamenő sóoldatvezetékkel (20RL). A 10VL, 10RL és 20VL, 20RL szolár- és sóldatvezetékek külön-külön kivitelezett rendszerek.As a second system for extracting thermal energy from the climate heat storage tank (80), a heat pump system (20) is shown here by way of example with a brine supply line (20VL) and a brine return line (20RL). The solar and brine lines 10VL, 10RL and 20VL, 20RL are separate systems.

Az ismert hőszivattyúrendszerek elve szerinti megfelelő hőcserélőkön keresztül a hőszivattyú-berendezésben (20) (nincs pontosabban ábrázolva) a kivont hőenergia használhatóvá válik egy hőfogyasztó, például fűtés, opcionálisan használati víz számára, ahol az 1. ábra elvileg mutat egy hőágat (30) előremenő és visszamenő ággal (30VL/30RL), amely pontosabban nem ábrázolt hőfogyasztókhoz vezet.Through suitable heat exchangers according to the principle of known heat pump systems, the extracted heat energy in the heat pump device (20) (not shown in more detail) becomes usable for a heat consumer, for example heating, optionally domestic water, where Figure 1 shows in principle a heat branch (30) with a flow and return branch (30VL/30RL), which leads to heat consumers not shown in more detail.

A klíma-hőtároló (80) például természetes és/vagy külön a klíma-hőtároló (80) számára előkészített, adalékanyagokkal (só, agyag) ellátott talajokból készül. Annak érdekében, hogy a klíma-hőtároló (80) hőtároló közegének a hőtárolási viselkedése a lehető legjobb legyen, a klíma-hőtároló (80) felső és oldalsó tartományában szigeteléssel (60) van ellátva.The climate heat storage (80) is made, for example, from natural and/or specially prepared soil with additives (salt, clay) for the climate heat storage (80). In order to ensure that the heat storage medium of the climate heat storage (80) has the best possible heat storage behavior, the climate heat storage (80) is provided with insulation (60) in the upper and lateral areas.

A szigetelés (60) felső szigetelést (600) és oldalsó szigetelést (60S) foglal magában, ahol a felső szigetelés (600) tartományában nedvesítő rendszer (70) van elhelyezve.The insulation (60) includes a top insulation (600) and a side insulation (60S), wherein a wetting system (70) is arranged in the region of the top insulation (600).

A szigetelés (60) és a nedvesítő rendszer (70) a tárolótérként (40) kialakított klíma-hőtároló (80) felső tartományában (600) közös rétegszerű felépítéssel bír.The insulation (60) and the humidification system (70) have a common layer-like structure in the upper region (600) of the climate-heat storage (80) designed as a storage space (40).

A szigetelés (600, 60S) alapvetően mindig legalább a párazáróból (60B) és a hozzá tartozó nedvesítő rendszerből (70) áll. Legtöbbször fent vagy lent, illetve oldalt belül vagy kívül kiegészítésül legalább egy további funkcionális réteg kerül elhelyezésre, amely, mint fentebb ismertetve lett, különböző funkciókat láthat el.The insulation (600, 60S) basically always consists of at least the vapor barrier (60B) and the associated wetting system (70). Most often, at least one additional functional layer is placed above or below, or on the inside or outside of the side, which, as described above, can perform various functions.

A következőkben egy, a gyakorlatban lehetséges kivitelt ismertetünk, amely mindazonáltal nem korlátozza a találmányt az elrendezés, a darabszám és a párazáró réteg bemutatott rétegfelépítése, illetve az elhelyezhető funkcionális rétegek tekintetében.In the following, we describe a practically possible embodiment, which nevertheless does not limit the invention in terms of the arrangement, the number of pieces and the presented layer structure of the vapor barrier layer, or the functional layers that can be placed.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

- 18·”ί·- 18"ί

P489307DE-RÜ *’ Η'P489307DE-RÜ *’ Η'

Egy első, felső és egy harmadik, alsó, a felső szigetelést (600) mutató funkcionális réteg (60A, 60C) nagyított részletábrázolása az 1A ábrán látható.An enlarged detail view of a first, upper and a third, lower functional layer (60A, 60C) showing the upper insulation (600) is shown in Figure 1A.

Az első, felső és a harmadik, alsó funkcionális réteg (60A, 60C) között második rétegként párazáró (60C) található, ahol a nedvesítő rendszer (70) mindig ez alatt a párazáró (60C) alatt van kialakítva.A vapor barrier (60C) is located as a second layer between the first, upper and the third, lower functional layers (60A, 60C), where the wetting system (70) is always formed below this vapor barrier (60C).

Az 1A ábrán a nedvesítő rendszer (70) alatt jelképesen vízcseppek ábrázolják a fluidot, amelyek azt mutatják, hogy a nedvesítő rendszer (70) egyfajta szivárgórendszerként van kialakítva.In Figure 1A, the fluid is symbolically represented by water droplets under the wetting system (70), indicating that the wetting system (70) is designed as a type of leakage system.

A szigetelés (60) a tárolótérként (40) kialakított klíma-hőtároló (80) oldalsó tartományában (60S) előnyös módon szintén a rétegszerű felépítéssel rendelkezik, amely egy első, külső, egy harmadik, belső szigetelést (60A, 60C) kívül határoló funkcionális réteggel van kialakítva.The insulation (60) in the side region (60S) of the climate-heat storage (80) designed as a storage space (40) also advantageously has a layer-like structure, which is formed with a first, outer functional layer that externally delimits a third, inner insulation (60A, 60C).

A párazáró (60C) párát és folyadékot át nem eresztő réteg. A mindenkori első és harmadik védőréteg (60A, 60C) mint első - felső/külső -, illetve harmadik - alsó/belső - réteg a szigetelés (60) felső tartományában (600), valamint oldalsó tartományában (60S) például mint védelem időálló filcgyékényként vagy mint védöszigetelés és ugyanakkor tágulási funkciót viselő szigetelőlapokként van kialakítva. A szigetelölapok fel tudják venni a klímahőtároló (80) kitágulását a klíma-hőtároló (80) térfogatának hőtágulása esetén.The vapor barrier (60C) is a layer that is impermeable to vapor and liquid. The respective first and third protective layers (60A, 60C) are designed as a first - upper/outer - and third - lower/inner - layer of the insulation (60) in the upper region (600) and in the lateral region (60S) for example as a protection as a weatherproof felt mat or as a protective insulation and at the same time as insulation boards that have an expansion function. The insulation boards can absorb the expansion of the climate heat storage (80) in the event of thermal expansion of the volume of the climate heat storage (80).

A funkcionális rétegek a klíma-hőtároló (80) elhatárolására szolgálnak, és biztosítják, hogy a párazáró (60B) a klíma-hőtároló (80) páraállóságát tekintve ne legyen kitéve rongálódásnak.The functional layers serve to delimit the climate-heat storage unit (80) and ensure that the vapor barrier (60B) is not exposed to damage in terms of the moisture resistance of the climate-heat storage unit (80).

A funkcionális rétegek szigeteléshez és a tágulás biztosításához mind felül és/vagy alul felső szigetelés (600) -, mind kívül és/vagy belül - oldalsó szigetelés (60S) - lehetnek elhelyezve.The functional layers can be placed both at the top and/or bottom - top insulation (600) - and outside and/or inside - side insulation (60S) - for insulation and expansion.

Ha a szigetelés betonelemekből vagy hasonlóan merev gőzdómokból készül, a tágulások felvételére szolgáló funkcionális réteget a klíma-hőtárolóban (80) mindig belül kell elhelyezni, és a felső, illetve külső funkcionális réteg (60A) elhagyható.If the insulation is made of concrete elements or similarly rigid vapor domes, the functional layer for absorbing expansions must always be placed inside the climate heat storage (80), and the upper or outer functional layer (60A) can be omitted.

A mindenkori első és harmadik védőréteg (60A, 60C) a fólia védelmére szolgál a mindkét oldalon található föld ellen, a párazáró alatt a drénrendszer (70) ellen.The respective first and third protective layers (60A, 60C) serve to protect the foil against the soil on both sides and against the drainage system (70) under the vapor barrier.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Bemy_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Bemy_ll.doc

-19P489307DE-RÜ * **F-19P489307DE-RÜ * **F

Magától értetődően alapvetően elképzelhető, hogy az elhatároló védőréteg (60A vagy 60C) csak egy oldalon legyen elhelyezve, sőt, elvileg már az is kielégítő lehet, ha fóliát terítenek le párazáróként (60C) a funkcionális rétegek nélkül (60A, 60C).It is of course fundamentally conceivable that the separating protective layer (60A or 60C) is placed on only one side, and in principle it may even be sufficient to lay down a foil as a vapor barrier (60C) without the functional layers (60A, 60C).

A találmány szerint a klíma-hőtárolóban (80) a T hőmérséklet és a fluidtartalmú hőtároló közegben a ρ, φ abszolút vagy relatív nedvesség meghatározásához legalább egy hőmérséklet-érzékelő (90) és legalább egy nedvességérzékelő (100) van elhelyezve, így a földben a tárolókapacitás a nedvesítő rendszeren (70) keresztül a kívánt üzemi tartományban vezérelhető és szabályozható, és ezáltal optimalizálható is. Végül hőmennyiségmérők segítenek az első, valamint a második részrendszerben (nincs pontosabban ábrázolva) a tárolóviselkedés görbéinek a felvételében.According to the invention, in the climate heat storage (80), at least one temperature sensor (90) and at least one humidity sensor (100) are arranged to determine the temperature T and the absolute or relative humidity ρ, φ in the fluid-containing heat storage medium, so that the storage capacity in the ground can be controlled and regulated in the desired operating range via the humidification system (70), and thus optimized. Finally, heat quantity meters help in recording the storage behavior curves in the first and second subsystems (not shown in more detail).

Ahogyan az 1. ábra mutatja, a klíma-hőtárolóban (80) található, a hőenergia bevitelére szolgáló részrendszer egy csőköteg, és a klíma-hőtárolóban (80) található, a hőenergia kivételére szolgáló részrendszer szintén egy csőköteg.As shown in Figure 1, the subsystem for inputting thermal energy in the climate thermal storage (80) is a tube bundle, and the subsystem for extracting thermal energy in the climate thermal storage (80) is also a tube bundle.

A hőenergia bevitele a termikus szolárberendezésen (10), az előremenő ágon (10VL) keresztül történik a klíma-hőtárolóba (80), ahol először abból indulunk ki, hogy nincs elhelyezve kontaktusos tér/kontaktusos tartály (50).The thermal energy is fed into the climate heat storage tank (80) via the thermal solar system (10) via the flow line (10VL), where we first assume that no contact space/contact tank (50) is located.

A klíma-hőtárolóban (80) bizonyos távolságban (A) például lefektetett csővezetékeken a termikus szolárberendezés (10) előremenő ágán (10VL) át hőenergia tárolódik be a klímahőtárolóba (80), majd a hőenergia leadása után a visszamenő ágon (10RL) át a hőt hordozó lehűlt közeg visszavezetődik újabb felmelegítés céljából a termikus szolárberendezésbe, különösen az ábrázolt kollektorba.In the climate heat storage (80), for example, via pipelines laid at a certain distance (A) through the supply branch (10VL) of the thermal solar system (10), heat energy is stored in the climate heat storage (80), and then, after the heat energy has been released, the cooled heat-carrying medium is returned to the thermal solar system, in particular to the illustrated collector, through the return branch (10RL) for further heating.

Ez a hőbevitel természetesen csak akkor történik meg, ha a forráson keresztül, ami itt a napenergia, rendelkezésre áll a megfelelő bevihető hő.This heat input, of course, only occurs if there is sufficient heat available through the source, which is solar energy in this case.

A példaszerűen ábrázolt hőszivattyú-berendezésből (20) az előremenő ágon (20VL) át a hőszivattyú-berendezés (20) hideg sóoldata szintén rétegesen, meghatározott távolságban (A) átvezetésre kerül a klíma-hőtárolón (80).From the heat pump device (20) illustrated by way of example, the cold brine of the heat pump device (20) is also passed through the climate heat storage device (80) in layers, at a defined distance (A), via the flow branch (20VL).

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-20P489307DE-RÜ • · ·-20P489307DE-RÜ • · ·

A klíma-hőtárolóból (80) egy bizonyos hőmennyiség kivételre kerül, az előre- és a visszamenő ágon (20VL, 20RL) át, valamint a kompresszió-dekompresszió elve szerint a fogyasztóként megjelölt höágon (30VL/30RL) pedig elvezetődik.A certain amount of heat is extracted from the climate heat storage (80) and is discharged through the supply and return lines (20VL, 20RL) and, according to the compression-decompression principle, through the heat line designated as the consumer (30VL/30RL).

Hőenergia-kivételhez a második rendszer (20) nemcsak vízszintesen lefektetett, rétegszerű csőkötegként, hanem függőlegesen elhelyezett talajszondaként vagy több függőlegesen elhelyezett talajszondaként is kivitelezhető. Itt a klíma-hőtárolóban (80) több talajszonda kerül elhelyezésre, ahol szintén előre megadható egy bizonyos távolság (nincs részletesen ábrázolva).For thermal energy extraction, the second system (20) can be implemented not only as a horizontally laid, layered pipe bundle, but also as a vertically arranged ground probe or several vertically arranged ground probes. Here, several ground probes are placed in the climate heat storage (80), where a certain distance can also be specified in advance (not shown in detail).

A klíma-hőtárolóba (80) való hőbevezetésre szolgáló rendszer-sugárzó elem alkalmazása kombinálva vagy önmagában az ismertetett talajszondákkal és/vagy csőkötegekkel (nincs ábrázolva) szintén elképzelhető.The use of a system radiating element for introducing heat into the climate heat storage (80) in combination with or alone the described soil probes and/or pipe bundles (not shown) is also conceivable.

A talaj tulajdonságaitól függően az ilyen jellegű berendezéseknél, amelyeknél a hőmennyiség a második rendszeren (20) keresztül talajszondákkal vagy csőkötegekkel kerül elvonásra a klíma-hőtárolóból (80), a következő teljesítmények várhatók. A talaj víztartalmától függően spirális talajszondák esetén mintegy 100-150 W/m (szondahosszúság) maximális kivehető teljesítmény érhető el. Nagyon száraz talajok esetén a kivehető teljesítmény maximálisan mintegy 50 W/m értékre süllyed.Depending on the soil properties, the following outputs can be expected for such installations, in which the heat is extracted from the climate heat storage (80) via the second system (20) using soil probes or pipe bundles. Depending on the water content of the soil, a maximum output of around 100-150 W/m (probe length) can be achieved with spiral soil probes. In the case of very dry soils, the maximum output drops to around 50 W/m.

Hagyományos talajkollektorok esetén nedvestől agyagos/homokos talajokig mintegy 4065 W/m2 kivonható teljesítmények érvényesek. Kedvezőtlen viszonyok esetén, például köves, száraz talajban a maximális kivonható teljesítmény mintegy 20-32 W/m2 értékre süllyed.In the case of traditional ground collectors, extractable powers of approximately 4065 W/m 2 apply from wet to clay/sandy soils. In unfavorable conditions, for example in stony, dry soil, the maximum extractable power drops to approximately 20-32 W/m 2 .

Ezekből az adatokból kiderül, hogy mind talajszondákat előre megadható távolságban függőleges elrendezésben alkalmazva, mind talajkollektorokat előre megadható távolságban vízszintes, rétegszerű elrendezésben alkalmazva száraz talajban, illetve földben lényegesen csökken a kivehető teljesítmény. Kívánatos tehát az a képesség, hogy a földben a hőt a szilárd alkotórészeknek és a víz cseppfolyós halmazállapotú alkotórészeinek az arányát optimalizálva optimálisan lehessen beállítani, ekkor a víz is, a gőz is tárolóközegként kell hogy szolgáljon a földből kialakított klíma-hőtárolóban (80).These data show that both the use of soil probes in a vertical arrangement at a predetermined distance and the use of soil collectors in a horizontal, layered arrangement at a predetermined distance in dry soil or in earth significantly reduces the extractable power. It is therefore desirable to be able to optimally adjust the heat in the earth by optimizing the ratio of solid components and liquid water components, in which case both water and steam should serve as storage media in the climate heat storage system made of earth (80).

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-21 P489307DE-RÜ-21 P489307DE-RÜ

A klíma-hőtárolóban (80) mindenkor előállított, lokálisan eltérő hőmérsékletektől függően a klíma-hőtárolóban (80) a gőznyomás nő/csökken, ezáltal végbemennek a kívánt fázisátalakulások, így a folyadék részei elpárolognak/lecsapódnak/adszorbeálódnak.Depending on the locally different temperatures produced at any given time in the climate heat storage (80), the vapor pressure in the climate heat storage (80) increases/decreases, thereby causing the desired phase transformations, such that parts of the liquid evaporate/condense/adsorb.

Az épület energiaközpontja úgy van méretezve, hogy az elérhető beviteli és kivételi ciklusok optimálisan ki legyenek használva. Meghatározó ehhez a talajban levő víz viselkedése. A bevitelnél a legkülönbözőbb szolár- vagy folyamathőforrásokból való átmenetek tartományában megnő a párakoncentráció. A víz kontaktusban vagy közvetett közelségben felveszi a hőmérsékletfüggő párakoncentráció-kiegyenlítődéshez szükséges párolgási hőt a mindenkori beviteli szintből.The building's energy center is designed to make optimal use of the available supply and withdrawal cycles. The behavior of the water in the ground is decisive for this. The water concentration increases in the area of transitions from various solar or process heat sources at the supply. The water absorbs the heat of evaporation required for the temperature-dependent equilibrium of the water concentration from the respective supply level in contact or in indirect proximity.

Annak érdekében, hogy ez a latens párolgási hő a klíma-hőtároló (80) belsejében ne vesszen el a tárolás céljára és ne szálljon fel a légkörbe, a korábban ismertetett szigetelés (60) mint felső szigetelés és az oldalsó szigetelés (60S) az ismertetettek szerint van kivitelezve.In order to prevent this latent heat of evaporation from being lost for storage inside the climate heat storage (80) and from rising into the atmosphere, the previously described insulation (60) as top insulation and the side insulation (60S) are designed as described.

A latens párolgási hő a cseppfolyós állapotban a vízben/kőzetben tárolt szenzíbilis hő mellett, mint egy harang alatt, a párazárón (60C) belül, a klíma-hőtárolóban (80) visszatartódik.The latent heat of evaporation, in addition to the sensible heat stored in the water/rock in the liquid state, is retained, like under a bell, inside the vapor barrier (60C), in the climate heat storage (80).

A lehűlés vagy a hőenergia kivétele a klíma-hőtárolóban (80) végighaladó második rendszer (20) által a pára lecsapódásához vezet, egészen a vizes fázis megfagyásáig.The cooling or extraction of thermal energy through the second system (20) passing through the climate heat storage (80) leads to condensation of the vapor, until the aqueous phase freezes.

Ahogy a légkörben, a felül fekvő, hidegebb rétegekben is lecsapódik/adszorbeálódik az előzőleg elpárolgott, felemelkedett víz. A spirális talajhőszondákon, illetve csőkötegeken lecsapódnak a vízcseppek, majd a harang alatt lefelé szivárognak a klíma-hőtároló (80) földjén át az egyes beviteli és kivételi szintek felé.As in the atmosphere, the previously evaporated, rising water condenses/adsorbs in the colder layers above. The water droplets condense on the spiral ground heat probes or tube bundles, then seep downwards under the bell through the ground of the climate heat storage (80) towards the individual input and output levels.

A vízveszteség ezenfelül a hőenergia állandó hozzávezetése által a már ismertetettek szerint akár a föld alatti hőtároló (80) kiszáradásához is vezethet. A nedvesítéssel elérhető a föld alatti hőtároló (80) regenerálódása.Furthermore, the loss of water due to the constant supply of thermal energy can, as already described, even lead to the drying out of the underground heat storage (80). The regeneration of the underground heat storage (80) can be achieved by humidification.

A nedvesítő rendszerbe (70) víz kerül bevezetésre egy használati- vagy esővíztartályból (nincs ábrázolva), ha a föld alatti hőtárolóban (80) egy definiált, kritikus szint alá csökken a nedvességtartalom és/vagy egy definiált kritikus szint fölé nő a hőmérséklet. AWater is introduced into the humidification system (70) from a service or rainwater tank (not shown) when the humidity in the underground heat storage (80) drops below a defined critical level and/or the temperature rises above a defined critical level. The

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Be rny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Be rny_ll.doc

-22P489307DE-RÜ tárolóterülethez mérve például akár naponta 2,5 l/m2 klíma-hőtároló (80) tárolófelület kerül bevitelre a tárolóközegbe.-22P489307DE-RÜ measured for the storage area, for example, up to 2.5 l/m 2 of climate-heat storage (80) storage area is introduced into the storage medium per day.

Itt figyelemre méltó, hogy 1 I fluid, különösen víz, körülbelül 0,628 kWh párolgási hőt vesz fel, és eszerint az optimális adagoláshoz viszonylag csekély mennyiséget kell készenlétben tartani.It is noteworthy that 1 L of fluid, especially water, absorbs approximately 0.628 kWh of heat of vaporization, and therefore a relatively small amount needs to be kept ready for optimal dosing.

A meglévő, szigetelésből (60) és nedvesítő rendszerből (70) álló csatolt rendszer tehát egyrészt az első rendszeren (termikus szolárberendezés, 10) át bevezetett hőenergia visszatartására szolgál a klíma-hőtárolón (80) belül, másrészt a víztartalom (nedvesség) optimalizálására a klíma-hőtárolón (80) belül. Nem szabad azonban a klíma-hőtároló (80) nedvesítése során az aquifer tárolóhoz hasonlóan egyfajta nedves kavicsnak keletkeznie. Ezt a hőmérséklet- és a nedvességmérés (90, 100) biztosítja.The existing coupled system consisting of insulation (60) and humidification system (70) thus serves on the one hand to retain the heat energy introduced via the first system (thermal solar system, 10) within the climate heat storage (80) and on the other hand to optimize the water content (humidity) within the climate heat storage (80). However, during the humidification of the climate heat storage (80), a kind of wet gravel must not be formed, similar to the aquifer storage. This is ensured by the temperature and humidity measurement (90, 100).

A nedvesítő rendszer (70) felhasználható a klíma-hőtárolóként (80) létesített tárolótest első ízben történő nedvesítésére is. Később a nedvesítő rendszer (70) már mindig csak az eredetileg optimális tartományba vitt klíma-hőtároló (80) visszaállítására/beállítására szolgál.The humidification system (70) can also be used for the initial humidification of the storage body established as a climate-thermal storage (80). Later, the humidification system (70) is only used to restore/adjust the climate-thermal storage (80) that was originally brought into the optimal range.

A tároló teljesítőképessége, mint a hőszivattyú hatásfoka is, igen jelentős mértékben függ a kedvező munkatartományoktól, amelyek ingadozási szélessége csekély kell hogy legyen. Szolártermikus berendezéseknél csak a nappali és éjszakai hőellátás ingadozásai kb. 30%os teljesítményveszteséget tesznek ki, a szezonális hozamra számítva.The performance of the storage tank, like the efficiency of the heat pump, depends to a very large extent on the favorable operating ranges, the fluctuation width of which must be small. In solar thermal systems, the fluctuations in the day and night heat supply alone account for about 30% of the performance loss, calculated on the seasonal yield.

Tehát szükséges, hogy a hőbevitel, illetve a hőelvonás a klíma-hőtárolóban (80) az optimális hőmérsékleteken és a kedvező víztartalmon belül lehetőleg csekély ingadozással történjen. Kedvezőtlen a nagy hőkivétel a második rendszeren (20) át anélkül, hogy ugyanakkor az első rendszeren (10) át hőhozzávezetés történne, illetve a folyamatos hőhozzávezetés az első rendszeren (10) át anélkül, hogy a második rendszeren (20) át megfelelő hőkivétel történne.It is therefore necessary that the heat input and heat removal in the climate heat storage (80) occur with as little fluctuation as possible within the optimum temperatures and favorable water content. A large heat extraction through the second system (20) without at the same time heat input through the first system (10), or a continuous heat input through the first system (10) without adequate heat extraction through the second system (20), is unfavorable.

Mivel az első rendszeren (10) át beérkező hőenergia, illetve a második rendszeren (20) át szükséges hőkivétel nem mindig egyezik meg egymással, a klíma-hőtároló (80) teljesítőképessége és ezzel a hőszivattyúnak és úgyszintén az épület teljes energiaközpontjának a hatásfoka azáltal javítható, illetve a hatásfok fokozható, hogy a klímahőtárolóban (80) kontaktusos tér (50), illetve - ahogyan az 1. ábrán ábrázolva van kontaktusos tartály (50) kerül elhelyezésre. Ez a kontaktusos tartály (50) fluiddal, előnyösSince the heat energy entering through the first system (10) and the heat removal required through the second system (20) do not always correspond to each other, the performance of the climate heat storage (80) and thus the efficiency of the heat pump and also the entire energy center of the building can be improved and the efficiency can be increased by placing a contact space (50) or - as shown in Figure 1 - a contact tank (50) in the climate heat storage (80). This contact tank (50) is preferably filled with fluid.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Bemy_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Bemy_ll.doc

-23P489307DE-RÜ módon vízzel van megtöltve, aminek nagy a fajlagos hőkapacitása, ahol az első és a második rendszer (10, 20) mindenkori részrendszerének a hőbevezetésre, illetve hőelvezetésre szolgáló vezetékei a kontaktusos tartályon (50) vannak átvezetve.-23P489307DE-RÜ is filled with water, which has a high specific heat capacity, where the lines for heat input and heat removal of the respective subsystems of the first and second systems (10, 20) are routed through the contact tank (50).

Ez az eljárás ahhoz vezet, hogy a hőbeviteli energia az előremenő ágban (10VL) az első rendszerből (10) a többszörösen jobb átmenet miatt először a pufferben (50) marad.This process leads to the fact that the heat input energy in the forward branch (10VL) from the first system (10) first remains in the buffer (50) due to the much better transition.

Ezáltal következésképpen egyenértékűen nagyobb energiaszintet érünk el a hőszivattyúrendszer sóoldatában, a hőenergia kivételére szolgáló második rendszer (20) visszamenő ágában (20RL).This consequently results in an equivalently higher energy level in the brine of the heat pump system in the return branch (20RL) of the second system (20) for extracting thermal energy.

A kontaktusos tartálynak (50) egy bizonyos előre megadható, korrigálható telítettségi szintje (50A) van, ahol a kontaktusos tartály (50) mindenkori térfogata határozza meg az átmenetileg tárolható hőmennyiséget.The contact tank (50) has a certain pre-defined, correctable saturation level (50A), where the current volume of the contact tank (50) determines the amount of heat that can be temporarily stored.

Mint ahogyan ábrázolva van, a termikus szolárberendezés (10) előremenő ága (10VL) a kontaktusos tartályon (50) van átvezetve, melyben először a megfelelő hő leadódik a kontaktusos tartályban (50) található vízbe, majd ezután az előremenő ág (10VL) rétegszerűen - felülről lefelé - át van vezetve a klíma-hőtárolón (80), ahol leadásra kerül a termikus szolárberendezésben (10) a körfolyamatban található, a visszamenő ágon át visszavezetett közeg maradék hője.As shown, the flow branch (10VL) of the thermal solar system (10) is led through the contact tank (50), in which the appropriate heat is first transferred to the water in the contact tank (50), and then the flow branch (10VL) is led through the climate heat storage tank (80) in layers - from top to bottom - where the residual heat of the medium in the circuit in the thermal solar system (10) and returned via the return branch is transferred.

Először is a második rendszer (20) előremenő ága (20VL) rétegszerűen egyfajta csőkötegben - felülről lefelé - át van vezetve a klíma-hőtárolón (80), hogy az így adott esetben a hőszivattyúból (20) származó, 0 °C alá hűlt sóoldat előmelegítődjön. A hőszivattyú-berendezés (20) visszamenő ága (20RL) a hő kivétele után a klíma-hőtárolóból (80) felül a kontaktusos tartályba (50) kerül visszavezetésre.First, the flow branch (20VL) of the second system (20) is routed in a layered manner in a kind of pipe bundle - from top to bottom - through the climate heat storage tank (80) so that the brine solution, which may have been cooled below 0 °C and which comes from the heat pump (20), is preheated. After the heat is extracted, the return branch (20RL) of the heat pump device (20) is returned from the climate heat storage tank (80) to the contact tank (50) above.

A legkedvezőbb sóoldat-hőmérsékletszintet hőmérséklet-korlátozással kell beállítani. A hő a kontaktusos tartályban (50) hatékonyabban vehető fel, mint magában a klíma-hőtárolóban (80). A hőszivattyú (20) a funkciónak megfelelően ekkor a hőt, ami a sóoldat ΔΤ hőmérséklet-különbségéből származik, leadja a 30VL/RL hőágnak, mégpedig az ott szükséges hőmérsékletszintnek megfelelően.The most favorable brine temperature level must be set with a temperature limiter. The heat can be absorbed more efficiently in the contact tank (50) than in the climate heat storage tank itself (80). The heat pump (20) then transfers the heat, which comes from the temperature difference ΔΤ of the brine, to the heating branch 30VL/RL, in accordance with the required temperature level there.

Előnyös, ha a részrendszer előremenő ágát (10VL) a klíma-hőtárolón, illetve a kontakusos téren (50) belül a hőenergia beviteléhez, és a részrendszer visszamenő ágát (20RL) aIt is preferable to connect the flow branch (10VL) of the subsystem to the climate heat storage or to the contact space (50) for the input of heat energy, and the return branch (20RL) of the subsystem to the

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-24P489307DE-RÜ hőenergia kivételéhez egymással szemben vezetjük. A vezetékek párhuzamos fektetése természetesen szintén elképzelhető. Amennyiben a kontaktusos tartályban (50) az érintkező folyadék az első rendszerből (10) történő hőutántöltés nélkül a visszamenő ágban (20RL) tartósan 0 °C alatti sóoldat-hőmérséklet mellett befagyással fenyeget, a kontaktusos tartály (50) kiürítésre kerül.-24P489307DE-RÜ are routed opposite each other to extract heat energy. Parallel routing of the lines is of course also conceivable. If the contact liquid in the contact tank (50) threatens to freeze without heat replenishment from the first system (10) due to a brine temperature permanently below 0 °C in the return line (20RL), the contact tank (50) is emptied.

A kontaktusos tartály (50) által a statisztikailag nagyobb hőigényű időket korrelációba hozzuk a kisebb hőigényű időkkel. Ezáltal elkerüljük a klíma-hőtárolóban (80) a kedvezőtlen hőmérséklet-különbséget.The contact tank (50) correlates the times with statistically higher heat demand with the times with lower heat demand. This avoids an unfavorable temperature difference in the climate heat storage (80).

A (10) és (29) jelű, a hőtárolóba (80) történő hőbevitelre, illetve abból hőkivételre szolgáló rendszerek megfelelően kisebbre méretezhetők, ezáltal leküzdhető a talaj tehetetlensége a hőenergia feltöltésekor, illetve kivételekor.The systems (10) and (29) for heat input to and heat extraction from the heat storage (80) can be scaled down accordingly, thereby overcoming the inertia of the soil when charging or extracting thermal energy.

Végül a 2. ábra egy további kivitelezési példát mutat. A tárolótér (40) fölött például már egy épülettest van elhelyezve, amely mint első, felső funkcionális réteg (60A) már átveheti a párazáró (60B) felső védelmét.Finally, Figure 2 shows a further example of implementation. For example, a building body is already placed above the storage space (40), which, as a first, upper functional layer (60A), can already take over the upper protection of the vapor barrier (60B).

A felső határoló funkcionális réteg (60A) feladatát tehát már teljesítheti az épülettest egyik alkotóeleme. A hagyományosan készült alaplemezhez az alatta található, a felszívódást gátló zúzottkő, kavics- vagy recikláltanyag-rétegekkel mindazonáltal szükséges a felső szigetelés (600) következő, sematikusan ábrázolt felépítése.The task of the upper boundary functional layer (60A) can therefore already be fulfilled by one of the building components. The conventionally made base plate with the absorption-preventing crushed stone, gravel or recycled material layers underneath still requires the following, schematically illustrated structure of the upper insulation (600).

Az első, felső funkcionális réteget (60A) mint a párazáró (60B) védőrétegét az épülettest alaplemeze alkotja. Ezt követi második rétegként a párazáró (60B), amely alatt található egy funkcionális réteg (60C), előnyös módon filcgyékény vagy hasonló. A filcgyékény (60C) alatt, illetve részben abban helyezkedik el a nedvesítő rendszer (70).The first, upper functional layer (60A) as a protective layer for the vapor barrier (60B) is formed by the base plate of the building body. This is followed by the vapor barrier (60B) as a second layer, under which there is a functional layer (60C), preferably felt mat or the like. Under the felt mat (60C) or partially in it is located the wetting system (70).

A nedvesítő rendszert (70) alulról újra funkcionális réteg (60C), előnyös módon filcgyékény, határolja a klíma-hőtároló (80) tárolótere (40) felé, a nedvesítő rendszer (70) védelmére.The humidification system (70) is again bounded from below by a functional layer (60C), preferably felt mat, towards the storage space (40) of the climate-heat storage (80), to protect the humidification system (70).

A 3. ábra szerint, amely egy harmadik kivitelezési példának felel meg, az olyan klímahőtárolókban (80), amelyekben a tárolótérben homokos talajokat alkalmaznak, elmarad a harmadik, alsó funkcionális réteg (60C). A nedvesítő rendszer (70) drénvezetékeit a klímahőtárolóban (80) a 3. ábra szerint közvetlenül a tárolótér (40) földjébe lehet fektetni.According to Figure 3, which corresponds to a third embodiment, in climate heat storage (80) in which sandy soils are used in the storage space, the third, lower functional layer (60C) is omitted. The drain lines of the humidification system (70) in the climate heat storage (80) according to Figure 3 can be laid directly in the soil of the storage space (40).

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-25P489307DE-RÜ ”·: ί.:.-25P489307DE-RÜ ”· : ί.:.

• · ·• · ·

A 4. ábra egy negyedik kivitelezési példát mutat, amely a rétegfelépítést különösen szabad területeken ábrázolja. Az itt ábrázolt felső szigetelés (600) a klíma-hőtároló (80) szabad területen, tehát nem épülettest alatt való felépítése esetén a következő rétegekkel rendelkezik.Figure 4 shows a fourth embodiment example, which illustrates the layer structure in particular in open areas. The upper insulation (600) shown here has the following layers when the climate heat storage (80) is constructed in open areas, i.e. not under a building structure.

Első rétegként (110) földet (110) kell felhordani, az alá először első, felső funkcionális rétegként (60A) filcgyékényt, ez alá a filcgyékény alá pedig második rétegként (60B) fóliát kell elhelyezni. A párazárónak (60B) a nedvesítő rendszer (70) elleni védelmeként újra egy harmadik funkcionális réteget (60B) kell lefektetni a nedvesítő rendszer (70) fölé. Maga a nedvesítő rendszer (70) védelemként még egy funkcionális réteget kap, ez a harmadik funkcionális rétegnek (60C) felel meg, és újra filcgyékényből áll.As a first layer (110), soil (110) must be applied, under it first a felt mat as a first, upper functional layer (60A), and under this a foil as a second layer (60B) must be placed. As a protection for the vapour barrier (60B) against the wetting system (70), a third functional layer (60B) must be laid over the wetting system (70). The wetting system (70) itself receives another functional layer as protection, this corresponds to the third functional layer (60C), and again consists of felt mat.

A párazáró (60B) alatt elhelyezett filcgyékény (60C) előnyös módon azért is, hogy védő és szigetelő, valamint tágulási tulajdonságokat is megvalósítson, egy szigetelőlemez lehet, így aztán a védelem és a szigetelés biztosítva van a hőtároló höveszteségeivel szemben, illetve megakadályozza azt, és fel tudja venni a klíma-hőtároló (80) tágulását.The felt mat (60C) placed under the vapor barrier (60B) can advantageously be an insulating board in order to provide protective and insulating properties as well as expansion properties, so that protection and insulation are ensured against heat losses from the heat storage, or it prevents them, and it can accommodate the expansion of the climate-heat storage (80).

Csekély beépítési mélységek/magaságyások, valamint nem kívánatosán hőt vezető fedőrétegek szükségessé teszik, hogy a 4. ábrán a nedvesítő rendszer (70) fölött párazáróvá (60B) kialakított alsó funkcionális réteget mint védőréteget (60C) szintén szigetelőlemezként kivitelezzék.Low installation depths/heights and undesirably heat-conducting cover layers make it necessary that the lower functional layer, which is designed as a vapor barrier (60B) above the humidification system (70) in Figure 4, is also designed as an insulating board as a protective layer (60C).

Az 5A és 5B ábra nagyított, sematikus metszetábrázolást mutat egy függőlegesen metszett oldalsó lefedésben (5A ábra) és egy vízszintesen metszett oldalsó lefedésben (5B ábra), mindenkor ugyanabban a rétegsorrendben. Első, külső funkcionális rétegként (60A) az oldalsó tartományban egy védőréteg, például ismét filcgyékény, van elhelyezve a fólia (60B) számára mint második réteg.Figures 5A and 5B show an enlarged, schematic sectional view of a vertically sectioned side cover (Figure 5A) and a horizontally sectioned side cover (Figure 5B), each in the same layer sequence. As a first, outer functional layer (60A), a protective layer, for example again a felt mat, is arranged in the side region for the foil (60B) as a second layer.

A klíma-hőtároló (80) belső, oldalsó tartományában harmadik, belső funkcionális rétegként (60C) előnyös módon szigetelőlemezt kell elhelyezni, ami mind védő funkciót, mind pedig szigetelő funkciót és a klíma-hőtároló (80) tágulásainak kiegyenlítéséhez tágulási funkciót is lehetővé tesz.In the inner, lateral region of the climate heat storage (80), an insulating plate should preferably be placed as a third, inner functional layer (60C), which enables both a protective function and an insulating function and also an expansion function to compensate for the expansions of the climate heat storage (80).

Az 5B ábra ugyanezt a kivitelt mutatja a vízszintes metszetet ábrázolva.Figure 5B shows the same embodiment in horizontal section.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-26P489307DE-RÜ-26P489307DE-RÜ

A 6. ábrán a hatodik kivitelezési példában egy olyan változat kerül bemutatásra, amelynél különösen a felső szigetelés (600) és az oldalsó borítás (60S) közötti átmenet érdekes. A felső szigetelés (600) például újra az első funkcionális réteg (60A), mint az alaplemez, alatt van, ami már ellátja a második réteg (60B), a fólia, felső védelmét.In the sixth embodiment shown in Figure 6, a variant is shown in which the transition between the upper insulation (600) and the side covering (60S) is particularly interesting. The upper insulation (600) is again located, for example, under the first functional layer (60A), as the base plate, which already provides the upper protection for the second layer (60B), the foil.

A fólia (60B) alatt harmadik funkcionális rétegként a felső szigetelésen (600) belül egy filcgyékény (60C) van elhelyezve.A felt mat (60C) is placed as a third functional layer under the foil (60B) within the upper insulation (600).

Az oldalsó szigetelés (60S) felé a fólia (60B) az oldalsó sávalap mellett, ami első, külső funkcionális rétegként van kialakítva a klíma-hőtároló (80) oldalsó tartományában, át van húzva az oldalsó szigetelési tartományba (60S).Towards the side insulation (60S), the foil (60B) is pulled over into the side insulation region (60S) next to the side strip plate, which is formed as a first, outer functional layer in the side region of the climate heat storage (80).

Itt az oldalsó tartományban (60S) harmadik, belső funkcionális rétegként szigetelőlemez (60C) van elhelyezve, ami a felső szigetelés (600) tartományában hozzásimul a filcgyékényhez (60C). A második réteg (60B) mint párazáró, például a fólia, viszont, ahogyan ábrázolva van, ott végződik, ahol át van hajtva az oldalsó tartományba.Here, in the side region (60S), an insulating board (60C) is arranged as a third, inner functional layer, which abuts the felt mat (60C) in the region of the upper insulation (600). The second layer (60B) as a vapor barrier, for example the foil, however, ends, as shown, where it is folded over into the side region.

Az oldalsó szigetelés (60S) mint párazáró a hatodik kivitelezési példában így csak az előnyös módon vizet át nem eresztő betonból készülő oldalsó sávalappal mint első, külső funkcionális réteggel (60A) és a harmadik, belső funkcionális rétegként elhelyezett szigetelőréteggel (60C), ami lehetőleg maga is vizet át nem eresztő módon kerül kivitelezésre, valósul meg. Itt elmaradhat egy, az oldalsó szigetelés (60S) tartományában tovább lehúzott párazáró (60B).The side insulation (60S) as a vapor barrier in the sixth embodiment is thus implemented only with the side strip slab, which is preferably made of water-impermeable concrete, as the first, outer functional layer (60A) and the third, inner functional layer (60C) of the insulating layer, which is preferably also made water-impermeable. Here, a vapor barrier (60B) further drawn down in the region of the side insulation (60S) may be omitted.

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

-27P489307DE-RÜ-27P489307DE-RÜ

10 10 JELMAGYARÁZAT Hőbeviteli rendszer (termikus szolárberendezés/ fotovoltaikus berendezés hűtő abszorbere vagy EXPLANATION Heat input system (cooling absorber of a solar thermal system/photovoltaic system or 10VL 10VL hasonlók) Hőbeviteli rendszer előremenő ága (termikus szolárberendezés) similar) Heat input system flow branch (thermal solar system) 10RL 10RL Hőbeviteli rendszer visszamenő ága (termikus szolárberendezés) Heat input system return line (thermal solar system) 20 20 Hőkivételi rendszer (hőszivattyú-berendezés) Heat extraction system (heat pump equipment) 20VL 20VL Hőkivételi rendszer előremenő ága (sóoldat - hőszivattyú) Heat extraction system flow (brine - heat pump) 20RL 20RL Hőkivételi rendszer visszamenő ága (sóoldat - hőszivattyú) Heat recovery system return line (brine - heat pump) 30VL/RL 30VL/RL Hőág (fűtés, opcionálisan használati víz) Heating (heating, optionally domestic water) 40 40 Tárolótér Storage space 40A 40A Betöltési és kihordási, illetve kivonási szintek közötti tér Space between loading and unloading or extraction levels 50 50 Kontaktusos tartály/kontaktusos szakasz Contact tank/contact section 50A 50A Kontaktusos tartály telítettségi szintje Contact tank saturation level 60 60 Szigetelés Insulation 600 600 Felső szigetelés Top insulation 60S 60S Oldalsó szigetelés Side insulation 60A 60A Első funkcionális réteg (felső funkcionális réteg vagy oldalsó, külső First functional layer (upper functional layer or lateral, outer 60B 60B funkcionális réteg) Második réteg (fólia vagy beton mint párazáró) functional layer) Second layer (foil or concrete as vapor barrier) 60C 60C Harmadik funkcionális réteg (alsó funkcionális réteg vagy oldalsó, belső Third functional layer (lower functional layer or lateral, inner 70 70 funkcionális réteg) Nedvesítő rendszer functional layer) Wetting system 80 80 Klíma-hőtároló Air conditioning heat storage 90 90 Hőmérséklet-érzékelő Temperature sensor 100 100 Nedvességérzékelő Humidity sensor 110 110 Föld a klíma-hőtárolón kívül Earth outside the climate heat storage A The Távolság Distance

F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc

Claims (28)

P489307DE-RÜP489307DE-RÜ SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Klíma-hőtároló épület energiaellátására, amely telítetlen, fluidot tartalmazó hőtároló közegből van kialakítva, amely legalább egy első részrendszert tartalmaz hőenergia bevitelére, és attól meghatározott távolságban legalább egy második részrendszert tartalmaz hőenergia kivételére, ahol a rendszerek a mindenkori, hőt behordó és kivevő részrendszereikkel a klíma-hőtárolót alkotó, lefelé nyitott, részben gázzáró módon kivitelezett tárolótérben vannak elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a klíma-hőtároló (80) tárolótere (40) legalább egy harangszerű felső és egy körbefutó, gázt át nem eresztő oldalsó szigeteléssel (600, 60S) van ellátva, úgy, hogy a klíma-hőtároló (80) telítetlen fluidot tartalmazó tárolóközegébe legalább egy első rendszeren (10) keresztül hő vezethető be, ami a klíma-hőtárolón (80) belül lényegében egyforma, normális légnyomás mellett először a hőtároló közeg és a fluid felmelegedéséhez és ezután a fluid elpárolgásához vezet, ami által a cseppfolyós és gáz halmazállapotú fluid mindenkori fajlagos hőkapacitása/ párolgási entalpiája útján a klíma-hőtárolóban (80) hőmennyiség tárolható a harangszerű szigetelésen (600, 60S) belül, ez a hőmennyiség a legalább egy második rendszeren (20) át először a fluid kondenzálódása, majd azután a klíma-hőtároló (80) hőtároló közegének és a klíma-hőtárolóban (80) található fluidnak a lehűlése mellett kivételre kerül a hő épület energiaközpontjában történő felhasználásához, ahol legalább a felső szigetelés (600) alatti tartományban nedvesítő rendszer (70) van elhelyezve, ami arra szolgál, hogy a klíma-hőtároló (80) hőtároló közege hőtároló képességét fluid bevezetésével az épület energiaközpontjának üzemeltetéséhez kedvező tartományban tartsa.1. A climate-heat storage system for supplying energy to a building, which is formed from an unsaturated, fluid-containing heat storage medium, which comprises at least a first subsystem for inputting heat energy and at a defined distance therefrom comprises at least a second subsystem for extracting heat energy, where the systems are arranged with their respective heat input and output subsystems in a storage space that is open downwards and partially gas-tight and forms the climate-heat storage system, characterised in that the storage space (40) of the climate-heat storage system (80) is provided with at least one bell-shaped upper and one surrounding, gas-impermeable side insulation (600, 60S), so that heat can be introduced into the unsaturated fluid-containing storage medium of the climate-heat storage system (80) via at least one first system (10), which firstly, at substantially the same normal air pressure within the climate-heat storage system (80), firstly between the heat storage medium and the leads to the heating of the fluid and then to the evaporation of the fluid, whereby a quantity of heat can be stored in the climate heat storage (80) within the bell-shaped insulation (600, 60S) by means of the respective specific heat capacity/enthalpy of evaporation of the fluid in the liquid and gaseous state, this quantity of heat is extracted via at least a second system (20) first by the condensation of the fluid and then by the cooling of the heat storage medium of the climate heat storage (80) and the fluid in the climate heat storage (80) for use in the energy center of the building, where a humidification system (70) is arranged at least in the region below the upper insulation (600), which serves to keep the heat storage capacity of the heat storage medium of the climate heat storage (80) in a range favorable for the operation of the energy center of the building by introducing fluid. 2. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a felső és a körbefutó oldalsó szigetelés (600, 60S) minimális követelményként egy párazáró (60B), amely • víz- és párazáró fóliából vagy • vizet át nem eresztő betonból vagy • ráragasztott vagy ráhegesztett vízzáró és párazáró műanyag/szigetelő táblákkal ellátott betonlapokból vagy hasonlókból van kialakítva.2. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that the top and all-round side insulation (600, 60S) have as a minimum requirement a vapor barrier (60B), which is formed from • a water and vapor barrier foil or • water-impermeable concrete or • concrete slabs with glued or welded water and vapor barrier plastic/insulation boards or the like. 3. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy3. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that F:\Ung_Bera rbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Bera rbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc -29P489307DE-RÜ a párazáróhoz (60B) • felső szigetelésként (600) egy első, felső és/vagy harmadik, alsó funkcionális réteg (60A, 60C) és • oldalsó szigetelésként (60S) egy első, külső és/vagy harmadik, belső funkcionális réteg (60A, 60C) rendelhető hozzá.-29P489307DE-RÜ for the vapor barrier (60B) • as top insulation (600) a first, upper and/or third, lower functional layer (60A, 60C) and • as side insulation (60S) a first, outer and/or third, inner functional layer (60A, 60C) can be assigned. 4. A 3. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a mindenkori első és/vagy harmadik funkcionális réteg (60A, 60C) mint védőréteg és/vagy szigetelőréteg és/vagy tágulóréteg és/vagy drénréteg van kialakítva.4. Climate heat storage device according to claim 3, characterized in that the respective first and/or third functional layer (60A, 60C) is designed as a protective layer and/or an insulating layer and/or an expansion layer and/or a drain layer. 5. Az 1 .-4. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a szigetelés (60) a tárolótérként (40) kialakított föld alatti hőtároló (80) felső tartományában (600) közös, rétegszerű felépítéssel bír, ami az első, felső és a harmadik, alsó, a második, középső párazáró réteget (60B) és a nedvesítő rendszert (70) mindenkor határoló funkcionális rétegből (60A, 60C) van kialakítva.5. Climate heat storage according to claims 1-4, characterized in that the insulation (60) in the upper region (600) of the underground heat storage (80) designed as a storage space (40) has a common, layer-like structure, which is formed from the first, upper and the third, lower, the second, middle vapor barrier layer (60B) and the functional layer (60A, 60C) each delimiting the humidification system (70). 6. A 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a szigetelés (60) a tárolótérként (40) kialakított klíma-hőtároló (80) körbefutó, oldalsó tartományában (60S) közös rétegszerű felépítéssel bír, ami az első, külső és a harmadik, belső, a második, középső párazáró réteget (60B) határoló funkcionális rétegből (60A, 60C) van kialakítva.6. Climate-heat storage according to claim 1, characterized in that the insulation (60) has a common layer-like structure in the circumferential, lateral region (60S) of the climate-heat storage (80) designed as a storage space (40), which is formed of a functional layer (60A, 60C) delimiting the first, outer and the third, inner, second, middle vapor barrier layer (60B). 7. A 4.-6. igénypontok egyike szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy az első és/vagy harmadik funkcionális réteg mint védő- és/vagy tágulási és/vagy szigetelő- és/vagy drénréteg (60A, 60C) anyagaként időálló filcgyékényt vagy tartósan rugalmas szigetelőlapokat vagy hasonlókat használnak.7. Climate heat storage according to one of claims 4-6, characterized in that the first and/or third functional layer uses a durable felt mat or permanently flexible insulation boards or the like as the material of the protective and/or expansion and/or insulation and/or drain layer (60A, 60C). 8. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a klíma-hőtárolóban (80) a nedvesítő rendszer (70) rétegszerű vezetékelrendezéssel egyfajta drénként van kivitelezve.8. Climate-heat storage according to claim 1, characterized in that in the climate-heat storage (80), the humidification system (70) is designed as a kind of drain with a layered line arrangement. 9. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló,9. Climate heat storage according to claim 1, F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc -30P489307DE-RÜ azzal jellemezve, hogy a klíma-hőtárolóban (80) a fluidtartalmú hőtároló közeg hőtároló képességének optimális tartományára vonatkozóan a hőmérséklet (T) és az abszolút és/vagy relatív nedvesség (ρ, φ) meghatározásához legalább egy hőmérséklet-érzékelő (90) és legalább egy nedvességérzékelő (100) van elhelyezve, így a talajban a fluid koncentrációja a nedvesítő rendszeren (70) keresztül a kívánt üzemi tartományban vezérelhető és szabályozható, és ezáltal optimalizálható.-30P489307DE-RÜ characterized in that in the climate heat storage (80) at least one temperature sensor (90) and at least one humidity sensor (100) are arranged for determining the temperature (T) and the absolute and/or relative humidity (ρ, φ) in relation to the optimal range of the heat storage capacity of the fluid-containing heat storage medium, so that the concentration of the fluid in the soil can be controlled and regulated in the desired operating range via the humidification system (70) and thus optimized. 10. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a hőenergia bevitelére, illetve kivételére szolgáló első és második rendszernek (10, 20) a klíma-hőtárolóban (80) található részrendszere egy csőköteg vagy egy talajszonda vagy csőköteg és talajszonda kombinációja, ahol a fluidot tartalmazó klíma-hőtároló (80) hőtároló közegén át a hőenergia bevitelére szolgáló első rendszer (10) részrendszereként egy előremenő ág (10VL), a hőenergia (20) kivételére szolgáló második rendszer (20) részrendszereként pedig egy visszamenő ág (20RL) van átvezetve.10. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that the subsystem of the first and second systems (10, 20) for inputting and extracting heat energy in the climate heat storage (80) is a pipe bundle or a ground probe or a combination of a pipe bundle and a ground probe, where a forward branch (10VL) is passed through the heat storage medium of the climate heat storage (80) containing the fluid as a subsystem of the first system (10) for inputting heat energy, and a return branch (20RL) is passed through as a subsystem of the second system (20) for extracting heat energy (20). 11. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy az első rendszer (10) a klíma-hőtárolóban (80) fekvő, a klíma-hőtárolóba (80) hőenergia bevitelére szolgáló részrendszerével az EP 1 523 223 szerinti rendszer-sugárzó elem.11. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that the first system (10) with its subsystem located in the climate heat storage (80) and serving to input thermal energy into the climate heat storage (80) is a system radiating element according to EP 1 523 223. 12. A 10. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy csőkötegek alkalmazásánál a talajbeli csőkötegeket, az első és a második rendszernek (10, 20) a klíma-hőtárolóban (80) található, a klíma-hőtároló (80) fluidtartalmú hőtároló közegébe hőenergia bevitelére, illetve abból hőenergia kivételére szolgáló részrendszerét vízszintesen, rétegesen a kivitelezéstől és a talaj tulajdonságaitól függően előre megadható távolságban (A) fektetik le.12. Climate heat storage according to claim 10, characterized in that when using pipe bundles, the pipe bundles in the ground, the subsystem of the first and second systems (10, 20) located in the climate heat storage (80) for introducing heat energy into the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage (80) and for extracting heat energy from it, are laid horizontally, in layers, at a predetermined distance (A) depending on the design and the properties of the soil. 13. A 10. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy talajszondák alkalmazásánál az első és a második rendszernek (10, 20) a klímahőtárolóban (80) található, a klíma-hőtároló (80) fluidtartalmú hőtároló közegébe hőenergia bevitelére, illetve abból hőenergia kivételére szolgáló részrendszere13. Climate heat storage according to claim 10, characterized in that when using soil probes, the first and second systems (10, 20) have a subsystem located in the climate heat storage (80) for introducing heat energy into the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage (80) and for extracting heat energy from it. F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc -31 P489307DE-RÜ .· :.:.-31 P489307DE-RÜ .· :.:. « a · talajszondáinak elhelyezése függőlegesen, a kivitelezéstől és a talaj tulajdonságaitól függően előre megadható távolságban (A) történik.« the · soil probes are placed vertically, at a pre-defined distance (A) depending on the design and soil properties. 14. A 11. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy legalább egy rendszer-sugárzó elem alkalmazása esetén, mint az első rendszernek (10) a klíma-hőtároló (80) fluidtartalmú hőtároló közegébe hőenergia bevezetésére szolgáló, a klíma-hőtárolóban (80) található első részrendszere, annak elrendezése vízszintesen vagy függőlegesen, előre megadható távolságban (A) történik.14. Climate heat storage according to claim 11, characterized in that when at least one system radiating element is used as the first subsystem of the first system (10) for introducing thermal energy into the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage (80), it is arranged horizontally or vertically at a predeterminable distance (A). 15. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a legalább egy első rendszer (10) az első rendszernek (10) a klíma-hőtárolón (80) kívül fekvő, a klíma-hőtárolóba (80) hőenergia bevitelére szolgáló részrendszerével egy termikus szolárberendezés vagy fotovoltaikus berendezés hűtő abszorbere más rendszerek kicsatolható folyamathőjén alapuló rendszer és/vagy hagyományos hőtermelő berendezés vagy a rendszer-sugárzó elem energiaellátása.15. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that the at least one first system (10) with a subsystem of the first system (10) located outside the climate heat storage (80) for inputting thermal energy into the climate heat storage (80) is a system based on the process heat that can be extracted from other systems, a cooling absorber of a thermal solar system or a photovoltaic system and/or a conventional heat generation device or the energy supply of the system radiant element. 16. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a legalább egy második rendszer (20) a második rendszernek (20) a klíma-hőtárolón (80) kívül fekvő, a klíma-hőtárolóból (80) hőenergia kivételére vagy bevitelére (hőszivattyú-berendezés hűtő funkciója) szolgáló részrendszerével egy hőszivattyúberendezés vagy egy másik hagyományos rendszer.16. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that the at least one second system (20) with the subsystem of the second system (20) located outside the climate heat storage (80) for extracting or supplying heat energy from the climate heat storage (80) (cooling function of a heat pump system) is a heat pump system or another conventional system. 17. Az 1. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy egy előremenő ág (10VL) mint az első rendszer (10) hőenergia (10) bevitelére szolgáló részrendszere és egy visszamenő ág (20RL) mint a legalább egy második rendszer (20) hőenergia kivételére szolgáló részrendszere átvezetésre kerül a klíma-hőtároló (80) fluidtartalmú hőtároló közegében, a mellett vagy azon kívül elhelyezett, effektíve hőenergiát tároló fluidot tartalmazó kontaktusos tartályon vagy kontaktusos szakaszon (50), ami által elérhető a teljes hőtároló képesség, az épület energiaközpontja első rendszerének (10) ingadozó hőbevitele, illetve második rendszerének (20) ingadozó hőkivétele által jellemzett görbék simítása.17. Climate heat storage according to claim 1, characterized in that a flow branch (10VL) as a subsystem of the first system (10) for inputting heat energy (10) and a return branch (20RL) as a subsystem of at least one second system (20) for extracting heat energy are passed through the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage (80), through a contact tank or contact section (50) containing a fluid effectively storing heat energy, located next to or outside it, by which the full heat storage capacity is achieved, the smoothing of the curves characterized by the fluctuating heat input of the first system (10) of the building's energy center, and the fluctuating heat extraction of the second system (20). F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc -32P489307DE-RÜ-32P489307DE-RÜ 18. A 17. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy az előre megadható távolságok (A) a klíma-hőtárolóban (80) vízszintesen, rétegszerűen elhelyezett csőkötegek vagy függőlegesen elrendezett talajszondák között a 16. igénypont szerint a klíma-hőtárolóba (80) kontaktusos tartály vagy kontaktusos szakasz (50) integrálása esetén nagyobbak lehetnek, és/vagy a tárolótérben lévő vezetékrendszerek rövidebbre/hőcserélő felületek kisebbre méretezhetők.18. Climate heat storage according to claim 17, characterized in that the predeterminable distances (A) between the horizontally, layered pipe bundles or vertically arranged soil probes in the climate heat storage (80) can be larger in the case of integrating a contact tank or contact section (50) into the climate heat storage (80) according to claim 16, and/or the pipe systems in the storage space can be made shorter/the heat exchange surfaces can be made smaller. 19. A 16. igénypont szerinti klíma-hőtároló, azzal jellemezve, hogy a szállító közeg (sóoldat) mért visszafolyási hőmérséklete a második rendszer (20) részrendszereként hőszivattyú alkalmazása esetén egy opcionális rövidzárlati szerkezet beillesztése által a visszamenő ág vezetékének (20RL) csőköteg-útjával a kontaktusos tartályban korlátozható.19. Climate heat storage according to claim 16, characterized in that the measured return temperature of the transport medium (brine solution) can be limited by the pipe bundle path of the return branch line (20RL) in the contact tank when a heat pump is used as a subsystem of the second system (20). 20. Épület energiaellátására szolgáló klíma-hőtároló vezérlésére és szabályozására szolgáló eljárás, amely hőtároló egy telítetlen fluidot tartalmazó hőtároló közegből van kialakítva, amely legalább egy első részrendszert tartalmaz hőenergia bevitelére, és attól meghatározott távolságban legalább egy második részrendszert tartalmaz hőenergia kivételére, ahol a rendszerek a mindenkori, hőt behordó és kivevő részrendszereikkel a klíma-hőtárolót alkotó, lefelé nyitott, részben gázzáró módon kivitelezett tárolótérben vannak elhelyezve, azzal jellemezve, hogy a klíma-hőtároló (80) telítetlen fluidot tartalmazó hőtároló közegébe a legalább egy első rendszeren (10) keresztül hő kerül bevezetésre, ami a klíma-hőtárolón (80) belül lényegében egyforma, normális légnyomás mellett először a hőtároló közeg és a fluid felmelegedéséhez és ezután a fluid elpárolgásához vezet, ami által a cseppfolyós és gáz halmazállapotú fluid mindenkori fajlagos hőkapacitása/ párolgási entalpiája útján a klíma-hőtárolóban hőmennyiség tárolható, és ez a hőmennyiség a legalább egy második rendszeren (20) át először a fluid lecsapódása, majd azután a klíma-hőtároló (80) hőtároló közegének és a klíma-hőtárolóban (80) található fluidnak a lehűlése mellett kivételre kerül a hő épület energiaközpontjában történő felhasználásához, a klímahőtároló (80) hőtároló közege hőtároló képességének vezérlése és szabályozása mellett azáltal, hogy a klíma-hőtárolóba (80) nedvesítő rendszeren (70) keresztül fluid kerül bevezetésre, hogy az épület energiaközpontját - a klíma-hőtárolóra (80) ható fizikai peremfeltételektől függően - az üzemeltetéshez kedvező tartományban tartsa.20. A method for controlling and regulating a climate heat storage for supplying energy to a building, the heat storage being formed from a heat storage medium containing an unsaturated fluid, which comprises at least one first subsystem for inputting heat energy and at a specified distance therefrom comprises at least one second subsystem for extracting heat energy, where the systems are arranged with their respective heat input and output subsystems in a storage space formed by the climate heat storage, which is open downwards and partially gas-tight, characterised in that heat is introduced into the heat storage medium containing an unsaturated fluid of the climate heat storage (80) via the at least one first system (10), which leads to the heating of the heat storage medium and the fluid first and then to the evaporation of the fluid, whereby the respective specific heat capacity/evaporation rate of the liquid and gaseous fluids By means of its enthalpy, a quantity of heat can be stored in the climate heat storage, and this quantity of heat is extracted through at least a second system (20) first by condensation of the fluid, then by cooling the heat storage medium of the climate heat storage (80) and the fluid in the climate heat storage (80) for use in the energy center of the building, in addition to controlling and regulating the heat storage capacity of the heat storage medium of the climate heat storage (80) by introducing fluid into the climate heat storage (80) via a humidification system (70) in order to keep the energy center of the building - depending on the physical boundary conditions acting on the climate heat storage (80) - in a range favorable for operation. F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc -33P489307DE-RÜ-33P489307DE-RÜ 21. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fluid lecsapódása automatikusan a klíma-hőtároló (80) visszanedvesedéséhez vezet.21. The method according to claim 20, characterized in that the condensation of the fluid automatically leads to the rewetting of the climate heat storage (80). 22. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egyidejű hőbevezetés és hőkivétel a hőtároló közeg és a fluid hőmérsékletének rétegenként! emelkedéséhez vagy csökkenéséhez, majd azután a rétegekben beálló hőmérséklet-Znyomáskülönbség útján a klíma-hőtárolóban (80) lévő fluid alulról felfelé történő elpárolgásához vagy lecsapódásához vezet, fordítva pedig a második részrendszeren (20) lecsapódott fluid a csökkenő hőmérséklettel a gőznyomáshoz képest relatív erősödő adszorpciós hatás útján egyenletesen eloszlik a hőtároló közeg szilárd alkotóelemeinek a felületén, újra a hőbevitelre szolgáló első részrendszer (10) közelébe kerül, ahol az ismertetett folyamat megismétlődik.22. The method according to claim 20, characterized in that the simultaneous heat input and heat output lead to an increase or decrease in the temperature of the heat storage medium and the fluid layer by layer, and then to the evaporation or condensation of the fluid in the climate heat storage (80) from the bottom up through the temperature-pressure difference established in the layers, and conversely, the fluid condensed on the second subsystem (20) is evenly distributed on the surface of the solid components of the heat storage medium through an adsorption effect that increases relative to the vapor pressure with decreasing temperature, and is again brought close to the first subsystem (10) serving for heat input, where the described process is repeated. 23. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a klíma-hőtárolóban (80) mérésre kerül a klíma-hőtároló (80) hőtároló közegének az abszolút és/vagy relatív nedvessége (p, φ) és hőmérséklete (T).23. The method according to claim 20, characterized in that the absolute and/or relative humidity (p, φ) and temperature (T) of the heat storage medium of the climate heat storage (80) are measured in the climate heat storage (80). 24. A 20. és a 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább egy első rendszernek (10) a klíma-hőtárolóba (80) történő hőbevitelétől függően és/vagy a legalább egy második rendszernek (20) a klíma-hőtárolóból történő hőelvonásától függően változik az abszolút és/vagy a relatív nedvesség (p, φ) és a hőmérséklet (T) a klíma-hőtárolóban (80), ahol az előre megadható optimális értékek vagy egy előre megadható értéktartomány elhagyásakor fluid hozzáadása mellett nedvesítésre kerül sor.24. The method according to claims 20 and 23, characterized in that the absolute and/or relative humidity (p, φ) and temperature (T) in the climate heat storage (80) change depending on the heat input of at least one first system (10) into the climate heat storage (80) and/or depending on the heat extraction of at least one second system (20) from the climate heat storage, where humidification is carried out with the addition of fluid when the pre-defined optimal values or a pre-defined value range are exceeded. 25. A 20. és a 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőtároló közeg tulajdonságaitól függően a legalább egy első rendszernek (10) a klímahőtárolóba (80) történő lehetséges hőbevitele és/vagy a legalább egy második rendszernek (20) a klíma-hőtárolóból történő lehetséges hőelvonása és ezzel együtt az abszolút és/vagy a relatív nedvesség (p, φ) és a hőmérséklet (T) a klíma-hőtárolóban25. The method according to claims 20 and 23, characterized in that, depending on the properties of the heat storage medium, the possible heat input of at least one first system (10) into the climate heat storage (80) and/or the possible heat withdrawal of at least one second system (20) from the climate heat storage and thus the absolute and/or relative humidity (p, φ) and temperature (T) in the climate heat storage F:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Berarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc -34P489307DE-RÜ (80) változik, és az előre megadható optimális értékek vagy egy előre megadható értéktartomány elhagyásakor fluid hozzáadása mellett nedvesítésre kerül sor.-34P489307DE-RÜ (80) changes, and when the pre-defined optimal values or a pre-defined value range are exceeded, wetting is carried out with the addition of fluid. 26. A 20. és a 23. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy geotermikus tartályból történő, vagy a klíma-hőtárolóra (80) ható hősugárzásból és/vagy hővezetésből való hőbeviteltől függően és a legalább egy első rendszer (10) mindenkori részrendszerének a klíma-hőtárolóba (80) történő hőbevitelétől függően és/vagy a legalább egy második rendszernek (20) a klíma-hőtárolóból (80) történő hőelvonásától függően az abszolút és/vagy a relatív nedvesség (p, φ) és a hőmérséklet (T) a klíma-hőtárolóban (80) változik, és az előre megadható optimális értékek vagy egy előre megadható értéktartomány elhagyásakor fluid hozzáadása mellett nedvesítésre kerül sor.26. Method according to claims 20 and 23, characterised in that the absolute and/or relative humidity (p, φ) and the temperature (T) in the climate heat storage (80) change depending on the heat input from a geothermal reservoir or from heat radiation and/or heat conduction acting on the climate heat storage (80) and depending on the heat input of the respective subsystem of the at least one first system (10) into the climate heat storage (80) and/or depending on the heat withdrawal of the at least one second system (20) from the climate heat storage (80), and when the pre-defined optimal values or a pre-defined value range are exceeded, humidification is carried out with the addition of fluid. 27. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy előremenő ág (10VL) mint az első rendszer (10) hőenergia (10) bevitelére szolgáló részrendszere és egy visszamenő ág (20RL) mint a második rendszer (20) hőenergia kivételére szolgáló részrendszere átvezetésre kerül a klíma-hőtároló (80) fluidtartalmú hőtároló közegében elhelyezett kontaktusos tartályon vagy egy ugyancsak hőenergiát tároló fluidot tartalmazó kontaktusos szakaszon (50), ami által elérhető az épület energiaközpontja első rendszerének (10) ingadozó hőbevitele, illetve második rendszerének (20) ingadozó hőkivétele által jellemzett teljes hőtárolási viselkedés simítása.27. The method according to claim 20, characterized in that a forward branch (10VL) as a subsystem of the first system (10) for inputting thermal energy (10) and a return branch (20RL) as a subsystem of the second system (20) for extracting thermal energy are passed through a contact tank placed in the fluid-containing heat storage medium of the climate heat storage (80) or through a contact section (50) containing a fluid also storing thermal energy, whereby the overall heat storage behavior characterized by the fluctuating heat input of the first system (10) and the fluctuating heat extraction of the second system (20) of the building's energy center can be smoothed. 28. A 20. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fluid elpárolgásával/a tapadóvíz koncentrációjának csökkenésével absztrakt módon nedvesítésre kész szubsztrátum keletkezik a párolgási hő leadása által képződő kondenzátum leadásával.28. The method according to claim 20, characterized in that the evaporation of the fluid/decrease in the concentration of the adhesive water results in a substrate ready for wetting in an abstract manner by releasing the condensate formed by the release of the heat of evaporation. F:\Ung_Be rarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.docF:\Ung_Be rarbeitung_Nachanmeldung_Berny_ll.doc
HU0800548A 2007-09-07 2008-09-05 Geothermal energy accumulator having a vapor barrier and method for utilizing vaporization heat in the geothermal energy accumulator HUP0800548A2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007044557A DE102007044557A1 (en) 2007-09-07 2007-09-07 Geothermal storage device for providing household energy comprises a storage chamber with an upper seal and a lateral seal and a moistening system arranged in the region below the upper seal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU0800548D0 HU0800548D0 (en) 2008-10-28
HUP0800548A2 true HUP0800548A2 (en) 2011-07-28

Family

ID=40340170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0800548A HUP0800548A2 (en) 2007-09-07 2008-09-05 Geothermal energy accumulator having a vapor barrier and method for utilizing vaporization heat in the geothermal energy accumulator

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102007044557A1 (en)
ES (1) ES2361580T3 (en)
HU (1) HUP0800548A2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013219323A1 (en) * 2012-09-26 2014-06-12 Deunert Und Holthuizen Gbr ( Vertretungsberechtigter Gesellschafter: Herr Dietmar Deunert, 16562 Bergfelde) Heat energy supply system with an open ground tank (eTank)
US20140290915A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 SunEdison Energy India Private Limited Methods and systems for temperature regulation of devices and processing thermal energy obtained thereby
DE102022000873A1 (en) 2022-03-12 2023-09-14 Martin Hirzel Solar heat storage system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7604366U1 (en) 1976-02-14 1979-07-19 Feist, Artus, 5060 Bergisch Gladbach HEAT STORAGE
DE2721173A1 (en) * 1977-05-11 1978-11-16 Franz Kerner Domestic heat storage tank and exchanger - has liq. or gaseous medium flowing through tank containing pebbles to store heat
DE3308301A1 (en) * 1983-03-09 1984-09-13 Valentin 8701 Reichenberg Rosel Energy-absorbing accumulator system
DE3545622A1 (en) 1985-12-21 1987-06-25 Aktionsgemeinschaft M U T E V Heat store
DE10343544B4 (en) 2003-09-19 2008-05-08 Pflanz, Tassilo, Dipl.-Ing. Power plant to use the heat of a geothermal reservoir
DE502004004930D1 (en) 2003-09-23 2007-10-25 Oesterwitz Karl Heinz System radiation element and its use
DE102005001347A1 (en) * 2005-01-11 2006-07-20 GEOTEX Ingenieurgesellschaft für Straßen- und Tiefbau mbH Multi-chamber heat accumulator for generating electric energy/power has a trench-like structure, a surrounding wall, a cover and inner and outer areas with a solid trench-like filling

Also Published As

Publication number Publication date
HU0800548D0 (en) 2008-10-28
ES2361580T3 (en) 2011-06-20
DE102007044557A1 (en) 2009-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7234314B1 (en) Geothermal heating and cooling system with solar heating
US6615601B1 (en) Sealed well direct expansion heating and cooling system
JP5990652B2 (en) Operation method of fluid storage equipment
EP2047178A1 (en) System for collecting and delivering solar and geothermal heat energy with thermoelectric generator
CA2638235A1 (en) Recovery storage and conversion of waste heat from an ice rink using a concentric borehole heat exchanger system
GB2470400A (en) Heat energy collection and storage device comprising a phase change material
Givoni Underground longterm storage of solar energy—An overview
CN203675750U (en) Active heat storage and release wall suitable for solar greenhouse
JP2015152236A (en) Underground heat collection system and underground heat cooling/heating or hot water supply system
NL2001816C2 (en) Method for controlling the climate in a building, as well as associated building.
WO2007109899A1 (en) Energy supply system
Skogsberg Seasonal snow storage for space and process cooling
JP4882021B1 (en) Heat exchange system
FI125078B (en) Method and arrangement for utilizing a low energy source in controlling the heat of the air in a utility room
HUP0800548A2 (en) Geothermal energy accumulator having a vapor barrier and method for utilizing vaporization heat in the geothermal energy accumulator
CN102183096A (en) Solar pond composite drying system
CN114353210A (en) Water source, ground source and air source integrated energy integration system and building system
JP2007292445A (en) Air-conditioning system using geothermal heat
DE202007013089U1 (en) Geothermal storage with vapor barrier, reservoirs and humidification for a domestic energy center
EP2198209B1 (en) Geothermal energy accumulator having a vapor barrier and method for utilizing vaporization heat in the geothermal energy accumulator
JP2007333295A (en) Heat storage system
JP2015148434A (en) Underground water utilization system
US4211209A (en) Method and apparatus for collecting and domestic use of solar heat
CN203675766U (en) Active heat storage and release system and heat pump combined equipment for greenhouse
US4315496A (en) Apparatus for storage and recovery of low temperature thermal energy

Legal Events

Date Code Title Description
FA9A Lapse of provisional patent protection due to relinquishment or protection considered relinquished