Air conditioner with heat exchange between a natural heat source and the conditioned air
Abstract
This record has no abstract on file.
Term
Term ended
Projected expiry passed 13 May 2024, 2.4 years ago.
- Priority
- Filed
- Published
- Projected expiry
- Today
31 claims: 18 independent, 13 dependent
- 1Zastrzeżenia patentowe wymiennego, połączony z 1. Układ wymiany płynu z naturalnym nośnikiem cieplnym (101) o właściwościach fizycznych stałych, ciekłych lub gazowych, obejmujący zewnętrzne źródło (104) biernego płynu wymiennego, aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102) umieszczone w naturalnym nośniku cieplnym, umożliwiając w ten sposób przebieg procesu równoważenia ciepła z naturalnym nośnikiem cieplnym, aktywny stabilizator (103), który jest zdefiniowany jako przestrzeń akomodacyjna, co najmniej jeden przesyłowy przewód rurowy (105) łączący aktywne urządzenie wyrównujące ciepło umieszczone w naturalnym nośniku cieplnym z aktywnym stabilizatorem, oraz łączący aktywne urządzenie wyrównujące ciepło z zewnętrznym źródłem biernego płynu tworząc kanał przesyłowy do wymiany płynu, i przestrzenią akomodacyjną, oraz pompa (106) do pompowania biernego płynu wymiennego w celu wymuszenia jego przepływu przez aktywne urządzenie wyrównujące ciepło do i z aktywnego stabilizatora oraz do źródła biernego płynu wymiennego, działający w ten sposób, że pompa pompuje i wymienny przepływa przez aktywne ciepło umieszczone w naturalnym ażeby w płyn do wymiennego, lub, w czasie, gdy wymiennego wprowadza płyn do aktywnego stabilizatora, aktywne urządzenie wyrównujące ciepło absorbowało lub uwalniało ciepło odpowiednio w celu ochłodzenia lub ogrzania płynu metodą wykorzystującą relatywne różnice temperatury pomiędzy płynem wymiennym oraz aktywnym urządzeniem wyrównującym ciepło;znamienny tym, że zawiera przesyłowy przewód rurowy (105) do przesyłania biernego płynu wymiennego z zewnętrznego źródła (104) do aktywnego stabilizatora (103), oraz od aktywnego stabilizatora (103) do zewnętrznego źródła (104), przy czym płyn do pasywnej wymiany ciepła absorbuje lub uwalnia ciepło z wykorzystaniem urządzenia c i e pł o ( 102 ). wymienia płyn, płyn urządzenie wyrównujące nośniku cieplnym tak, stabilizator odprowadza czasie, gdy aktywny źródła biernego płynu źródło biernego płynu wyrównującego
- 2Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera co najmniej jeden przesyłowy przewód rurowy (105) obejmujący pojedynczy przewód rurowy służący do przesyłania biernego płynu wymiennego z zewnętrznego źródła (104) do aktywnego stabilizatora (103), oraz z aktywnego stabilizatora (103) do zewnętrznego źródła (104), przy czym pojedynczy przewód rurowy przechodzący przez urządzenie wyrównujące ciepło (102) jest umieszczony w naturalnym nośniku cieplnym.
- 3Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że kierunek przepływu biernego płynu wymiennego przepływającego przez pojedynczy przewód rurowy jest periodycznie odwracany.
- 4Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera co najmniej jeden przesyłowy przewód rurowy (105) obejmujący co najmniej jeden pierwszy przewód rurowy oraz co najmniej jeden drugi przewód rurowy, przy czym co najmniej jeden pierwszy przewód rurowy służy do przesyłania biernego płynu wymiennego z zewnętrznego źródła (104) do aktywnego stabilizatora (103), oraz co najmniej jeden drugi przewód rurowy służy do przesyłania biernego płynu wymiennego z aktywnego stabilizatora (103) do zewnętrznego źródła (104), jak również pierwszy i drugi przewód rurowy przechodzi przez urządzenie wyrównujące ciepło (102) umieszczone w naturalnym nośniku cieplnym.
- 5Układ według zastrz. 4, znamienny tym, że odpowiednie kierunki przepływu w pierwszym i drugim przewodzie rurowym są zmieniane w sposób periodyczny.
- 6Układ według któregokolwiek z zastrz. 4-5, znamienny tym, że zawiera bierny płyn wymienny w pierwszym przewodzie rurowym, który płynie w zasadniczo przeciwnym kierunku do biernego płynu wymiennego w drugim przewodzie rurowym.
- 7Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-6, znamienny tym, że ponadto zawiera stabilizator wymiany ciepła (202), działający w ten sposób, że płyny przepływają przez stabilizator wymiany ciepła z wykorzystaniem przewodu rurowego (105) i przepływu w obwodzie zamkniętym utworzonym pomiędzy aktywnym urządzeniem wyrównującym ciepło (102) umieszczonym w naturalnym nośniku cieplnym (101) oraz stabilizatorem wymiany ciepła, w którym kierunek przepływu płynu obejmuje ustalone lub periodycznie zmieniające się kierunki przepływu.
- 8Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-3, znamienny tym, że zawiera aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102), które jest połączone bezpośrednio z przestrzenią akomodacyjną zdefiniowaną przez stabilizator (103) z wykorzystaniem pojedynczego kanału.
- 9Ukkad weddug kłóregotólwiek z zaatrz. 1-3, znammenny tym, że zawiera aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102), które jest połączone pośrednio z przestrzenią akomodacyjną zdefiniowaną przez aktywny stabilizator (103) z wykorzystaniem pojedynczego kanału.
- 10Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-6, znamienny tym, że zawiera aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102), które jest połączone bezpośrednio z przestrzenią akomodacyjną zdefiniowaną przez aktywny stabilizator 1103) z wykorzystaniem dwóch kanałów.
- 11Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-6, znamienny tym, że zawiera aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102), które jest połączone pośrednio z przestrzenią akomodacyjną zdefiniowaną przez aktywny stabilizator (103) z wykorzystaniem dwóch kanałów.
- 12Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-11, znamienny tym, że obejmuje naturalny nośnik cieplny (101), który ma relatywnie dużą oraz stabilną pojemność cieplną, przy czym nośnikiem cieplnym może być pokład geologiczny, powierzchnia geodezyjna, staw, jezioro, rzeka, pustynia, lodowiec lub ocean.
- 13Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-12, znamienny tym, że zawiera aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102), które jest wykonane z materiału o dobrych właściwościach przewodnictwa cieplnego.
- 14Układ według zastrz. 8 albo zastrz. 10, znamienny tym, że zawiera pompę (106) służącą do pompowania biernego płynu wymiennego bezpośrednio do i z przestrzeni akomodacyjnej zdefiniowanej wewnątrz aktywnego stabilizatora (103).
- 15Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że zawiera pompę (106) służącą do pompowania biernego płynu wymiennego do i z przestrzeni akomodacyjnej zdefiniowanej wewnątrz aktywnego stabilizatora (103) z wykorzystaniem stabilizatora wymiany ciepła (202).
- 16Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-15, znamienny tym, ze obejmuje zewnętrzne źródło (104) biernego płynu wymiennego, którym jest naturalne lub sztuczne źródło gazowego lub ciekłego płynu.
- 17Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-16, znamienny tym, że zawiera przesyłowy przewód rurowy (105), który jest wyposażony w dobrą konstrukcję izolacyjną (107), umieszczoną pomiędzy tym przewodem rurowym i naturalnym nośnikiem cieplnym (101).
- 18Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-17, znamienny tym, że zawiera pompę (106), którą stanowi pompa do płynów o napędzie elektrycznym lub mechanicznym.
- 19Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-18, znamienny tym, że ponadto zawiera urządzenie do filtracji (108), którego część składową stanowi element do filtrowania niebezpiecznych płynów, przy czym urządzenie do filtracji jest zainstalowane na otworze wlotowym lub wylotowym płynu.
- 20Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-19, znamienny tym, że ponadto zawiera urządzenie do regulacji wilgotności lub konstrukcję do usuwania wilgoci (109), umiejscowione przylegająco do zewnętrznego źródła (104) biernego płynu wymiennego, lub przylegająco do aktywnego stabilizatora (103).
- 21Układ według zastrz. 20, znamienny tym, że zawiera urządzenie do regulacji wilgotności lub konstrukcję do usuwania wilgoci (109), którego część składową stanowi urządzenie do detekcji wilgotności, zastaw pomp spustowych, lub konstrukcję do gromadzenia wody w celu jej usuwania z wykorzystaniem otworu spustowego.
- 22Układ według któ re go ko l wi e k z zastrz. 1-21, znamienny tym, że ponadto zawiera jednostkę sterującą (110) do kontrolowania temperatury, objętości oraz wilgotności biernego płynu wymiennego.
- 23Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-22, znamienny tym, że zawiera pompę (106) służącą do cyklicznej operacji lub do zmieniania kierunku przepływu, w celu pompowania biernego płynu wymiennego do i z przestrzeni akomodacyjnej zdefiniowanej przez aktywny stabilizator (103).
- 24Układ według zastrz. 10 albo zastrz. 11, znamienny tym, że zawiera płyn przepływający odpowiednio przez dwa kanały, który jest pompowany w różnych kierunkach.
- 25Układ według zastrz. 23, znamienny tym, że zawiera kanały, z których jeden w sposób stały wprowadza płyn, natomiast drugi w sposób stały odprowadza płyn.
- 26Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-25, znamienny tym, że zawiera przesyłowy przewód rurowy (105) wchodzący w skład korytarza przepływowego do pasywnej wymiany płynu, funkcjonującego w obwodzie zamkniętym.
- 27Układ według któ re go ko l wi e k z zastrz. 2_O^2_1 albo zastrz. 24, znamienny tym, że zawiera pompę, na którą składają się dwie oddzielne pompy (106).
- 28Układ według zastrz. 9, znamienny tym, że zawiera pompę (106) służącą do pompowania biernego płynu wymiennego do i z przestrzeni akomodacyjnej zdefiniowanej przez aktywny stabilizator (103), a ponadto pompę pomocniczą (207) służącą do pompowania biernego płynu wymiennego do i z aktywnego urządzenia wyrównującego ciepło (102).
- 29Układ według któregokolwiek z zastrz. 1-22, znamienny tym, że zawiera pompę stanowiącą zintegrowany dwukierunkowy zestaw pomp (1006) do jednoczesnego pompowania biernego płynu wymiennego w różnych kierunkach w celu przepływu przez odpowiedni przewód rurowy przeznaczony do przesyłania płynów (105), przy czym zintegrowany dwukierunkowy zestaw pomp jest zdolny do alternatywnego zmieniania kierunków pompowania, natomiast aktywne urządzenie wyrównujące ciepło (102) jest zaopatrzone w dwa przesyłowe przewody rurowe, tworząc zintegrowane aktywne urządzenie wyrównujące ciepło wewnątrz naturalnego nośnika cieplnego (101).
- 30Układ według kkóóeggoklwiek z zastrz. 1-22, w kkóóym którekolwiek lub obydwa urządzenia, takie jak aktywny stabilizator (103) oraz zewnętrzne źródło (104) biernego płynu wymiennego obejmuje lut:obejmują następuj ące przestrzenie lub struktury o specyficznej funkcji: (1) obiekt klimatyzowany znajdujący się wewnątrz stałego zabudowania, takiego jak np. budynek, szklarnia, lub budynek użyteczności publicznej;(2) przestrzeń wymagająca klimatyzowania w konstrukcji poruszającej się na płynącym naturalnym nośniku cieplnym np. statek morski, pływająca platforma robocza albo budownictwo powierzchniowe;(3) otwarta przestrzeń zawierająca gaz lub ciecz, taka jak np. staw, dolina, zagłębienie lub pustynia;(4) zamknięty zbiornik na gaz lub ciecz, taki jak np. zbiornik na powietrze lub zbiornik na ciecz;(5) dowolne wyposażenie procesu produkcyjnego lub procesu technologicznego;(6) dowolne wyposażenie mechaniczne lub urządzenia elektryczne do użytku domowego, które wymagają pasywnej ochrony przez zamarzaniem lub aktywnym rozmrażaniem;(7) dowolna otwarta droga lub droga startowa lotniska lub droga nawigacji powierzchniowej, która wymaga pasywnej ochrony przez zamarzaniem lub aktywnym rozmrażaniem;(8) dowolna powierzchnia oraz głębsza warstwa o temperaturze delta w kanale żeglugowym morza, portu, jeziora albo rzeki;lub (9) dowolne miejsce o specyficznych właściwościach geologicznych, takie jak np. pustynia, oraz otaczające je środowisko.
- 31Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera pojedynczą pompę (106), a ponadto zawór przepływowy (400) przewodu rurowego do kontrolowania kierunku przepływu płynu pompowanego przez pojedynczą pompę. FIG. 1 FIG. 3 104 108 104 FIG. 5 102
Independent claims31
68 paragraphs, as filed
The present invention relates to a fluid exchange system with a natural heat carrier for heat recovery, and more particularly to a system that provides an active heat equalizing device and a tubing designed to transfer fluid in a natural heat carrier with solid, liquid or gas properties, such like a geological deck, geodetic surface, pond, lake, river, desert, glacier, or ocean, through an active heat equalization device, directly or through an additional heat equalizing relay to release heat to heat the transmitted fluid at a relatively lower temperature, or to absorb heat to cool the transmitted fluid at a relatively higher temperature in the opposite direction, which allows the heat recovery to be achieved using the fluid in different directions .
(b) State of the art:
[0002] The present invention relates to the improvement of European Patent Application No. 94300911.8, filed by the same inventor. In EP 1376020 and in US Patent No. Ser. US-A4323113 describes known heat exchange systems with a unidirectional transmission pipe.
SUMMARY OF THE INVENTION [0003] The main purpose of the present invention is to provide a system comprising an active heat equalizing device and a piping designed to transfer fluids housed inside a heat carrier with solid physical properties, liquid or gas and a relatively reliable capacity of thermal reserves to recover heat from a fluid flowing in the opposite direction by releasing heat to a fluid with a relatively lower temperature flowing through the pipes, or to absorb heat to cool a fluid at a relatively higher temperature flowing through the pipes in opposite direction.
Brief description of the figures
Fig. 1 is a schematic view of a heat exchange fluid exchange system operating in a direct transfer mode using unidirectional flow.
Fig. 2 is a schematic view of a heat exchange fluid exchange system operating in an indirect transfer mode using unidirectional flow.
is a schematic view of the exchange system in mode
On the fig fluid for heat recovery, operating direct transmission using bidirectional.
Fig. 4 is a schematic view of the system in which the single main pump of Fig. 3 has been replaced by a typical set of bidirectional main pumps.
Fig. 5 is a schematic view of a heat exchange fluid exchange system operating in an indirect transfer mode using bi-directional flow.
Detailed Description of Preferred Solutions [0004] A fluid exchange system with a natural heat carrier for heat recovery is equipped with an active heat equalization device providing good thermal conductivity in a relatively stable solid or liquid state of the heat carrier, geological, geodetic surface, river, or active device equalizing the accommodation space of the flow encompassing the pond deck with the pipe, the lake or heat is transmitted in a directly complex carrier connected by the thermal occurring in nature for cooling as a result of absorbing heat from the fluid flowing through the active heat equalizing device at a relatively higher temperature, or for heating by releasing heat to the fluid flowing through the active heat equalizing device at a relatively lower temperature; thanks to which, when the active stabilizer forces the outflow of fluid at a delta temperature to an external source of passive exchangeable fluid, or when the external source of passive exchangeable fluid introduces the fluid at a temperature of delta into the active stabilizer, the active heat equalizing device placed inside the heat carrier absorbs heat to cool down or releases heat to warm up the liquid, depending on the relative temperature difference between the fluid flowing and the active heat equalizing device, thereby leading to heat recovery due to heat absorption or heat release.
[0005] A fluid heat transfer system with a heat carrier occurring in nature according to the present invention may comprise any of the following systems, depending on environmental considerations, benefits and costs:
(1) fluid heat transfer system in single flow direct mode;
(2) fluid heat transfer system in indirect transfer mode using a single flow;
(3) fluid heat transfer system in direct transfer mode using two flows;
(4) fluid heat transfer system in indirect transfer mode using two flows.
[0006] With reference to Figure 1, which is a schematic view of a heat exchange fluid exchange system, the system operating in a single flow direct transfer mode is essentially composed of elements such as:
- natural thermal carrier 101, referring to a thermal carrier with solid or liquid physical properties, which is characterized by a relatively larger and more stable load bearing capacity ... of t ... er, covering the geological deck, geodetic surface, pond, lake, a river, desert, glacier or ocean;
- active heat equalization device 102: containing material with good thermal conductivity properties and a good level of thermal conductivity with the heat carrier 101, or with the space inside the heat carrier 101, in such a way that the flowing fluid directly fulfills the function of active heat equalization to replace active heat equalization device made of maten ^^ (^ u with good thermal conductivity properties;
- active stabilizer 103: comprising a space or structure with a specific function into which fluid is pumped or pumped out using a main pump 106 during system operation to directly send internal fluid and to introduce external fluid through the active heat equalization device 102; to carry out a fluid exchange for heat recovery;
- external source of passive exchange fluid 104: refers to a natural or artificial source of gaseous or liquid fluid into which fluid is pumped or pumped out using a main pump 106 to ensure external fluid flow through the active heat equalizing device 102 to the active stabilizer 103; or to receive and dilute fluid removed from active stabilizer 103;
- transmission pipeline 105: comprising one or more pipelines for introducing external fluid or removing internal fluid, a good insulating construction located between transmission pipeline 105 and the natural heat carrier 101 in contact with transmission pipeline 105, or transmission the pipe is made of good insulating material;
- main pump 106: including a pump for liquids with electric or mechanical drive;
- filtration device 108: an optional element containing a mesh filter and an element for filtering hazardous liquids, installed on the fluid inlet or outlet to prevent clogging of the pipe and for cleaning the pipe,
- humidity regulating device or structure for removing moisture 109: an optional element comprising a device for detecting humidity or a pledge of drain pumps, or a structure for collecting moisture for its removal using a drain hole; and
- control unit 110: containing a dynamoelectric system or electronic semiconductor circuit and appropriate software for controlling fluid temperature, volume and humidity, including fluid volume regulator, control valve and fluid temperature control indicator, liquid pump regulator and safety regulator, detecting the presence of dangerous fluid at the inlet or at each outlet . by triggering an alarm to cut off the fluid flow or perform another reaction in the presence of a dangerous fluid at a level questioning the programmed value;
[0007] The configuration of the system is characterized in that:
- includes at least one transmission conduit 105 to penetrate through a unidirectional fluid flow channel including components such as active stabilizer 103, active heat equalization device 102, main pump 106 and external passive exchange fluid 104; and
- comprises at least one main pump 106; wherein the main pump 106 is involved in a cyclic operation of pumping fluid in both directions - supply and discharge, to periodically change the direction of flow of the pumped fluid passing through the active heat equalizing device 102, including pumping the internal active fluid stabilizer 103 through the transmission tube 105 to the active heat equalization device 102 placed inside the natural heat carrier 101, and then through the transmission tube 105 and the humidity regulating device or structure for removing moisture 109 and the filtration device 108 to the external source of the passive exchange fluid 104 or to any other specific area or structure; or for pumping external fluid from an external source of passive exchange fluid 104 through a filtration device 108 and a humidity control device or moisture removal structure 109, and a transfer tube 105 to an active heat equalizing device 102 located in a natural heat carrier 101, and then through the transmission tube 105 to the active stabilizer 103 through the active heat equalizing device 102 to indicate a cyclical change in heat absorption to cool and release heat to heat the flowing fluid depending on the delta temperature. In other words, pump 106 pumps passive exchange fluid 104 to and from the accommodation space in the active stabilizer 103 along a single tubing 105.
[0008] Fig. 2 is a schematic view of a heat exchange fluid exchange system operating in an intermediate single flow transfer mode. This system is equipped with an active heat equalizing device 102 for indirectly transferring thermal energy to one or more sets of heat exchange stabilizers 202, comprising a heat recovery fluid exchange system operating in an indirect one-way flow mode essentially comprising components such how:
- at least one active heat equalization device 102 with good thermal conductivity properties, located in the natural heat carrier 101 to actively carry out heat transfer from the natural heat carrier 101;
- at least one heat exchange stabilizer 202 made of a material with good heat capacity and thermal conductivity, at least one transmission tube 105 positioned between the active heat equalizing device 102 and heat exchange stabilizer 202 to transfer the heat conducting fluid 209 pumped using an auxiliary pump 207 to approximate the temperatures of the heat exchange stabilizer 202 and the active heat equalization device 102; and at least one unit of the subsequent transmission tube 105, filtration device 108, humidity control device or moisture removal structure 109, and a main pump 106 for transferring fluid flowing between active stabilizer 103 and external passive exchange fluid 104; wherein fluids properly flowing through both transmission tubes 105 also flow through heat exchange stabilizer 202 to equalize the delta temperature between both fluids;
- heat conducting fluid 209: consisting of gas or liquid with good heat capacity and thermal conductivity properties, intended to be pumped by auxiliary pump 207 to flow through a flow channel limited by a humidity control device or moisture removal structure 109, and a transmission tube 105 leading to an active heat equalization device 102 and to a heat exchange stabilizer to ensure their functioning in the heat transfer process;
- main pump 106, including a pump for liquids with electric or mechanical drive;
- auxiliary pump 207, comprising a pump for liquids with electric or mechanical drive;
- a temperature equalization system between the active heat equalizing device 102 and the heat exchange stabilizer 202 comprising elements such as:
(1) a closed-circuit flow channel comprising at least one transmission tube 105, at least one auxiliary fluid pump 207, and optionally a divided pump circuit 106 located between at least one active heat equalization device 102 and at least one a 202 heat transfer stabilizer for pumping heat transferring fluid 209 with good thermal conductivity for cyclic pumping, thus enabling the heat balancing process to operate between the active heat equalization device 102 and the heat exchange stabilizer 202; or (2) a heat supply pipe system with good thermal conductivity properties directly used to equalize the delta temperature between the active heat equalizing device 102 and the heat exchange stabilizer 202 bypassing the fluid master pump 106;<sup>l</sup>at<sup>b</sup> (3) a flow channel operating in an open circuit comprising at least one transmission tube 105 and at least one main fluid pump 106 located between at least one active heat equalizing device 102 and at least one heat exchange stabilizer 202 for pumping fluid 209 thermally conductive with good thermal conductivity, to equalize the delta temperature between the active heat equalization device 102 and the heat exchange stabilizer 202 in a one-way open pumping mode; and
- a fluid conduit 105 located on the relay stabilizer to directly connect the active stabilizer 103 and the external reactive fluid source 104 in which the main pump 106 is involved in the cyclic operation of pumping fluid in both directions - supply and discharge direction, whereby the flow direction of the internal fluid pumped through the active stabilizer 103 to the external source of passive exchange fluid 104, or the direction of flow of the external fluid pumped through the external source of passive exchange fluid 104 to the active stabilizer 103 allows flow through the heat exchange stabilizer to signal a periodic change, thus to the heat exchange stabilizer 202 to signal a cyclical change in heat absorption to cool or release heat to heat depending on the delta temperature of the fluid flowing through the heat exchange stabilizer 202, and ultimately forming a fluid exchange system for heat recovery through indirect use natural heat carrier. In other words, pump 106 pumps passive exchange fluid 104 to and from the accommodation space in the active stabilizer 103 along a single tubing 105.
[0009] Fig. 3 is a schematic view of a heat exchange fluid exchange system operating in a direct flow mode using two flows, in which the system is essentially composed of components such as:
- a natural heat carrier 101 referring to a heat carrier with solid or liquid properties, which is characterized by a relatively larger and more stable thermal resistance, including a geological deck, geodetic surface, pond, lake, river, desert, glacier, or ocean; and
- two independent transmission tubing 105 located respectively between the active stabilizer 103 and the external source of passive exchange fluid 104 to transfer fluid respectively and independently to the active heat equalizing device 102 located inside the natural heat carrier 101; one flow channel for the main pump 106 for pumping the internal active fluid of the stabilizer 103 for flow through the humidity control device or moisture removal structure 109 and the active heat equalizing device 102 and then through the filtration device 108 allowing the fluid to be drained to an external passive source exchange fluid 104 or to any other space or structure with a specific function; another flow channel, intended for the second main pump 106 for pumping fluid from an external reactive fluid source 104 to flow through a filtration device 108 and a humidity control device or moisture removal structure 109, and through an active heat equalizing device 102, allowing active stabilizer fluid 103; both independent flow channels being equipped with respective main pumps 106, which work independently, enabling the appropriate and simultaneously different directions to pump fluid flowing independently through a suitable pipeline for fluid 105. In other words, pumps 106 pump passive fluid exchangeable 104 to and from the accommodation space in the active stabilizer
103 along two pipes 105.
[0010] Fig. 4 is a schematic view of the system in which the single main pump of Fig. 3 has been replaced by a typical set of bidirectional main pumps characterized in that it comprises:
- an integrated two-way set of main pumps 1006 for simultaneous pumping in different directions independently of fluids flowing through a suitable pipeline designed for fluid transmission 105, and an integrated two-way set of main pumps 1006, which during the cycle is able to alternatively change the direction of fluid pumping; and
- active heat equalization device 102 placed in two independent transmission pipes 105, which can be characterized by a common integrated structure or can be placed separately or can be placed side by side inside the natural heat carrier 101. In other words, the pump set 1006 pumps inert fluid
104 to and from the accommodation space in the active stabilizer along two pipes 105.
[0011] Fig. 5 is a schematic view of a fluid exchange system for recovering heat operating in an intermediate mode of transfer using two flows essentially comprising elements such as:
- a natural thermal carrier 101 referring to a thermal carrier with solid or liquid properties, which is characterized by a relatively larger and more stable thermal bearing capacity, including a geological deck, geodetic surface, pond, lake, river, desert, glacier, or ocean;
- at least one active heat equalizing device 102 made of a material having good thermal conductivity, disposed within the natural heat carrier 101, to provide compensatory heat transfer through the active heat equalizing device 102 and the natural heat carrier 101; and
- a heat exchange stabilizer 202, comprising at least one heat exchange stabilizer 202 made of a material with good thermal conductivity, and at least one transmission conduit 105 leading to a heat exchange stabilizer 202, forming a flow channel with an active heat equalizing device 102 for the heat conducting fluid 209 pumped using an auxiliary pump 207 to flow it; at least one transmission tube 105 disposed in this system for transferring fluid from an external passive exchange fluid source 104 pumped by the main pump 106 to flow to the active stabilizer 103 through the heat exchange stabilizer 202; and at least one transmission tube 105 for transferring fluid to the active stabilizer, pumped by the main pump 106, allowing the fluid to be drained to an external source of passive exchange fluid through a heat exchange stabilizer 202, or to any other space or structure with a specific function; fluids properly flowing through the three transmission pipes mentioned above, transferring thermal energy to each other using a heat exchange stabilizer 202, forming an exchange system for indirect heat recovery by the natural heat carrier 101. In other words, pumps 106 and 207 pump passive exchange fluid 209 to and from space accomodation in the active stabilizer along two pipes 105.
[0012] The methods of heat balancing between the active heat equalization device 102 and the heat exchange stabilizer 202 illustrated in Figs. 2 and 5, as well as those described in the description relating to these figures, use:
(1) a closed-circuit flow channel comprising at least one transmission conduit 105, at least one main fluid pump 106, and optionally a split pump for pumping heat conducting fluid 209 with good conductivity properties, involved in cyclic pumping operation, providing this method of equalizing heat between the active heat equalizing device 102 and the heat exchange stabilizer 202; or instead (2) a heat supply pipe system with good thermal conductivity properties directly used to equalize the delta temperature between the active heat equalizing device 102 and heat transfer stabilizer 202, bypassing the main fluid pump 106 or split pump; or (3) at least one transmission tube 105 and at least one auxiliary pump 207 located between at least one active heat equalization device and at least one heat exchange stabilizer 202 to pump a heat conducting fluid 209 with good thermal conductivity properties, forming an open flow channel for open one-way pumping to equalize the delta temperature between the active heat equalization device 102 and the heat exchange stabilizer 202; or (4) a transmission tube 105 allowing heat transfer fluid 209 and auxiliary pump 207 located between at least one heat exchange stabilizer 202 and at least one active heat equalization device 102 for auxiliary pump 207 that pumps heat transfer fluid 209 to perform one-way pumping or cyclical pumping periodically in an alternative direction, to equalize the delta temperatures between the relay stabilizer 202 and the active heat equalization device 102. Therefore, as mentioned above, the pumps 106 and 207 pump passive exchange fluid to and from the accommodation space in the active stabilizer 103 along the two piping 105.
[0013] Fluids flowing through two independent transmission tubing 105 disposed between the active stabilizer 103 and the external source of passive exchange fluid 104 as illustrated in Figures 3, 4 and 5 and described in the description of these figures, are respectively pumped and independently introduced into active heat equalization device 102 or to the heat exchange stabilizer 202, while individual pumping methods use:
(1) a set of several main pumps operating individually and ensuring simultaneous pumping in different directions of fluids appropriately flowing through independent transmission pipes 105; or (2) at least one integrated two-way main pump 1006 allowing simultaneous pumping in different directions of fluids respectively flowing through independent transmission pipelines 105, and main pump 106 for further periodic change of fluid direction.
[0014] Transmission pipe 105, as illustrated in Figures 1, 2, 3, 4 or 5 and described in the description of these figures, is formed of a material with good heat capacity properties, in a specific form and of sufficient length to allow it to be buried in natural heat carrier 101 together with an active heat equalization device 102, ensuring the functioning of the heat balancing process.
[0015] The flow direction, alternatively changed periodically during the flow cycle, as illustrated in Fig. 1, 2, 3, 4 or 5, and described in the description of these figures, is then provided by one-way pumping by the same main pump 106, while the flow valve 400 is arranged to control the alternative change of direction of the fluid pumped by the main pump 106, or multiple pumps for pumping fluids in different directions are used to perform an alternative change in the direction of flow of the fluid they pump.
[0016] A fluid exchange system with a natural heat carrier for heat recovery as illustrated in Figures 1, 2, 3, 4 or 5 is further equipped with the following auxiliary control devices, as follows:
- flow meter: an optional element for counting the total flow volume;
- filtration device: an optional element containing a mesh filter and an element for filtering dangerous liquids, installed on the inlet or outlet of the fluid to prevent clogging of the pipes and for cleaning the pipes,
- flow control valve: an optional element for manually or mechanically controlling the volume of fluid to be released,
- humidity control device or moisture removal structure: an optional element comprising a humidity detection device or set of drain pumps, or a structure for collecting moisture for removal using a drain hole; and
- control unit: comprising a dynamoelectric or electronic semiconductor circuit and appropriate software for controlling fluid temperature, volume and humidity, fluid volume regulator, control valve and fluid temperature control indicator, liquid pump regulator and safety regulator, detecting the presence of dangerous fluid at the inlet or at each outlet, triggering an alarm signal to cut off the fluid flow or perform another reaction in the presence of a dangerous fluid on the apparent questioning the programmed value.
[0017] The fluid illustrated in Figures 1, 2, 3, 4 or 5 and described in the description of these figures comprises a gas or liquid.
[0018] Any or both of the devices, such as active stabilizer 103 and external passive exchange fluid 104, as illustrated in Figures 1, 2, 3, 4, or 5 and described in the description of these figures, include or include the following spaces or structures with a specific function:
(1) an air-conditioned facility located inside a permanent building, such as a building, greenhouse or public building;
(2) space requiring air conditioning in a structure moving on a flowing natural heat carrier, e.g. a seagoing ship, floating work platform or surface construction; or (3) an open space containing a gas or liquid, e.g., a pond, valley, depression or desert; or (4) a closed gas or liquid container, e.g. air tank or liquid tank; or (5) any equipment for the production process or technological process; or (6) any mechanical equipment or household electrical appliance that requires passive protection against freezing or active defrosting; or (7) any open vibration or static vane flight or surface navigation which requires passive protection against freezing or active defrosting; or (8) any surface and deeper delta temperature in the seaport of a seaport, lake or river; or (9) any place with specific geological properties, such as desert and surrounding environment.
[0019] A fluid exchange system with a natural heat carrier for heat recovery according to the present invention, by using the natural heat carrier as a stable object for absorbing and releasing heat to carry out fluid exchange between the active stabilizer and an external source of passive exchange fluid, thus leading to heat recovery by absorbing heat from a fluid at a relatively higher temperature to cool it, and by releasing heat to a fluid at a relatively lower temperature to heat it, using fluid flowing through an active heat-equalizing device, placed inside a natural heat carrier or through a heat transfer stabilizer to an active heat equalization device, to participate in the transfer of heat between them to equalize heat, it is innovative and has specific functions. Therefore, this patent application has been properly filed.
16 members in 9 offices
Priority claims16
| Document | Office | Kind | Date |
|---|---|---|---|
| 40713003 | United States of America | A | |
| 40713003 | United States of America | A | |
| 03121909 | China | A | |
| 03121909 | China | A | |
| 201010129470 | China | A | |
| 201010129470 | China | A | |
| 2004095362 | Japan | A | |
| 2004095362 | Japan | A | |
| 04252781 | European Patent Office (EPO) | A | |
| CN20031021909 | – | – | – |
| CN2003121909 | – | – | – |
| CN201010129470 | – | – | – |
| CN20101129470 | – | – | – |
| EP20040252781 | – | – | – |
| JP20040095362 | – | – | – |
| US20030407130 | – | – | – |
Members16
| Document | Office | Kind | |
|---|---|---|---|
| US2004194909A1 | United States of America | A1 | |
| CN1538127A | China | A | |
| JP2005282911A | Japan | A | |
| EP1600700A1 | European Patent Office (EPO) | A1 | |
| US7004231B2 | United States of America | B2 | |
| AT411497T | Austria | T | |
| ATE411497T1 | Austria | T1 | |
| EP1600700B1 | European Patent Office (EPO) | B1 | |
| DE602004017136D1 | Germany | D1 | |
| DK1600700T3 | Denmark | T3 | |
| ES2315621T3 | Spain | T3 | |
| PL1600700T3This record | Poland | T3 | |
| CN1538127B | China | B | |
| CN101776340A | China | A | |
| JP4755811B2 | Japan | B2 | |
| CN101776340B | China | B |
Numbers
- Publication, DOCDB
- 1600700
- Publication, EPODOC
- PL1600700T
- Application
- 252781
- Application, DOCDB
- 04252781
- Application, EPODOC
- PL20040252781T
Titles2
- English
- AIR CONDITIONER WITH HEAT EXCHANGE BETWEEN A NATURAL HEAT SOURCE AND THE CONDITIONED AIR
- Polish
- Klimatyzator z wymianą ciepła pomiędzy naturalnym źródłem ciepła i klimatyzowanym powietrzem
Classification
- CPC, 11
- F24F12/006
- F24V50/00
- Y02B10/40
- F24F5/0046
- F24F5/005
- F24F2005/0057
- F24T10/10
- F24T10/40
- Y02B30/54
- Y02B30/56
- Y02E10/10
- IPC, 6
- F24F5 00
- F24F12 00
- F24J3 08
- F24V50 00
- F25B27 00
- F25B30 06