(57)【要約】建築物の温度調節のため、並行に結合され、各々断熱材によって囲まれてタブの形状をした第一レグ（２０）と、周囲の土と良好に熱接続する第二レグ（２４）を具備した数個の地熱交換器（GHEX）によって、地中に形成されたエネルギー蓄積装置を備えたプラントに関するものである。数個の前記地熱交換器が循環流体用の循環回路に含まれ、その循環回路が循環ポンプ（６５）と室内温度保持装置を含む。本発明によるエネルギー蓄積装置は、その地熱交換器（GHEX）と共に、深い方向へ冷房限界から暖房限界へ温度を連続的に変化させている。複数の地熱交換機内の流れの方向は、逆転弁（７６）によって制御され、暖房保持が機能している時、室温保持装置（RTKD）への循環流体が暖限界から受け取れ、冷房保持が機能している時、複数の室温保持装置（RTKD）への循環流体を冷限界から受け取れるようになっている。循環ポンプが制御されると、循環流が地面の特性と実際の構成要素によって計算できる値と常に一定である、地熱交換器（GHEX）の入口と出口（６０，６３）との間に温度差を生じる。
2005517889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の温度調節のため、並行に結合され、各々断熱材によって囲まれてタブの形状をした第一レグ（２０）と、周囲の土と良好に熱接続する第二レグ（２４）を具備した数個の地熱交換器（GHEX）によって、地中に形成されたエネルギー蓄積装置を備え、数個の前記地熱交換機が循環ポンプ（６５）と、数個の地熱交換器の二つのレグ（２０，２４）と、建築物内に室内温度保持装置（RTKD）とを含んだ循環流体用の循環回路に接続され、一方のレグが循環流体を下方へ供給し、他方のレグが循環流体を上方へ供給するためのもので、更に室内温度保持装置（RTKD）が順方向供給温度だけが暖房保持または冷房保持の際の室温よりも個別に数℃必ず高くまたは低くするように、逆方向供給温度を室温よりも個別にかなり高くまたは低くするように設計された、プラントにおいて、
複数の地熱交換器（GHEX）を含んだエネルギー蓄積装置が深い方向に、冷限界と暖限界との間の温度を連続変化させ、複数の地熱交換器内の流れが弁装置（７６）によって制御され、暖房保持が機能している時、室温保持装置（RTKD）への循環流体が暖限界から受け取れ、冷房保持が機能している時、複数の室温保持装置（RTKD）への循環流体を冷限界から受け取れ、循環ポンプ（６５）の循環流が制御されると、全ての動作状態における地熱交換器の入口と出口との間の温度差Ｓが、任意のプラントに関する固定値Ｓminの少なくとも50％、好ましくは100％に等しい一定の値を有し、固定値が：
Ｓmin＝Ｆ＋Ｕ＋Ｌ
であり、ここで（図５ａと図５ｂを比較）
Ｆ＝涼しい周囲温度で最高の暖房保持力の複数の室温保持装置（RTKD）に対して必要な順方向供給温度と、暖かき周囲温度で最高の冷房保持力の複数の室温保持装置（RTKD）に対して必要な順方向供給温度との間の温度差；
Ｕ＝涼しい周囲温度で地面からの最大暖房力取り出しの際に、非断熱レグ（２４）内の循環流体と地面との間の地表面で、必要なドライブ温度差；
Ｌ＝暖かい周囲温度で地面からの最大暖房力取り出しの際に、非断熱レグ（２４）内の循環流体と地面との間の地表面で、必要なドライブ温度差；
であることを特徴とするプラント。
【請求項２】
低品質エネルギーの補足的な追加のための装置（LEEC）が、エネルギー蓄積装置に供給される循環流体の温度に影響を及ぼす循環回路に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のプラント。
【請求項３】
補足的なエネルギー供給装置（SUES）が、エネルギー蓄積装置から複数の室温保持装置（RTKD）へ供給ラインで接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のプラント。
【請求項４】
循環ポンプ（６５）が複数の室温保持装置（RTKD）からの出口ラインに配置され、調整可能なシャントライン（７４）が循環ポンプ（６５）の下流のポイントと複数の室温保持装置（RTKD）の下流のポイント（６１）との間に配置されること、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文に記載されたタイプのプラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
そのプラントは主に、特別な既知の二つの構成要素の組み合わせから成っている。そのような第一の構成要素は地熱交換器（ground heat exchanger）であり、以下でGHEXと称され、例えばスウェーデン国特許明細書第408 087,450号、第289,458 061号及び第513 218号に記載されたタイプである。それらは断熱部を有した第一管状レグと、周囲の土に密に熱接触する（in close thermal contact）第二レグとを有している。二つのレグは相互の熱接触がかなり不良であり、断熱部のないレグは周囲の土と非常に良好な熱接触をし、熱交換器はその効果が最高になり、エネルギー蓄積装置において温度の層分け（stratification of temperature）が可能になる。多数の地熱交換器から成るエネルギー蓄積装置が、夏季に暖かい循環流体を各地熱交換器の二つのレグを介して上下に案内され、更に室温保持装置から成る循環回路へ、各地熱交換器の二つのレグを介して送ることによって、充填できるようになっており、室温保持装置は、上記した建築物において既知の第二の構成要素であり、以下でRTKDと称する。それらの装置はスウェーデン国特許明細書第442 441号、第441 535号及び第460 731号に、以下にRTKD-1で記載されるタイプであるか、以下に挙げるRTKD-2で記載される従来型の向流熱交換機（counter-current heat exchanger）であり得、従来型の向流熱交換機は循環回路内の循環流によって、通過空気を温度調節するのに適しておいる。特許明細書により知られている室温保持装置は、建築物の外壁構造に組み込まれて、外壁における伝送損の平衡化を行い、その構成は周囲の温度が低い時期、例えば冬季でも部屋を暖かく保つことを可能にし、すなわち以前の室温よりも数℃供給温度を上げるだけで伝送損の直接補正できるようになっており、この場合に逆方向温度は室温よりもかなり低くなる。その構成は対応する方法で、例えば夏季において周囲の温度が高い時、以前の室温よりも数℃低い温度で部屋を涼しく保つようになっており、この場合に逆方向温度は室温よりもかなり高くなる。
【０００３】
従来型の熱エネルギー蓄積装置は、暖流体が蓄積装置から流れた時にエネルギーの排出をして、冷流体と交換される。もし寒い時期が長引いても、蓄積が減っていく時間を引き延ばすため、また充分なエネルギーを冬季の最後のために確実に残すため、蓄積装置に戻る流体の流れに時折熱を加える必要がある。
【０００４】
多くの場合、特に地上温度が20℃に達する地域において、例えば上記のスウェーデン国特許明細書第408 087号から、選択的に上記の方法によって、好ましくない熱を長い間受ける建築物を冷たく保つため、約10〜15℃更に冷たい基体を配置ことが知られている。
【０００５】
ゆえに、もし暖房保持と冷房保持の両方が必要ならば、それは相当大きな空間を含む二つの互いに離隔した基体が必要になり、操作費用が不適切で最初の費用が高くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、その中でも前記の導入部に記載したタイプのプラントに関して本当の改善を行うことであり、それは簡単な方法で、可能な限り大部分に低品質のエネルギー、すなわち自然エネルギーを使用することで、建築物内部の暖房保持及び冷房保持の両方に、プラントを確実に利用できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これは本発明によると、従属の請求項の特徴部分を有するプラントによって達成される。プラントを、二つの非常に特別な上記の構成要素の組合せによって形成することにより、プラントが地熱交換器内の循環流体の流量を部分的に調整して、大きく且つ確実な差が循環流体の順方向供給温度と逆方向温度との間に生じさせ、地熱交換器内の循環方向が、建造物の暖房保持と冷房保持の各々で部分的に異なるようにし、エネルギー蓄積装置が地中で下に層分けした温度（downwards stratified temperature）と、暖限界と冷限界を形成する。
【発明の効果】
【０００８】
主に頂部に暖限界を底部に冷限界を有すること、またその逆にすることの両方とも可能である。しかし特に、周囲の冷たい地面に向かって三次元の熱漏出するように、底部に冷限界を配置するのに適しており、その場合、暖限界が冷限界と地表面との間に配置される。その逆は非常に温暖な地域の場合であり、そこでは自然の地表温度から相当異なるであろう冷房温度を保つ必要がある。従って、冷房を目的とした冷限界は、熱漏出に敏感な底部ではなく配置すべきではない。地域によって、夜は非常に寒い。それは夜間に冷気を昼間に暖気を集めるのが容易であり、同時に暖房保持と冷房保持が各々、液体の流れの方向を変更しただけで行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を実現した一例を図解的に示した添付図面を参照して、本発明を以下でより詳しく記載する。
【実施例１】
【００１０】
図面は、夏季と冬季の間の環境に関して示しているが、その環境はより短い周期、例えば他に夜間と昼間のように、一定の地形領域でかなり変化し得る、周囲温度が変化する周期である。
【００１１】
図１ａは、断熱外壁１０と内壁１１と更に、断熱隔壁１４によって分けられた内部チャンネル１２と外部チャンネル１３具備した室温保持装置RTKD-1を示している。循環流体CFが内部チャンネルを介して流れて、頂部で曲がって逆方向、外部チャンネル１３を介して流出する。それは、上記の特許明細書で明確に、特に第460 731号、第442 132号、第441 535号に示されているように、液体からなる循環流体が向流熱交換器を介して上記のようにチャンネル内で循環空気に交換され、室温よりも数℃高い順方向供給温度によって冬季における暖房保持能力を達成し、その場合逆方向供給温度は室温よりもかなり低くなる。類似の方法で、冷房保持が夏季に、室温よりも単に1℃か数℃低い順方向供給温度で達成され、同時に逆方向供給温度が室温と順方向供給温度よりもかなり上になる。主要の逆転した温度特性が、室温保持装置RTKD-1で達成され、その特性は冬と夏の状態に関して図１ａの右側に示されている。内部チャンネル１２内の流体に関する温度特性は、各々１２´及び１２″で示されており、外部チャンネル１３内の流体に関する温度特性は、１３´及び１３で記されて各々冬の状態と夏の状態に関連している。
【実施例２】
【００１２】
図１ｂは図１ａに対応する温度特性を、向流熱交換器の形をした室温保持装置RTKD-2に関して示しており、熱交換がチャンネル１５における循環流体CFと、チャンネル１６における外の空気VAの流れとの間で、排出空気の室温調節のために行われる。チャンネル１５内流体に関する温度特性は、各々１５´及び１５″で示されており、チャンネル１６内の空気に関する温度特性が、冬と夏の状態の各々に関して１６´及び１６″で示されている。
【００１３】
二つのタイプの室温保持装置の特徴は、流入温度と流出温度に関して非常に類似している。
【実施例３】
【００１４】
図２ａ及び図２ｂに示されている地熱交換器GHEXは、上記のスウェーデン特許明細書第513 218号に示されているものと非常に類似したタイプであり、外部断熱ケーシング２１を具備した中心管２０を備えている。ケーシング２１の外側に、それから間隔をあけて、スリーブ２２が周囲の土２３に近くで熱接触する本質的に垂直のボア孔に配置されている。スリーブ２２は、スリーブの周縁の周りで密に配置された多数の軸線方向チャンネル２４を備えている。管２０とチャンネル２４は各々、地熱交換機の断熱レグと非断熱レグである。
【００１５】
図３は、年間の異なる時期で地熱交換器に熱結合された接地部分の温度特性を図式的に示しており、ライン３０は地表面を示しており、その上で地面部分が通常、断熱プレートまたは建築物（図示せず）によって覆われている。エネルギー蓄積装置の底部がライン３１によって示されている。三本の傾斜ラインの間で、それらは本質的に平行である。ライン３２、３３及び３４は、春、夏、冬及び秋のそれぞれで温度特性を示している。その温度特性は、地面の温度特性が年間でそれ自体平行に変位して、二つのターン位置の間を往復するのを示しており、ライン３４、３２はエネルギー蓄積装置を完全且つ充分に充填した状態と、完全に充填されていない状態を示している。
【実施例４】
【００１６】
図４ａ〜図４ｄは、温度保持装置PTKDと地熱交換機GHEXに関連した異なる熱パラメータに関する年間の時間による成り行きの推移を示している。時間の概念、春、夏、秋及び冬は、水平時間軸に沿って記されている。図４ａはサイン曲線に似た曲線４０を示しており、それは地熱交換器GHEXのメートル当たりの電熱力W/mを示している。充填は夏の間に最大になり、消費は冬の間に最大になる。地熱交換器の全熱力は、地熱交換器のレグ２４内の循環流体と地面部分との間の“ドライビング”温度差によって発生させられる。地中の任意の深さにおけるこの温度差は、図４ｂにおける曲線４１によって示されており、図４ａにおける曲線４０のように同じ時間ポイントで最大になる。
【００１７】
年平均値を巡る温度変化は、図４ｃに示されており、そこでは実線の曲線４２が非断熱レグ２４における循環流体の温度変化を示しており、点線の曲線４３は実際の地中の深さで地面部分の温度変化を示している。
【００１８】
図４ｄにおいて、点線４４は一年間の循環流体の必要な順方向供給温度を示している。地表面で非断熱レグ２４における温度は、実線の曲線４５によって示されており、断熱レグ２０の底部と表面の両方の温度は、実線の曲線４６によって示されている。
【００１９】
循環流体は、夏の間に断熱レグ２０から、冬の間に非断熱レグ２４から、以下の図４ａ〜図４ｄに概略的に示したように流れ上がり、エネルギー蓄積装置から流れ上がる循環流体が、図４ｄにおいて二重線で示されている曲線４７になる温度を有することを示している。
【００２０】
図４ａによると、地面が実際の深さにおいてその年平均温度である時に、最大充填と消費の際に生じる伝熱力を示している。これは、年間で二回の重要な特定の場合に、最大伝熱力を地面からまたは地面へ個々に伝達させる必要がある時、地熱交換器の動作状態を意味しており、それは図５ａに示されている信号線図によって図示されている。地熱交換器GHEXの循環方向は、地面へまた地面からのエネルギーの伝達の際、すなわち夏と冬で異なっており、地上熱交換器からの放出、すなわちエネルギーの送出（delivery of energy）が夏と冬の各々で異なるレグから行われる。各深さでの最大の充填と消費の際に、非断熱レグにおける循環流体と地面部分との間のドライビング温度差が必要である。その大きさは熱抵抗と所望の熱力に依存している。必要なドライビング温度差は、ここで記述したタイプの地熱交換器ではかなり下げることができ、ほんの１℃または数℃である。ドライビング温度差は、各時間モーメントで、各深さで本質的に同じであり、ゆえに地熱交換器の深さのメートル当たり同じ伝熱力を送出する。従って非断熱レグにおける循環流体の温度の直線的な変化を達成するが、断熱レグ内の流れは一定の温度を有する。図５ａにおいて、線５０は真夏で、エネルギー蓄積装置の頂部からその底部へ流れる非断熱レグ内の循環流体の温度を示しており、流体は垂直線５１によって示されているように、一定の温度で断熱レグへ流れる。循環流体は真冬で、断熱レグ内に供給されて下がり、そこでは温度が一定で、垂直線５２によって表わされているようになる。レグの底部では流体が非断熱レグへ運ばれ、そこで温度が線５３に沿って高くなる。真夏と真冬の地上温度は、点線５４のようになる。
【００２１】
図５ａは実際に近いものであるが、例えば地面における垂直伝導性を考慮しておらず、勿論地熱交換器の断熱レグが完全な断熱性を有していない。温度特性の実施の推移と形状は、図５ｂに示したように、図５ａにおける直線５０〜５３が図５ｂでは幾分か曲がって示されて、５０´〜５３´で表わされている。地面の温度特性はここでは５４´で示されており、図５ａにおける曲線５４に比べて少し変わった形をしている。
【００２２】
暖房を保つために集める必要があるエネルギーは、図５ａ及び図５ｂから明らかなように、半年後に温度範囲５５を有し、冷房を保つために集める必要があるエネルギーは、半年後に温度範囲５６になる。それらの温度範囲は大部分が互いに重なり合って、両方とも線５７によって示された目的とする室温を含んでいる。
【００２３】
驚くべき且つ注目すべきこの結果は、シンプルな手段による自然エネルギーの収集を基にしており、それは建築物の温度調節に関して非常に丈夫で経済的なプラントを形成可能にする。
【００２４】
ここに示した動作法と構成要素の組み合わせによって、エネルギー蓄積装置が暖限界と冷限界を備えて形成される。それにより主に底部または地表面のいずれかに暖限界を有したシステムを計画するが、エネルギー蓄積装置からの熱漏出が普通、頂部における暖限界と底部における冷限界と共に低くなって、漏出パターンは三次元であり、それは結果的に地面の自然温度と蓄積装置との間の大きな温度差に対して敏感に熱漏出を行う。蓄積装置の冷限界は、少なくともスカンディナビア領域において地上の自然温度により近い温度であり、従って熱漏出はかなり少なくなる。
【００２５】
冷房温度を保つために、暖限界を底部に配置することは温暖な国において意味がある。それは地面の自然温度からかけ離れさせることができ、それは冷房を保持する冷限界を、熱の漏出に敏感な底領域に配置する必要がないことを意味している。
【００２６】
蓄積装置の上端部は、暖房又は冷房でも、蓄積装置の頂部に建築物または断熱層によって通常断熱される。
【００２７】
利用される構成要素の設計と動作状態に対する要求を、自然エネルギーだけによって部屋を温度調節するために必要な総エネルギーに対する要求の熱部分に適合させるように、満たす必要があり、その要求は以下のように要約できる。
【００２８】
プラントは第一位置で、室温保持装置と地熱交換器などの必要な構成要素の組み合わせから成る。プラントは、循環方向が夏と冬に間で異なり、循環流が調整されて、地熱交換器に対する入口と出口との温度差Ｓを常に一定の値に常に保持し、それは所定のプラントに関する値Ｓminの少なくとも50％、好ましくは約100％であり、その値がＦ＋Ｕ＋Ｌに等しい、動作法で動かされており、ここで：
Ｆ＝周囲温度が寒い時に最大暖房保持力で室温保持装置に必要な順方向供給温度と、周囲温度が暖かい時に最大冷房保持力で室温保持装置に必要な順方向供給温度と、の間の温度差；  
Ｕ＝周囲温度が寒い時の最大暖房力の出口における非断熱レグ内の循環流体と地面との間の地表面で、必要なドライビング温度差
Ｌ＝周囲温度が暖かい時の最大冷房パワー取出口における非断熱レグ内の循環流体と地面との間の地表面で、必要なドライビング温度差。
【００２９】
ゆえに、上記の量Ｓminはプラントの計画及び特定の際に設定される固定量であり、Ｆは利用されるRTKD構成要素の特性によって決定される。二つの量ＵとＬはGHEX構成要素の特性と地面によって示される。
【００３０】
ポンプ６５の流れを制御する制御信号は、実際のすなわち連続測定された温度差Ｓと所望の一定の値Ｓminとの違いから成る。値Ｓが大き過ぎると、流れが増してＳが減り、その逆も既知の技術により行われる。これはプラントの充填状態とは別に、温度差Ｓが所望の値Ｓminに近づけるように調整され得る。
【００３１】
この動作法は、（図５ｂのように）エネルギー蓄積装置の暖限界と冷限界の形式を導き、それは以下の独特な本質的特徴を基本にしている。
【００３２】
蓄積装置の暖限界は、冬の間即ち周囲温度が寒い時に暖かさを保持するため、室内温度保持装置RTKDによって充分高い温度を有するが、エネルギー蓄積装置に熱を充填するために非常に低品質の熱エネルギーを使用できるように十分低い。夏季に涼しさを保つ際に、室温保持装置RTKDが室温よりも高い温度で冷房エネルギーを供給し、その結果で構成要素が熱エネルギー収集装置として作動する。もしこのエネルギーが場合によって不充分であれば、シンプルな手段によって補充エネルギーを容易に集める。ガラスのないシンプルな太陽光収集装置でも、その様な状態で有効なエネルギーの収集のために効果的である。暖かさを保つためのエネルギーの収集は、低品質、安価、消費熱からも有効であり得る。
【００３３】
更に、エネルギー蓄積装置の冷限界が室温保持装置RTKDによって涼しさを保つのに充分低い温度を有するが、冷房エネルギーを冬季に室温保持装置RTKDによって容易に収集できるほど高いので、もし低品質のエネルギーに関する特別な収集装置を備える必要があれば、それは涼しさを保つ必要性が非常に高い場合である。内陸気候または年平均温度の高い場所で、冷気収集が冬季と夜間のそれぞれで行われ、それは晴天の寒い夜空に低品質エネルギーに関する収集装置の表面を露出して、行うことができる。
【００３４】
上の記載の全てで、温度調節のために必要な熱エネルギーはすべて、自然エネルギーで充填された地中のエネルギー蓄積装置を介して受け取られ、すなわち一時的なエネルギー製造のための器具によって発生するエネルギーの状態で、高品質エネルギーを通常動作の際に必要としないと想定している。別の理由で、確定した状態で完全なエネルギーの自立性に関する制限に、事実上故意に到達しないように考えることが可能である。その一つは、システムのポテンシャルを実用的に使用するだけで充分であろう。
【００３５】
異例の温度全てについて図示するため、一例を図６及び図７に示す。それについて本発明によるシンプルなプラントの冬季の動作を図６に、夏季の動作を図７に概略的に示しており、別の構成要素に関する温度の構成を図面の右側で、個々の構成要素と同一平面上に示されている。実施例は明確に最適化したものではないが、その目的は暖限界と冷限界を有する地熱蓄積装置を利用した基本的な好例を図示することである。実施例は、低品質エネルギー用の収集装置によって、冬季に冷気を追加収集することを必要としないで調整されるように特定されている。このタイプの装置は、夏季にのみ必要な例えばシンプルな太陽光収集装置であり、室温保持装置により25℃にされる熱の収集を完了するためのものである。示されている二つの動作状態で変更は行われない。なぜなら、それらが暖房保持と冷房保持の各々のために最大の充填を特定しているからである。実用的な充填の際に弁７４による切換が、適切な順方向供給温度を室温保持装置に到達させるために必要である。特定の実施例は、熱漏出が無視してよいほどのシステムサイズに、基本的な要因を解明するため、更に調整される。
【００３６】
図６は、上記のような断熱レグ２０と非断熱レグ２４とを具備した並行接続された数個の地熱交換器GHEXの一つを示している。レグ２４は、一時的エネルギーSUES（Supplementary Energy Supply）の器具にパイプ６０によって接続され、収集パイプ６２にパイプ６１によって接続されている。レグ２０はパイプ６３によって、低品質エネルギーを収集する装置LEEC（Low Exergy Energy Collector）に接続されており、パイプ６４によって、第二収集パイプ６６に接続された吸引側を有する循環ポンプ６５に接続されている。
【００３７】
収集パイプ６２、６６には、一部で前記の室温保持装置RTKD-1が順方向供給パイプ７０と逆方向パイプ７１によって接続され、一部で前記第二室温保持装置RTKD-2が循環流体用のチャンネル１５へ通じる順方向供給パイプ７２と、チャンネル１５からの逆方向パイプ７３によって接続されている。向流の外部の空気が、温度調節のためにチャンネル１６を介して供給される。パイプ６１への調整可能なシャント７４は、循環ポンプ６５の出口に接続され、且つ調整可能なシャント７５が装置LEECへの入口に配置され、パイプ６３に接続されている。地熱交換器GHEXのパイプ６０、６３に対し、更に逆転弁７６がパイプ６０、６３へのターミナルを逆転するために配置されている。
【００３８】
前記構成要素を制御し且つ調整するために、情報プロセッサ７７があり、それによって信号ライン７８、７９がパイプ６０、６３を介する引入れ及び引出し流体の温度を感知する。情報プロセッサ７７は、信号ライン８０、８１及び８２によって、一時的補助エネルギーSUESに関する器具の接続及び取り外しを制御し、循環ポンプ６５の流れと、シャント弁７４（図示せず）を介する必要な流れを制御できる。加えて、当然更に便利な制御器具があって、それは別の部屋の中の室温を調整し、シャント弁７５（図示せず）を制御するサーモスタットなどのようなものである。
【００３９】
この実施例において、基本的な温度差は、
Ｆ＝６Ｋ
Ｕ＝２Ｋ
Ｌ＝２Ｋ、Ｓmin＝１０Ｋ
異なる構成要素における温度は：
冬季：                                    in℃  out℃
ａ）RTKD（暖房保持＋換気温度）            24    14
ｂ）GHEX（暖気の流出 ＋ 寒気の充填）      14    24
ｃ）LEEC（寒気の可能な収集）              −    −
夏季：
ａ）RTKD（冷房保持＋換気温度）            18    25
ｂ）GHEX（暖気の充填＋地面から出る寒気）  28    18
ｃ）LEEC（収集暖気）                      25    28
【００４０】
図６は冬季の動作に関するもので、装置RTKD-2における循環流体の温度曲線９１と換気の温度曲線９０とを開示している。更に装置RTKD-1における外部チャンネル１３に関する温度曲線９３と、内部チャンネル１２に関する温度曲線９２が示されている。少なくとも温度曲線９４は、地熱交換器GHEXにおける非断熱レグ２４に関するもので、温度曲線９５は地面に関連している。
【００４１】
図７は夏季の動作に関するもので、図６に対応する曲線を´記号を付け加えた同じ符号で示している。ここで地熱交換器GHEXの順方向及び逆方向のパイプにおける逆転弁が、断熱レグに接続されるパイプ６３を収集パイプ６２に接続するため、例えば建築物からの逆方向の温度を感知する装置（図示せず）によって作動される。
【００４２】
それは上記全ての構成要素を組み合わせ、上記ので略述した動作法を利用することによって、特定の箇所で局所的に収集された自然エネルギーだけで一年中換気と建築物の内部の温度調節に必要な温度を補償することが可能である。高品質エネルギー、サービスエネルギー、すなわち器具、循環ポンプなどを制御するためのエネルギーを加える必要があるが、単に二義的な部分を構成するだけである。
【００４３】
本発明によるプラントは、多数の利点を有している。特にそれらを以下で示す。
【００４４】
前記構成要素は、非常に低い動作温度により、簡略化した設計を提供できるが、既知のシステムにおける従来の構成要素よりもかなり良好な性能を得ている。これは例えば太陽光収集装置に関して利点を有し、ここで最高の効果のためにガラスを必要としていない。
【００４５】
全く同一の投資で、実用的な作業経験のない暖房保持及び冷房保持能力の両方を提供できる。これは特に内陸気候の適所にある建築物にとって、殆んど共通して好ましいが、エネルギーの必要性が暖房保持と冷房保持の両方に関してもかなり大きく、建築物の温度調節を昼夜全てで行うのと同時に、幾つかの領域で、日中の暖気収集と夜間の寒気収集の問題となる。
【００４６】
冬季における暖房保持が、冷房エネルギーをエネルギー蓄積装置の冷限界に収集及び蓄積すると同時に得られること、夏季における冷房保持が、暖房エネルギーをエネルギー蓄積装置の暖限界に収集及び蓄積すると同時に得られること、は重要である。
【００４７】
勿論本発明は、個々に示して記載した実施例に制限されるものではないが、本発明の請求の範囲内で異なる方法により変形できる。問題となる循環流体は、例えば殆んどが液体であるが、外壁に組み込まれた室温保持装置では、関連する事項が空気の形をしており、液体と空気の間の変化は、効果的な向流熱交換器によって既知の方法で行われる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１ａ】熱伝送損を平衡化する温度保持装置の第一実施例（RTKD-1）の一部分と、図面の左側に冬の状態に関する温度特性について、図面の右側に夏の状態に関する温度特性について示している。
【図１ｂ】室温保持装置（RKTD-2）の第二タイプを図１ａに対応して、排出空気の温度調節用の典型的な向流熱交換器を示した図。
【図２ａ】地熱交換器の横断面図。
【図２ｂ】熱交換器の一部分を示した縦断面図。
【図３】年間の様々な時期で接地部分の温度特性を示したグラフ。
【図４ａ】地熱交換器に関するメートル当たりの熱伝達力の年間の時間的進展を示した曲線。
【図４ｂ】接地を制御する、循環流体と所定の接地の深さとの間のドライビング温度差（driving temperature difference）と、循環流体との間の熱エネルギー輸送の大きさ。
【図４ｃ】接地部分の温度と非断熱レグ内の循環流体温度に関して問題となる地面の深さで、年平均値を巡る温度変化の大きさ。
【図４ｄ】エネルギーの蓄積から生じた循環流体の温度の大きさ。
【図５ａ】第一の近似として、真冬と真夏の各々において最大負荷での地面と循環流体の温度特性を示したグラフ。
【図５ｂ】図５ａにおける温度特性の実際の形を示したグラフ。
【図６】本発明によるシンプルなプラントの一例と、図面の右側に、二つのタイプの室温保持装置に関して、そして冬の状態の間でエネルギー蓄積の地熱交換器の一つにおける流れに関して、示した温度の体系を示した図。
【図７】夏の状態の間における図６と同じプラントと、それに対応して変化する温度の体系を示した図。
【図１ａ】
2005517889.tif 000003
【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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