DE3005893A1 - Current generation system - uses heat pump extracting heat energy from cooling of ground, water or air - Google Patents
Current generation system - uses heat pump extracting heat energy from cooling of ground, water or airInfo
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Abstract
Description
Stromerzeugungsanlage Power generation plant
Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsanlage mit einem durch eine durch Abkühlung eines Arbeitsstoffes arbeitende Wärmekraftmaschine angetriebenen Generator.The invention relates to a power generation system with a through a driven by the cooling of an agent working heat engine Generator.
Derartige Stromerzeugungsanlagen sind allgemein sowohl als Großanlagen als auch bei Kleinanlagen für den Bereich eines Betriebes oder eines Gebäudes bekannt. Bei ihnen wird beispielsweise in einem Dampfkessel Wasserdampf erhitzt, der nach Überhitzung einer Turbine oder auch einem Heißluftmotor zugeführt wird. Diese Anlagen benötigen zu ihrem Betrieb Brennstoffe in Form von öl, Erdgas, Kohle oder dergleichen und sind somit abhängig von immer knapper werdender Primärenergie.Such power generation plants are common both as large-scale plants as well as for small systems for the area of a company or a building. With them, for example, water vapor is heated in a steam boiler, which after Overheating of a turbine or a hot air engine is fed. These plants need to operate Fuels in the form of oil, natural gas, coal or the like and are therefore dependent on increasingly scarce primary energy.
Um derartige Primärenergie in Form von Brennstoffen erheblich einzusparen, sind andererseits auf dem Heizungssektor Wärmepumpen bekannt, die Wärme aus dem Erdreich, dem Grundwasser oder der Atrlosshäre unter deren Abkühlung entnehmen und den in ihnen verwendeten Arbeitsstoff mittels zugeführter elektrischer Energie auf ein höheres Temperaturniveau bringen.In order to save this type of primary energy in the form of fuels considerably, on the other hand, heat pumps are known in the heating sector, the heat from the Remove the soil, the groundwater or the atrlosshair while cooling them down and the working substance used in them by means of supplied electrical energy bring a higher temperature level.
Derartige Wärmepumpen benötigen lediglich Primärenergie in Form von zugeführtem elektrischem Strom in einer Menge, die nur ungefähr einem Zehntel der sonst in Form von Brennstoffen zugeführten Primärenergie entspricht. Diese Wärmepumpen sind deshalb in der Lage, unter Verwendung nur eines Bruchteils von immer knapper werdender Primärenergie beispielsweise Gebäude zu heizen.Such heat pumps only need primary energy in the form of Electricity supplied in an amount only about one tenth of that corresponds to primary energy otherwise supplied in the form of fuels. These heat pumps are therefore able to use only a fraction of becoming scarcer primary energy, for example, to heat buildings.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromerzeugungsanlage zu schaffen, die ohne Verwendung von wertvoller Primärenergie wie Erdöl, Erdgas oder Kohle arbeitet und höchstens für ihren Anlauf Fremdenergie in Form von elektrischem Strom benötigt, im übrigen aber ihre Energie wie die Wärmepumpe aus der Abkühlung der Umgebung wie des Erdreichs, des Grundwassers oder der Atmosphäre bezieht.It is the object of the present invention to provide a power generation plant to create that without using valuable primary energy such as crude oil, natural gas or coal works and at most for their start-up external energy in the form of electrical energy Electricity is required, but otherwise its energy like the heat pump from the cooling the environment such as the soil, the groundwater or the atmosphere.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wärmekraftmaschine in einem Arbeitsstoff-Kreislauf liegt, innerhalb dessen der Arbeitsstoff auf der einen Seite der Wärmekraftmaschine mittels durch eine Wärmepumpe erzeugter Wärme erhitzt wird.According to the invention, this object is achieved in that the heat engine is in a working material cycle, within which the working material is on the one side of the heat engine by means of heat generated by a heat pump is heated.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht also darin, bei an sich bekannten Stromerzeugungsanlagen die Erhitzung des Arbeitsstoffes mittels einer Wärmepumpe vorzunehmen. Dadurch wird die sonst übliche Verbrennung von Brennstoffen vermieden und es ist lediglich ein Bruchteil der sonst in Form von Brennstoffen zugeführten Energie notwendig für die elektrische Speisung der Wärmepumpe. Es hat sich gezeigt und läßt sich nachrechnen, daß der Wirkungsgrad der gesamten erfindungsgemäßen Stromerzeugungsanlage so gut ist, daß die gesamte Energiebilanz positiv ist. Das bedeutet, daß auch bei Speisung der Wärmepumpe durch dem Generator entnommene elektrische Energie der Generator darüber hinaus eine beträchtliche elektrische Energie abgeben kann, die zur Stromversorgung von Gebäuden, Betrieben oder zur Einspeisung in das öffentliche Netz verwendet werden kann. Insgesamt ergibt sich eine realistische Energiebilanz von 1 : 3, was bedeutet, daß bei Speisung der Wärmepumpe mit beispielsweise einer elektrischen Energie von einem Kilowatt der Generator neben dieser Speisung der Wärmepumpe noch zwei Kilowatt elektrische Energie für andere Zwecke abgeben kann. Die erfindungsgemäße Stromerzeugungsanlage kann somit ohne jegliche Zuführung von Fremdenergie nur auf Grund der Abkühlung des Erdreichs, des Grundwassers oder der Atmosphäre arbeiten.The idea on which the invention is based therefore exists in this, in known power generation systems, the heating of the working substance by means of a heat pump. This causes the otherwise usual combustion of fuels avoided and it is only a fraction of what would otherwise be in the form of fuels supplied energy necessary for the electrical supply of the heat pump. It has shown and can be calculated that the efficiency of the entire invention Power plant is so good that the overall energy balance is positive. That means that even when the heat pump is fed by the generator, electrical Energy the generator also emits a considerable amount of electrical energy can be used to power buildings, businesses or to feed into the public network can be used. Overall, the result is a realistic one Energy balance of 1: 3, which means that when the heat pump is fed with, for example an electrical energy of one kilowatt the generator in addition to this supply the heat pump can still deliver two kilowatts of electrical energy for other purposes can. The power generation plant according to the invention can thus without any supply of external energy only due to the cooling of the ground, the groundwater or the atmosphere work.
Da der Wirkungsgrad von Wärmekraftmaschinen von der Temperaturdifferenz auf den beiden Seiten der Wärmekraftmaschine und von der absoluten Temperatur auf der wärmeren Seite der Wärmekraftmaschine abhängt, wird bei der erfindungsgemäßen Stromerzeugungsanlage- der Wirkungsgrad zweckmäßigerweise dadurch optimiert, daß der Arbeitsstoff auf der anderen Seite der Wärmekraftmaschine gekühlt wird. Die bei dieser Kühlung dem Arbeitsstoff entzogene Wärmeenergie wird dabei in vorteilhafter Weise der Wärmepumpe zugeführt. Dies geschieht in zweckmäßiger Weise dadurch, daß der Wärmetauscherkreislauf der Pumpe mit zur Kühlung herangezogen wird. Hierdurch kann der Wirkungsgrad der Wärmepumpe noch weiter-heraufgesetzt werden, da die durch die Kühlung gewonnene und der Wärmepumpe zugeführte Wärmeenergie die Anhebung der dem Erdreich oder dergleichen im Wärmetauscherkreislauf der Wärmepumpe entnommenen Wärmeenergie erleichtert bzw. unterstützt.Because the efficiency of heat engines depends on the temperature difference on both sides of the heat engine and on the absolute temperature depends on the warmer side of the heat engine, is in the invention Stromgenerationsanlage- the efficiency expediently optimized in that the working substance is cooled on the other side of the heat engine. the Thermal energy withdrawn from the working material during this cooling is more advantageous Way fed to the heat pump. This is done in an expedient manner in that the heat exchanger circuit the pump is also used for cooling will. This allows the efficiency of the heat pump to be increased even further, because the heat energy gained by cooling and fed to the heat pump is the Raising the ground or the like in the heat exchanger circuit of the heat pump removed thermal energy is facilitated or supported.
Als Arbeitsstoff für die erfindungsgemäße Stromerzeugungsanlage, d.h. für das Betreiben der Wärmekraftmaschine können grundsätzlich die unterschiedlichsten Medien verwendet werden.As a working material for the power generation plant according to the invention, i. for the operation of the heat engine can basically the most different Media are used.
So ist es möglich, irgendein Gas zu verwenden. Gase sind jedoch allgemein weniger geeignet, da man das Volumen von Gasen praktisch nicht ohne Temperaturänderungen, also nicht isotherm ändern kann. Der Wärmeaustausch erfolgt dabei zu langsam. Deshalb ist es vorteilhafter, als Arbeitsstoff Dampf zu verwenden. Dabei ist es grundsätzlich möglich, in bekannter Weise Wasserdampf anzuwenden. Mit größerem Vorteil werden jedoch in Weiterbildung der Erfindung als Arbeitsstoff C02, NH3 oder fluorhaltige Kohlenwasserstoffe wie Freon oder Frigen verwendet. Ihr Volumen läßt sich beim Verdampfen und Verflüssigen leicht isotherm verändern.So it is possible to use any gas. However, gases are general less suitable, since the volume of gases can practically not be changed without temperature changes, so cannot change isothermally. The heat exchange takes place too slowly. That's why it is more advantageous to use steam as a working substance. It is basically there possible to use steam in a known manner. With greater benefit will be however, in a further development of the invention as a working substance C02, NH3 or fluorine-containing Hydrocarbons such as Freon or Frigen are used. Their volume can be reduced during evaporation and liquefy slightly change isothermally.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Dampf oder das Gas bis zur Verflüssigung abgekühlt wird.Another development of the invention provides that the steam or the gas is cooled until it liquefies.
Hierdurch kann die Arbeitsleistung der Wärmekraftmaschine erheblich gesteigert werden. Wenn der verflüssigte Arbeitsstoff nämlich erhitzt wird, so kann er beim Verdampfen eine sehr große Wärmemenge aufnehmen, so daß die von der Wärmekraftmaschine verrichtete Arbeit, die außer von dieser aufgenommenen Wärmemenge noch von der Temperaturdifferenz auf beiden Seiten der Wärmekraftmaschine und von der absoluten Temperatur abhängt, bei der die Wärmemenge aufgenommen wird, entsprechend groß wird.As a result, the work output of the heat engine can be considerable can be increased. If the liquefied working material is heated, so can he absorb a very large amount of heat when evaporating, so that the heat engine work done, the amount of heat absorbed by the temperature difference on both sides of the heat engine and depends on the absolute temperature, at which the amount of heat is absorbed, becomes correspondingly large.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der verflüssigte Dampf bzw. das verflüssigte Gas unter Druck in einen Erwärmungsbehälter auf der einen Seite der Wärmekraftmaschine eingeführt wird. Dieses Einführen unter Druck, bei dem der Arbeitsstoff beispielsweise in den Erwärmungsbehälter eingesprüht werden kann, gestattet einen kontinuierlichen Kreislauf und ermöglicht es, den Arbeitsstoff jeweils in den Mengen dem Erwärmungsbehälter zuzuführen, die für einen optimalen Betrieb der Wärmekraftmaschine am günstigsten ist. Dabei kann durch ein entsprechend dosiertes Eingeben des flüssigen Arbeitsstoffes in den Erwärmungsbehälter auch eine Anpassung an die von dem Generator zu entnehmende Leistung erfolgen.Another advantageous embodiment provides that the liquefied Steam or the liquefied gas under pressure in a heating vessel on the one side of the heat engine is introduced. This introduction under pressure, in which the working substance is sprayed into the heating tank, for example can, allows a continuous cycle and enables the working material in each case to be supplied to the heating container in the quantities required for an optimal Operation of the heat engine is cheapest. In doing so, a corresponding metered introduction of the liquid working substance into the heating container also a Adaptation to the power to be drawn from the generator take place.
Obgleich grundsätzlich als Wärmekraftmaschine die unterschiedlichsten Ausgestaltungen, wie auch Heißluftmotoren, verwendet werden können, sieht eine zweckmäßige Ausgestaltung vor, daß als Wärmekraftmaschine eine Gas- bzw. Dampfturbine verwendet wird. Derartige Turbinen, die als Gleichdruckturbinen oder auch als Oberdruck- bzw. Reaktionsturbinen ausgestaltet sein können, besitzen nach den heutigen Erkenntnissen den besten Wirkungsgrad, so daß durch Verwendung derartiger Turbinen der Gesamtwirkungsgrad der Anlage günstig beeinflußt wird.Although basically the most diverse as a heat engine Configurations such as hot air engines can be used, provides an expedient Design before that a gas or steam turbine is used as the heat engine will. Such turbines, which are used as constant pressure turbines or also as upper pressure or Reaction turbines can be designed, have according to today's knowledge the best efficiency, so that by using such turbines the overall efficiency the system is favorably influenced.
Um weiterhin die Wirkungsweise der Anlage zu verbessern, ist vorgesehen, daß der Dampf vor dem Eintritt in die Wärmekraftmaschine in ungesättigten Dampf verwandelt wird. Derartiger ungesättigter oder überhitzter Dampf verhält sich praktisch wie ein Gas und trägt zur guten Arbeitsweise der Wärmekraftmaschine erheblich bei.In order to continue to improve the effectiveness of the system, it is planned to that the steam before entering the heat engine in unsaturated steam is transformed. Such unsaturated or superheated steam is practical like a gas and contributes significantly to the good functioning of the heat engine.
Eine weitere Optimierung wird dadurch erhalten, daß die Arbeitsweise der Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Temperatur des erhitzten bzw. zu erhitzenden Arbeitsstoffes gesteuert wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Wärmepumpe nur mit der Geschwindigkeit arbeitet, die notwendig ist, um den Arbeitsstoff auf die vorgesehene Temperatur zu erhitzen. Andererseits kann hierdurch auch die Wärmepumpe nach Bedarf ein- und ausgeschaltet werden. In beiden Fällen wird so erreicht, daß die Wärmepumpe nur jeweils die Energie aufzunehmen braucht, die zwingend zum Betrieb der Anlage notwendig ist.A further optimization is obtained in that the Way of working the heat pump depending on the temperature of the heated or to be heated Working substance is controlled. This ensures that the heat pump only with works at the speed that is necessary to get the agent to the intended Heat temperature. On the other hand, this also enables the heat pump as required can be switched on and off. In both cases it is achieved that the heat pump only needs to absorb the energy that is essential for the operation of the system necessary is.
Unabhängig von der erwähnten Steuerung oder zusätzlich sieht eine andere Weiterbildung vor, daß die Arbeitsweise der Wärmepumpe in Abhängigkeit von der dem Generator entnommenen elektrischen Energie gesteuert wird. Wenn dem Generator also viel Energie entnommen wird, ist die Wärmepumpe dauernd im Betrieb bzw. arbeitet mit höherer Geschwindigkeit. Auch hierdurch wird eine äußerst rationelle Arbeitsweise erreicht, da die Wärmepumpe bei niedrigem Energiebedarf nur langsam oder mit Pausen zu arbeiten braucht und nur dann ihre volle Leistung entwickelt, wenn der Strombedarf aus dem Generator groß ist.Independent of the mentioned control or in addition one sees Another development that the operation of the heat pump as a function of the electrical energy drawn from the generator is controlled. When the generator so a lot of energy is drawn, the heat pump is continuously in operation or working at higher speed. This also makes for an extremely efficient way of working achieved because the heat pump only works slowly or with pauses when the energy requirement is low needs to work and only develops its full capacity when electricity is required from the generator is great.
Um eine weitere Anpassung der Stromerzeugungsanlage an die jeweils benötigte elektrische Energie zu erhalten, ist in vorteilhafter Weise weiterhin vorgesehen, daß die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Arbeitsstoffkreislaufes in Abhängigkeit von der dem Generator entnommenen elektrischen Energie gesteuert wird. Wenn also dem Generator viel elektrische Energie entnommen werden soll, so wird die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Arbeitsstoffkreislaufes der Wärmekraftmaschine heraufgesetzt, so daß die Wärmekraftmaschine mehr Arbeit leisten kann. Dies kann beispielsweise geschehen, indem eine größere Menge des verflüssigten Arbeitsstoffes unter Druck in den Erwärmungsbehälter auf der einen Seite der Wärmekraftmaschine eingeführt wird. Es versteht sich, daß dann entsprechend auch die Wärmepumpe schneller arbeiten muß, um den größeren Durchsatz des Arbeitsstoffes auch entsprechend zu erhitzen.To further adapt the power generation system to each Obtaining the required electrical energy is still advantageous provided that the flow rate within the working fluid cycle controlled as a function of the electrical energy drawn from the generator will. So if a lot of electrical energy is to be drawn from the generator, then so is the flow velocity within the working fluid cycle of the heat engine increased so that the heat engine can do more work. This can for example happen by adding a larger amount of the liquefied Working substance under pressure in the heating tank on one side of the heat engine is introduced. It goes without saying that the heat pump will then be correspondingly faster must work to the greater throughput of the working material accordingly heat.
Anhand des dargestellten Blockdiagrammes ist der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen Stromerzeugungsanlage erkennbar.The basic structure is based on the block diagram shown the power generation plant according to the invention can be seen.
Die Wärmepumpe WP, die einen Wärmetauscherkreislauf besitzt, dessen Wärmetauscher beispielsweise im Erdreich verlegt ist, wird durch elektrischen Strom angetrieben und erwärmt einen Arbeitsstoff in einem Erwärmungsbehälter E. Dieser Arbeitsstoff besteht beispielsweise aus C02. Dieses C02 wird in dem Erwärmungsbehälter E verdampft und dieser Dampf wird dann einer Turbine T zugeführt, die einen Generator G antreibt.The heat pump WP, which has a heat exchanger circuit, whose Heat exchanger, for example, laid in the ground, is powered by electricity driven and heated a working substance in a heating tank E. This The working substance consists, for example, of C02. This CO2 is in the heating tank E evaporates and this steam is then fed to a turbine T, which is a generator G drives.
Das aus der Turbine T ausströmende C02 wird dann in einem Kühler K bis zur Verflüssigung abgekühlt, worauf dann das verflüssigte C02 unter Druck wieder in den Erwärmungsbehälter E eingespritzt wird.The CO 2 flowing out of the turbine T is then stored in a cooler K cooled to liquefaction, whereupon the liquefied C02 under pressure again is injected into the heating tank E.
Das Einspritzen des verflüssigten Arbeitsstoffes in den Erwärmungsbehälter E erfolgt gesteuert in solchen Mengen, daß im Erwärmungsbehälter E immer eine zum optimalen Betrieb der Turbine T ausreichende Menge an Arbeitsstoff zur Verfügung steht und verdampft wird. Die beim Abkühlen im Kühler K dem Arbeitsstoff entzogene Wärme wird zweckmäßigerweise der Wärmepumpe WP zugeführt. Dieses kann dadurch geschehen, daß der Wärmetauscherkreislauf der Wärmepumpe auch über den Kühler K läuft. Dem Arbeitsstoff dieses Wärmetauscherkreislaufes der Wärmepumpe wird dabei durch den Kühler K zusätzlich Wärme zugeführt, so daß dieser Arbeitsstoff leichter auf die Temperatur gebracht werden kann, die zur Erhitzung des Arbeitsstoffes der Wärmekraftmaschine in dem Erwärmungsbehälter E notwendig ist.Injecting the liquefied working substance into the heating tank E is controlled in such amounts that in the heating tank E always one for optimal operation of the turbine T sufficient amount of working material available stands and is evaporated. The amount withdrawn from the working substance during cooling in the cooler K Heat is expediently fed to the heat pump WP. This can be done by that the heat exchanger circuit of the heat pump also runs through the cooler K. To the Working substance of this heat exchanger circuit of the heat pump is thereby through the cooler K additionally supplied heat, so that this working substance more easily on the temperature can be brought to the heating of the working fluid of the heat engine in the heating tank E is necessary.
Während anfänglich für die Inbetriebsetzung der Wärmepumpe WP äußere elektrische Energie zugeführt werden muß, kann diese zum Betrieb der Wärmepumpe WP notwendige Energie nach dem Anlaufen der Turbine T und des Generators G diesem Generator entnommen werden, so daß die gesamte Stromerzeugungsanlage ohne weitere Energiezufuhr aus dem Elektrizitätsnetz arbeitet.While initially for the commissioning of the heat pump HP external electrical energy must be supplied, this can be used to operate the heat pump WP necessary energy after starting the turbine T and the generator G this Generator can be removed, so that the entire power generation system without further Energy supply from the electricity network is working.
Entsprechend der Stromentnahme aus dem Generator G kann einerseits die Menge des in den Erwärmungsbehälter E eingesprühten flüssigen Arbeitsstoffes und andererseits die Arbeitsweise der Wärmepumpe WP gesteuert werden. Das bedeutet, daß bei großer Energieabnahme vom Generator G die Wärmepumpe WP schneller arbeitet und entsprechend auch in den Erwärmungsbehälter E mehr Arbeitsstoff eingeführt wird.According to the current consumption from the generator G can on the one hand the amount of the liquid working substance sprayed into the heating tank E. and on the other hand, the operation of the heat pump WP can be controlled. That means, that when there is a large energy consumption from generator G, the heat pump WP works faster and accordingly more working substance is also introduced into the heating tank E.
Ebenso kann die Wärmepumpe WP in Abhängigkeit von der Temperatur in dem Erwärmungsbehälter E gesteuert werden. Sinkt diese Temperatur im Erwärmungsbehälter E ab, so wird die Wärmepumpe WP veranlaßt, schneller zu arbeiten, während sie beim Ansteigen der Temperatur im Erwärmungsbehälter E über einen vorgegebenen Wert hinaus die Wärmepumpe langsamer arbeiten oder auch abgestellt werden kann.The heat pump WP can also, depending on the temperature in the heating tank E can be controlled. If this temperature drops in the heating tank E from, the heat pump WP is made to work faster, while at Rise in the temperature in the heating container E above a predetermined value the heat pump can work more slowly or be switched off.
Bezüglich der Energiebilanz der gesamten Stromerzeugunysanlage kann davon ausgegangen werden, daß die Wärmepumpe mit einem Wirkungsfaktor von 1 : 10 arbeitet, was bedeutet, daß sie bei Aufnahme einer elektrischen Leistung von zehn Kilowatt aus dem Elektrizitätsnetz eine Wärmeleistung von einhundert Kilowatt erbringt. Für die Kühlung im Kühler K werden noch einmal ungefähr zehn Kilowatt benötigt, während die Restverluste aufgrund von Wärmeverlusten und dergleichen noch mit etwa fünf Kilowatt anzusetzen sind. Da der Wirkungsgrad von Turbinen mit ungefähr 40 % anzusetzen ist, bedeutet dieses, daß bei zehn Kilowatt Eingangsleistung für die Wärmepumpe an der Turbinenwelle noch ungefähr eine Leistung von vierunddreißig Kilowatt zur Verfügung steht. Dies ergibt bei einem realistischen Wirkungsgrad des Generators von 90 % eine Ausgangsleistung des Generators von dreißig Kilowatt.Regarding the energy balance of the entire power generation plant it can be assumed that the heat pump has an efficiency factor of 1: 10 works, which means that when it consumes an electrical power of ten Kilowatts from the electricity network provide a heat output of one hundred kilowatts. For cooling in the cooler K will be another ten kilowatts needed, while the residual losses due to heat loss and the like are still should be estimated at around five kilowatts. Since the efficiency of turbines is approximately 40% is to be applied, this means that with ten kilowatts of input power for the heat pump on the turbine shaft still has an output of about thirty-four Kilowatt is available. This results in a realistic efficiency of the Generator of 90% an output power of the generator of thirty kilowatts.
Wenn somit dem Generator die Leistung zum Betrieb der Wärmepumpe WP und zur Kühlung entnommen wird, so ergibt sich ein Überschuß von zehn Kilowatt elektrischer Leistung, ohne daß der gesamten Anlage wertvolle Primärenergie zugeführt zu werden braucht. Die gewonnene Energie wird ausschließlich durch Abkühlung des Erdreichs, des Grundwassers oder der Atmosphäre gewonnen.Thus, if the generator has the power to operate the heat pump WP and is removed for cooling, there is an excess of ten kilowatts of electrical power Performance without valuable primary energy being supplied to the entire system needs. The energy gained is only used by cooling the ground, extracted from groundwater or the atmosphere.
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