CH710012A2

CH710012A2 - Insulating piping, using an insulating pipe, to processes for their preparation and geothermal probe.

Info

Publication number: CH710012A2
Application number: CH01265/14A
Authority: CH
Inventors: Hansjürg Leibundgut; Georg Putzi
Original assignee: ETH Zürich
Priority date: 2014-08-25
Filing date: 2014-08-25
Publication date: 2016-02-29
Also published as: CH710040A2; WO2016030076A1

Abstract

Es ist eine isolierende Rohrleitung (10) mit einer Wandung (12) aus mindestens zwei Schichten vorgeschlagen. Ferner umfasst ist eine Mehrzahl von Abstandshaltern (16), welche den Schichten zwischengefügt sind. Die Abstandshalter (16) sind ausgebildet zum Eintragen einer Mehrzahl von Lufteinschlüssen in die Wandung (12).It is an insulating pipe (10) proposed with a wall (12) of at least two layers. Also included is a plurality of spacers (16) interposed between the layers. The spacers (16) are designed to introduce a plurality of air inclusions into the wall (12).

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine isolierende Rohrleitung, eine Verwendung einer isolierenden Rohrleitung, ein Verfahren zum Herstellen einer isolierenden Rohrleitung und eine Erdwärmesonde. The present invention relates to an insulating pipe, a use of an insulating pipe, a method of manufacturing an insulating pipe and a geothermal probe.

[0002] Isolierende Rohrleitungen finden insbesondere Anwendung zum Leiten von Fluiden, deren thermischer Zustand im Verlaufe der Leitung im Wesentlichen unverändert beibehalten werden soll. Mit anderen Worten ist gewünscht, dass der thermische Zustand des Fluides, beispielsweise Wasser, durch die Aussenumgebung im Wesentlichen keine Beeinflussung erfährt. Durchgeleitetes Warmwasser, auch Wärmeträgermedium genannt, soll seine Wärme so gering wie möglich an die Aussenumgebung abgeben. Insulating piping find particular application for conducting fluids whose thermal state is to be maintained substantially unchanged in the course of the line. In other words, it is desired that the thermal state of the fluid, for example water, be influenced substantially by the external environment. Passed hot water, also called heat transfer medium, should give off its heat as little as possible to the outside environment.

[0003] Um die thermischen Verluste durch die Rohrleitung an die Aussenumgebung zu reduzieren, wird der thermische Widerstand der Rohrleitung erhöht bzw. die thermische Isolierung verbessert. Eine Massnahme zur thermischen Isolierung umfasst eine Erhöhung der Wandstärke der isolierenden Rohrleitung. Zusätzlich oder alternativ wird die isolierende Rohrleitung mit einem thermischen Isoliermaterial umhüllt. In order to reduce the thermal losses through the pipeline to the outside environment, the thermal resistance of the pipeline is increased or the thermal insulation improved. A measure for the thermal insulation comprises an increase in the wall thickness of the insulating pipeline. Additionally or alternatively, the insulating pipe is wrapped with a thermal insulating material.

[0004] Eine isolierende Rohrleitung findet beispielsweise Anwendung als Kernrohr in einer Erdwärmesonde, insbesondere einer Koaxial-Erdwärmesonde. Eine solche Erdwärmesonde wird in eine Tiefe von beispielsweise bis zu 600 m abgeteuft. Im Gebrauch strömt ein Wärmeträgermedium, beispielsweise Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, in einem äusseren Ringspalt von der Oberfläche bis zum Bohrlochgrund. Hierbei nimmt das Wärmeträgermedium die Erdwärmeenergie auf, welche im Erdreich vorhanden ist, und strömt dann durch das zentral angeordnete Kernrohr wieder zurück an die Oberfläche. Damit das im Kernrohr strömende erwärmte Wärmeträgermedium nur möglichst geringfügig seine Wärme wieder an das ausserhalb im Ringspalt strömende Wärmeträgermedium abgibt, sollte die Wandung des Kernrohrs eine besonders hohe thermische Dämmung bei einer im Wesentlichen gering gehaltenen Wandstärke von beispielsweise 10 mm haben. Somit kann die Erdwärmesonde im Winter zum isolierten Entzug von erwärmtem Wärmeträgermedium für die Raumwärme- und Warmwasseraufbereitung dienen. Im Sommer hingegen sorgt die Isolation für einen Transport von Energie mit einem solar aufgewärmten Wärmeträgermedium bei geringem Energieverlust zum Bohrlochgrund zur Kühlung von solar aufgewärmten Innenräumen und zur Regeneration des Erdreichs und/oder Speicherung von gewonnener Solarenergie im Boden. An insulating pipe is used for example as a core tube in a geothermal probe, in particular a coaxial geothermal probe. Such a geothermal probe is sunk to a depth of, for example, up to 600 m. In use, a heat transfer medium, such as water or a mixture of water and antifreeze flows in an outer annular gap from the surface to the bottom of the hole. Here, the heat transfer medium absorbs the geothermal energy, which is present in the soil, and then flows through the centrally arranged core tube back to the surface. In order for the heated heat transfer medium flowing in the core tube to transfer its heat only minimally to the heat transfer medium flowing outside in the annular gap, the wall of the core tube should have a particularly high thermal insulation with a substantially small wall thickness of, for example, 10 mm. Thus, the geothermal probe can be used in winter for the isolated withdrawal of heated heat transfer medium for the space heating and hot water treatment. In summer, however, the insulation ensures a transport of energy with a solar warmed up heat transfer medium with low energy loss to the bottom of the hole for cooling solar heated rooms and for the regeneration of the soil and / or storage of solar energy recovered in the soil.

[0005] Es haben sich die bis zum Bohrlochgrund reichende Standard-Bohrlochdurchmesser von 130 mm und 110 mm durchgesetzt, wobei das isolierende Kernrohr im Hinblick auf strömungstechnische Optimierungen einen Innendurchmesser von 70 mm resp. 55 mm hat. Bekannte Erdwärmesonden reichen typischerweise in eine Tiefe von 50 bis 350 m, wobei auch tiefere Bohrungen nicht unüblich sind, um die mit zunehmender Tiefe im Erdreich zunehmende Wärmeenergie auf das Wärmeträgermedium zu übertragen. Hierbei nimmt mit zunehmender Bohrlochtiefe auch insgesamt die Kontaktfläche zwischen dem inneren Strömungskanal im isolierten Kernrohr und dem äusseren Strömungskanal zu. Die Wärmeisolation des Kernrohrs ist somit ein wesentlicher Punkt zur Effizienzsteigerung der Erdwärmesonde. Um die thermischen Verluste durch das Kernrohr in einem sinnvollen Rahmen zu halten, wird ein thermischer Widerstand des Rohrs von 0.3 bis 0.5 K/W angestrebt. Unter der Voraussetzung einer Wandstärke des Kernrohrs von 10 mm ist dieser Wert erzielbar, wenn die thermische Leitfähigkeit der Wandung des Kernrohrs einen Wert von 0.1 W/m/K bis 0.15 W/m/K erreicht. There have been reaching to the bottom of the hole standard borehole diameter of 130 mm and 110 mm, wherein the insulating core tube with respect to fluidic optimizations an inner diameter of 70 mm resp. 55 mm has. Known geothermal probes typically range in depth from 50 to 350 m, whereby deeper holes are not uncommon to transfer the increasing with increasing depth in the ground heat energy to the heat transfer medium. In this case, the contact surface between the inner flow channel in the insulated core tube and the outer flow channel increases as the well depth increases. The thermal insulation of the core tube is thus an essential point for increasing the efficiency of the geothermal probe. In order to keep the thermal losses through the core tube within a reasonable range, a thermal resistance of the pipe of 0.3 to 0.5 K / W is sought. Assuming a wall thickness of the core tube of 10 mm, this value can be achieved if the thermal conductivity of the wall of the core tube reaches a value of 0.1 W / m / K to 0.15 W / m / K.

[0006] Um einen thermischen Widerstand des Kernrohrs von 0.4 K/W oder mehr zu erreichen, werden typischerweise Materialien mit einem hohen thermischen Widerstand verwendet, wie beispielsweise Aerogel, 2-Komponenten-Schäume, Kunststoffschäume oder Glaswolle. Die Produktion dieser Materialien ist jedoch nicht umweltverträglich oder nicht nachhaltig. Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Materialien meist auf Erdölbasis produziert werden. Ferner sind diese Materialien teuer, was insbesondere auf Aerogele und 2-Komponenten-Schäume zutrifft. In order to achieve a thermal resistance of the core tube of 0.4 K / W or more, materials with a high thermal resistance are typically used, such as airgel, 2-component foams, plastic foams or glass wool. However, the production of these materials is not sustainable or sustainable. Another disadvantage is that these materials are mostly produced on a petroleum basis. Furthermore, these materials are expensive, which is particularly true of aerogels and 2-component foams.

[0007] Zur thermischen Isolierung werden häufig Schaumstoffe aufgetragen, wie beispielsweise Polyolefine-Schäume, welche günstig sind. Diese Schaumstoffe sind jedoch sehr leicht bzw. tragen zu einem hohen Auftrieb des gesamten Kernrohrs in einem umgebenden flüssigen Medium, beispielsweise Wasser, bei und sind stark kompressibel. Ferner werden poröse extrudierte Kunststoffe verwendet. Ein Nachteil hierin ist, dass sie einen geringen thermischen Widerstand haben und sehr teuer sind. Herkömmliche Kernrohre werden auch extrudiert, geschäumt oder mit Polyolefinschäumen ummantelt. For thermal insulation foams are often applied, such as polyolefin foams, which are inexpensive. However, these foams are very light or contribute to a high buoyancy of the entire core tube in a surrounding liquid medium, such as water, and are highly compressible. Further, porous extruded plastics are used. A disadvantage here is that they have a low thermal resistance and are very expensive. Conventional core tubes are also extruded, foamed or encased with polyolefin foams.

[0008] Es besteht die Gefahr, dass ein Kernrohr eine zu geringe mittlere Dichte aufweist. Diese mittlere Dichte kann geringer sein als die Dichte von Wasser (1000 kg/m<3>). Beim Abteufen dieser Kernrohre würden diese dann beim Erreichen eines Wasserspiegels auf dem Wasser aufschwimmen. Als Gegenmassnahme ist bekannt, die Kernrohre mit einem Gewicht als Ballast, z.B. eine grosse Menge von Stahl, zu ergänzen, damit die Kernrohre zuverlässig ins Bohrloch abgeteuft werden können. Durch die Zugabe von Stahl, lediglich als Ballastgewicht zur Erhöhung des Gesamtgewichts des Kernrohrs, entstehen jedoch zusätzlich hohe Kosten. Ausserdem sind teure und zeitaufwendige Arbeitsschritte notwendig, um das Ballastgewicht am Kernrohr anzubinden. There is a risk that a core tube has too low average density. This average density may be lower than the density of water (1000 kg / m 3). When sinking these core tubes they would then float when reaching a water level on the water. As a countermeasure is known, the core tubes with a weight as ballast, e.g. a large amount of steel, to complement, so that the core tubes can be reliably drilled downhole. However, the addition of steel, merely as a ballast weight to increase the total weight of the core tube, but in addition high costs. In addition, expensive and time-consuming steps are necessary to tie the ballast weight on the core tube.

[0009] Die Druckschrift CH 706 507 A1 offenbart eine Koaxial-Erdwärmesonde. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades grenzt das Hüllrohr im eingebauten Zustand der Sonde unmittelbar an eine Wandung einer Erdwärmesondenbohrung an. The document CH 706 507 A1 discloses a coaxial geothermal probe. To increase the efficiency, the cladding tube in the installed state of the probe directly adjoins a wall of a borehole heat exchanger bore.

[0010] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine isolierende Rohrleitung anzugeben, bei welcher die vorstehend genannten Nachteile gelöst sind. The object of the present invention is to provide an insulating pipe, in which the aforementioned disadvantages are solved.

[0011] Diese Aufgabe wird durch eine isolierende Rohrleitung gemäss Anspruch 1 gelöst. Ferner angegeben sind eine Verwendung einer isolierenden Rohrleitung, ein Verfahren zu deren Herstellung und eine Erdwärmesonde. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in weiteren abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved by an insulating pipe according to claim 1. Further indicated are an application of an insulating pipe, a method for their preparation and a geothermal probe. Advantageous embodiments are specified in further dependent claims.

[0012] Die isolierende Rohrleitung gemäss der vorliegenden Erfindung hat eine Wandung, welche mindestens zwei Schichten umfasst, wobei ferner eine Mehrzahl von Abstandshaltern umfasst ist, welche den Schichten zwischengefügt sind, wobei die Abstandshalter ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Lufteinschlüssen in die Wandung einzutragen. Hierdurch wird eine isolierende Rohrleitung geschaffen, deren Wandung eine Mehrzahl von eingetragenen bzw. eingeschlossenen Lufteinschlüssen umfasst. Mit anderen Worten, sind mittels der Abstandshalter zwischen den mindestens zwei Schichten mehrere Luftspalte gebildet. Die jeweils in den Luftspalten eingetragene bzw. gespeicherte Luft kann vorteilhafterweise nicht entweichen, sodass die mehreren Lufteinschlüsse gleich einem Luftpolster umfänglich bei gleichen oder unterschiedlichen Abständen in der gesamten Wandung der Rohrleitung verteilt sind. Diese Lufteinschlüsse verleihen der isolierenden Rohrleitung aufgrund der hervorragenden thermischen Isoliereigenschaft von Luft insgesamt einen hohen thermischen Widerstand. Hierdurch ist eine hervorragende thermische Isoliereigenschaft auch bei Wandungen mit einer geringen Dicke geschaffen. Ein weiterer Vorteil liegt in der besonders günstigen Herstellung, bei welcher das Basismaterial der isolierenden Rohrleitung selber, nämlich die Schichten, welche besonders kostengünstig sind, lediglich gewickelt wird. The insulating pipe according to the present invention has a wall comprising at least two layers, further comprising a plurality of spacers which are interposed between the layers, wherein the spacers are adapted to register a plurality of air inclusions in the wall. As a result, an insulating pipe is provided whose wall comprises a plurality of registered or trapped air inclusions. In other words, a plurality of air gaps are formed by means of the spacers between the at least two layers. The respectively registered or stored air in the air gaps can advantageously not escape, so that the plurality of air inclusions equal to an air cushion are distributed circumferentially at the same or different distances in the entire wall of the pipeline. These trapped air entrain the insulating piping with high thermal resistance due to the excellent thermal insulating property of air. As a result, an excellent thermal insulation property is also created in walls with a small thickness. Another advantage lies in the particularly favorable production, in which the base material of the insulating pipe itself, namely the layers, which are particularly inexpensive, is merely wound.

[0013] Vorzugsweise sind die Schichten zu einem Rohr gewickelte Bahnen. Durch das Wickeln von Bahnen zu einem Rohr ist eine besonders kostengünstige Herstellung gewährleistet. Verglichen mit dem Stand der Technik ist die Produktivität erhöht. Preferably, the layers are wound into a tube webs. By winding webs to a tube a particularly cost-effective production is ensured. Compared with the prior art, productivity is increased.

[0014] Vorzugsweise umfassen die Schichten einen Zellstoff, insbesondere Papier oder Karton, und/oder Kunststoff. Im Falle der besonders bevorzugten Verwendung von Papier oder Karton kann die isolierende Rohrleitung einfach aus Recyclingmaterial hergestellt werden, welches sich als besonders kostengünstig, umweltfreundlich und nachhaltig zeigt. Zudem werden vorteilhafterweise keinerlei Rückstände an das innerhalb und/oder ausserhalb strömende Medium, beispielsweise Wasser, abgegeben. Indem auf dieses nachhaltige und umweltverträgliche Basismaterial zurückgegriffen wird, ist die Marktakzeptanz besonders gross. Preferably, the layers comprise a pulp, in particular paper or cardboard, and / or plastic. In the case of the particularly preferred use of paper or cardboard, the insulating pipe can be easily made of recycled material, which is particularly cost-effective, environmentally friendly and sustainable. In addition, no residues are advantageously delivered to the medium flowing inside and / or outside, for example water. By resorting to this sustainable and environmentally sound base material, market acceptance is particularly high.

[0015] Vorzugsweise sind die Schichten miteinander verklebt. Hierdurch kann die isolierende Rohrleitung kostengünstig durch Endloswickeln der Schichten auf beispielsweise einen den Innendurchmesser vorgebenden Dorn hergestellt werden, wobei die jeweiligen Schichten fortlaufend mit der jeweils darunterliegenden Bahn verklebt werden. Als Klebematerial kann beispielsweise ein kostengünstiger und umweltverträglicher Leim verwendet werden. Dieser Wickelprozess ermöglicht besonders günstige Herstellungskosten und erlaubt deutlich höhere Produktionsgeschwindigkeiten. Insgesamt wird ein erhöhter Durchsatz im Vergleich zu extrudierten oder geschäumten Rohrleitungen mit vergleichbaren physikalischen Leistungen, beispielsweise im Hinblick auf Festigkeit und thermischen Widerstand, erzielt. Preferably, the layers are glued together. As a result, the insulating pipeline can be inexpensively manufactured by endlessly winding the layers onto, for example, a mandrel which predetermines the inner diameter, the respective layers being continuously bonded to the respectively underlying web. As adhesive material, for example, a cost-effective and environmentally friendly glue can be used. This winding process allows particularly low production costs and allows significantly higher production speeds. Overall, an increased throughput compared to extruded or foamed pipes with comparable physical performance, for example, in terms of strength and thermal resistance, achieved.

[0016] Vorzugsweise hat die isolierende Rohrleitung eine mittlere Dichte von 900 bis 1000 kg/m<3>, insbesondere 950 bis 980 kg/m<3>. Dieser Dichtewert kann durch geeignete Wahl von u.a. Material, Dichte und Anzahl der Abstandshalter eingestellt bzw. bestimmt werden, wenn weitere Parameter vorbestimmt sind, wie beispielsweise das Volumen der insgesamt eingeschlossenen Luft, die mittlere Dichte der gewickelten Wandung, usw. Selbstverständlich können diese Parameter ebenfalls entsprechend eingestellt bzw. bestimmt werden. Die isolierende Rohrleitung hat somit eine mittlere Dichte, welche etwas geringer ist als die Dichte von Wasser. Somit wird die Rohrleitung leicht aufschwimmen, wenn sie von Wasser umgeben ist. Eine beispielhafte Anwendung hierzu ist die Verwendung der isolierenden Rohrleitung als Kernrohr einer Erdwärmesonde, welches Kernrohr senkrecht in Wasser leicht aufschwimmt. Ein solches Kernrohr kann somit vorteilhafterweise bei geringer Krafteinwirkung in das mit Wasser gefüllte Bohrloch abgeteuft werden. Preferably, the insulating pipe has an average density of 900 to 1000 kg / m <3>, in particular 950 to 980 kg / m <3>. This density value can be determined by a suitable choice of i.a. Material, density and number of spacers can be set or determined, if other parameters are predetermined, such as the volume of the total trapped air, the average density of the wound wall, etc. Of course, these parameters can also be set or determined accordingly. The insulating pipe thus has an average density which is slightly lower than the density of water. Thus, the pipeline will float easily when surrounded by water. An exemplary application for this is the use of the insulating pipe as the core tube of a geothermal probe, which core tube floats vertically in water easily. Such a core tube can thus be sunk advantageously at low force into the well filled with water.

[0017] Vorzugsweise umfasst der Abstandshalter wenigstens einen Metalldraht. Dieser mindestens eine Metalldraht wird bei der Herstellung der isolierenden Rohrleitung in die Schichten eingewickelt und hält sie somit zueinander beabstandet, wodurch die zuvor genannten Lufteinschlüsse entstehen. Zugleich wird durch diese besonders einfache und zuverlässige Einbindung des Metalldrahts in die Schichten der isolierenden Rohrleitung zugleich ein höheres Gewicht angelegt. Durch entsprechende Wahl der Anzahl der Metalldrähte kann das Gewicht vorbestimmt werden. Hierdurch steigt insgesamt das mittlere Gewicht bzw. die mittlere Dichte der isolierenden Rohrleitung, welches den Vorteil hat, dass die isolierende Rohrleitung beim Abteufen in ein mit Grundwasser gefülltes Bohrloch nicht auf dem Wasser aufschwimmt. Somit kann, bei entsprechender Einstellung der mittleren Dichte unter Hinzuziehung des Gewichts des Abstandshalters (Metalldraht), die isolierende Rohrleitung vorteilhafterweise als Kernrohr einer Erdwärmesonde verwendet werden. Beispielsweise umfasst der Metalldraht sequenziell in seiner Längsrichtung ausgebildete verdickte Abschnitte. Im Bereich dieser verdickten Abschnitte werden übereinanderliegende Schichten voneinander beabstandet, während die Schichten in den nicht verdickten Zwischenabschnitten des Metalldrahts verklebt sind. Hierdurch werden besonders zuverlässig mehrere hermetisch abgeschlossene Lufteinschlüsse geschaffen, welche umfänglich und in Radialrichtung der Rohrleitung betrachtet auch übereinander verteilt in der Wandung angeordnet sind. Diese zahlreichen Lufteinschlüsse vermitteln der isolierenden Rohrleitung eine hervorragende thermische Isoliereigenschaft. Preferably, the spacer comprises at least one metal wire. This at least one metal wire is wrapped in the production of the insulating pipe in the layers and thus keeps them spaced from each other, whereby the aforementioned air pockets arise. At the same time a higher weight is created by this particularly simple and reliable integration of the metal wire in the layers of the insulating pipe. By appropriate choice of the number of metal wires, the weight can be predetermined. This increases overall the average weight or the average density of the insulating pipe, which has the advantage that the insulating pipe does not float on the water when sinking into a groundwater-filled hole. Thus, with appropriate adjustment of the average density with the involvement of the weight of the spacer (metal wire), the insulating pipe can be advantageously used as the core tube of a geothermal probe. For example, the metal wire comprises thickened portions formed sequentially in its longitudinal direction. In the region of these thickened portions, superimposed layers are spaced apart, while the layers are glued in the non-thickened intermediate portions of the metal wire. As a result, a plurality of hermetically sealed air inclusions are created particularly reliably, which, viewed circumferentially and in the radial direction of the pipeline, are also arranged one above the other in the wall. These numerous air pockets provide the insulating piping with excellent thermal insulation properties.

[0018] Vorzugsweise ist der Metalldraht spiralförmig in die Schichten eingewickelt. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf einen durchgängigen Metalldraht zurückgegriffen werden. Die Ganghöhe, d.h. diejenige Strecke, um die sich der Metalldraht bei einer vollen Umdrehung in Richtung der Mittenachse windet, kann zusätzlich zu den zuvor aufgeführten Merkmalen zur entsprechenden Einstellung des Gewichts bzw. der Dichte der Rohrleitung eingestellt werden. Mit zunehmend eng anliegender Wicklung des Metalldrahts steigt entsprechend das Gewicht bzw. die Dichte der Rohrleitung an. Preferably, the metal wire is spirally wrapped in the layers. As a result, it is advantageously possible to resort to a continuous metal wire. The pitch, i. the distance by which the metal wire winds in the direction of the center axis during a full revolution can be adjusted in addition to the features listed above for the corresponding adjustment of the weight or the density of the pipeline. With increasingly close-fitting winding of the metal wire accordingly increases the weight or the density of the pipeline.

[0019] Vorzugsweise umfasst der Abstandshalter eine Mehrzahl von Metalldrähten, welche miteinander verdrillt sind. Durch die entsprechende Wahl der Anzahl der miteinander zu verdrillenden Metalldrähte kann vorteilhafterweise das mittlere Gewicht bzw. die mittlere Dichte der isolierenden Rohrleitung eingestellt werden. Die verdrillten Metalldrähte nehmen in ihrer Längsrichtung betrachtet eine Aussenkontur mit abwechselnden Erhebungen und Vertiefungen an. Durch das Einbringen dieser miteinander verdrillten Metalldrähte in die Schichten werden hermetisch voneinander abgeschlossene Lufteinschlüsse in die Schichten eingebracht. Hierdurch ist durch einfaches Verdrillen der Metalldrähte eine hohe Effizienz erzielt. Preferably, the spacer comprises a plurality of metal wires which are twisted together. By the appropriate choice of the number of metal wires to be twisted together, advantageously, the average weight or the average density of the insulating pipe can be adjusted. Viewed in its longitudinal direction, the twisted metal wires assume an outer contour with alternating elevations and depressions. By introducing these twisted metal wires into the layers hermetically sealed air pockets are introduced into the layers. As a result, high efficiency is achieved by simply twisting the metal wires.

[0020] Vorzugsweise umfasst der Abstandshalter eine Mehrzahl von kugelförmigen Elementen und/oder ein Pulver. Beispielsweise sind die kugelförmigen Elemente sequentiell miteinander verbunden. Bei der Verwendung von Pulver als Distanzhalterelement sollte vorteilhafterweise auf grobkörniges Pulver zurückgegriffen werden. Durch diese Ausgestaltung des Abstandshalters werden in der Wandung der isolierenden Rohrleitung hermetisch voneinander abgeschlossene Lufteinschlüsse geschaffen. Zudem wird vorteilhafterweise der thermische Kontakt zwischen den durch die kugelförmigen Elemente getrennten Schichten minimiert. Die kugelförmigen Elemente können beispielsweise mittels eines durchgängigen Metalldrahts miteinander verbunden sein. Alternativ sind die kugelförmigen Elemente nicht miteinander verbunden und werden als lose Kugeln in die Schichten eingebracht werden. Durch geeignete Wahl von dem Material der kugelförmigen Elemente, beispielsweise Stahl, der Grösse (Durchmesser) und der Verteilungsdichte, d.h. der Abstand zueinander, kann der gewickelten isolierenden Rohrleitung ein vorbestimmtes Gewicht zugefügt werden. Somit kann das Gesamtgewicht der isolierenden Rohrleitung bzw. deren mittlere Dichte insgesamt derart eingestellt werden, dass die isolierende Rohrleitung nur leicht in Wasser aufschwimmt. Preferably, the spacer comprises a plurality of spherical elements and / or a powder. For example, the spherical elements are connected sequentially. When using powder as a spacer element should be used advantageously coarse-grained powder. This configuration of the spacer hermetically sealed air pockets are created in the wall of the insulating pipe. In addition, the thermal contact between the layers separated by the spherical elements is advantageously minimized. The spherical elements may, for example, be interconnected by means of a continuous metal wire. Alternatively, the spherical elements are not interconnected and will be introduced into the layers as loose spheres. By suitable choice of the material of the spherical elements, for example steel, the size (diameter) and the distribution density, i. the distance from each other, a predetermined weight can be added to the wound insulating piping. Thus, the total weight of the insulating pipe or its average density can be adjusted in total so that the insulating pipe floats only slightly in water.

[0021] Vorzugsweise umfasst der Abstandshalter eine mit wenigstens einem Distanzhalterelement bestückte Bahnlage. Diese Bahnlage, welche bei gleichmässigen oder ungleichmässigen Abständen mit den Distanzhalterelementen flächig bestückt ist, kann einfach und kostengünstig in die Schichten eingewickelt werden. Das Material der Bahnlage kann gleich dem Material der gewickelten Schichten sein, z.B. Papier, Karton oder Kunststoff. Durch geeignete Wahl der Distanzhalterelemente selber, beispielsweise Grösse und Gewicht, kann insgesamt das mittlere Gewicht bzw. die mittlere Dichte der isolierenden Rohrleitung vorteilhaft gewählt bzw. eingestellt werden. Somit kann beispielsweise eingestellt werden, dass die isolierende Rohrleitung, als Kernrohr einer Erdwärmesonde ausgeführt, nur leicht in Wasser aufschwimmt. Beispielsweise umfasst das Distanzhalterelement ein kugelförmiges Element und/oder Pulver. Es können weitere Elemente als Distanzhalterelement verwendet werden, wobei sich Kugeln zum zuverlässigen Ausbilden der Lufteinschlüsse als besonders vorteilhaft gezeigt haben. Bei der Verwendung von Pulver als Distanzhalterelement sollte vorteilhafterweise auf grobkörniges Pulver zurückgegriffen werden. Die Distanzhalterelemente können vorteilhafterweise entweder bereits bei der Produktion der zu wickelnden Schichten hierauf aufgebracht und fixiert werden. Alternativ können die Distanzhalterelemente mit einem Klebematerial, beispielsweise Leim, beim Wickeln der Schichten hierauf befestigt werden. Preferably, the spacer comprises a layer of material equipped with at least one spacer element. This layer of layer, which is equipped with uniform or uneven distances with the spacer elements surface, can be wrapped easily and inexpensively in the layers. The material of the web layer may be the same as the material of the wound layers, e.g. Paper, cardboard or plastic. By suitable choice of the spacer elements themselves, for example, size and weight, the average weight or the average density of the insulating pipe can be selected or set advantageous overall. Thus, it can be set, for example, that the insulating pipe, designed as a core tube of a geothermal probe, only slightly floats in water. For example, the spacer element comprises a spherical element and / or powder. Other elements can be used as spacer element, with balls have been shown to be particularly advantageous for reliably forming the air pockets. When using powder as a spacer element should be used advantageously coarse-grained powder. The spacer elements can advantageously be applied and fixed either already during the production of the layers to be wound. Alternatively, the spacer elements may be secured thereto with an adhesive material, such as glue, upon winding the layers thereon.

[0022] Vorzugsweise umfasst die isolierende Rohrleitung eine fluidundurchlässige Schicht, insbesondere ein Kunststoffmaterial, welche am Innenumfang und/oder Aussenumfang der Wandung aufgebracht ist. Durch geeignete Wahl einer Schutzbekleidung, welche am Innenumfang und/oder Aussenumfang aufgebracht ist, kann die isolierende Rohrleitung auch gegen weitere Einflüsse, z.B. das Eindringen von Wasser, geschützt werden, wie beispielsweise ein Schutz gegen chemisch reaktive Flüssigkeiten, ein Schutz gegen Hitze und Kälte sowie gegen reaktive Gase, usw. Beispielsweise umfasst die fluidundurchlässige Schicht ein Kunststoffmaterial. Hierzu werden der Innenumfang und/oder der Aussenumfang beispielsweise mit einer wasserundurchlässigen Kunststofffolie bedeckt, welche das Eindringen von Fluiden, beispielsweise Wasser, in das Material der Wandung verhindert. Hierdurch wird die Lebensdauer der isolierenden Rohrleitung vorteilhafterweise verlängert. Preferably, the insulating pipe comprises a fluid-impermeable layer, in particular a plastic material, which is applied to the inner circumference and / or outer circumference of the wall. By suitable choice of a protective clothing, which is applied to the inner circumference and / or outer circumference, the insulating pipe can also against further influences, e.g. the penetration of water, such as protection against chemically reactive liquids, protection against heat and cold as well as against reactive gases, etc. For example, the fluid-impermeable layer comprises a plastic material. For this purpose, the inner circumference and / or the outer circumference are covered, for example, with a water-impermeable plastic film which prevents the penetration of fluids, for example water, into the material of the wall. As a result, the life of the insulating pipe is advantageously extended.

[0023] Vorzugsweise umfasst die isolierende Rohrleitung ferner einen am Aussenumfang der Wandung aufgebrachten fluidundurchlässigen PE-Schrumpfschlauch. Preferably, the insulating pipe further comprises a force applied to the outer circumference of the wall fluid-impervious PE shrink tubing.

[0024] Vorzugsweise umfasst die isolierende Rohrleitung ferner wenigstens eine Kupplung, welche an einem der Längsenden der isolierenden Rohrleitung angebracht ist, ausgebildet zum fluiddichten Kuppeln mit wenigstens einer weiteren isolierenden Rohrleitung. Hierdurch können mehrere isolierende Rohrleitungen in kurzer Zeit, beispielsweise an Ort und Stelle der Verlegung, besonders zuverlässig und zudem fluiddicht miteinander verbunden werden. Preferably, the insulating pipe further comprises at least one coupling which is attached to one of the longitudinal ends of the insulating pipe, designed for fluid-tight coupling with at least one further insulating pipe. As a result, a plurality of insulating pipes in a short time, for example, in place of the installation, particularly reliable and also fluid-tightly connected to each other.

[0025] Die vorliegende Erfindung ist ferner gerichtet auf eine Verwendung einer isolierenden Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum thermisch isolierten Leiten eines Fluides. The present invention is further directed to a use of an insulating conduit according to any one of claims 1 to 13 for the thermally isolated conducting of a fluid.

[0026] Die vorliegende Erfindung ist ferner gerichtet auf ein Verfahren zum Herstellen einer isolierenden Rohrleitung. Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst ein Herstellen einer Wandung durch Wickeln von mindestens zwei Schichten; und Eintragen einer Mehrzahl von Lufteinschlüssen in die Wandung durch Zwischenfügen einer Mehrzahl von Abstandshaltern in die Schichten. Durch dieses Verfahren wird eine isolierende Rohrleitung hergestellt, welche einen sehr hohen thermischen Widerstand hat. Als Material der Schichten kann beispielsweise Papier oder Karton verwendet werden, wodurch vorteilhafterweise auf ein nachhaltiges, umweltverträgliches und rezyklierbares Material zurückgegriffen wird, welches zudem sehr kostengünstig ist und einfach zu verarbeiten ist. Durch das Einbringen der Mehrzahl von Abstandshaltern wird der isolierenden Rohrleitung ein zusätzliches Gewicht zugefügt bzw. angelegt, wodurch vorteilhafterweise das mittlere Gewicht bzw. die mittlere Dichte der isolierenden Rohrleitung derart bestimmt bzw. eingestellt werden kann, dass diese nicht oder sehr geringfügig in Wasser aufschwimmt. Die beispielsweise aus Papier oder Karton gewickelte isolierende Rohrleitung kann in der Produktion unendlich gewickelt und kann dann zu Stangen bzw. einzelnen Rohren abgelängt werden. Zum ausreichenden Aushärten des Klebematerials, welches zum Verbinden der einzelnen Schichten aufgetragen ist, werden die einzelnen Rohre ausreichend getrocknet. The present invention is further directed to a method of making an insulating pipeline. The method according to the invention comprises producing a wall by winding at least two layers; and introducing a plurality of air inclusions into the wall by interposing a plurality of spacers in the layers. By this method, an insulating pipe is produced, which has a very high thermal resistance. As a material of the layers, for example, paper or cardboard can be used, which is advantageously resorted to a sustainable, environmentally friendly and recyclable material, which is also very inexpensive and easy to work with. By introducing the plurality of spacers, an additional weight is added to the insulating piping, whereby advantageously the average weight or the average density of the insulating piping can be determined such that it does not or only very slightly floats in water. The insulating pipe, which is wound, for example, from paper or cardboard, can be wound endlessly in production and can then be cut to form bars or individual tubes. For sufficient curing of the adhesive material, which is applied to connect the individual layers, the individual tubes are sufficiently dried.

[0027] Vorzugsweise umfasst das Verfahren ferner ein Auftragen einer fluidundurchlässigen Schicht am Innenumfang und/oder Aussenumfang der Wandung. Somit wird verhindert, dass beispielsweise Wasser in das Material der Wandung eintritt. Zusätzlich können die einzelnen Rohre mit Kupplungen versehen werden. Preferably, the method further comprises applying a fluid-impermeable layer on the inner circumference and / or outer circumference of the wall. Thus, it is prevented that, for example, water enters the material of the wall. In addition, the individual tubes can be provided with couplings.

[0028] Die Erfindung betrifft ferner eine Erdwärmesonde, umfassend eine isolierende Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zum thermisch isolierten Leiten eines flüssigen Wärmeträgermediums. Somit ist eine Erdwärmesonde, insbesondere eine Koaxial-Erdwärmesonde, vorgeschlagen, deren zentrales Kernrohr durch die erfindungsgemässe isolierende Rohrleitung ausgebildet ist. Hierdurch kann ein zirkulierendes Wärmeträgermedium die Wärmeenergie (Erdwärme) entlang der Bohrlochwand hin zur Bohrlochbasis aufnehmen, wobei das Wärmeträgermedium mit einer stark reduzierten Wärmeenergieabgabe wieder an die Oberfläche gepumpt wird. Da die Wandung der isolierenden Rohrleitung aus mehrfach gewickelten Schichten besteht, beispielsweise Papier oder Karton, werden Kosten eingespart. Somit ist die erfindungsgemässe Erdwärmesonde insgesamt sehr effizient und günstig und besitzt einen hohen Wirkungsgrad. Durch das Einbringen der Abstandshalter in die Schichten wird der isolierenden Rohrleitung zudem ein (Ballast-) Gewicht hinzugefügt. Das Gewicht beziehungsweise die mittlere Dichte der isolierenden Rohrleitung kann hierbei vorteilhafterweise derart eingestellt werden, dass die isolierende Rohrleitung in Wasser einen leichten Auftrieb hat. Hierdurch kann die isolierende Rohrleitung sehr vorsichtig in das im Bohrloch angesammelte Wasser eingetaucht werden, dies bei einer deutlich reduzierten Gefahr ihrer Beschädigung. Zugleich sind vorteilhafterweise keine grossen Kräfte notwendig um die isolierende Rohrleitung in die Tiefe abzuteufen, sodass das Risiko einer Beschädigung minimiert ist. The invention further relates to a geothermal probe, comprising an insulating pipe according to one of claims 1 to 13 for the thermally insulated conduction of a liquid heat transfer medium. Thus, a geothermal probe, in particular a coaxial geothermal probe, proposed, the central core tube is formed by the inventive insulating pipe. As a result, a circulating heat transfer medium can absorb the heat energy (geothermal heat) along the borehole wall towards the borehole base, the heat transfer medium being pumped back to the surface with a greatly reduced release of heat energy. Since the wall of the insulating pipe consists of multi-wound layers, such as paper or cardboard, costs are saved. Thus, the inventive geothermal probe is overall very efficient and inexpensive and has a high efficiency. By placing the spacers in the layers, a (ballast) weight is also added to the insulative tubing. The weight or the average density of the insulating pipe can advantageously be set in such a way that the insulating pipe in water has a slight buoyancy. As a result, the insulating pipe can be very carefully immersed in the accumulated water in the well, this at a much reduced risk of damage. At the same time advantageously no large forces are necessary to abzuteufen the insulating pipe into the depth, so that the risk of damage is minimized.

[0029] Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Ausführungsvarianten beliebig kombinierbar sind. Lediglich diejenigen Kombinationen von Ausführungsvarianten sind ausgeschlossen, die durch die Kombination zu Widersprüchen führen würden. It is expressly understood that the above embodiments are arbitrarily combinable. Only those combinations of variants are excluded, which would lead to contradictions by the combination.

[0030] Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Zeichnungen von dargestellten Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>eine schematische Ansicht eines beispielhaften Herstellungsverfahrens zum Herstellen einer isolierenden Rohrleitung; <tb>Fig. 2<SEP>eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen isolierenden Rohrleitung in einer Schnittansicht in einer Ebene senkrecht zur Mittenachse; <tb>Fig. 3<SEP>eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen isolierenden Rohrleitung in einer Schnittansicht in einer Ebene entlang der Mittenachse; und <tb>Fig. 4A – 4F<SEP>schematische Ansichten von beispielhaften Abstandshaltern.In the following, the present invention will be further explained with reference to drawings of illustrated embodiments. Showing: <Tb> FIG. 1 <SEP> is a schematic view of an exemplary manufacturing process for manufacturing an insulating pipe; <Tb> FIG. FIG. 2 shows a schematic view of the insulating pipeline according to the invention in a sectional view in a plane perpendicular to the center axis; FIG. <Tb> FIG. 3 <SEP> is a schematic view of the insulating pipeline according to the invention in a sectional view in a plane along the center axis; and <Tb> FIG. 4A-4F <SEP> are schematic views of exemplary spacers.

[0031] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines beispielhaften Herstellungsverfahrens einer isolierenden Rohrleitung 10 gemäss der Erfindung. Das Herstellungsverfahren umfasst ein Herstellen einer Wandung 12 der isolierenden Rohrleitung 10 durch ein mehrfaches Wickeln von mindestens zwei Schichten 14, und ein Einbringen einer Mehrzahl von Abstandshaltern 16 in die Schichten 14. Durch das Einbringen der Abstandshalter 16 werden Lufteinschlüsse in die Wandung 12 eingetragen. Die Schichten 14 werden hierbei auf dem Umfang eines zylindrischen Körpers 18, beispielsweise ein Dorn oder eine Welle, endlos gewickelt. Mit anderen Worten, wird eine Schicht 14, angewinkelt in Relation zur Mittenachse des zylindrischen Körpers 18, auf dessen Umfangsflache aufgelegt und gewickelt. Hierbei wird die Wickelstation entlang der Axialrichtung des zylindrischen Körpers 18 kontinuierlich verschoben. In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel geschieht die Wicklung in der Richtung von rechts nach links. Diesem Beispiel folgend, werden mehrere Schichten 14 durch Wickeln auf der jeweils darunterliegenden Schicht gewickelt. Die Schichten werden durch kontinuierliches Auftragen von Klebemittel (nicht gezeigt), beispielsweise Leim, fest miteinander verleimt. Fig. 1 is a schematic diagram for explaining an exemplary manufacturing method of an insulating pipe 10 according to the invention. The manufacturing method comprises producing a wall 12 of the insulating pipeline 10 by winding at least two layers 14 several times, and introducing a plurality of spacers 16 into the layers 14. By introducing the spacers 16, air pockets are introduced into the wall 12. The layers 14 are in this case endlessly wound on the circumference of a cylindrical body 18, for example a mandrel or a shaft. In other words, a layer 14, angled in relation to the center axis of the cylindrical body 18, placed on the peripheral surface and wound. In this case, the winding station is displaced continuously along the axial direction of the cylindrical body 18. In the example shown in Fig. 1, the winding is in the direction from right to left. Following this example, several layers 14 are wound by winding on the respective underlying layer. The layers are firmly glued together by continuous application of adhesive (not shown) such as glue.

[0032] Zwischen einzelnen Schichten werden vereinzelt Abstandshalter 16 eingewickelt. Die Abstandshalter 16 sind in dem gezeigten Beispiel als ein Metalldraht ausgebildet. Somit werden übereinander gewickelte Schichten 14 im Bereich der jeweiligen Abstandshalter 16 durch diese voneinander beabstandet, woraus resultierend Luft zwischen den einzelnen Schichten 14 eingeschlossen wird. Durch die einzelnen Lufteinschlüsse wird der thermische Widerstand der isolierenden Rohrleitung 10 auf einfache und kostengünstige Weise insgesamt erhöht. Die Schichten 14 werden mehrfach gewickelt, bis eine ausreichende Stärke der Wandung 12 erreicht ist. Spacers 16 are occasionally wrapped between individual layers. The spacers 16 are formed in the example shown as a metal wire. Thus, superimposed layers 14 are spaced apart in the region of the respective spacers 16, as a result of which air is trapped between the individual layers 14. Due to the individual air inclusions, the thermal resistance of the insulating pipe 10 is increased overall in a simple and cost-effective manner. The layers 14 are wound several times until a sufficient thickness of the wall 12 is reached.

[0033] Fig. 2 zeigt die isolierende Rohrleitung 10 in einer Schnittansicht entlang einer Ebene senkrecht zur Mittenachse. In dieser lediglich schematischen Erläuterungsdarstellung sind zwei Abstandshalter 16 dargestellt, welche Lagen von einzelnen Schichten 14 derart voneinander beabstandet halten, sodass Lufteinschlüsse ausgebildet werden. Obwohl die Lufteinschlüsse in dieser darstellhaften Ansicht als durchgängig konzentrisch verlaufende Zwischenräume dargestellt sind, können die Lufteinschlüsse in der Praxis lediglich im Bereich der unmittelbaren Nähe der einzelnen Abstandshalter 16 ausgebildet sein. Hierdurch wird eine Vielzahl hermetisch abgeschlossener Lufteinschlüsse geschaffen, welche der isolierenden Rohrleitung 10 eine hervorragende thermische Isoliereigenschaft vermitteln. Fig. 2 shows the insulating pipe 10 in a sectional view taken along a plane perpendicular to the center axis. In this merely schematic explanatory illustration, two spacers 16 are shown, which hold layers of individual layers 14 spaced from one another such that air inclusions are formed. Although the air inclusions in this illustrative view are shown as consistently concentric spaces, in practice, the air pockets may be formed only in the vicinity of the immediate vicinity of the individual spacers 16. As a result, a plurality of hermetically sealed air pockets is provided, which impart an excellent thermal insulating property to the insulating pipe 10.

[0034] Fig. 3 zeigt die isolierende Rohrleitung 10 in einer Schnittansicht entlang der Mittenachse M. Mehrere Abstandshalter 16 halten einzelne Lagen der Schichten 14 voneinander beabstandet, sodass Lufteinschlüsse gebildet werden. Die hier beispielhaft gezeigte isolierende Rohrleitung 10 kann ein Kernrohr einer Koaxial-Erdwärmesonde sein. In einer beispielhaften Abmessung kann die isolierende Rohrleitung 10 einen Innendurchmesser von 70 mm und eine Wandstärke von 10 mm haben. Das Kernrohr dient zum Leiten eines Wärmeträgermedium-Vorlaufs. Ein das Kernrohr koaxial umgebendes Hüllrohr (nicht gezeigt) dient zum Leiten eines Wärmeträgermedium-Rücklaufs. Der Innendurchmesser des Hüllrohrs beträgt beispielsweise 130 mm. Fig. 3 shows the insulating pipe 10 in a sectional view along the center axis M. A plurality of spacers 16 keep individual layers of the layers 14 spaced from each other, so that air pockets are formed. The insulating pipe 10 shown here by way of example may be a core pipe of a coaxial geothermal probe. In an exemplary dimension, the insulating pipe 10 may have an inner diameter of 70 mm and a wall thickness of 10 mm. The core tube is used to conduct a heat transfer medium flow. A cladding tube (not shown) surrounding the core tube coaxially serves to conduct a heat transfer medium return flow. The inner diameter of the cladding tube is for example 130 mm.

[0035] Fig. 4A – F zeigen unterschiedliche Distanzhalter 16A–16F der erfindungsgemässen isolierenden Rohrleitung (nicht gezeigt). Wie zuvor erwähnt, dienen die Abstandshalter 16A–16F neben dem Einschliessen von Luft in die Wandung der isolierenden Rohrleitung zusätzlich zum Beaufschlagen eines zusätzlichen Gewichts. Dieses Gewicht soll in Wasser den Auftrieb durch das Material der isolierende Rohrleitung selber und/oder durch die eingeschlossene Luft kompensiert. Genauer gesagt, dienen die Abstandshalter 16A–16F ebenfalls dazu, dass der isolierenden Rohrleitung insgesamt ein mittleres Gewicht bzw. eine mittlere Dichte verliehen wird, welches bzw. welche einen übermässigen Auftrieb der isolierenden Rohrleitung im Wasser verhindert. 4A-F show different spacers 16A-16F of the inventive insulating pipeline (not shown). As previously mentioned, apart from enclosing air in the wall of the insulating tubing, the spacers 16A-16F serve to add additional weight. This weight is intended to compensate for buoyancy in water by the material of the insulating pipeline itself and / or by the trapped air. More specifically, the spacers 16A-16F also serve to impart to the insulative tubing an overall average weight or density that prevents excessive buoyancy of the insulative tubing in the water.

[0036] Der in Fig. 4A gezeigte beispielhafte Abstandshalter 16A ist als einfacher Metalldraht ausgebildet, welcher zwischen einzelnen Schichten eingewickelt werden kann. The exemplary spacer 16A shown in Figure 4A is formed as a simple metal wire that can be wrapped between individual layers.

[0037] In Fig. 4B ist ein Abstandshalter 16B gezeigt, welcher ebenfalls als Metalldraht ausgebildet ist. Jedoch umfasst dieser Metalldraht sequentiell angeordnete verdickte Abschnitte 20. Hierzu wird der Metalldraht periodisch und abschnittsweise an den Bereichen zwischen den verdickten Abschnitten 20 gestanzt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung des Abstandshalters 16B besteht darin, dass somit der thermische Kontakt zwischen getrennten Lagen der Schichten minimiert wird. In Fig. 4B, a spacer 16B is shown, which is also formed as a metal wire. However, this metal wire comprises thickened portions 20 sequentially arranged. For this, the metal wire is punched periodically and in sections at the portions between the thickened portions 20. An advantage of this configuration of the spacer 16B is that thermal contact between separate layers of the layers is thus minimized.

[0038] Fig. 4C zeigt ein Beispiel, bei welchem der Abstandshalter 16C eine Mehrzahl von kugelförmigen Elementen 22 umfasst, welche hintereinander aufgereiht miteinander verbunden sind. Die kugelförmigen Elemente 22 können hierzu beispielsweise auf einem sehr dünnen Draht – gleich einer Kette – aufgezogen sein. Vorteilhafterweise wird auch hierdurch ein nur geringer Kontakt zwischen getrennten Schichten gewährleistet. Fig. 4C shows an example in which the spacer 16C comprises a plurality of spherical elements 22 which are connected to each other in a row in line. For this purpose, the spherical elements 22 may, for example, be mounted on a very thin wire, like a chain. Advantageously, this also ensures little contact between separate layers.

[0039] Fig. 4D zeigt einen beispielhaften Abstandshalter 16D, welcher zwei Metalldrähte umfasst, welche miteinander verdrillt bzw. zueinander spiralförmig angeordnet sind. Durch das Verdrillen werden in Längsrichtung betrachtet abwechselnde Erhebungen und Vertiefungen geschaffen. Durch diese Aussenkontur des Abstandshalters 16D werden, sobald in die Schichten eingebracht, vereinzelte Lufteinschlüsse in die Schichten der isolierenden Rohrleitung eingetragen. Beispielsweise können mehr als zwei Metalldrähte miteinander verdrillt werden. Durch die Wahl der Anzahl der miteinander zu verdrillenden Metalldrähte kann vorteilhafterweise das mittlere Gewicht bzw. die mittlere Dichte der isolierenden Rohrleitung eingestellt werden. Fig. 4D shows an exemplary spacer 16D comprising two metal wires which are twisted together or spirally arranged with each other. By twisting alternating elevations and depressions are created viewed in the longitudinal direction. As a result of this outer contour of the spacer 16D, once it has been introduced into the layers, isolated air pockets are introduced into the layers of the insulating pipeline. For example, more than two metal wires can be twisted together. By choosing the number of metal wires to be twisted together, advantageously, the average weight or the average density of the insulating pipe can be adjusted.

[0040] Fig. 4E zeigt einen beispielhaften Abstandshalter 16E, welcher eine flache Bahnlage 24 umfasst, welche mit mehreren Distanzhalterelementen 26 bestückt ist. Es können mehrere solcher Bahnlagen 24 als Abstandshalter 16E in die einzelnen Schichten der isolierenden Rohrleitung eingewickelt bzw. zwischengefügt werden. Das Material der Bahnlagen 24 kann identisch sein mit dem Material der gewickelten Schichten, z.B. Papier, Karton oder Kunststoff. Die Distanzhalterelemente 26 können beispielsweise kleine Kugeln oder ein grobkörniges Pulver umfassen. Diese können entweder bereits bei der Produktion der flachen Bahn 24 aufgebracht werden oder beim Wickeln der Wandung der isolierenden Rohrleitung direkt mit Leim auf den jeweiligen Schichten angebracht und fixiert werden. Hierdurch werden einzelne Schichten der Wandung von der isolierenden Rohrleitung durch die jeweiligen Distanzhalterelemente 26 auf einfache Weise voneinander beabstandet. FIG. 4E shows an exemplary spacer 16E that includes a flat web ply 24 that is populated with a plurality of spacer elements 26. Several such web layers 24 as spacers 16E can be wrapped in the individual layers of the insulating pipeline. The material of the web layers 24 may be identical to the material of the wound layers, e.g. Paper, cardboard or plastic. The spacer elements 26 may comprise, for example, small balls or a coarse-grained powder. These can either be applied already during the production of the flat web 24 or be attached and fixed directly to the respective layers during the winding of the wall of the insulating pipeline. As a result, individual layers of the wall of the insulating pipe by the respective spacer elements 26 are easily spaced from each other.

[0041] Fig. 4F zeigt einen beispielhaften Abstandshalter 16F, welcher als ein Metallblech 28 mit einer 3D-Struktur ausgebildet ist. Hierzu wird das Metallblech 28 an vorbestimmten Abständen mit Ausstanzungen 30 versehen. Diese Ausstanzungen 30 können eine beliebige Form annehmen, beispielsweise die Form eines Rechtecks, eines Dreiecks oder eines Kreises. Ein mit derartigen Ausstanzungen 30 versehener Abstandshalter 16F trägt Lufteinschlüsse in die Schichten einer isolierenden Rohrleitung ein. Durch entsprechende Wahl der mittleren Dichte des Metallblechs 28, dessen Ausmasse (Länge, Breite, Materialstärke) sowie der Form, Grösse und des Abstandes der Ausstanzungen 30 zueinander, kann vorteilhafterweise insgesamt die mittlere Dichte bzw. das mittlere Gewicht der isolierenden Rohrleitung, in deren Wandung der Abstandshalter 16F eingetragen ist, eingestellt werden. Fig. 4F shows an exemplary spacer 16F formed as a metal sheet 28 having a 3D structure. For this purpose, the metal sheet 28 is provided at predetermined intervals with punched holes 30. These cutouts 30 may take any shape, for example the shape of a rectangle, a triangle or a circle. A spacer 16F provided with such punches 30 introduces air pockets into the layers of an insulating pipe. By appropriate choice of the average density of the metal sheet 28, its dimensions (length, width, material thickness) and the shape, size and distance of the punching 30 to each other, can advantageously a total of the average density or the average weight of the insulating pipe, in the wall the spacer 16F is registered.

Claims

An insulating conduit (10) having a wall (12) comprising at least two layers (14), further comprising a plurality of spacers (16) interposed between the layers (14) adapted to introduce a plurality of air inclusions into the wall (12).

The insulating conduit (10) of claim 1, wherein the layers (14) are webs wound into a tube.

3. Insulating pipe (10) according to claim 1 or 2, wherein the layers (14) comprise a pulp, in particular paper or cardboard, and / or plastic.

4. Insulating pipe (10) according to any one of the preceding claims, wherein the layers (14) are glued together.

5. Insulating pipe (10) according to one of the preceding claims with an average density of 900 to 1000 kg / m <3>, in particular 950 to 980 kg / m <3>.

Insulating tubing (10) according to any one of the preceding claims, wherein the spacer (16) comprises at least one metal wire.

7. Insulating tubing (10) according to claim 6, wherein the metal wire is spirally wrapped in the layers (14).

The insulating conduit (10) of any one of the preceding claims, wherein the spacer (16) comprises a plurality of metal wires which are twisted together.

The insulating conduit (10) of any one of the preceding claims, wherein the spacer (16) comprises a plurality of spherical elements (22) and / or a powder.

10. Insulating pipe (10) according to any one of the preceding claims, wherein the spacer (16) comprises a with at least one spacer element (26) equipped web layer (24).

11. Insulating pipe (10) according to any one of the preceding claims, further comprising a fluid-impermeable layer, in particular a plastic material, which on the inner circumference and / or outer circumference of the wall (12) is applied.

12. Insulating pipe (10) according to any one of the preceding claims, further comprising a on the outer circumference of the wall (12) applied fluid-impervious PE-shrink tube.

The insulating pipe (10) according to any one of the preceding claims, further comprising at least one coupling attached to one of the longitudinal ends of the insulating pipe (10) adapted for fluid-tight coupling with at least one further insulating pipe.

14. Use of an insulating pipe (10) according to any one of the preceding claims for thermally insulated conducting a fluid.

15. A method of manufacturing an insulating conduit (10), comprising: - Making a wall (12) by winding at least two layers (14), and - Introducing a plurality of air inclusions in the wall (12) by interposing a plurality of spacers (16) in the layers (14).

16. The method of claim 15, further comprising applying a fluid-impermeable layer on the inner circumference and / or outer circumference of the wall (12).

17 geothermal probe, comprising an insulating pipe (10) according to any one of claims 1 to 13 for the thermally insulated conducting a liquid heat transfer medium.