DE102007002606A1 - Sondenfuß für eine Erdwärmesonde - Google Patents

Sondenfuß für eine Erdwärmesonde Download PDF

Info

Publication number
DE102007002606A1
DE102007002606A1 DE102007002606A DE102007002606A DE102007002606A1 DE 102007002606 A1 DE102007002606 A1 DE 102007002606A1 DE 102007002606 A DE102007002606 A DE 102007002606A DE 102007002606 A DE102007002606 A DE 102007002606A DE 102007002606 A1 DE102007002606 A1 DE 102007002606A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
probe foot
probe
foot
electric welding
borehole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102007002606A
Other languages
English (en)
Inventor
Ludwig Heinloth
Martin Boeckler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102007002606A priority Critical patent/DE102007002606A1/de
Publication of DE102007002606A1 publication Critical patent/DE102007002606A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3404Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint
    • B29C65/342Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint comprising at least a single wire, e.g. in the form of a winding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/122Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
    • B29C66/1222Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a lapped joint-segment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/12Joint cross-sections combining only two joint-segments; Tongue and groove joints; Tenon and mortise joints; Stepped joint cross-sections
    • B29C66/122Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section
    • B29C66/1224Joint cross-sections combining only two joint-segments, i.e. one of the parts to be joined comprising only two joint-segments in the joint cross-section comprising at least a butt joint-segment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/20Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/24Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight
    • B29C66/242Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours
    • B29C66/2422Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being circular, oval or elliptical
    • B29C66/24221Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being circular, oval or elliptical being circular
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/534Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/534Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
    • B29C66/5344Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially annular, i.e. of finite length, e.g. joining flanges to tube ends
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/10Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • F24T10/13Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
    • F24T10/15Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes using bent tubes; using tubes assembled with connectors or with return headers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3472Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint
    • B29C65/3476Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being metallic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/067Details
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sondenfuß (1, 1') für eine Erdwärmesonde zum Einführen in ein Bohrloch, gekennzeichnet durch eine integrierte Elektroschweißmuffe (14) zum Herstellen einer Verbindung mit einem Anschlußrohr (2, 3), einen Sondenfuß (1, 1') für eine Erdwärmesonde zum Einführen in ein Bohrloch, gekennzeichnet durch eine mit wenigstens einer Austrittsöffnung (26) versehene Leitung (21, 25) zum Einblasen eines Gases in das Bohrloch, sowie , 1').

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sondenfuß für eine Erdwärmesonde zum Einführen in ein Bohrloch. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sondenfußes.
  • Erdwärmesonden werden zur Ausnutzung der Erdwärme als Wärmetauscher in Bohrlöcher eingeführt. Eine Wärmeträgerflüssigkeit wird zum Wärmeaustausch mit der Umgebung (Erdreich) und zum Transport der aufgenommenen Erdwärme verwendet. Die Wärmeträgerflüssigkeit wird dabei mit Hilfe eines Wärmeträgerzulaufrohres von der Erdoberfläche bis zu dem Sondenfuß geleitet. Von dort aus wird die erwärmte Wärmeträgerflüssigkeit über ein Wärmeträgerrücklaufrohr an die Oberfläche zurückgeleitet. Bei der Wärmeträgerflüssigkeit handelt es sich zumeist um ein Wasser-Glykol-Gemisch oder (in Wasserschutzgebieten) um Wasser.
  • Oft ist es wegen unklarer geologischer Verhältnisse schwierig, Bohrlöcher mit der gewünschten Tiefe zu bohren. Auf Großbaustellen werden daher in der Regel Probebohrungen durchgeführt, so daß die benötigte Länge der Erdwärmesonden frühzeitig feststeht. Ist die benötigte Länge bekannt, werden Erdwärmesonden oft bereits im Werk vorkonfektioniert, d. h. Sondenfuß und Wärmeträgerzulauf- und Wärmeträgerrücklaufrohre sind bereits fest miteinander verbunden. So kann eine besonders hohe Verarbeitungsqualität sichergestellt werden. Von Nachteil bei diesen vorkonfektionierten Erdwärmesonden ist es jedoch, daß deren Transport vom Werk zum Bohrloch oft aufwendig und teuer ist.
  • Auf Kleinbaustellen kann aus Kostengründen oft keine Probebohrung erfolgen. Da die benötigte Länge der Erdwärmesonde nicht bekannt ist, muß flexibel auf die angetroffenen geologischen Verhältnisse reagiert werden. In solchen Fällen werden die einzelnen Komponenten der Erdwärmesonde oft erst am Bohrloch vor Ort zusammenzubauen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die dann erreichten Verarbeitungsqualitäten den hohen Anforderungen im harten Baustellenbetrieb nicht genügen.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Erdwärmesonden ist das schwierige Eintreiben des Sondenfußes in das Bohrloch. Hierzu werden auf den Sondenfuß häufig sehr hohe Kräfte ausgeübt, so daß die Gefahr besteht, daß der Sondenfuß und/oder die Wärmeträgerzulauf- bzw. Wärmeträgerrücklaufrohre beschädigt werden.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Erdwärmesonden ist das Auftreten eines sogenannten thermischen Kurzschlusses zwischen dem Wärmeträgerzulaufrohr und dem Wärmeträgerrücklaufrohr. Dadurch kommt es zu ungewollten Wärmeverlusten, die zu einer Verringerung des Wirkungsgrades der Erdwärmesonde führen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die auf besonders einfache Art und Weise eine qualitativ hochwertige Verbindung von Sondenfuß und Anschlußrohren am Bohrloch ermöglicht.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Technik bereitzustellen, die ein besonders einfaches Eintreiben des Sondenfußes in das Bohrloch ermöglicht.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Technik bereitzustellen, die das Auftreten eines thermischen Kurzschlusses vermeidet.
  • Diese Aufgaben werden durch einen Sondenfuß nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 16 bzw. durch einen Sondenfuß nach Anspruch 9 bzw. durch einen Sondenfuß nach Anspruch 15 gelöst.
  • Eine erste Kernidee der Erfindung ist es, die Verbindung zwischen den Wärmeträgerzulauf- und Wärmeträgerrücklaufrohren und dem Sondenfuß vor Ort auf der Baustelle durch ein Elektroschweißverfahren herzustellen, wobei die hierzu verwendete Elektroschweißmuffe bereits im Sondenfuß integriert ist. Mit anderen Worten müssen die mit dem Sondenfuß zu verbindenden Rohre am Bohrloch lediglich mit dem Sondenfuß zusammengeführt werden. Aufwendige separate Schweißvorrichtungen, Haltekonstruktionen etc. sind nicht erforderlich. Eine qualitativ hochwertige Schweißverbindung von Sondenfuß und Anschlußrohren kann daher direkt am Bohrloch mit einfachen Mitteln hergestellt werden.
  • Die Erfindung ermöglicht es, unmittelbar vor Ort auf der Baustelle zu entscheiden, welche Länge die Wärmeträgerzulauf- und Wärmeträgerrücklaufrohre aufweisen müssen und im Anschluß daran den Sondenfuß mit Anschlußrohren exakt dieser Länge zu verbinden. Ein unnötiger Rohrverschnitt, wie er sehr häufig auftritt, wenn Rohre von standardisierter Länge bereits ab Werk fertig mit dem Sondenfuß montiert auf die Baustelle geliefert werden, kann dadurch vermieden werden. Dadurch verringern sich die Gesamtkosten der Bohrung deutlich, insbesondere dann besonders, wenn auf einer Baustelle nur sehr wenige, bspw. drei oder vier Bohrlöcher benötigt werden.
  • Eine weitere Kernidee der Erfindung ist es, das Eintreiben des Sondenfußes in das Bohrloch dadurch zu vereinfachen, daß die vergleichsweise hohe relative Dichte des sich im Bohrloch befindenden Bohrwassers um den Sondenfuß herum durch das Einblasen von Gas verringert wird. Durch die am Sondenfuß erzeugten Gasblasen wird Material (insbesondere Bohrwasser), welches sich im Bohrloch befindet verdrängt. Dadurch verringert sich der Eindringwiderstand, so daß die Erdwärmesonde besonders einfach in das Bohrloch eingebracht werden kann. Die Verwendung von Luft als einzublasendes Gas ist besonders kostengünstig. Es können jedoch auch andere Einblasgase verwendet werden, bspw. Helium. Helium hat gegenüber Luft den Vorteil einer geringeren Dichte, so daß sich der dem Eintreiben des Sondenfußes entgegenwirkende Widerstand im Bohrloch weiter verringert.
  • Eine weitere Kernidee der Erfindung ist es, den thermischen Kurzschluß zwischen dem Wärmeträgerzulaufrohr und dem Wärmeträgerrücklaufrohr zu verringern, indem Wärmeträgerzulaufrohre und Wärmeträgerrücklaufrohre mit unterschiedlichen Strömungsdurchmessern verwendet werden. Durch die sich dadurch ergebenden unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten der Wärmeträgerflüssigkeit wird die Möglichkeit des Wärmeaustausches zwischen den Rohren deutlich verringert. Unterstützend kann wenigstens eines der Rohre teilweise oder vollständig wärmeisoliert sein.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die in den Unteransprüchen angegeben bzw. in den nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Hierbei zeigen:
  • 1 eine erste Ausführung eines Sondenfuß in Draufsicht,
  • 2 den Sondenfuß aus 1 in einem Längsschnitt entlang der Linie II-II in 1,
  • 3 den Sondenfuß aus 1 in einem zweiten Längsschnitt entlang der Linie III-III in 1,
  • 4 eine zweite Ausführungsform eines Sondenfuß in einem Längsschnitt entsprechend 2.
  • Sämtliche Figuren zeigen die Erfindung lediglich schematisch und mit ihren wesentlichen Bestandteilen.
  • Der in den 1 bis 3 dargestellte Sondenfuß 1 ist zum Anschluß von jeweils zwei Wärmeträgerzulaufrohren 2 (mit durchbrochenen Linien angedeutet in 3) und zwei Wärmeträgerrücklaufrohren 3 (mit durchbrochenen Linien angedeutet in 3) ausgebildet. Jeweils ein Wärmeträgerzulaufrohr 2 und ein Wärmeträgerrücklaufrohr 3 bilden dabei ein gemeinsames Rohrleitungspaar, das mit dem Sondenfuß 1 zur Ausbildung eines Wärmeträgerkreislaufes verbunden wird. Nachfolgend werden Wärmeträgerzulaufrohre 2 und Wärmeträgerrücklaufrohre 3 auch allgemein als Anschlußrohre bezeichnet. Die Anschlußrohre 2, 3 weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf.
  • Die Verwendung von zwei Wärmeträgerkreisläufen ist besonders vorteilhaft, da diese gegenseitig als Ersatzkreisläufe dienen. Bei dem Ausfall eines Rohrkreislaufes, bspw. in Folge von Undichtigkeiten, kann das Bohrloch mit dem zweiten Rohrkreislauf weiter verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von zwei Rohrpaaren beschränkt. Die erfindungswesentlichen Grundgedanken lassen sich bei Erdwärmesonden mit einem, zwei, drei oder mehr Rohrpaaren verwirklichen.
  • Der Sondenfuß 1 weist daher insgesamt vier Einstecköffnungen 4a, 4b, 4c, 4d auf, die sich in Sondenfußlängsrichtung 5 erstrecken und symmetrisch um die Mittellängsachse 6 des Sondenfußes 1 angeordnet sind. Die Einstecköffnungen 4a, 4b, 4c, 4d münden in der Oberseite 7 des Sondenfußes 1. Von dort aus können die Anschlußrohre 2, 3 in die entsprechenden Einstecköffnungen 4a, 4b, 4c, 4d eingeführt werden. Die Verbindung der jeweils zwei einem Wärmeträgerkreislauf zugeordneten Einstecköffnungen 4a, 4b und 4c, 4d untereinander erfolgt durch ein im wesentlichen U-förmiges, also ein um etwa 180° gekrümmtes, im Inneren des Sondenfußes 1 ausgebildetes Verbindungsstück 8, das die unteren Enden der Einstecköffnungen 4 paarweise miteinander verbindet. Die Verbindungsstücke 8 weisen dabei vergleichsweise kurze U-Schenkel 9 auf und verbinden jeweils zwei Einstecköffnungen 4a, 4b bzw. 4c, 4d kurz unterhalb der unteren Öffnungsenden. Der U-Grund 10 der Verbindungsstücke 8 verläuft dabei im wesentlichen senkrecht zu der Mittellängsachse 6 des Sondenfußes 1. Die Verbindungsstücke 8 können abweichend von der hier dargestellten Form auch einen U-Grund mit einem deutlich größeren Radius aufweisen oder aber in einer im wesentlichen rechteckigen oder beliebig anderen Form ausgebildet sein, wenn dies für das Fließverhalten der Wärmeträgerflüssigkeit von Vorteil ist.
  • Das untere in die Eindringrichtung 11 des Sondenfußes 1 zeigende Ende 12 des Sondenfußes 1 verjüngt sich, so daß ein besonders leichtes Einführen des Sondenfußes 1 in das Bohrloch möglich ist. Die vier in einem Quadrat angeordneten Einstecköffnungen 4 sind von dem Sondenfußkörper derart umfaßt, daß dieses die Außenkonturen der kreiszylindrischen Einstecköffnungen 4 nachbildet, so daß sich zwischen jeweils benachbarten Einstecköffnungen 4 an der Außenseite des Sondenfußes 1 Nuten 13 ergeben, die sich in Sondenfußlängsrichtung 5 erstrecken. Luft und Flüssigkeit, die in dem Bohrloch vorhanden sind, können bei Einbringen des Sondenfußes 1 in das Bohrloch durch die Nuten 13 an dem Sondenfuß 1 vorbeiströmen. Dadurch wird vermieden, daß sich in dem Bohrloch ein Druck aufbaut, der das Einreiben des Sondenfußes 1 erschwert.
  • Die Einstecköffnungen 4 und die Verbindungsstücke 8 sind derart ausgebildet, daß deren Strömungsquerschnitte annähernd identisch sind. Die Wärmetransportflüssigkeit kann daher in der Erdwärmesonde mit minimalen Strömungsverlusten zirkulieren.
  • Erfindungsgemäß ist in jeder Einstecköffnung 4a, 4b, 4c, 4d eine Elektroschweißmuffe 14 vorgesehen, die zum Herstellen einer Verbindung mit einem der Anschlußrohre 2, 3 dient. Selbstverständlich ist es jedoch ebenfalls möglich, nur einen Teil der Einstecköffnungen 4 mit Elektroschweißmuffen 14 auszustatten.
  • Die Elektroschweißmuffen 14 umschließen die Einstecköffnungen 4 jeweils vollständig. Selbstverständlich ist es jedoch ebenfalls möglich, daß die Elektroschweißmuffen 14 die Einstecköffnungen 4 nur teilweise umschließen, sofern auch durch eine solche Teilumschließung eine ausreichend feste Verschweißung mit einem Anschlußrohr 2, 3 hergestellt werden kann.
  • Die Elektroschweißmuffen 14 sind von der Oberseite 7 des Sondenfußes 1 beabstandet in der oberen Hälfte der Einstecköffnungen 4 angeordnet. Konstruktion und Anordnung der beteiligten Bauelemente (Einstecköffnung 4, Elektroschweißmuffe 14, Anschlußrohr 2, 3) ist derart gewählt, daß die Einstecktiefe 15 der Einstecköffnungen 4 die Breite 16 der Elektroschweißmuffen 14 in Sondenfußlängsrichtung 5 um wenigstens 1/3 Rohrdurchmesser 31 übersteigt. Mit anderen Worten ragt ein in eine Einstecköffnung 4 eingeschobenes Anschlußrohr 2, 3 mindestens so tief in die Einstecköffnung 4 hinein, daß der über die Elektroschweißmuffe 4 hineinragende Teil 17 wenigstens einem Drittel des Durchmessers 31 des Anschlußrohres 2, 3 entspricht. Für ein sicheres Einstecken der Rohre 2, 3 weist jede Einstecköffnung 4 an ihrem unteren Ende, d. h. im Bereich des Übergangs zu dem Übergangsstück 8, einen mechanischen Anschlag 32 auf, so daß eine definierte Einstecktiefe 15 gegeben ist. Bei der Elektroschweißmuffe 14 handelt es sich daher um eine sogenannte Langmuffe, mit der auch schräg geschnittene Anschlußrohre 2, 3, beispielsweise solche mit einem Anschnittswinkel von 15°, sicher verschweißt werden können. Die Verwendung von Langmuffen ist besonders vorteilhaft, da hierdurch eine sichere Verbindung von Sondenfuß 1 und Anschlußrohren 2, 3 auch dann noch gewährleistet ist, wenn die bspw. von einem Ringbund abgewickelten Anschlußrohre 2, 3 eine Restbiegung aufweisen und dadurch den Sondenfuß 1 nach mehreren Seiten verspannen.
  • Bei der vorzugsweise verwendeten Elektroschweißmuffe 14 handelt es sich um eine Heizwendelmuffe, wie sie zur Durchführung eines Heizwendelmuffenschweißverfahren verwendet wird. Das Heizwendelmuffenschweißverfahren zeichnet sich gegenüber anderen Schweißverfahren, wie bspw. dem Heizelementstumpfschweißverfahren oder dem Heizelementmuffendornschweißverfahren dadurch aus, daß an den Innenseiten 18 der Anschlußrohre 2, 3 keine Schweißwulst entsteht, die den Durchfluß der Wärmeträgerflüssigkeit behindern und dadurch einen Druckverlust hervorrufen kann.
  • Die Anschlußrohre 2, 3 bestehen ebenso wie der Sondenfuß 1 vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffmaterialien, die sich zum gegenseitigen Verschweißen eignen. Ein Beispiel für ein solches Kunststoffmaterial ist Polyethylen (PE). Polyethylen zeichnet sich darüber hinaus durch eine gute Korrosionsbeständigkeit und somit eine hohe Haltbarkeit aus. Andere geeignete Materialien sind Polypropylen (PP), vernetztes Polyethylen (PE-X) und Polybuthen (PB), wobei die zwei zuletzt genannten Werkstoffe besonders für höhere Temperaturen geeignet sind.
  • Der Sondenfuß 1 ist vorzugsweise einstückig und mit Hilfe eines Spritzgußverfahrens gefertigt. Durch die einstückige Herstellung lassen sich Sondenfüße 1 ohne Schweißnähte herstellen. Dies ist zum einen von Vorteil, da jede Schweißnaht eine Schwachstelle und damit einen Risikofaktor darstellt. Zum anderen ist der Arbeitsaufwand im Vergleich zum Spritzgießen deutlich erhöht. Die einstückige Ausführung bedeutet daher sowohl eine erhöhte Sicherheit als auch eine Verringerung der Herstellungskosten des Sondenfußes.
  • Bei Einsatz eines Spritzgußverfahrens wird der Sondenfuß 1 aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial mit Hilfe eines Spritzgießwerkzeuges und einer Anzahl von elektrische betreibbaren Heizelementen hergestellt. Bei den Heizelementen handelt es sich vorzugsweise um Heizdrähte. Die Heizdrähte werden auf die vier den späteren Einstecköffnungen 4 entsprechenden Stempeln des Spritzgußwerkzeuges aufgelegt, so daß die Heizdrähte nach dem Einspritzen des Kunststoffmaterials in die Spritzgußform in dem Kunststoffmaterial eingegossen sind. Nach dem Entfernen der Stempel und der Spritzgußform ist der Sondenfußrohling fertiggestellt. In den 1 bis 4 sind die einzelnen Heizdrähte der Elektroschweißmuffen 14 nicht einzeln abgebildet.
  • Alternativ zu einem Einspritzen der Heizelemente ist auch ein nachträgliches Einbringen am Sondenfußrohling möglich.
  • Die Heizdrähte von jeweils zwei benachbarten Elektroschweißmuffen 14 sind miteinander verbunden (nicht abgebildet) und bilden einen gemeinsamen Stromkreislauf, so daß jeweils zwei benachbarte Elektroschweißmuffen 14 gleichzeitig betrieben werden. Bei der Herstellung des Sondenfußes 1 werden die Enden der Heizdrähte jeweils derart positioniert, daß diese zur Anordnung von Anschlußkontakten an der Außenseite 19 des fertigen Spritzgußrohlings geeignet sind. Dabei ist jeder Elektroschweißmuffe 14 ein Anschlußkontakt zugeordnet. Diese Anschlußkontakt werden mit Anschlußsteckern 20 versehen und dienen dem Anschluß eines Schweißgerätes (Stromversorgung) zum Durchführen des Elektroschweißens.
  • Durch das Heizen der Drähte schmilzt der thermoplastische Kunststoff des Sondenfußes 1 im Bereich der beiden benachbarten Elektroschweißmuffen 14 einerseits und der thermoplastische Kunststoff der in die Einstecköffnungen 4 eingeführten Anschlußrohre 2, 3 im Bereich der Elektroschweißmuffen 14 andererseits und verschweißen miteinander.
  • Anstelle eines kombinierten Betriebes jeweils benachbarter Elektroschweißmuffen 14 können die Elektroschweißmuffen auch derart ausgebildet sein, daß jede Muffe ihre eigenen zwei Anschlußkontakte bzw. Anschlußstecker 20 aufweist, so daß jede Muffe einzeln und damit unabhängig von den benachbarten Muffen betrieben werden kann.
  • Die Anschlußstecker 20 können an beliebigen Stellen des Sondenfußes 1 angeordnet sein, beispielsweise auch an der Sondenfußoberseite 7. Sie sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß sie nach dem Verschweißen des Sondenfußes 1 mit den Anschlußrohren 2, 3 einfach entfernt, bspw. abgesägt werden können. Dadurch kann eine Behinderung beim Einbringen des Sondenfußes 1 in das Bohrloch ausgeschlossen werden.
  • Neben den Einstecköffnungen 4 können zugleich auch die U-förmigen Verbindungsstücke 8 durch den Spritzgießvorgang bereitgestellt werden. Eine besonders einfache Herstellung ist jedoch dadurch möglich, daß der Sondenfußrohling lediglich die vier Einstecköffnungen 4 aufweist und die Verbindungsstücke 8 nachträglich in den Rohling eingebracht werden. Für ein nachträgliches Einbringen der Verbindungsstücke 8 hat sich die Verwendung eines Fräsverfahrens, beispielsweise unter Verwendung eines Kugelfräsers, bewährt.
  • Wie in 2 abgebildet verfügt der Sondenfuß 1 über eine zentrale Mittelbohrung 21 entlang der Mittellängsachse 6 des Sondenfußes 1. Die Mittelbohrung 21 wird entweder ebenfalls während des Spritzgießens durch ein entsprechend ausgebildetes Spritzgußwerkzeug oder in Anschluß an das Spritzgießen durch einen Bohr- oder Fräsvorgang in den Sondenfuß 1 eingebracht.
  • Die Mittelbohrung 21 kann mit einem Gewinde 22 versehen sein, bspw. um am unteren Ende des Sondenfußes 1 ein Gewicht anzubringen (nicht abgebildet), das das Einbringen des Sondenfußes 1 in das Bohrloch erleichtert.
  • Darüber hinaus ist es in einer ebenfalls nicht abgebildeten Variante möglich, eine Einschiebevorrichtung in Form eines Gestänges mit dem Sondenfuß 1 zu verbinden derart, daß eine Einschiebestange von oben in die Mittelbohrung 21 eingeführt und am spitz zulaufenden unteren Ende 12 des Sondenfußes 1 fixiert wird, während eine mit einer zentralen Öffnung versehene Druckplatte auf die Schiebestange aufgeschoben und an der Oberseite 7 des Sondenfußes 1 an der Schiebestange fixiert wird, so daß sich die über die Schiebestange von oben eingebrachten Druckkräfte vom Zentrum des Sondenfußes 1 ausgehend über die die Mittelbohrung 21 umgebenden inneren Stege 23 des Sondenfußes 1 gleichmäßig auf den gesamten Sondenfuß 1 verteilen können, ohne daß es zu einer Deformation und möglicherweise zu einer Beschädigung des Sondenfußkörpers kommt.
  • 4 zeigt einen weiteren Sondenfuß 1', welcher ebenfalls integrierte Elektroschweißmuffen 14 aufweist. Das besondere an diesem Sondenfuß 1' ist jedoch, daß die Mittelbohrung 21 am unteren Ende des Sondenfußes mit einem Verschluß 24 verschlossen ist und als Teil einer Zuführleitung zum Einblasen eines Gases in das Bohrloch dient. Von der Mittelbohrung 21 zweigen im Inneren des Sondenfußes 1' eine Anzahl von im wesentlichen quer zur Sondenfußlängsrichtung 5 verlaufende Einblaskanäle 25 ab, die Austrittsöffnungen 26 aufweisen, die sich an der Außenseite 19 des Sondenfußes 1 befinden. Das Einblasen von Gas erfolgt vorzugsweise von der Erdoberfläche unter Verwendung von Preßluft, die bspw. durch einen herkömmlichen Kompressor zur Verfügung gestellt wird.
  • Die Einblaskanäle 25 werden, ebenso wie die Mittelbohrung 21, bei der Herstellung des Sondenfußes 1' durch das Spritzgußwerkzeug vorgeben oder durch Bohren oder Fräsen in den Rohling eingebracht. Im vorliegenden Beispiel sind genau vier Einblaskanäle 25 vorgesehen, die der Anordnung der Einstecköffnungen 4a, 4b, 4c, 4d entsprechend in gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine genaue Anzahl von Einblaskanälen 25 beschränkt.
  • Vorzugsweise liegen die Austrittsöffnungen 26 der Einblaskanäle 25 derart im Sondenfußkörper, daß das Gas entgegen der Eindringrichtung 11 des Sondenfußes 1 in das Bohrloch eingeblasen wird. Die Formulierung „entgegen der Eindringrichtung" schließt dabei alle Fälle ein, bei denen die Senkrechten der Austrittsöffnungen 26 mit der Mittellängsachse 6 des Sondenfußes 1 in Richtung Erdoberfläche (also entgegen der Eindringrichtung 11) betrachtet einen Winkel von ≤ 90° einschließen. In 4 ist ein einzelner solcher Einblaskanal mit durchbrochenen Linien angedeutet.
  • Vorzugsweise sind die Austrittsöffnungen 26 der Einblaskanäle 25 nicht in den Bereichen der Längsnuten 8, sondern in den zwischen den Längsnuten 8 vorgesehenen Bereichen mit vergrößertem Sondenfußdurchmesser angeordnet. Die vertikale Anordnung der Einblaskanäle 25 ist vorzugsweise derart vorgesehen, daß sich die Austrittsöffnungen 26 in dem sich verjüngenden unteren Bereich des Sondenfußes 1 befinden. Die Einblaskanäle 25 können aber auch derart vorgesehen sein, daß die Austrittsöffnungen 26 in dem sich nicht verjüngenden Bereich des Sondenfußes 1 angeordnet sind. In diesem Fall sind die Austrittsöffnungen 26 vorzugsweise in dem Bereich der Längsnuten 8 angeordnet.
  • Darüber hinaus sind die Austrittsöffnungen 26 der Einblaskanäle 25 vorzugsweise derart ausgeführt, daß sich beim Einblasen des Gases eine möglichst große Anzahl von Gasblasen bildet. Hierzu weisen die Austrittsöffnungen 26 vorzugsweise sehr kleine Öffnungen mit einem Öffnungsdurchmesser von vorzugsweise 5 bis 10 mm auf. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Einblaskanäle 15 zumindest in dem Bereich unmittelbar vor den Austrittsöffnungen 26 spiralförmig ausgebildet, um eine Verwirbelung des austretenden Gases und zugleich eine Verringerung der Gasblasengröße zu bewirken.
  • Selbstverständlich können die von der Mittelbohrung 21 abgehenden Einblaskanäle 25 auch dann vorgesehen sein, wenn der Sondenfuß 1 nicht mit der erfindungsgemäßen Gaseinblastechnik betrieben werden soll. Dann kann die Mittelbohrung 21 zur Befestigung eines Gewichtes oder eines Schiebegestänges verwendet werden, wie oben beschrieben.
  • Soll der Sondenfuß 1 nicht zur Befestigung eines Gewichtes oder eines Schiebegestänges dienen, so muß die Mittelbohrung 21 nicht durchgehend ausgebildet sein. Die Mittelbohrung 21 muß lediglich sicherstellen, daß die Einblaskanäle 25 mit Gas versorgt werden können.
  • Soll ein Gas durch den Sondenfuß 1 in das Bohrloch eingeblasen werden, ist vorzugsweise eine separate Zufuhrleitung 27 vorgesehen, die mit dem oberen Ausgang der Mittelbohrung 21 verbunden ist. Die Mittelbohrung 21 weist zu diesem Zweck auch an ihrem oberen Ende ein Gewinde 22 auf, so daß die Zufuhrleitung 27 in die Mittelbohrung 21 eingeschraubt werden kann. Die Zufuhrleitung 27, die einen vergleichsweise geringen Querschnitt aufweist, der in etwa mit dem Querschnitt der Mittelbohrung 21 übereinstimmt, ist über einen Verbindungsadapter 28 mit einem Injektionsrohr 29 verbunden. Das Injektionsrohr 29 weist einen deutlich größeren Querschnitt als die Zuführleitung 27 auf. Das in das Bohrloch einzublasende Gas wird von oben über das Injektionsrohr 29 und die Zuführleitung 27 in die Mittelbohrung 21 des Sondenfußes 1 und von dort über die Einblaskanäle 25 aus den Austrittsöffnungen 26 an die Sondenfußaußenseite 19 geleitet.
  • Der Verbindungsadapter 28 weist eine Sollbruchstelle 30 auf, bspw. in Form einer Materialverjüngung (Nut oder dergleichen), die sich beim Überschreiten eines definierten Krafteintrages öffnet. Der Grenzwert der Sollbruchstelle 30 ist dabei so gewählt, daß die Sollbruchstelle 30 bei dem Einblasen des Gases in jedem Fall unversehrt bleibt. Aufgrund des deutlich größeren Durchmessers des Injektionsrohres 29 kann dieses jedoch im Anschluß an das Einblasen des Gases zum Verfüllen des Bohrloches mit Bohrsuspension dienen. Die Sollbruchstelle 30 ist nun derart ausgebildet, daß sie sich öffnet, und damit den vollen Querschnitt des Injektionsrohres 29 freigibt, wenn das Bohrloch mit Bohrsuspension verfüllt wird. Über das Injektionsrohr 29 wird dann der nicht durch den Sondenfuß 1 und die Anschlußrohre 2, 3 ausgefüllte Raum des Bohrlochs nach dem Einbringen des Sondenfußes 1 verfüllt, um einen möglichst guten Wärmeübergang zwischen dem Bohrloch und den Anschlußrohren 2, 3 zu ermöglichen. Da die Bohrsuspension sehr dickflüssig ist kommt es rasch zu einem Verstopfen der Einblaskanäle 26, der Mittelbohrung 21 und der Zuführleitung 27, so daß im Anschluß daran auf die Sollbruchstelle 30 vergleichsweise hohe Drücke einwirken und sich die Sollbruchstelle 30 öffnet. Als Bohrsuspension kommt bspw. Bentonit zum Einsatz. Somit kann das Verfüllen des Bohrloches unmittelbar nach dem Einbringen des Sondenfußes 1 in das Bohrloch erfolgen, ohne daß weitere Zwischenschritte notwendig sind.
  • Die Sollbruchstelle 30 muß nicht zwingend an dem Verbindungsadapter 28 vorgesehen sein. Sie kann bspw. auch an dem unteren Ende des Injektionsrohres 29 angeordnet sein. Wesentlich ist nur, daß bei einem Öffnen der Sollbruchstelle 30 der volle Querschnitt des Injektionsrohres 29 zur Verfügung steht, um die Bohrsuspension in das Bohrloch einzuleiten.
  • Ist ein Einblasen von Gas nicht vorgesehen, sondern wird ein Schiebegestänge verwendet, so kann auch das Schiebegestänge mit Hilfe eines entsprechenden Adapters an dem Injektionsrohr 29 befestigt werden (nicht abgebildet). Auch hier kommt vorzugsweise ein Verbindungsadapter mit der oben beschriebenen Sollbruchstelle zur Anwendung.
  • In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung weisen Wärmeträgerzulaufrohre 2 und Wärmeträgerrücklaufrohre 3 unterschiedliche Durchmesser auf. Im Ergebnis wird der thermischen Kurzschluß zwischen den Wärmeträgerzulaufrohren 2 und den Wärmeträgerrücklaufrohren 3 wegen der unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten der Wärmeträgerflüssigkeit in den benachbarten Rohren verringert. Als ganz besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung erwiesen, bei der das Wärmeträgerzulaufrohr 2 mit einem kleineren Strömungsquerschnitt versehen ist als das Wärmeträgerrücklaufrohr 3. Mit anderen Worten ist die Fließgeschwindigkeit der Wärmeträgerflüssigkeit (bspw. mit einer Temperatur von 0°C) in dem Wärmeträgerzulaufrohr 2 größer als die Fließgeschwindigkeit der (bspw. auf 3°C erwärmten) Wärmeträgerflüssigkeit in dem Wärmeträgerrücklaufrohr 3. Ein thermischer Kurzschluß wird darüber hinaus dadurch vermieden, daß vorzugsweise das Wärmeträgerzulaufrohr 2 wärmeisoliert ist, während das Wärmeträgerrücklaufrohr 3 unisoliert bleibt. Hierzu können an sich bekannte Wärmeisolierungen, wie beispielsweise Dämmstoffummantelungen etc., verwendet werden.
  • Werden zu diesem Zweck Rohre 2, 3 mit unterschiedlichen Innendurchmessern aber gleichen Außendurchmessern verwendet, brauchen die Einstecköffnungen 4 des Sondenfußes 1 nicht modifiziert werden. Die Einstecköffnungen 4 des Sondenfußes 1 können ebenfalls unverändert bleiben, wenn Rohre 2, 3 mit unterschiedlichen Innendurchmessern und unterschiedlichen Außendurchmessern verwendet werden, sofern gleichzeitig entsprechende Adapterstücke zum Einsatz kommen, die eine sichere Verschweißung der Rohre 2, 3 in den Einstecköffnungen 4 erlauben. Dabei sind die Adapterstücke vorzugsweise ebenfalls auf einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gefertigt und somit zum Verschweißen mit den Einstecköffnungen 4 bzw. den Rohren 2, 3 geeignet. Werden keine Adapterstücke verwendet, müssen die Einstecköffnungen 4 des Sondenfußes 1 unterschiedliche Durchmesser aufweisen, um die Rohre 2, 3 aufzunehmen und fest mit diesen verscheißt zu werden. Im übrigen ist es – auch unabhängig von dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung – möglich, Einstecköffnungen mit unterschiedlichen Abmessungen (Durchmesser, Tiefe, etc.) in ein und demselben Sondenfuß zu verwenden, sofern dies die speziellen Anforderungen der Sonde erfordert.
  • Anstelle von Langmuffen kommen in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (nicht abgebildet) Kurzmuffen zum Einsatz, bei der Anschlag bereits unmittelbar unterhalb der Heizdrähte der Elektroschweißmuffe 14 angeordnet sein kann. Durch die Verwendung von Kurzmuffen kann die Baulänge des Sondenfußes 1 gegenüber der oben beschriebenen Lösung verkürzt werden.
  • Schließlich kann der Sondenfuß in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch aus mehreren Teilen zusammengefügt werden, wobei die einzelnen (beispielsweise halbschalenförmigen) Teile vorzugsweise wiederum in einem Spritzgußverfahren hergestellt sind.
  • Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein. Insbesondere ist die in den Ansprüchen 9 bis 14 beschriebene Ausführungsform auch separat, d. h. unabhängig von der in den Ansprüchen 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsform, realisierbar und stellt bereits für sich genommen eine schutzfähige Erfindung dar.
  • Zugleich ist auch die in dem Anspruch 15 beschriebene Ausführungsform separat, d. h. unabhängig von den in den Ansprüchen 1 bis 14 beschriebenen Ausführungsformen, realisierbar und stellt bereits für sich genommen eine schutzfähige Erfindung dar.
  • 1
    Sondenfuß
    2
    Wärmeträgerzulaufrohr
    3
    Wärmeträgerrücklaufrohr
    4
    Einstecköffnung
    5
    Sondenfußlängsrichtung
    6
    Mittellängsachse
    7
    Sondenfußoberseite
    8
    Verbindungsstück
    9
    U-Schenkel
    10
    U-Grund
    11
    Eindringtiefe
    12
    Unteres Sondenfußende
    13
    Nut
    14
    Elektroschweißmuffe
    15
    Einstecktiefe
    16
    Muffenbreite
    17
    Überstehender Teil
    18
    Anschlußrohrinnenseite
    19
    Sondenfußaußenseite
    20
    Steckerelement
    21
    Mittelbohrung
    22
    Gewinde
    23
    Innensteg
    24
    Verschluß
    25
    Einblaskanal
    26
    Austrittsöffnung
    27
    Zufuhrleitung
    28
    Verbindungsadapter
    29
    Injektionsrohr
    30
    Sollbruchstelle
    31
    Rohrdurchmesser
    32
    Anschlag

Claims (16)

  1. Sondenfuß (1, 1') für eine Erdwärmesonde zum Einführen in ein Bohrloch, gekennzeichnet durch eine Elektroschweißmuffe (14) zum Herstellen einer Verbindung mit einem Anschlußrohr (2, 3).
  2. Sondenfuß (1, 1') nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einstecköffnung (4) für das Anschlußrohr (2, 3), wobei die Elektroschweißmuffe (14) die Einstecköffnung (4) zumindest teilweise umschließt.
  3. Sondenfuß (1, 1') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstecktiefe (15) der Einstecköffnung (4) die Breite (16) der Elektroschweißmuffe (14) in Längsrichtung (5) um wenigstens 1/3 des Rohrdurchmessers übersteigt.
  4. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroschweißmuffe (14) eine Heizwendelmuffe zur Durchführung eines Heizwendelmuffenschweißverfahrens ist.
  5. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er einstückig ist.
  6. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial besteht.
  7. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er mit Hilfe eines Spritzgußverfahrens hergestellt ist.
  8. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dessen Außenseite (19) eine Anzahl von sich in Sondenfußlängsrichtung (6) erstreckenden Nuten (8) angeordnet ist.
  9. Sondenfuß (1, 1') für eine Erdwärmesonde zum Einführen in ein Bohrloch, vorzugsweise auch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine mit wenigstens einer Austrittsöffnung (26) versehene Leitung (21, 25) zum Einblasen eines Gases in das Bohrloch.
  10. Sondenfuß (1, 1') nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21, 25) im Inneren des Sondenfußes (1) angeordnet ist.
  11. Sondenfuß (1, 1') nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (26) derart angeordnet ist, daß das Gas entgegen der Eindringrichtung (11) des Sondenfußes (1) in das Bohrloch eingeblasen wird.
  12. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch ein an die Leitung (21, 25) angeschlossenes oder anschließbares Zufuhrelement (27, 28, 29) mit einer Sollbruchstelle (30), die sich beim Verfüllen des Bohrloches mit Bohrsuspension öffnet.
  13. Sondenfuß (1, 1') nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrelement zwei Längsabschnitte (27, 29) mit unterschiedlichen Querschnitten aufweist und ein Öffnen der Sollbruchstelle (30) ein Öffnen des Querschnitts des Längsabschnittes (29) mit dem größeren Querschnitt zur Folge hat.
  14. Sondenfuß (1, 1') nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (21, 25) wenigsten entlang eines Teilabschnittes spiralförmig ausgebildet ist.
  15. Sondenfuß (1, 1') für eine Erdwärmesonde zum Einführen in ein Bohrloch, vorzugsweise auch nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeträgerzulaufrohr (2) und Wärmeträgerrücklaufrohr (3) unterschiedliche Strömungsquerschnitte aufweisen.
  16. Verfahren zur Herstellung eines Sondenfußes (1, 1') für eine Erdwärmesonde, gekennzeichnet durch ein Spritzgießen des Sondenfußrohlings aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial mit Hilfe eines Spritzgießwerkzeuges und einer Anzahl von elektrisch betreibbaren Heizelementen derart, daß die Heizelemente wenigstens in einem Teil des fertigen Sondenfußes (1, 1') eine Elektroschweißmuffe (14) zum Herstellen einer Verbindung mit einem Anschlußrohr (2, 3) ausbilden.
DE102007002606A 2007-01-12 2007-01-12 Sondenfuß für eine Erdwärmesonde Ceased DE102007002606A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007002606A DE102007002606A1 (de) 2007-01-12 2007-01-12 Sondenfuß für eine Erdwärmesonde

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007002606A DE102007002606A1 (de) 2007-01-12 2007-01-12 Sondenfuß für eine Erdwärmesonde

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007002606A1 true DE102007002606A1 (de) 2008-07-17

Family

ID=39509932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007002606A Ceased DE102007002606A1 (de) 2007-01-12 2007-01-12 Sondenfuß für eine Erdwärmesonde

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007002606A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007017371U1 (de) * 2007-12-11 2009-04-16 Rehau Ag + Co Erdwärmesonde aus vernetztem Polymermaterial
WO2010031489A1 (de) * 2008-09-18 2010-03-25 Rehau Ag + Co Erdwärmesonde
DE102009030153A1 (de) * 2009-06-19 2011-01-27 Terra Calidus Gmbh Sondenfuß
WO2011023311A3 (de) * 2009-08-24 2011-08-25 Rehau Ag + Co Erdwärmesonden-rohranordnung mit transportverpackung
DE102010019411A1 (de) * 2010-05-04 2011-11-10 Sts Spezial-Tiefbau-Systeme Gmbh Injektions-Kammersonde
EP2395301A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-14 HAKA.Gerodur AG Verbindungsstück für Rohrleitungen einer Erdwärmesondenanlage
DE202014003234U1 (de) 2014-02-27 2014-05-21 Franz-Xaver Schuster Erdwärmesondenfuß, Erdwärmerohr und Erdwärmesonde
EP3293466A1 (de) 2016-09-13 2018-03-14 G.H.P.- e.K. Geothermie- Handel- und Produktion e.k. Erdwärmerohr mit rippen und erdwärmesonde

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH687043A5 (de) * 1993-06-03 1996-08-30 Frutiger Ag Erdsonde.
DE29613450U1 (de) * 1996-07-09 1996-11-28 Wassermann, Herbert, 47574 Goch Erdsonde
DE20021105U1 (de) * 2000-10-02 2001-06-13 Frank Gmbh Sondenfuß
DE19727493C2 (de) * 1997-06-27 2002-10-17 Ulrich Pflueger Heizungsvorrichtung mit einer Wärmepumpe und einer Erdsonde
EP1036974B1 (de) * 1999-03-16 2004-05-12 HAKA.Gerodur AG Verbindungsstück aus thermoplastischem Kunststoff für Rohrleitungen einer Erdsondenanlage
DE202005004815U1 (de) * 2005-03-22 2005-07-28 Gf-Tec Gmbh Sondenendstück

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH687043A5 (de) * 1993-06-03 1996-08-30 Frutiger Ag Erdsonde.
DE29613450U1 (de) * 1996-07-09 1996-11-28 Wassermann, Herbert, 47574 Goch Erdsonde
DE19727493C2 (de) * 1997-06-27 2002-10-17 Ulrich Pflueger Heizungsvorrichtung mit einer Wärmepumpe und einer Erdsonde
EP1036974B1 (de) * 1999-03-16 2004-05-12 HAKA.Gerodur AG Verbindungsstück aus thermoplastischem Kunststoff für Rohrleitungen einer Erdsondenanlage
DE20021105U1 (de) * 2000-10-02 2001-06-13 Frank Gmbh Sondenfuß
DE202005004815U1 (de) * 2005-03-22 2005-07-28 Gf-Tec Gmbh Sondenendstück

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202007017371U1 (de) * 2007-12-11 2009-04-16 Rehau Ag + Co Erdwärmesonde aus vernetztem Polymermaterial
WO2010031489A1 (de) * 2008-09-18 2010-03-25 Rehau Ag + Co Erdwärmesonde
DE102009030153A1 (de) * 2009-06-19 2011-01-27 Terra Calidus Gmbh Sondenfuß
WO2011023311A3 (de) * 2009-08-24 2011-08-25 Rehau Ag + Co Erdwärmesonden-rohranordnung mit transportverpackung
EP2385328A3 (de) * 2010-05-04 2013-04-24 STS Spezial-Tiefbau-Systeme GmbH Injektions-Kammersonde
DE102010019411A1 (de) * 2010-05-04 2011-11-10 Sts Spezial-Tiefbau-Systeme Gmbh Injektions-Kammersonde
DE102010019411B4 (de) * 2010-05-04 2015-01-22 Sts Spezial-Tiefbau-Systeme Gmbh Injektions-Kammersonde
EP2395301A1 (de) * 2010-06-14 2011-12-14 HAKA.Gerodur AG Verbindungsstück für Rohrleitungen einer Erdwärmesondenanlage
DE202014003234U1 (de) 2014-02-27 2014-05-21 Franz-Xaver Schuster Erdwärmesondenfuß, Erdwärmerohr und Erdwärmesonde
EP2913607A2 (de) 2014-02-27 2015-09-02 Franz-Xaver Schuster Erdwärmesondenfuß, Erdwärmerohr und Erdwärmesonde
EP2913607A3 (de) * 2014-02-27 2016-01-06 Franz-Xaver Schuster Erdwärmesondenfuß, Erdwärmerohr und Erdwärmesonde
EP3106778A1 (de) 2014-02-27 2016-12-21 G.H.P.- e.K. Geothermie- Handel- und Produktion e.k. Erdwärmerohr und erdwärmesonde
EP3293466A1 (de) 2016-09-13 2018-03-14 G.H.P.- e.K. Geothermie- Handel- und Produktion e.k. Erdwärmerohr mit rippen und erdwärmesonde

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007002606A1 (de) Sondenfuß für eine Erdwärmesonde
EP0086359B1 (de) Vorrichtung zum Einbetten eines elektrischen Heizdrahtes in einen muffenartigen Kunststoffteil
DE69311428T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Widerstandes zum Verschweissen in Form eines Netzes, eine mit diesem Verfahren hergestellter Widerstand für das Zusammenfügen paralleller oder transversaler Kunststoffröhren und damit ausgerüstete Rohrverzweigung
DE2723679A1 (de) Verbindungsstueck fuer mehrwandige thermoplastische rohrleitungen und verfahren zu seiner herstellung
DE1552127B2 (de) Anordnung zum Befestigen eines Metallrohres in einer Öffnung einer Metallplatte mit metallurgischer Bindung durch fortschreitenden Explosionsdruck
DE102008018899A1 (de) Vorrichtung zum Erwärmen oder Kühlen, insbesondere als Teil einer Werkzeugform zur Verarbeitung plastischer Massen, wie Kunststoffspritzgießform
DE202007000763U1 (de) Sondenfuß für eine Erdwärmesonde
EP2281154A2 (de) Modular aufgebauter sondenfuss und seine komponenten
EP1036974A1 (de) Verbindungsstück aus thermoplastischem Kunststoff für Rohrleitungen einer Erdsondenanlage
EP2900895B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verlegung einer rohrleitung in einem bohrloch
WO1998035178A1 (de) Doppelrohrsystem, verfahren und werkzeuge zu dessen herstellung
DE202007000764U1 (de) Sondenfuß für eine Erdwärmesonde
DE19527990C1 (de) Bohrstange für ein Spülbohrgestänge
DE102006004828A1 (de) Kunststoffrohr für die Durchleitung eines Heiz- oder Kühlmediums, unter Verwendung derartiger Rohre hergestellte Matte sowie Verbindung zwischen der Stirnseite eines derartigen Rohres und einem Kunststoffkörper
DE19749007A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden eines Nachziehrohres mit einem Ziehgerät
EP3870814B1 (de) Innengekühltes ventil mit kühlmittelleitsystem
WO2011015342A1 (de) Erdwärmesondeneinbauvorrichtung
DE3015695A1 (de) Bohrgestaenge fuer ein senkbohrwerkzeug
DE202006009436U1 (de) Rohrverbindung
EP2113728A1 (de) Koaxialsonde für die Erdwärmegewinnung
EP0635354A1 (de) Elektro-Schweissmuffe
DE102019001201A1 (de) Erdbohrvorrichtung, System umfassend die Erdbohrvorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Erdbohrvorrichtung sowie Verwendung einer Erdbohrvorrichtung
DE3239342A1 (de) Bohrgestaenge
WO2013091853A1 (de) Erdwärmesondenanordnung
DE3600156A1 (de) Verfahren zur herstellung einer schweissverbindung zwischen kunststoffrohren, mittel zur durchfuehrung dieses verfahrens und rohrverbindung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130912

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final