DE102009015242A1

DE102009015242A1 - Erdkollektor als Fertigteil mit integriertem Wärmetauscher und Wärmespeicher

Info

Publication number: DE102009015242A1
Application number: DE102009015242A
Authority: DE
Inventors: Thomas Classen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2010-10-14

Abstract

Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem oder mehreren Fertigteilen hergestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kollektor, der aus einem oder mehreren Fertigteilen hergestellt wird. Aus Gewichtsgründen oder aus Gründen der Abmessungen kann aus mehreren Einzelteilen ein Kollektor hergestellt werden. Der oder die Kollektoren werden dann in einer Anordnung z. B. ins Erdreich, ins Wasser oder in andere Medien mittels Schachtsenkverfahren oder anderen Verfahren auf einer geringen Grundfläche eingelassen. Der Kollektor besteht aus Materialien (z. B. Beton) mit hoher Energieaufnahme, je nach Bedarf auch aus porösen wasserdampfdurchlässigen Materialien. In dem Kollektor sind Rohrleitungssysteme eingelassen, die den Energietransport zwischen dem Energielieferanten, z. B. Erdreich, dem Kollektor und der Entnahmestelle, z. B. einer Wärmepumpe, gewährleisten, oder im umgekehrten Fall überschüssige Energie mittels Wärmetauschen in sich speichern. An der Unterseite sind der oder die Kollektoren keilförmig ausgebildet, so dass der Einbau mittels Schachtsenkverfahren möglich ist. Weiterhin sind ein oder mehrere Zuläufe und ein oder mehrere Abläufe und umlaufende Öffnungen vorhanden. An dem oder den Zuläufen wird Wasser o. ä. (z. B. Regenwasser) eingelassen, das den Innenraum befüllt, dann durch die umlaufenden Öffnungen an die Außenseite des Kollektors fließt. Es besteht auch die Möglichkeit den Innenraum als Massenspeicher zu nutzen. Ab einem bestimmten Flüssigkeitsstand fließt dann z. B. das Wasser durch den oder die Abläufe ab. Die Zuführung von Flüssigkeiten dient unter anderem dazu, den Energieträger, z. B. Erdreich, feucht zu halten, und somit den Energietransport und die Energiemenge zu erhöhen. In dem Kollektor sind auch Rohrleitungen und Schächte eingelassen oder befestigt, um Messinstrumente, z. B. Feuchtigkeitsmesser, einzulassen. Mit diesen Messinstrumenten kann dann u. a. die Flüssigkeitszufuhr gesteuert werden.
Herkömmliche Kollektoren z. B. für Wärmepumpen benötigen sehr viel Grundfläche, die nicht unbegrenzt vorhanden ist. Die benötigten Materialien bei der Herstellung oder bei dem Einbauverfahren z. B. Tiefenbohrung sind unter anderem sehr kostenintensiv. Weiterhin besteht bei herkömmlichen Kollektoren nicht die Möglichkeit den Energieträger z. B. Erdreich mit Flüssigkeit bzw. Feuchtigkeit zu versorgen bzw. anzureichern. Nachteile herkömmlicher Kollektoren sind unter anderem:

1. Sehr hoher Flächenbedarf.
2. Sehr hohe Einbaukosten.
3. Nur begrenzte Einsatzmöglichkeiten.
4. Nicht ohne großen Aufwand im Grundwasser einsetzbar.
5. Nicht im Wasser oder in anderen Flüssigkeiten einsetzbar.

Aufgabe der Erfindung ist eine kostengünstige Herstellung, Inbetriebnahme und Betrieb mit geringen Wartungskosten zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein oder mehrere Kollektoren unter anderem durch das Schachtsenkverfahren in das Erdreich eingelassen werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit diese Kollektoren in Seen, Flüssen, Teichen usw. einzulassen. Der Energiestrom führt aus dem Erdreich oder anderen Energieträgern durch die Außen- und Innenfläche des Kollektors durch die eingearbeiteten Rohrleitungen an den Verbraucher z. B. eine Wärmepumpe oder speichert im umgekehrten Fall überschüssige Energie mittels Wärmetauschen in sich. Es besteht auch die Möglichkeit den Innenraum als Massenspeicher zu nutzen. Durch den Anschluss an einen Flüssigkeitsversorger z. B. Regenentwässerung wird der Energieträger in und um den Kollektor feucht gehalten, um somit den Energietransport und die Energiemenge zu erhöhen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 Ansicht Kollektor
Der Kollektor A besteht aus einem oder mehreren Fertigteilen. Aus Gewichtsgründen oder aus Gründen der Abmessungen kann aus mehreren Einzelteilen ein Kollektor hergestellt werden. Der oder die Kollektoren werden dann in einer Anordnung z. B. ins Erdreich, ins Wasser oder in andere Medien mittels Schachtsenkverfahren oder anderen Verfahren auf einer geringen Grundfläche eingelassen. Der Kollektor A besteht aus Materialien (z. B. Beton) mit hoher Energieaufnahme, aus einschaligen, mehrschaligen Schichten oder auch aus Sandwichelementen mit integrierter Dämmung, je nach Bedarf auch aus porösen wasserdampfdurchlässigen Materialien. In dem Kollektor sind Rohrleitungen B und N mit den Anschlussmöglichkeiten H und I der äußeren Rohrleitungen, und J und K für die inneren Rohrleitungen eingelassen, die den Energietransport zwischen dem Energielieferanten, z. B. Erdreich, dem Kollektor und der Entnahmestelle, z. B. eine Wärmepumpe, gewährleisten. An der Unterseite sind der oder die Kollektoren A keilförmig C ausgebildet, so dass der Einbau mittels Schachtsenkverfahren möglich ist. Weiterhin sind ein oder mehrere Zuläufe D und ein oder mehrere Abläufe E und umlaufende Öffnungen vorhanden. An dem oder den Zuläufen wird Wasser o. ä. eingelassen, dass den Innenraum befüllt, dann durch die umlaufenden Öffnungen G an die Außenseite des Kollektors fließt. Die Anzahl der Öffnungen sind nicht festgelegt und können an jeder Stelle eingebaut werden. Ab einem bestimmten Flüssigkeitsstand fließt dann z. B. das Wasser durch den oder die Abläufe ab. Die Zuführung von Flüssigkeiten dient unter anderem dazu, den Energieträger, z. B. Erdreich, feucht zuhalten, und somit den Energietransport und die Energiemenge zu erhöhen. In dem Kollektor sind auch Rohrleitungen und Schächte F eingelassen oder befestigt, um Messinstrumente, z. B. Feuchtigkeitsmesser, einzulassen. Mit diesen Messinstrumenten kann dann u. a. die Flüssigkeitszufuhr gesteuert werden. Die verschiedenen Größen, Anzahl, Ort und Einbau der Öffnungen ermöglichen unter anderem das horizontale Verlegen von weiteren Rohrleitungen. Die zur inneren Seite gewandten Rohrleitungen N haben einerseits die Aufgabe, bei Bedarf Energie aufzunehmen, andererseits Energie mittels Wärmetauschverfahren in den Kollektor A und dem Energieträger zu speichern. Die einzelnen Aufgaben der Rohrleitungssysteme sind mittels Schaltungen einfach zu lösen. Es besteht die Möglichkeit, eine Bodenplatte in den Kollektor zu integrieren, einerseits um das Absinken nach dem Einbau des Kollektors A zu verhindern, andererseits um den Innenraum als Massenspeicher nutzbar zu machen. Die Bodenplatte M, oder andere Sicherungen, können mit den integrierten Halterrungen L befestigt werden.

Claims

Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem oder mehreren Fertigteilen hergestellt wird.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass er örtlich hergestellt wird.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Gewichtsgründen oder aus Gründen der Abmessungen aus mehreren Einzelteilen hergestellt werden kann.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass er in einer Anordnung, z. B. ins Erdreich, ins Wasser oder in andere Medien mittels Schachtsenkverfahren oder anderen Verfahren auf einer geringen Grundfläche, mehrere nebeneinander und übereinander, eingelassen werden kann.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Materialien (z. B. Beton) mit hoher oder niedriger Energieaufnahme, je nach Bedarf auch aus porösen wasserdampfdurchlässigen Materialien besteht.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet dass in dem Kollektor A Rohrleitungen B eingelassen sind, die den Energietransport zwischen dem Energielieferanten, z. B. Erdreich, dem Kollektor A und der Entnahmestelle, z. B. einer Wärmepumpe, gewährleisten.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kollektor A Rohrleitungen N eingelassen sind, die den Energietransport zwischen dem Energielieferanten, z. B. einer Wärmepumpe, dem Kollektor A und der Entnahmestelle Kollektor A und z. B. dass Erdreich und oder ein integrierter Wärmespeicher, gewährleisten.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite C der oder die Kollektoren A keilförmig ausgebildet sind, so dass der Einbau mittels Schachtsenkverfahren möglich ist.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Zuläufe D und ein oder mehrere Abläufe E und umlaufende Öffnungen G vorhanden sind. An dem oder den Zuläufen D wird Wasser o. ä. eingelassen, das den Innenraum befüllt, dann durch die umlaufenden Öffnungen G an die Außenseite des Kollektors fließt. Ab einem bestimmten Flüssigkeitsstand fließt dann z. B. das Wasser durch den oder die Abläufe E ab. Die Zuführung von Flüssigkeiten dient unter anderem dazu, die Energieträger, z. B. Erdreich, feucht zuhalten, und somit den Energietransport und die Energiemenge zu erhöhen.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kollektor auch Rohrleitungen F und Schächte F eingelassen oder befestigt sind, um Messinstrumente z. B. Feuchtigkeitsmesser einzulassen. Mit diesen Messinstrumenten kann dann u. a. die Flüssigkeitszufuhr gesteuert werden.
Kollektor A, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bodenplatte M, in den Kollektor integrierbar ist, einerseits um das Absinken nach dem Einbau des Kollektors A zu verhindern, andererseits um den Innenraum als Massenspeicher nutzbar zu machen. Die Bodenplatte M, oder andere Sicherungen können mit den integrierten Halterrungen L befestigt werden.