DE19640093A1 - Rohrleitungsanordnung als Wärmetauscheinrichtung - Google Patents
Rohrleitungsanordnung als WärmetauscheinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung richtet sich auf eine im Erdreich verlegte bzw., zur Verle
gung im Erdreich bestimmte Rohrleitungsanordnung als Wärmetauschein
richtung für Wärmepumpen und dergleichen umfassend einen Vorlauf- und
einen Rücklauf.
Derartige Rohrleitungsanordnungen dienen dazu, die im Erdreich gespei
cherte Wärmeenergie für Heizzwecke auszunutzen. Die dort gespeicherte
Wärmeenergie wird bis 100 Meter unter der Oberfläche dem Boden zu
95% durch Sonneneinstrahlung zugeführt. Der Boden speichert diese Ener
gie bei einer relativ konstanten Temperatur von 8 bis 10°C, wobei unter
halb einer Tiefe von ca. einem Meter der Einfluß der Lufttemperatur sich
praktisch nicht mehr auswirkt.
Herkömmliche Rohrleitungsanordnungen zur Ausnutzung dieses Energie
potentials bestehen üblicherweise aus Kunststoffrohren, die horizontal in
Tiefen zwischen 1 Meter und 1,5 Meter oder senkrecht in bis zu 100 Meter
tiefe Bohrungen eingebracht werden.
Mit anderen Worten müssen zur Verlegung derartiger Rohranordnungen
erst Gräben gezogen oder mit Spezialwerkzeugen Bohrungen eingebracht
werden und erst danach kann die Verlegung der Wärmetauscherrohre erfol
gen.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rohr
leitungsanordnung zu schaffen, welche bei hoher Wirksamkeit eine leichte
Verlegung und ein hohes Maß an Vorfertigung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Vorlauf und
Rücklauf jeweils durch einen U-Schenkel eines U-förmigen Rohres gebil
det sind, wobei sich im Bereich des U-Bodens ein Vortriebskopf befindet,
der mit einem Vortriebsgestänge verbunden ist. Dabei sind die Bezeich
nungen U-Schenkel und U-förmig nicht im engeren Sinne zu verstehen,
sondern dahingehend, daß in einer derart gebildeten Rohrsonde vertikal
getrennt ein Vorlauf- und Rücklaufbereich vorgesehen sind, welche im Be
reich des unteren Endes der Sonde miteinander verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat den Vorteil, daß das Einbringen
der Rohrsonde mit der Erstellung der erforderlichen Bohrung einhergeht,
wobei die Sonden so gestaltet sind, daß die einzelnen inneren Teile wäh
rend des Verdrängungs- bzw. Bohrvorgangs sich in ihrer Lage zueinander
nicht ändern und dementsprechend gewährleistet ist, daß sie auch tatsäch
lich im vormontierten Zustand eingebracht werden. Die einzelnen Sonden
werden untereinander je nach Bedarf über Reihen- oder Parallelschaltung
der Vorlauf- und Rücklaufzirkulationskreise verbunden, wobei in an sich
bekannter Weise über Pumpen ein Wärmeträger, z. B. in Form einer Sole,
über dem Vorlaufbereich zugeführt und den Rücklaufbereich wieder abge
zogen wird.
Die derart umgepumpte Sole nimmt die Wärmeenergie des Erdreiches auf,
wobei diese Energie der Sole über eine Wärmepumpe vor Beginn eines
neuen Kreislaufes entzogen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Vortriebs
gestänge durch ein oder eine Mehrzahl von Stahlrohren gebildet ist, wobei
die Rohrsonde selbst durch ein Kunststoffrohr gebildet sein kann.
Das Vortriebsgestänge kann im Boden verbleiben oder aber vorzugsweise
mit dem Vortriebskopf lösbar verbunden sein. Insoweit kann eine Verbin
dung über ein Gewinde, über eine Art Bajonettverschluß oder über eine
Verzahnung drehfest-lösbar ausgestaltet sein.
Das Vortriebsgestänge kann zwischen den U-Schenkeln des U-förmigen
Rohres angeordnet sein.
Für die Ausgestaltung des Vortriebskopfes als solchen gibt es verschiedene
Möglichkeiten, d. h. er kann kegelförmig, abgerundet oder abgestuft ausge
bildet sein.
Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rohrsonde im wesentli
chen vertikal bzw. schräg-vertikal in das Erdreich eingebracht ist, wobei
günstigerweise ausgehend von einem Punkt an der Oberfläche jeweils ein
Bündel schräg zueinander verlaufender Rohrsonden vorgesehen ist, und
wobei eine Mehrzahl derartiger Bündel über Sammelvorlauf- bzw. -rück
laufleitungen miteinander verbunden sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfürungsbeispiele
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Rohrlei
tungsanordnung in einem vertikalen Schnitt,
Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1 und
Fig. 3 bis 5 jeweils teilweise geschnitten zwei verschiedene Ausführungs
formen der Rohrsonde bzw. des Sondenkopfes, wobei Fig. 5 eine
Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt, und
Fig. 6a-f verschiedene Ausführungsformen des Stahlprofils für das Vor
triebsgestänge.
In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Rohrleitungsanordnung darge
stellt, welche Rohrsonden 1 bis 16, die unter Ausbildung von Büscheln 17
bis 20 jeweils ausgehend von einem Punkt 21 bis 24 knapp unter der Erd
oberfläche 25 schräg-vertikal verlaufend in das Erdreich 26 eingebracht
sind, wobei die einzelnen Büschel 17 bis 20 über horizontal unter der Erd
oberfläche 25 verlaufende Sammelleitungen 27 verbunden sind, die zu ei
nem Haus 28 führen, in dem eine Umwälzpumpe zum Umwälzen von Sole
durch die Rohrleitungsanordnung und eine Wärmepumpe zur Rückgewin
nung der von der Sole aufgenommenen Wärme aus dem Erdreich 26 unter
gebracht ist.
In Fig. 1 ist auch schematisch ein Vortriebswagen 29 eingezeichnet, der
dazu bestimmt ist, die Rohrsonden 1 bis 16 in den Boden einzutreiben.
In den Fig. 3 bis 5 sind verschiedene Varianten derartiger Rohrsonden 1a,
1b und 1c dargestellt.
Die in Fig. 3 dargestellte Rohrsonde Ia umfaßt ein U-förmiges Rohr 30,
dessen einer U-Schenkel 31 als Vorlauf und dessen anderer U-Schenkel 32
als Rücklauf dient.
Zwischen den beiden U-Schenkel 31, 32 ist ein rohrförmiges Vortriebsge
stänge 33 angeordnet. Ein Vortriebskopf 34 mit abgerundeter Spitze 35
umgibt das untere Ende und den U-Boden 36 des Rohrs 30, welcher den
Vorlauf (U-Schenkel 31) und Rücklauf (U-Schenkel 32) verbindet.
Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Variante ist die Rohrsonde 1b im Prin
zip so aufgebaut, wie vorstehend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben,
wobei jedoch der Vortriebskopf 34b ein abgestuftes unteres Ende 35b auf
weist. Dabei wird der Vorlauf durch ein inneres Rohr 31b und der Rücklauf
durch ein dieses konzentrisch umgebendes äußeres Rohr 32b gebildet, wo
bei das innere Rohr 3 Ib kürzer ist als das äußere Rohr und somit eine Ver
bindung zwischen Vorlauf und Rücklauf hergestellt wird.
Fig. 6 zeigt verschiedene Varianten eines Stahlprofils zur Ausbildung des
Vortriebsgestänges 33, welches die beiden U-Schenkel 31 bzw. 32 für
Vorlauf bzw. Rücklauf aufnimmt.
Bei der in Fig. 6a dargestellten Variante ist das Stahlprofil U-förmig, bei
der in Fig. 6b dargestellten Variante E-förmig unter Ausbildung einer
Trennwand zwischen U-Schenkel 31 und U-Schenkel 32, in Fig. 6c S-förmig,
in Fig. 6d H-förmig, in Fig. 6e rechteckförmig und in Fig. 6f recht
eckförmig mit Trennwand.
Claims (10)
1. Im Erdreich verlegte beziehungsweise zur Verlegung im Erdreich be
stimmte Rohrleitungsanordnung als Wärmetauscheinrichtung für Wärme
pumpen und dergleichen umfassend einen Vorlauf- und einen Rücklauf,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine Mehrzahl von Rohr
sonden (1 bis 16) umfaßt, bei welchen Vorlauf und Rücklauf jeweils durch
einen U-Schenkel (31, 32) eines U-förmigen Rohres gebildet sind, wobei
sich im Bereich des U-Bodens (36) ein Vortriebskopf (34) befindet, der mit
einem Vortriebsgestänge (33) verbunden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor
triebsgestänge (33) durch ein oder mehrere Stahlrohre gebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohr
sonde durch ein Kunststoffrohr gebildet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor
triebsgestänge (33) mit dem Vortriebskopf (34) lösbar verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor
triebsgestänge (33) mit dem Vortriebskopf (34) über ein Gewinde, über
einen Bajonettverschluß oder über eine Verzahnung drehfest-lösbar ver
bunden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor
triebsgestänge (33) zwischen den U-Schenkeln (31, 32) des U-förmigen
Rohres (30) angeordnet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor
triebskopf (34) kegelförmig, abgerundet oder abgestuft ausgebildet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohr
sonde (1) Anordnung im wesentlichen vertikal beziehungsweise schräg
vertikal in das Erdreich (26) eingebracht ist.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend
von einem Punkt (21 bis 24) an der Oberfläche (25) jeweils ein Bündel (17
bis 20) schräg zueinander verlaufender Rohrsonden (1) in das Erdreich (26)
eingebracht sind.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Mehrzahl derartiger Bündel (17 bis 20) über Sammelvorlauf- beziehungs
weise -rücklaufleitungen (25) miteinander verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19640093A DE19640093A1 (de) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | Rohrleitungsanordnung als Wärmetauscheinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19640093A DE19640093A1 (de) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | Rohrleitungsanordnung als Wärmetauscheinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19640093A1 true DE19640093A1 (de) | 1998-04-09 |
Family
ID=7807289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19640093A Ceased DE19640093A1 (de) | 1996-09-28 | 1996-09-28 | Rohrleitungsanordnung als Wärmetauscheinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19640093A1 (de) |
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- 1996-09-28 DE DE19640093A patent/DE19640093A1/de not_active Ceased
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Legal Events
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