DE19934885A1

DE19934885A1 - Heating system for tall buildings

Info

Publication number: DE19934885A1
Application number: DE19934885A
Authority: DE
Inventors: Illo-Frank Primus; Eberhard Guehr
Original assignee: Betonbau GmbH
Current assignee: Betonbau GmbH
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-07-24
Publication date: 2000-04-13

Abstract

The heating system has a prefabricated concrete part acting as an air-coupled thermal energy absorber. This contains tube hoses for liquid. There is also a prefabricated concrete slab connected to a heat exchange device in the building by inflow and outflow lines. There is an absorber element in the foundations through which the heat exchange liquid flows. A solid-cast absorber (28) based on the concrete slab is fitted to the building (10) at a distance (t) as a wall element (24) or as a closed or open fence element (26) and is connected to the heat exchange device (12) of the building by a pair of tube lines (18a), of which at least one is connected to the absorber element in the foundations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizsystem mit einem Bauwerk aus einem als luftgekoppelter Wärmeenergieabsorber wirkenden - ein gebettete Rohrschlangen oder Rohrregister für eine Energieträgerflüssigkeit enthaltenden - plattenartigen Betonfertigteil, das durch einen Vorlaufstrang und einen Rücklaufstrang an eine Wärmetauscheinrichtung eines Gebäudes angeschlossen ist, wobei ihm ein im Baugrund erd gekoppelt verlaufendes, die Energieträgerflüssigkeit füh rendes Absorberelement zugeordnet ist.The invention relates to a heating system with a structure one that acts as an air-coupled heat energy absorber embedded pipe coils or pipe register for one Plate-like containing energy carrier liquid Precast concrete, which by a lead and a Return line to a heat exchange device Building is connected, with him in the ground coupled running, the energy carrier fluid rendes absorber element is assigned.

Ausgehend von Massivabsorberanlagen in Außenwänden von Hochbauten zur Wärmeenergiegewinnung, wird mit der EP 0442432 B1 der Anmelderin vorgeschlagen, kreuz- oder Stern förmige Bauwerke aus teilweise unter der Rasenoberfläche angeordneten Absorberplatten herzustellen, welche die Auf gabe lösen, für einen möglichst kleinen freien Platz außer halb eines Gebäudes einen Massivabsorber anzubieten, der zusätzlich zum Gebäude aufgestellt werden kann, alle tech nischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen für einen Energieerzeuger erfüllt und zudem nicht störend wirkt.Starting from solid absorber systems in the outer walls of Buildings for the generation of thermal energy will be built with the EP 0442432 B1 proposed by the applicant, cross or star shaped structures partly under the lawn surface arranged absorber plates to produce the on solve the gift, for the smallest possible free space except to offer a solid absorber in one of the buildings in addition to the building, all tech niche and economic conditions for one Energy producers fulfilled and also does not interfere.

Die gattungsbildende DE 44 10 689 A1 der Anmelderin schil dert die Hinzunahme von in ein Bohrloch eingeführten Erd wärmesonden, die mit dem Steigstrang ihrer Rohrtour an die Absorberplatte/n angeschlossen ist/sind.The generic DE 44 10 689 A1 by the applicant schil the addition of earth introduced into a borehole heat probes, with the riser of their pipe tour to the Absorber plate / s is / are connected.

Nach dem Entwurf der VDI-Richtlinie, VDI 4640, vom Februar 1998, sind Erdwärmekollektoren so auszulegen, daß - je nach Untergrundbeschaffenheit - 17 bis 72 m² für jede Ki lowatt-Stunde thermisch (kW_th) erforderlich sind. Da die Häusern zugehörigen Grundstücksgrößen immer kleiner werden - bei spielsweise für Reihenhäuser mit 150 m² Wohnfläche oft nur zwischen 145 m² und 250 m² messen -, ist es in den meisten Fällen nahezu unmöglich, die erforderlichen Grund stücksflächen für Erdwärmekollektoren bereitzustellen. Um nun trotzdem Solewärmepumpen betreiben zu können, wird ent weder auf die Nutzung des Untergrundes mit den erwähnten Erdwärmesonden zurückgegriffen oder auf Absorbertechniken.According to the draft of the VDI guideline, VDI 4640, from February 1998, geothermal collectors are to be designed in such a way that - depending on the nature of the subsoil - 17 to 72 m ² are required for each Ki lowatt hour thermally (kW _th ). Since the houses belonging to the plot of land are getting smaller and smaller - for example for terraced houses with 150 m ^{2 of} living space they often only measure between 145 m ² and 250 m ² - it is almost impossible to provide the necessary land for geothermal collectors. In order to be able to operate brine heat pumps anyway, either the use of the subsoil with the geothermal probes mentioned is used or absorber technology.

Erdwärmesonden mit üblichen Tiefen von etwa 50 m bis 60 m haben den Nachteil, daß jede mit ihnen verwirklichte Wärme quelle den örtlichen Einsatz eines Spezialbohrgerätes - mit möglichen Schwierigkeiten beim Bohren im Fels -, fer ner eine entsprechende Zugänglichkeit am Grundstück voraus setzt, zudem eine örtliche geologische Untersuchung über die Höhe der Kälteleistung je Laufmeter der Erdwärmesonde sowie eine wasserrechtliche und bergrechtliche Genehmigung. Vorplanung oder Vorfertigung ist nicht möglich.Geothermal probes with usual depths of around 50 m to 60 m have the disadvantage that any heat realized with them source the local use of a special drill - with possible difficulties when drilling in rock -, fer Appropriate accessibility to the property ahead a local geological survey the amount of cooling capacity per linear meter of the geothermal probe as well as a water law and mining law permit. Planning or prefabrication is not possible.

An sich können zwar Massivabsorber vorgefertigt werden, ha ben aber den Nachteil, schwer und relativ teuer in der Her stellung zu sein; sie müssen zum einen vor Ort aufwendig, i.e. unter Einsatz eines Autokrans, montiert werden und sind zum anderen luftgekoppelt, d. h., die Energieträger flüssigkeit - etwa eine Sole - weist bei alleinigem Be trieb von Massivabsorbern Temperaturen unterhalb der kälte sten Außenlufttemperatur auf, was den Wirkungsgrad beein trächtigt und dazu führen kann, daß Wärmepumpen mit natür lichen Kältemitteln nicht mehr in diesen Tiefsttemperatur perioden eingesetzt zu werden vermögen.In fact, solid absorbers can be prefabricated, ha but the disadvantage, heavy and relatively expensive to manufacture position to be; on the one hand, they have to be i.e. using a mobile crane, can be assembled and are also air-coupled, d. that is, the energy sources liquid - such as a brine - shows when alone Driven by solid absorbers temperatures below the cold most outside air temperature, which affects the efficiency pregnant and can lead to heat pumps with natural refrigerants no longer in this low temperature periods can be used.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin der die Aufgabe gestellt, ein gattungsgemäßes Heizsystem in seiner Leistungsfähigkeit zu verbessern mit dem Zweck, die Kosten von Wärmequellen für Wärmepumpen erheblich zu reduzieren. Zudem sollen die sichtbaren Teile dieses Heiz systems möglichst wenig störend wirken und auch in Wohnge bieten aufstellbar sein. The Erfin has knowledge of this state of the art who set the task of a generic heating system in to improve its performance with the purpose of: Costs of heat sources for heat pumps increase significantly to reduce. In addition, the visible parts of this heater systems as little disruptive as possible and also in residential areas offer to be erectable.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre der unabhängigen Ansprüche; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildun gen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kom binationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale.The teaching of the independent leads to the solution of this task Expectations; the subclaims give favorable further training to. In addition, all com fall within the scope of the invention binations from at least two of the ones in the description, the Drawing and / or the features disclosed in the claims.

Erfindungsgemäß ist der Massivabsorber aus dem plattenarti gen Betonfertigteil dem Gebäude in einer größeren Entfer nung als Wandelelement oder als geschlossenes bzw. offenes Zaunelement zugeordnet und mit dessen Wärmetauscheinrich tung durch ein Paar von Rohrsträngen verbunden, von denen wenigstens eines an das erdgekoppelte Absorberelement ange schlossen ist. Das Betonfertigteil ist also entweder ein Zaun- oder Brüstungselement, Teilelement eines Carports oder aber als vorgehängtes Fassadenelement einstückig - bis zu vier Stockwerke überbrückend - ausgeführt.According to the invention, the solid absorber is made of plate material precast concrete part of the building at a greater distance as a change element or as a closed or open one Fence element assigned and with its heat exchange device tion connected by a pair of tubing strings, one of which at least one is attached to the earth-connected absorber element is closed. So the precast concrete is either a Fence or parapet element, part of a carport or in one piece as a curtain wall element - to bridging to four floors - executed.

In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist das Betonfertigteil als räumliches Gebilde mit einem um eine etwa vertikale Achse geführtes, das/die Rohrregister ent haltendes Band ausgestaltet und begrenzt einen etwa zylin drischen Innenraum, wobei das Rohrregister dieses Massivab sorbers ebenfalls in größerer Entfernung vom Gebäude ange ordnet sowie durch ein Paar von Rohrsträngen mit dem Wärme tauscher des Gebäudes verbunden ist; von diesem ist wenig stens eines an das erdgekoppelte Absorberelement ange schlossen.In another embodiment according to the invention that is Precast concrete as a spatial structure with one by one about vertical axis, which ent / the pipe register Holding band designed and limited a zylin interior, the pipe register of this massif sorbers also at a greater distance from the building arranges as well as through a pair of tubing strings with the heat exchanger of the building is connected; little of this is least one attached to the earth-connected absorber element closed.

In einer besonderen Gestalt wird das Betonfertigteil als schraubenlinienartig um die etwa vertikale Achse geführtes Band ausgebildet und begrenzt einen etwa zylinderischen Innenraum, von dem ein ebenfalls schraubenlinienartiger Seitenspalt in der durch das Band bestimmten Zylinderfläche ausgeht.In a special shape, the precast concrete is used as helically around the approximately vertical axis Band formed and delimits an approximately cylindrical Interior, one of which is also helical Side gap in the cylinder surface determined by the band going out.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann das Wandele ment in Draufsicht auch bogenartig gekrümmt sein und - beispielsweise für eine Sitzecke, aber auch für andere Ausgestaltungen - eine Art von Windfang bilden; ist das Fertigteil einfach oder mehrfach gekrümmt, so kann es besonders gefällig als Stützkonstruktion für eine Gartenbank oder gekrümmte Abgrenzung einer Grundstücksecke od. dergl. nutzbar gemacht werden.According to another feature of the invention, the change ment can also be curved in a plan view and - for example for a seating area, but also for others Refinements - form a kind of windscreen; is this Finished part single or multiple curved, so it can particularly appealing as a support structure for one Garden bench or curved boundary of a property corner or the like.

Im Rahmen der Erfindung liegt also u. a. ein einstückiges Betonfertigteil in den Abmessungen von 1 m² bis etwa 15 m² mit einbetoniertem Röhrensystem für zirkulierende Solefül lung, das einseitig oder zweiseitig Strahlungs- und Umweltenergie aufnimmt, wobei jenes Röhrensystem vorzugs weise ein Rohrregister mit in der Einbauposition des Ele mentes oben liegender Entlüftungseinrichtung an wenigstens einem von zwei Verteilerrohren ist, zwischen denen eine Mehrzahl zueinander paralleler Registerrohre vorgesehen ist. Aus dem Fertigteil treten Erdkollektorrohrleitungen von mindestens 10 m Rohrlänge aus, die an einem entfernten Verteiler oder an der Wärmepumpe enden.Within the scope of the invention, there is therefore, inter alia, a one-piece precast concrete element with dimensions of 1 m ² to approximately 15 m ² with a concreted pipe system for circulating brine filling, which absorbs radiation and environmental energy on one or both sides, with that pipe system preferably having a pipe register in the Installation position of the upper ventilation element on at least one of two distributor pipes, between which a plurality of mutually parallel register pipes is provided. Earth collector pipelines with a pipe length of at least 10 m emerge from the finished part and end at a distant distributor or at the heat pump.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird das im Erd reich laufende Solerohr für die Energieträgerflüssigkeit im Werk in Form einer Schraubenlinie oder einer Spirale vorge fertigt und zweckmäßigerweise auf einer Stahlmatte festge legt sowie vor Ort in einer Künette bzw. einem Graben ver legt.According to another feature of the invention, this is in the earth rich running brine pipe for the energy carrier fluid in the Movement pre-shaped in the form of a helix or a spiral manufactures and conveniently festge on a steel mat lays as well as on site in a trench or trench sets.

Als günstig hat es sich auch erwiesen, das aus dem Fertig teil austretende Solerohr einstückig bis zu dem Verteiler bzw. der Wärmepumpe zu führen.It has also proven to be cheap that from the ready Partly escaping brine pipe in one piece up to the distributor or the heat pump.

Des weiteren liegt im Rahmen der Erfindung ein erdgekoppel tes Absorberelement als Betonfertigteil mit in einen Beton mantel eingebettetem Rohrregister. Letzteres besteht insbe sondere aus parallelen Registerrohren und diese stirnseitig verbindenden Verteilerrohren. Im höchstliegenden Bereich der Verteilerrohre soll eine Entlüftungseinrichtung vorge sehen sein. Furthermore, an earth coupling lies within the scope of the invention absorber element as a precast concrete part in a concrete jacket embedded pipe register. The latter exists in particular special from parallel register tubes and these on the front connecting manifolds. In the highest area the distributor pipes should be pre-vented to be seen.

Eine besondere Ausgestaltung bietet einen Betonmantel in Form eines Trapezes mit parallelen Seitenkanten an, in den das Rohrregister geneigt eingebettet ist. Die beschriebenen Absorberelemente aus Betonfertigteilen werden bevorzugt paarweise parallel - gegebenenfalls auch in Reihe - zu einander als erdgekoppeltes Absorberelement eingegraben.A special design offers a concrete jacket in Shape of a trapezoid with parallel side edges, in the the pipe register is embedded inclined. The described Absorber elements made of precast concrete are preferred in pairs in parallel - if necessary also in series buried one another as an earth-coupled absorber element.

Die beschriebene Einheit aus oberirdischem Massivabsorber und erdgekoppeltem Absorberelement kann sowohl einzeln als auch mehrfach einem Gebäude als Energiequelle zugeordnet werden.The unit described above made of solid mass absorber and ground-coupled absorber element can be used both individually also assigned several times to a building as an energy source become.

Von besonderer Bedeutung ist schließlich, dass in Abhängig keit von den Maßen des Fertigteils im Erdreich mindestens zusätzlich 1/3 der absorbierten Umweltwärme des Absorbers - maximal die zweifache Menge - absorbiert wird, so dass Kälteleistung zwischen ca. 1,5 kW und 4 kW aufgenommen wer den.Finally, it is of particular importance that dependent minimum of the dimensions of the finished part in the ground additionally 1/3 of the absorbed environmental heat of the absorber - maximum twice the amount - is absorbed so that Cooling capacity between approx. 1.5 kW and 4 kW the.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:Further advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in:

Fig. 1, 2 jeweils eine schematisierte Schrägsicht auf ein Gebäude mit Niedertemperaturheizung und dieser - sowie Erdreichkollektoren - vorgeschaltetem luftgekoppeltem Massivabsorber; Figures 1, 2 each a schematic oblique view of a building with low temperature heating and this - as well as soil collectors - upstream air-coupled solid absorber.

Fig. 3, 4 luftgekoppelte Massivabsorber in Form geschlossener Zaunelemente, jeweils in Seitenansicht mit dieser zugeordneter Stirnansicht des Zaunelements; Fig. 3, 4 air-coupled solid absorber in the form of closed fence members, in each case in side view with the associated end view of the fence member;

Fig. 5, 6 Seitenansichten - und zugeordnete Stirnansichten - eines offenen Zaunelements bzw. eines Fassa denelements an einem Erdreichkol lektor; Fig. 5, 6 side views - and associated end views - an open fence element or a Fassa denelements on a Erdreichkol lector;

Fig. 7 die Frontansicht eines als Nische oder Windfang für eine Gartenbank od. dgl. Einrichtung ausgebildeten Massivabsorbers mit zugeordneter Seitenansicht; Fig. 7 shows the front view of a recess or windscreen for a garden bench or the like means formed solid absorber with an associated side view..;

Fig. 8 die skizzenhafte Draufsicht auf den Massivabsorber der Fig. 7; Fig. 8 is the diagrammatic plan view of the solid absorber of Fig. 7;

Fig. 9 eine schraubenlinienartige Skulptur als Massivabsorber an einem Erdreichkollektor; 9 is a helical-like than solid sculpture absorber to a soil collector.

Fig. 10, 11 jeweils die Seitenansicht eines Rohrregisters für einen Massivab sorber. Fig. 10, 11 respectively, the side view of a tube register for a Massivab sorber.

In einem Gebäude oder Haus 10 sind an eine Wärmepumpe 12 sowohl ein Warmwasserspeicher 14 als auch ein Pufferspei cher 16 einer Niedertemperaturheizung einer Vorlauftempe ratur von maximal 45°C angeschlossen.In a building or house 10 , both a hot water tank 14 and a buffer storage 16 are connected to a heat pump 12 of a low-temperature heating of a flow temperature of up to 45 ° C.

Außerhalb des Gebäudes 10 führen zwei den Vorlauf 18 der Wärmepumpe 12 fortsetzende Vorlaufstränge 18 _a zu zwei zu einander flügelartig angeordneten - jeweils aus einer Zickzackrohrtour bestehenden - Rohrschlangen 20, die in eine - in mittlerem Abstand bzw. in einer Entfernung t von wenigstens 10 m vom Gebäude 10 über die Rasensohle R auf ragende - Lärmschutzwand 24 aus Beton eingelegt sind und mit dieser einen plattenartigen Massivabsorber 28 bilden. Von diesem führen zwei Rücklaufstränge 22 _a zum Rücklauf 22 der Wärmepumpe 12 zurück; in jeden dieser Rücklaufstränge 22 _a ist ein Graben- oder Erdreichkollektor 30 integriert.Outside the building 10 perform two the flow 18 of the heat pump 12 continuing forward strands 18 _a to two to each wing-like arranged - consisting of a zigzag pipe string each - coils 20 in a - in middle-distance or in a distance t of at least 10 m from the Buildings 10 are placed over the lawn sole R on protruding - noise protection wall 24 made of concrete and form a plate-like solid absorber 28 with this. From this two return lines 22 _a lead back to the return 22 of the heat pump 12 ; in each of these return strands 22 _a , a trench or soil collector 30 is integrated.

Das einstückige Betonfertigteil des Massivabsorbers 28 bietet zwischen 1 m² und 15 m² Absorberfläche an; der Erdreichkollektor 30 soll so ausgestaltet sein, dass durch ihn zusätzlich mindestens ein Drittel der absorbierten Um weltwärme - maximal die zweifache Menge - absorbiert zu werden vermag, d. h. der Erdreichkollektor soll etwa 1/3 bis das Zweifache der obertägigen Absorberfläche erfassen; es soll eine Kälteleistung zwischen etwa 1,5 kW und 4 kW auf genommen werden können.The one-piece precast concrete part of the solid absorber 28 offers between 1 m ² and 15 m ² absorber area; the earth collector 30 should be designed in such a way that at least a third of the absorbed environmental heat - a maximum of twice the amount - can be absorbed by it, ie the earth collector should cover about 1/3 to twice the surface area of the absorber; a cooling capacity of between approximately 1.5 kW and 4 kW should be able to be absorbed.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist statt der Lärmschutz wand 24 eine Carportwand 25 mit übereinander angebrachten Rohrschlangen 20 vorgesehen, an welche im Rücklaufstrang 22 _a die Erdreichkollektoren angefügt sind. In the embodiment of FIG. 2, instead of the noise protection wall 24, a carport wall 25 with pipe coils 20 arranged one above the other is provided, to which the soil collectors are attached in the return line 22 _a .

Ein geschlossenes Zaunelement 26 der beispielsweisen Höhe h von hier etwa 110 cm und einer Länge n von etwa 620 cm ist nach Fig. 3 mit nur einem Erdreich- bzw. Grabenkollektor 30 der Länge z im Rücklaufstrang 22 _a in Hausnähe versehen oder - gemäß Fig. 4 - mit mehreren, Windungen 31 aufweisenden Erdreichkollektoren 30, die jeweils aus zumindest einem rohrartigen Hohlprofil vorgefertigt sind und vor Ort ledig lich angeschlossen werden müssen. Beim Vorfertigen wird das Hohlprofil in Windungen B1 gelegt und bevorzugt auf eine Stahlmatte montiert. In dem Zaunelement ist ein Rohrregi ster 20 _a mit zwischen zwei vertikalen Verteilerrohren 32 horizontal verlaufenden Registerrohren 34 größerer Länge vorgesehen, und kann so an die Wärmepumpe 12 angeschlossen werden. Eines der Verteilerrohre 32 dieses Massivabsorbers 28 _a ist nach oben hin mit einer Entlüftung 36 ausgestattet.A closed fence element 26 of, for example, height h of approximately 110 cm here and a length n of approximately 620 cm is provided according to FIG. 3 with only one soil or trench collector 30 of length z in the return line 22 _a near the house or - according to FIG. 4 - with a plurality of windings 31 having earth collectors 30 , each of which are prefabricated from at least one tubular hollow profile and must be connected only on site. During prefabrication, the hollow profile is placed in turns B1 and preferably mounted on a steel mat. In the fence element a Rohrregi ster 20 _{a is provided} with between two vertical manifolds 32 horizontally extending register tubes 34 of greater length, and can be connected to the heat pump 12 . One of the distributor pipes 32 of this solid absorber 28 _a is equipped with a vent 36 at the top.

Der Erdreichkollektor 30 der Fig. 4 besteht aus einem schraubenlinienartig oder spiralförmig ins Erdreich geleg ten Rohrstrang eines etwa der genannten Höhe h des Massivabsorbers 28 _a entsprechenden Durchmessers e seiner Windungen 31. Dieser Rohrstrang bzw. der Rücklaufstrang 22 _a ist - wie auch der Vorlaufstrang 28 _a - mittels einer Elektroschweissmuffe oder einer Klemmeinrichtung mit einem aus dem Betonfertigteil herausragenden Rohrstutzen zu verbinden.The earth collector 30 of FIG. 4 consists of a helical or spiral in the soil th pipe string of approximately the same height h of the solid absorber 28 _a corresponding diameter e of its turns 31st This pipe string or the return pipe 22 _a is - like the flow pipe 28 _a - to be connected by means of an electrofusion socket or a clamping device to a pipe socket protruding from the precast concrete part.

Ein anderes Zaunelement 26 _a als Massivabsorber 28 _a weist nach Fig. 5 ein horizontal angeordnetes Rohrregister 20 _a auf mit langen horizontalen Verteilerrohren 32 und - die sen gegenüber kürzeren - vertikalen Registerrohren 34. Diese Rohre 32, 34 des Rohrregisters 20 _a sind ummantelt und bilden mit ihrem Betonmantel 40 eine Art Leiter als offenes Zaunelement 26 _a; zwischen deren Sprossen bestehen Durch gangsspalte 42.Another fence element 26 _a as solid absorber 28 _a has, according to FIG. 5, a horizontally arranged pipe register 20 _a with long horizontal distributor pipes 32 and - compared to shorter - vertical register pipes 34 . These pipes 32 , 34 of the pipe register 20 _a are encased and form with their concrete jacket 40 a kind of ladder as an open fence element 26 _a ; exist between their rungs through passage gaps 42nd

Fig. 6 zeigt ein ebenfalls einstückiges Fassadenelement 26 _b in Form einer in ihrer Längserstreckung vertikal von Beton füßen 38 aufragenden Betonplatte mit eingegossenem Rohrre gister 20 _a; dessen Registerrohre 34 verlaufen in diesem Massivabsorber 28 _a senkrecht. Dieses Fertigteil kann auch - dann nicht in der Entfernung t stehen - als vorgehängtes Fassadenelement 26 _b einstückig ausgeführt sein sowie mit einer Höhe - Länge n₁ - von etwa 12 m und einer Breite b von 150 cm bis zu vier Stockwerke überbrücken. Fig. 6 shows a one-piece facade element 26 _b in the form of a vertically in its longitudinal extent feet of concrete 38 towering concrete slab with cast Rohrre register 20 _a ; whose register tubes 34 run vertically in this solid absorber 28 _a . This prefabricated part can also - then not be at a distance t - be made in one piece as a curtain wall element 26 _b and can bridge up to four floors with a height - length n ₁ - of about 12 m and a width b of 150 cm.

Der Massivabsorber 28 _c der Fig. 7, 8 besteht aus einer ge schlossenen, in Draufsicht gekrümmten Betonplatte 27 der Sehnenlänge n₂ von etwa 570 cm mit innen liegendem - gleichfalls gebogenem - Rohrregister 20 _a, die beispiels weise einen Windfang oder eine Nische für eine nicht darge stellte Sitzecke in einem Garten anbietet, gegebenenfalls in Nachbarschaft zu einem geschlossenen oder offenen Zaunelement 26, 26 _a.The solid absorber 28 _c of FIGS. 7, 8 consists of a closed, top view curved concrete slab 27 of the chord length n ₂ of about 570 cm with an inside - also bent - pipe register 20 _a , which, for example, a windscreen or a niche for one not shown offers seating in a garden, possibly in the vicinity of a closed or open fence element 26 , 26 _a .

In Fig. 9 ist an den Vorlauf- und den Rücklaufstrang 18 _a, 22 _a ein vertikales Verteilerrohr 32 angeschlossen als Teil eines Rohrregisters 20 _b, dessen Registerrohre 34 in der Art mehrerer Schraubengänge um eine Vertikalachse A gekrümmt sind. Dieses Rohr- oder Wendelregister 20 _b ist in einen ge schlossenen - seinerseits in die Schraubenlinie fallenden - Beton mantel 27 _b der Höhe h und einer beispielsweisen Dicke i von 10 cm eingebettet. Dieser schraubenartige Mas sivabsorber 29 ist vor allem wegen der Kaminwirkung in dem - dank eines schraubenlinienartigen Seitenspaltes 44 der Höhe g von etwa 85 cm sich seitlich öffnenden - Schrau beninnenraum 46 des freien Durchmessers d von etwa 180 cm beachtlich, zudem führt seine skulpturähnliche Form zu ei ner besonderen Gestaltbarkeit der Absorberumgebung.In Fig. 9 _, a vertical manifold 32 is connected to the flow and return lines 18 _a , 22 _a as part of a tube register 20 _b , the register tubes 34 are curved in the manner of several screw turns around a vertical axis A. This pipe or coil register 20 _b is embedded in a closed - in turn falling in the helix - concrete jacket 27 _b of height h and an example thickness i of 10 cm. This screw-like mas sivabsorber 29 is particularly noteworthy because of the chimney effect in which - thanks to a screw-like side gap 44 of height g of about 85 cm that opens laterally - screw interior 46 of the free diameter d of about 180 cm, in addition, its sculpture-like shape leads to egg ner special design of the absorber environment.

Den grundsätzlichen Aufbau des Rohrregisters 20 _a - und da mit auch des gekrümmten Rohrregisters 20 _b - der Höhe h₁ von beispielsweise 90 cm mit den zwischen zwei vertikalen Verteilerrohren 32, 32 _a parallel verlaufenden Registerroh ren 34 - HD-PE 20 × 1,9 mm mit Achsabstand a von 50 mm - verdeutlicht Fig. 10. Das hier rechts dargestellte Vertei lerrohr 32 _a ist beidends durch Blindkappen 50 geschlossen, in das andere Verteilerrohr 32 ist etwa mittig eine Blind kappe 50 _a mit einer kleinen Bohrung eingefügt. Von diesem Verteilerrohr 32 geht oben ein - mittels eines Krümmers 52 angeschlossener - paralleler Rücklaufansatz 22 _b (HD-PE 32 × 3 mm) aus. Andernends mündet in das Verteilerrohr 32 ein Vorlaufansatz 18 _b. Beide Rohransätze 18 _b, 22 _b sind trans porthalber durch Schutzkappen 54 gegen Verschmutzung gesi chert.The basic structure of the tube register 20 _a - and since with the curved tube register 20 _b - the height h ₁ of, for example, 90 cm with the parallel between two vertical manifolds 32 , 32 _a register tubes ren 34 - HD-PE 20 × 1.9 mm mm with a center distance of 50 - illustrates Figure 10. the distri shown on the right lerrohr 32 _a at both ends is closed by blind caps 50, in the other manifold 32 is approximately in the center a blind cap 50 _a inserted with a small bore.. From this distributor pipe 32 starts a parallel return approach 22 _b (HD-PE 32 × 3 mm) connected by means of a bend 52 . At the other end, a lead 18 _b opens into the distributor pipe 32 . Both pipe lugs 18 _b , 22 _b are secured porti by protection caps 54 against pollution.

Schließlich zeigt Fig. 11 einen Erdwärmespeicher in Form eines umrisslich trapezförmigen Erdreichkollektors 30 _a - mit in dessen Betonbett ruhendem Rohrregister 20 _c - der größeren Höhe h₂ von beispielsweise 125 cm und der kürzeren parallelen Höhe h₃ von 105 cm. Die Länge n des Erdreichkol lektors 30 _a beträgt hier 500 cm. Die Verteilerrohre 32 _b des Rohrregisters 20 _c sind parallel zu den ihrerseits paralle len Seitenkanten 56 des Erdreichkollektors 30 _a angeordnet, die sie verbindenden Registerrohre 34 mit Achsabstand a von 50 mm verlaufen parallel zur Oberkante 58 des Erdreichkol lektor 30 _a und werden zusätzlich von vier Klippschienen 60 gehalten. Das in der Zeichnung rechte Verteilerrohr 32 _b ist an seinem bodenwärtigen Ende zu einem Krümmer 52 gebogen, der ein an der Oberkante 58 des Erdreichkollektors 30 _a aus tretendes Rohrstück 62 aufnimmt; das andere Verteilerrohr 32 _a geht mittels eines 90°-Bogens nahe der Oberkante 58 in ein seitliches Anschlussrohr 62 _a über. An die beschriebenen Rohrstücke 62, 62 _a wird das eine der im Erdreich verlaufen den Solerohre 22 _a mittels Elektroschweissmuffe oder einer Klemmeinrichtung angeschlossen.Finally, FIG. 11 shows a geothermal heat store in the form of an outlined trapezoidal soil collector 30 _a - with pipe register 20 _c resting in its concrete bed - the greater height h ₂ of, for example, 125 cm and the shorter parallel height h ₃ of 105 cm. The length n of Erdreichkol lektor 30 _a here is 500 cm. The distribution pipes 32 _{b of} the pipe register 20 _c are arranged parallel to the side edges 56 of the earth collector 30 _a , which connect them in parallel, the register pipes 34 connecting them with a center distance a of 50 mm run parallel to the upper edge 58 of the earth collector 30 _a and are additionally provided by four clip rails 60 held. The right in the drawing manifold 32 _b is bent at its bottom end to a manifold 52 which receives _a pipe 62 at the upper edge 58 of the earth collector 30 _a from stepping; the other distributor pipe 32 _a merges into a lateral connecting pipe 62 _a by means of a 90 ° bend near the upper edge 58 . Which is described in the pipe pieces 62, 62 one of _a run in the ground the brine pipes 22 _a connected by electric welding sleeve or of a clamping device.

Der Abstand k von 12 cm des Rohrregisters 20 _c von der Ober kante 58 seines umhüllenden - nur einfach bewehrten - Be tonmantels 27 _c ist gleichzeitig der kürzere Abstand k von dessen Unterkante 59. Diese begrenzt mit dem Rohrregister 20 _c einen Spitzen Neigungswinkel w von hier etwa 4°. The distance k of 12 cm of the tube register 20 _c from the upper edge 58 of its enveloping - only simply reinforced - concrete jacket 27 _c is at the same time the shorter distance k from its lower edge 59 . With the tube register 20 _c, this limits a peak angle of inclination w from here about 4 °.

Bevorzugt werden zwei solche Erdwärmespeicher 30 _a an ihren Transportbügeln 64 angehoben sowie - in einem beispiels weisen Abstand von 75 cm - parallel zueinander in einem Graben aufgestellt und bis zur Zuschüttung etwa durch je weils ein unterlegtes sowie ein überspannendes Paar von Kanthölzern in Position gehalten; diese sind bei 66 quer schnittlich angedeutet.Preferably, two such geothermal energy storage devices 30 _{a are} lifted on their transport brackets 64 and - at an example distance of 75 cm - set up parallel to one another in a trench and held in position until they are filled in by an underlying and an overlapping pair of squared timbers; these are indicated cross-sectionally at 66 .

Claims

1.Heating system with a structure of an acting as an air-coupled heat energy absorber, embedded pipe coils or pipe register for an energy carrier fluid-containing, plate-like precast concrete part, which is connected by a flow line and a return line to a heat exchange device of a building, one of which is grounded in the ground running, the energy carrier fluid-carrying absorber element is assigned, characterized in that the solid absorber ( 28 , 28 _a , 28 _b ) from the plate-like precast concrete part of the building ( 10 ) in a distance (t) as a wall element ( 24 , 25 , 26 _b , 27 ) or as a closed or open fence element ( 26 , 26 _a ) and associated with its heat exchange device ( 12 ) by a pair of pipe strings ( 18 _a , 22 _a ), at least one of which is connected to the earth-connected absorber element ( 30 , 30 _a ) is connected.

2.Heating system with a structure consisting of an air-coupled heat energy absorber - a embedded pipe coil or pipe register for a plate-like precast element containing energy carrier liquid, which is connected to a heat exchange device of a building by a flow line and a return line, whereby it is connected to an underground heat exchanger in the ground, the energy-carrying liquid-carrying absorber element is assigned, characterized in that the precast concrete part ( 29 ) is designed as a spatial structure with an approximately vertical axis (A) which contains the pipe register ( 20 _b ) and an approximately cylindrical or partially cylindrical one Interior ( 46 ) limited, the pipe register ( 20 _b ) of this solid absorber at a distance (t) from the building ( 10 ) and connected by a pair of pipe strings ( 18 _a , 18 _b ) with the heat exchanger ( 12 ) of the building is few of them s one is connected to the earth-connected absorber element ( 30 , 30 _a ).

3. Heating system according to claim 2, characterized in that the prefabricated concrete part ( 29 ) is formed as a helical around the approximately vertical axis (A) out band and defines an approximately cylindrical interior ( 46 ), of which a helical side gap ( 44 ) in the spiral or cylinder area determined by the tape.

4. Heating system according to claim 1, characterized in that the wall element ( 27 ) is curved ge in plan view ge and forms a windscreen.

5. Heating system according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the tubing strings ( 22 _a ) is placed in prefabricated windings ( 31 ) and forms the Erddge coupled absorber element ( 30 ).

6. Heating system according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the pipe strands ( 22 _a ) an earth-coupled absorber element ( 20 ) in the form of at least one prefabricated in turns ( 31 ) Hohlpro fils is attached.

7. Heating system according to claim 6, characterized in that the pipe string ( 22 _a ) placed in turns ( 31 ) is mounted on a probation mat.

8. Heating system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the earth-coupled absorber element ( 30 _a ) is a prefabricated concrete part with a pipe register ( 20 _a , 20 _c ) embedded in a concrete jacket ( 27 _c ).

9. Heating system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pipe register ( 20 , 20 _a to 20 _c ) consists of parallel register pipes ( 34 ) and these end-side connecting manifolds ( 32 , 32 _a , 32 _b ) be.

10. Heating system according to claim 9, characterized in that a venting device ( 36 ) is provided in the highest region of the distributor pipes ( 32 , 32 _a , 32 _b ).

11. Heating system according to one of claims 8 or 9, characterized in that the concrete jacket ( 28 _c ) is designed as a trapezoid with parallel side edges ( 56 ), the pipe register ( 20 _c ) preferably inclined to the lower edge ( 59 ).

12. Heating system according to claim 11, characterized in that the pipe register ( 20 _c ) is arranged at an angle of inclination (w) to the lower edge ( 59 ) of the concrete jacket ( 27 _c ).

13. Heating system according to claim 12, characterized by a acute angle of inclination (w) of 4 ° to 10 °, in particular 5 °.

14. Heating system according to one of claims 8 to 13, characterized in that at least two of the Absorberele elements ( 30 _a ) parallel to each other form the ground-coupled absorber element.

15. Heating system according to one of claims 8 to 13, characterized in that at least two of the absorber elements ( 30 _a ) connected in series form the earth-connected absorber element.

16. Heating system according to at least one of claims 1 to 15, characterized in that at least two units made of a solid absorber ( 28 , 28 _a , 28 _b ) and at least one earth-connected absorber element ( 30 , 30 _a ) are connected to the building ( 10 ) .