DE19963473A1 - Structure for equalizing temperature in liquid cycles contains pumps to circulate coolant and a device for storing up a cooling liquid connected to cooling consumers and a heat exchanger via pipework. - Google Patents

Structure for equalizing temperature in liquid cycles contains pumps to circulate coolant and a device for storing up a cooling liquid connected to cooling consumers and a heat exchanger via pipework.

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DE19963473A1 DE19963473A DE19963473A DE19963473A1 DE 19963473 A1 DE19963473 A1 DE 19963473A1 DE 19963473 A DE19963473 A DE 19963473A DE 19963473 A DE19963473 A DE 19963473A DE 19963473 A1 DE19963473 A1 DE 19963473A1
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Abstract

A heat exchanger is designed in the form of an earth probe installation (1) with multiple earth probes (2) fitted in parallel circuits and set apart from each other. These probes come into direct contact with the surrounding soil (3) and rock formation (4). The earth probe installation is coupled to a consumer (9) through a cooling liquid store.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Temperierung von Flüssigkeitskreisläufen, insbesondere von Niedertemperatur- Kühlkreisläufen, enthaltend eine Einrichtung zur Bevorratung einer Kühlflüssigkeit, die über Rohrleitungen mit den zu küh­ lenden Einrichtungen (Verbraucher) einerseits und mit wenig­ stens einem Wärmetauscher andererseits, einen Flüssigkeits­ kreislauf bildend, verbunden ist, sowie Pumpen zur Umwälzung der Kühlflüssigkeit.The invention relates to an arrangement for tempering Liquid circuits, especially of low temperature Cooling circuits containing a storage device a coolant that is piped to cool with institutions (consumers) on the one hand and with little At least one heat exchanger, on the other hand, a liquid forming a circuit, is connected, and pumps for circulation the coolant.

In der Industrie werden eine Vielzahl von Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren eingesetzt, bei denen eine Kühlung der Maschinen selbst oder zumindest der Produkte während des Her­ stellungsprozesses erforderlich ist. Als Kühlmedium wird häu­ fig Wasser oder auch Sole o. dgl. verwendet. Dieses Kühlmedium soll dem Produktionsprozeß die Prozeßwärme entziehen und er­ wärmt sich daher mehr oder weniger. Dabei wird also Wärmeener­ gie auf das Kühlmedium übertragen, die dann mit geeigneten Mitteln entweder an die Umgebung abgegeben werden muß, oder mittels Wärmetauscher zu Nutzenergie umgewandelt werden kann.In industry, a variety of manufacturing and Processing methods used in which a cooling of the Machines themselves or at least the products during manufacture position process is required. As a cooling medium, skin is used fig water or brine or the like. This cooling medium should remove the process heat from the production process and he therefore warms more or less. So it becomes warm gie transferred to the cooling medium, which then with suitable Means must either be released to the environment, or can be converted to useful energy using a heat exchanger.

Im ersteren Fall finden Kühltürme (Nutzung der Verdunstungs­ kälte), Freikühler mit und ohne Elektrolüfter (Konvektions­ kühlung), oder auch Kältemaschinen Anwendung. Im zweiten Fall werden in Abhängigkeit von den vorhandenen Temperaturdifferen­ zen entweder einfache Wärmetauscher oder auch Wärmepumpen verwendet. In jedem Fall wird zum Betrieb der Kühleinrichtun­ gen Elektroenergie benötigt, um die Pumpen, die Lüfter oder auch die Kompressoren der Kühlmaschinen bzw. der Wärmepumpen zu betreiben. Je nach der erforderlichen Kühlleistung kann der Bedarf an Elektroenergie sehr erheblich sein. Bei hohen Kühl­ mitteltemperaturen ist es relativ einfach, durch geeignete Wärmekopplung Nutzenergie zu erhalten. Sind die Kühlmittel­ temperaturen jedoch niedrig, beispielsweise unter 30°C, so läßt sich Nutzenergie nur mit Hilfe von Wärmepumpen gewinnen, was aber unwirtschaftlich und kostenintensiv ist. Wärmepumpen sind bekanntlich energetisch relativ ungünstig und erfordern im Verhältnis zur rückgewonnenen Wärmeenergie vergleichsweise hohen Energieeinsatz.In the former case there are cooling towers (use of the evaporation cold), free cooler with and without electric fan (convection cooling), or chillers application. In the second case are dependent on the existing temperature differences  zen either simple heat exchangers or heat pumps used. In any case, the cooling device is operated Electrical energy needed to run the pumps, the fans or also the compressors of the cooling machines or heat pumps to operate. Depending on the required cooling capacity, the Electrical energy needs can be very substantial. With high cooling medium temperatures, it is relatively easy to use suitable ones Heat coupling to obtain useful energy. Are the coolants temperatures, however, low, for example below 30 ° C, see above useful energy can only be obtained with the help of heat pumps, which is uneconomical and costly. Heat pumps are known to be relatively unfavorable energetically and require in comparison to the recovered thermal energy high energy input.

Das ganz allgemeine Ziel ist jedoch, den Energieeinsatz deut­ lich zu reduzieren und damit den Schadstoffausstoß, ganz be­ sonders die CO2-Emission und folglich die Umweltbelastung erheblich zu vermindern.The general goal, however, is to significantly reduce energy consumption and thus significantly reduce pollutant emissions, especially CO 2 emissions and consequently the environmental impact.

Beispielsweise wird in der kunststoffverarbeitenden Industrie der größte Teil der eingesetzten Elektroenergie in Wärme umge­ wandelt. Der Anteil dieser Wärme, der nicht durch Strahlung und Konvektion an die Umgebung abgegeben wird, muß durch ge­ zielte Kühlung (im Durchschnitt 50%) abgeführt werden. Dies ist notwendig, da ansonsten an Maschinen und Anlagen Schäden auftreten würden, die deren Zerstörung zur Folge hätten. Das hieße, daß technologische Prozesse nicht durchführbar wären.For example, in the plastics processing industry most of the electrical energy used is converted into heat changes. The proportion of this heat that is not due to radiation and convection is given to the environment by ge targeted cooling (50% on average). This is necessary because otherwise damage to machines and systems would occur, which would result in their destruction. The would mean that technological processes would not be feasible.

Deshalb werden zur Kühlung der Produktionsanlagen und der hergestellten Erzeugnisse Medien eingesetzt, die in der Regel mit Hilfe von Elektroenergie rückgekühlt werden. Das bedeutet, daß Energie aufgewendet wird, um Energie aus dem Fertigungs­ prozess zu ziehen. Da die Kühlmedien beispielsweise in der kunststoffverarbeitenden Industrie meistens ein Temperaturni­ veau von <= 30°C aufweisen, wird dieses Potenzial gegenwärtig bedingt durch das geringe Arbeitsvermögen unzureichend ge­ nutzt. Therefore, to cool the production facilities and the Manufactured products used media that usually be recooled with the help of electrical energy. That means, that energy is expended to energy from manufacturing process to draw. Because the cooling media in the plastic processing industry mostly a temperature ni have a level of <= 30 ° C, this potential is present insufficient due to the low work capacity uses.  

Zur Verringerung des Energieeinsatzes bei der Kühlung und somit zur Verringerung der Umweltbelastung mit CO2 wurde ver­ sucht, beispielsweise die Kühlkreisläufe nach Kaltwassertempe­ raturen aufzuteilen, oder eine Winterentlastung von Kälte­ maschinen durch den Einsatz von Freikühlern zu erreichen. Auch wurde versucht, das Grundwasser oder Uferfiltrat zur Kühlung heranzuziehen, was jedoch nicht an jedem Standort verfügbar ist und zum anderen besondere Sicherheitsvorkehrungen erfor­ derlich macht, um eine Verschmutzung des Grundwassers, auch jede zufällige, mit Sicherheit zu verhindern.To reduce the amount of energy used for cooling and thus to reduce the environmental impact of CO 2 , attempts were made to divide the cooling circuits according to cold water temperatures, for example, or to relieve the cooling machines in winter by using free coolers. Attempts have also been made to use the groundwater or bank filtrate for cooling, but this is not available at every location and, on the other hand, requires special safety precautions to prevent contamination of the groundwater, even accidental, with certainty.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Temperierung von Flüssigkeitskreisläufen, insbesondere von Niedertemperatur-Kühlkreisläufen mit einfachem Aufbau zu schaffen, die auf Dauer kostengünstig und wartungsarm betrie­ ben werden kann und bei welcher der Energieeinsatz erheblich verringert wird.The invention is therefore based on the object of an arrangement for tempering liquid circuits, in particular of Low-temperature cooling circuits with a simple structure create that is cost-effective and low-maintenance in the long run can be used and in which the use of energy is considerable is reduced.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Wärmetauscher in Form einer Erdsondenanlage mit einer Mehrzahl von im Abstand zueinander angeordneten und parallel oder in Reihe geschalteten Erdsonden ausgebildet ist, wobei die Erdsonden über Wärmebrücken unmittelbar mit dem umgebenden Erdreich bzw. Gestein in Verbindung stehen und daß die Erdson­ denanlage über einen Kühlflüssigkeitsspeicher mit dem Ver­ braucher gekoppelt ist.The problem underlying the invention is at an arrangement of the type mentioned solved in that the heat exchanger in the form of an earth probe system with a A plurality of spaced apart and parallel or earth probes connected in series, wherein the geothermal probes over thermal bridges directly with the surrounding one Soil or rock are connected and that the Erdson the system via a coolant reservoir with the Ver user is coupled.

Der besondere Vorteil einer solchen Lösung ist neben dem ein­ fachen Aufbau, der höheren Verfügbarkeit und der langen Le­ bensdauer besonders in den niedrigen Betriebskosten zu sehen. Durch den einfachen Aufbau steigt auch die Wartungsfreundlich­ keit, bzw. die Wartungskosten können reduziert werden. Aus dem erheblich reduzierten Energieverbrauch im Vergleich zu einer konventionellen Kühlanlage, der bis zu ca. 80% betragen kann, resultiert eine sehr gute Umweltverträglichkeit, so daß Pri­ märenergieträger geschont werden. The particular advantage of such a solution is besides the one fold structure, the higher availability and the long life Life can be seen especially in the low operating costs. The simple structure also increases the ease of maintenance speed or the maintenance costs can be reduced. From the significantly reduced energy consumption compared to one conventional cooling system, which can be up to approx. 80%, results in a very good environmental compatibility, so that Pri be conserved.  

Bevorzugt sind die Erdsonden bis in den untiefen Bereich ein­ gebracht und stehen mit dem umgebenden Erdreich oder Gestein in direkten Wärmekontakt. Die im Einzelfall zu realisierende Tiefe der Erdsonden bestimmt sich aus den geologischen Bedin­ gungen und aus der erforderlichen Kühlleistung.The geothermal probes are preferably in the shallow range brought and stand with the surrounding soil or rock in direct thermal contact. The one to be implemented in individual cases The depth of the earth probes is determined from the geological conditions conditions and from the required cooling capacity.

In einer Fortführung der Erfindung sind die Erdsonden in Boh­ rungen angeordnet, wobei der Zwischenraum zwischen dem Außen­ mantel der Erdsonde und dem umgebenden Felsen mit einer gut wärmeleitenden Füllmasse ausgefüllt ist. Auf diese Weise wird ein besonders guter Wärmekontakt erreicht. Bevorzugt ist die Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse etwa an die Wärmeleitfähig­ keit des umgebenden Felsens angepaßt, was am besten durch die Verwendung von dünnflüssigem Beton erreicht wird, der gleich­ zeitig das Bohrloch stabilisiert.In a continuation of the invention, the earth probes are in Boh stanchions arranged, the gap between the outside coat the earth probe and the surrounding rock with a well thermally conductive filling compound is filled. That way a particularly good thermal contact is achieved. The is preferred Thermal conductivity of the filling compound approximately to the thermal conductivity adapted to the surrounding rock, which is best explained by the Use of low-viscosity concrete is achieved, which is the same the borehole stabilized at an early stage.

Besonders kostengünstig können die Erdsonden aus Kunststoff­ rohren hergestellt werden. Derartige Erdsonden sind äußerst langlebig und besitzen eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit. Übliche Kunststoffrohre können beispielsweise eine Wärmeleit­ fähigkeit aufweisen, die der von Granit weitgehend entspricht.Plastic geothermal probes are particularly cost-effective tubes are manufactured. Such geothermal probes are extreme durable and have sufficient thermal conductivity. Conventional plastic pipes can, for example, conduct heat ability that largely corresponds to that of granite.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Materi­ al der Kunststoffrohre zur Vergrößerung der Wärmeleitfähigkeit Zuschlagstoffe enthalten. Damit läßt sich auf einfache Weise eine Anpassung an besondere geologische Bedingungen erreichen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Wärmeleit­ fähigkeit des umgebenen Erdreiches besonders gut ist.In a further embodiment of the invention, the material al the plastic pipes to increase the thermal conductivity Aggregates included. This can be done in a simple manner achieve adaptation to special geological conditions, which is particularly advantageous if the heat conduction ability of the surrounding soil is particularly good.

Um einen besonders einfachen und kostengünstigen Einbau der Erdsonden zu ermöglichen, bestehen diese aus einer vormontier­ ten U-rohrförmigen oder doppel U-rohrförmigen Anordnung, wobei die einzelnen Rohre in Abständen durch Abstandshalter mitein­ ander verbunden sind.To make the installation of the To enable geothermal probes, these consist of a pre-assembled th U-shaped or double U-shaped arrangement, wherein the individual pipes at intervals by spacers are connected.

In einer Variante können die Erdsonden auch aus mehreren koa­ xial ineinander angeordneten Kunststoffrohren bestehen, wobei die zu kühlende Kühlflüssigkeit im äußeren Ring abwärts und im inneren Rohr aufwärts geführt wird.In one variant, the geothermal probes can also consist of several koa xial nested plastic pipes, where the coolant to be cooled down in the outer ring and in  inner tube is led upwards.

Eine weitere Fortführung der Erfindung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flüssigkeitsspeicher aus wenigstens einem Kaltwasser- und wenigstens einem Warmwassertank besteht und daß der Kaltwasser- und der Warmwassertank unterirdisch oder überflur angeordnet sind.A further continuation of the invention is thereby characterized records that the liquid reservoir from at least one Cold water and at least one hot water tank exists and that the cold water and hot water tanks underground or are arranged above ground.

Bevorzugt bestehen die Tanks aus PE und sind somit besonders langlebig und kostengünstig, wobei der Kaltwasser- und der Warmwassertank direkt in das Erdreich versenkbar sind und in unmittelbarem Kontakt mit diesem stehen.The tanks are preferably made of PE and are therefore special durable and inexpensive, the cold water and the Hot water tank can be sunk directly into the ground and in be in direct contact with him.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind der Erd­ sondenanlage Freikühler zugeordnet, die bevorzugt temperatur­ gesteuert der Erdsondenanlage zuschaltbar sind.In a special embodiment of the invention, the earth probe system assigned to free cooler, the preferred temperature controlled the geothermal system can be switched on.

Weiterhin kann eine Zusatzkühlung mit einer Kältemaschine geringerer Leistung vorgesehen werden, mit deren Hilfe bei hohen sommerlichen Temperaturen die Kühlleistung der Erdson­ denanlage und des Freikühlers ergänzt werden kann.Additional cooling with a chiller can also be used lower power are provided with the help of high summer temperatures the cooling capacity of the Erdson system and the free cooler can be added.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein vom Verbraucher mit Warmwasser gespeister Warmwassertank vorgesehen ist, der mit der Erdsondenanlage und dem parallelgeschalteten Freikühler verbunden ist, daß das von der Erdsondenanlage und/oder dem Freikühler erzeugte Kalt­ wasser über Kaltwasserleitungen in einen Zwischenspeicher geleitet wird, der über eine Rohrleitung mit der Kältemaschine verbunden ist, daß die Kältemaschine mit einem Kaltwassertank verbunden ist, der über eine weitere Rohrleitung mit dem Ver­ braucher verbunden ist.A special embodiment of the invention is thereby characterized records that a consumer supplied with hot water Hot water tank is provided with the geothermal system and the parallel-connected free cooler is connected to that of the geothermal system and / or the free cooler generated cold water via cold water pipes to a temporary store is passed through a pipe to the chiller is connected that the chiller with a cold water tank is connected to the Ver user is connected.

Der Kaltwassertank ist zusätzlich mit einer Kaltwasserein­ speisung versehen, mit deren Hilfe Wasserverluste im Kühl­ kreislauf ausgeglichen werden können.The cold water tank is also equipped with a cold water supply, with the help of water losses in the cooling cycle can be balanced.

Um sicherzustellen, daß jeweils nur eine minimale elektrische Leistung installiert wird, sind der Erdsondenanlage, dem Frei­ kühler und der Kältemaschine jeweils eine separate Kühlmittel­ pumpe zugeordnet. Damit können die Pumpen exakt für die jewei­ lig benötigte Pumpleistung des jeweiligen Kühlkreislaufes ausgelegt werden.To ensure that only a minimal electrical  Power is installed are the geothermal probe system, the Frei cooler and the chiller each have a separate coolant assigned to pump. This means that the pumps can be used exactly for each lig required pump output of the respective cooling circuit be interpreted.

Weiterhin sind mehrere Sensoren, speziell Temperaturfühler vorgesehen, die jeweils im Zulauf des Warmwassertanks und des Kaltwassertanks angeordnet sind, die mit einer zentralen Steuereinheit verbunden sind und mit denen die Pumpen der jeweiligen Kühlkreisläufe bedarfsweise zugeschaltet werden können.There are also several sensors, especially temperature sensors provided, each in the inlet of the hot water tank and the Cold water tanks are arranged with a central Control unit are connected and with which the pumps of the respective cooling circuits can be switched on as required can.

Es ist zweckmäßig, sämtliche Rohrleitungen als Kunststoff­ rohrleitungen auszubilden, wodurch diese äußerst wartungsarm sind. Bei Verwendung von Metallrohren können sämtliche ober­ irdisch geführten Rohrleitungen, insbesondere wenn diese eine große Länge aufweisen, mit einer Wärmeisolierung versehen werden, um Temperatureinflüsse der Umgebung auszuschließen.It is advisable to use all pipes as plastic training pipelines, which makes them extremely low-maintenance are. When using metal pipes, all upper earth pipes, especially if this one have a large length, provided with thermal insulation to exclude temperature influences in the environment.

Zur weiteren Reduzierung des Energieverbrauches sollte die Kühlleistung der Erdsondenanlage ca. 80% der durchschnittlich benötigten Gesamtkühlleistung betragen, wobei die Vorlauf­ temperatur zwischen <= 14°C und die Rücklauftemperatur < 30°C speziell für Verarbeitungsprozesse der Kunststoffindustrie betragen sollte.To further reduce energy consumption, the Cooling capacity of the geothermal probe system approx. 80% of the average total cooling power required, the lead temperature between <= 14 ° C and the return temperature <30 ° C especially for processing processes in the plastics industry should be.

Mit einer entsprechenden Steuerung kann eine optimale Anpas­ sung der Kaltwassertemperatur an die jeweils geforderten tech­ nologischen Bedingungen gewährleistet werden.With an appropriate control, an optimal adjustment can be made the cold water temperature to the required tech biological conditions are guaranteed.

Einer unzulässigen bleibenden Erwärmung des Erdreiches kann vorgebeugt werden, wenn die Erdsondenanlage mit der leerlau­ fenden Freikühleranlage gekoppelt ist. Sinkt die Außentempera­ tur unter die erforderliche Rücklauftemperatur des Kühlmedi­ ums, kann der Freikühler automatisch die Wärmeabfuhr zumindest teilweise übernehmen. Dabei kommt es zur Entlastung des für die Kühlung genutzten Erdreiches oder des Gesteins. An inadmissible permanent warming of the soil can be prevented if the geothermal probe system with the Leerlau fenden free cooling system is coupled. The outside temperature drops below the required return temperature of the cooling medium um, the free cooler can automatically at least dissipate heat partially take over. This relieves the burden on the cooling of used soil or rock.  

Mit einer computergestützten Simulation wurde festgestellt, daß nach einer ca. 10jährigen Nutzungsdauer die langsame Er­ wärmung des Umfeldes der Erdsondenanlage bei entsprechender Fahrweise zum Stillstand kommt.Using a computer-aided simulation, it was determined that after about 10 years of use, the slow Er heating the environment of the geothermal probe system with appropriate Driving style comes to a standstill.

Da in der Regel die installierten Produktionskapazitäten ohne­ hin nicht ständig zu 100% genutzt werden, ist die bereits genannte Kombination der Erdsondenanlage mit einer kleinen Kältemaschine zweckmäßig, um Spitzenbelastungen auszugleichen. Wobei gleichzeitig die Aufwendungen für das Sondenfeld redu­ ziert werden können.As a rule, the installed production capacity without 100% of the time, is already combination of the geothermal probe system with a small one Chiller useful to compensate for peak loads. At the same time the expenses for the probe field reduced can be decorated.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Erd­ sondenanlage über einen Wärmetauscher an den Flüssigkeits­ kreislauf angekoppelt. Das bietet den besonderen Vorteil, daß bei einer Verschmutzung des Flüssigkeitskreislaufes, z. B. mit Öl, keinerlei Schadstoffe in das Erdreich gelangen können.In a special embodiment of the invention, the earth probe system via a heat exchanger on the liquid circuit coupled. This offers the particular advantage that in the event of contamination of the liquid circuit, e.g. B. with Oil, no pollutants can get into the ground.

Grundsätzlich ist ein derartiger Kühlkreislauf für Kühlzwecke beliebiger Produktionsprozesse im Niedertemperaturbereich geeignet, wo eine Ernergierückgewinnung infolge des geringen Arbeitsvermögens unwirtschaftlich ist. Es sind jedoch auch völlig andere Anwendungsfälle denkbar. So ist z. B. die Tempe­ rierung von Fahrbahnen, wie Brückenfahrbahnen oder Tiefgara­ geneinfahrten mit vergleichsweise geringem technischem Aufwand denkbar.Such a cooling circuit is basically for cooling purposes any production processes in the low temperature range suitable where an energy recovery due to the low Labor is uneconomical. However, there are also completely different applications are conceivable. So z. B. the tempe ration of lanes, such as bridge lanes or deep-freeze gene entries with comparatively little technical effort conceivable.

Die Erfindung soll nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention is intended to be explained in more detail below using exemplary embodiments are explained. Show in the accompanying drawings

Fig. 1 ein Beispiel für eine besonders einfache Variante eines erfindungsgemäßen Niedrigtemperatur-Kühlkreis­ laufes mit einer Erdsondenanlage, bei der die Erdson­ den durch das Erdreich und durch eine grundwasserfüh­ rende Gesteinsschicht reichen; Fig. 1 shows an example of a particularly simple variant of a low-temperature cooling circuit according to the invention with a geothermal system, in which the Erdson reach through the soil and through a groundwater-bearing rock layer;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufes nach Fig. 1, der mit einer Freikühl­ anlage ergänzt ist; Fig. 2 is a schematic representation of a cooling circuit according to the invention according to Figure 1, which is supplemented with a free cooling system.

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufes nach Fig. 2, der noch mit einer Kälte­ maschine ergänzt ist, die der Leistungsspitzenabdek­ kung dient; Fig. 3 is a schematic representation of a cooling circuit according to the invention according to Fig 2, which is supplemented with a refrigeration machine, which serves the power peak coverage;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufes entspechend Fig. 3, bei dem die An­ kopplung der Erdsondenanlage über einen Wärmetauscher erfolgt; und Fig. 4 is a schematic representation of a cooling circuit according to the invention corresponding to Figure 3, in which the coupling to the geothermal system takes place via a heat exchanger. and

Fig. 5 ein schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kühlkreislaufes nach Fig. 2, bei dem eine Wärmepumpe zum Betrieb einer Heizungsanlage vorgesehen ist. Fig. 5 is a schematic representation of a cooling circuit according to the invention according to Fig. 2, in which a heat pump is provided for operating a heating system.

Aus Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Temperierung eines Niedrigtemperatur-Kühlkreis­ laufes ersichtlich. Das Kernstück der Anordnung ist eine Erd­ sondenanlage 1, bestehend aus einer Vielzahl von parallel oder in Reihe geschalteten Erdsonden 2, die in das Erdreich 3 bzw. das Gestein 4 eingebracht sind. Die Tiefe, bis zu der die Erdsonden reichen und deren Anzahl bestimmt sich aus der zu installierenden Kühlleistung. Wobei zusätzlich die geologi­ schen und hydrogeologischen Bedingungen zu berücksichtigen sind. Wenn sich die Erdsonden 2 beispielsweise durch Grundwasser 5 erstrecken, so kann erheblich mehr Wärme in kurzer Zeit abgeführt werden, als über trockenes Gestein 4. Die im vorgesehenen Einsatzgebiet herrschenden geologischen und hydrogeologischen Bedingungen müssen auf jeden Fall zu­ nächst erkundet werden, bevor die Erdsondenanlage 1 dimensio­ niert werden kann.From Fig. 1, the schematic structure of an arrangement according to the invention for tempering a low-temperature cooling circuit is evident. The core of the arrangement is an earth probe system 1 , consisting of a plurality of earth probes 2 connected in parallel or in series, which are introduced into the soil 3 or the rock 4 . The depth to which the geothermal probes extend and their number is determined by the cooling capacity to be installed. The geological and hydrogeological conditions must also be taken into account. If the geothermal probes 2 extend through groundwater 5 , for example, significantly more heat can be dissipated in a short time than through dry rock 4 . In any case, the geological and hydrogeological conditions prevailing in the intended area of application must first be explored before the geothermal probe system 1 can be dimensioned.

Die Erdsondenanlage 1 ist weiterhin über eine Kaltwasserlei­ tung 6 mit einem Kaltwassertank 7 verbunden, der seinerseits über eine weitere Kaltwasserleitung 8 (Vorlauf) mit dem Ver­ braucher 9 verbunden ist. Unter Verbraucher 9 ist bei­ spielsweise ein beliebiger Herstellungsprozeß zu verstehen, bei dem die entstehende Prozeßwärme über einen Niedrigtempera­ tur-Kühlkreislauf abgeführt werden soll.The geothermal system 1 is also connected via a Kaltwasserlei device 6 to a cold water tank 7 , which in turn is connected to the consumer 9 via a further cold water pipe 8 (lead). Under consumer 9 is to be understood in any manufacturing process, for example, in which the process heat is to be dissipated via a low-temperature cooling circuit.

Das durch die Prozeßwärme erwärmte Wasser wird dann über eine Warmwasserleitung 10 (Rücklauf) zunächst in einen Warmwasser­ tank 11 geleitet und von dort über eine weitere Warmwasserlei­ tung 12 mittels einer Pumpe 13 in die Erdsondenanlage 1 ge­ drückt. Die Zuführung des Kaltwasseres zum Verbraucher erfolgt über eine mit der Kaltwasserleitung 8 verbundenen Pumpe 13'.The water heated by the process heat is then passed through a hot water pipe 10 (return) first into a hot water tank 11 and from there via a further warm water pipe 12 by means of a pump 13 into the geothermal system 1 . The cold water is supplied to the consumer via a pump 13 'connected to the cold water line 8 .

Ein derartiger Niedrigtemperatur-Kühlkreislauf kann äußerst kostengünstig betrieben werden und erfordert nur einen sehr geringen Wartungsaufwand, beispielsweise zur Kontrolle der Funktionsfähigkeit der Erdsondenanlage 1.Such a low-temperature cooling circuit can be operated at extremely low cost and requires very little maintenance, for example to check the functionality of the geothermal probe system 1 .

Die Erdsonden 2 können kostengünstig aus Kunststoffrohren hergestellt werden, wobei eine vormontierte U-rohrförmige, doppel-U-rohrförmige oder auch eine koaxiale Anordnung ein­ fach in ein Bohrloch eingeschoben werden kann. Um einen guten wärmekontakt insbesondere zum umgebenden Gestein 3 herzustel­ len, wird der Raum zwischen der Bohrlochwandung und der Erd­ sonde 2 mit einer dünnflüssigen betonartigen Masse verfüllt. Technologisch kann das derart erfolgen, daß die Erdsonde 2 bei der koaxialen Anordnung mit einem diese umgebenden Zusatzrohr in das Bohrloch eingebracht wird und durch das Zusatzrohr der dünnflüssige Beton eingefüllt wird und gleichzeitig das Zu­ satzrohr aus dem Bohrloch gezogen wird.The geothermal probes 2 can be produced inexpensively from plastic pipes, a pre-assembled U-tubular, double-U-tubular or also a coaxial arrangement can be simply inserted into a borehole. In order to produce good thermal contact, in particular with the surrounding rock 3 , the space between the borehole wall and the earth probe 2 is filled with a thin, liquid, concrete-like mass. Technologically, this can be done in such a way that the earth probe 2 is introduced into the borehole in the coaxial arrangement with an additional pipe surrounding it, and the thin concrete is filled in through the additional pipe and at the same time the additional pipe is pulled out of the borehole.

Im Falle der Verwendung der doppel-U-Rohr-Anordnung sind die vier Rohre in Abständen mit Abstandshaltern/Verbindungselemen­ ten (nicht dargestellt) versehen, wobei jeweils mittig eine Bohrung zur Aufnahme eines zentralen Zusatzrohres vorgesehen ist. Dieses zentrale Zusatzrohr dient zur Zuführung der dünn­ flüssigen betonartigen Masse und wird ebenfalls während des Verfüllens aus dem Bohrloch gezogen.In the case of using the double U-tube arrangement, the four tubes at intervals with spacers / connecting elements ten (not shown) provided, one in the middle Hole provided for receiving a central additional pipe is. This central additional tube is used to feed the thin liquid concrete-like mass and is also during the Backfilling pulled out of the borehole.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Temperierung eines Niedrig­ temperatur-Kühlkreislaufes, der um einen Freikühler 14 ergänzt ist. Der Freikühler 14 ist über Rohrleitungen 15 an den Warm­ wassertank 11 angeschlossen, wobei das zu kühlende Wasser mit einer Pumpe 16 durch den Freikühler 14 und von diesem über eine Rohrleitung 15' in den Kaltwassertank 7 gepumpt wird. Fig. 2 shows an arrangement for tempering a low-temperature cooling circuit, which is supplemented by a free cooler 14 . The free cooler 14 is connected via pipes 15 to the warm water tank 11 , the water to be cooled being pumped by a pump 16 through the free cooler 14 and from this via a pipe 15 'into the cold water tank 7 .

Durch den Einsatz dieses zusätzlichen Freikühlers 14 ist es möglich, die Erdsondenanlage 1 ab Außentemperaturen, die unter der Rücklauftemperatur liegen, zu entlasten, bzw. ab einer bestimmten Temperaturdifferenz zur geforderten Kaltwasser­ temperatur gänzlich abzuschalten.Through the use of this additional free cooler 14 , it is possible to relieve the geothermal probe system 1 from outside temperatures which are below the return temperature, or to switch off the temperature completely from a certain temperature difference to the required cold water.

Zum Ausgleich von Spitzenbelastungen kann entsprechend Fig. 3 eine Kältemaschine 17 geringer Leistung vorgesehen werden. Der grundsätzliche Aufbau des Niedrigtemperatur-Kühlkreislaufes entspricht dem nach Fig. 2, wobei hier noch zusätzlich ein Zwischenspeicher 18 vorgesehen ist, der über die Kaltwasser­ leitung 15' des Freikühlers 14 und die Kaltwasserleitung 6 der Erdsondenanlage 1 gespeist wird. Ausgangsseitig ist der Zwi­ schenspeicher 18 über eine Rohrleitung 19 und eine Pumpe 20 mit der Kältemaschine 17 gekoppelt. Das durch die Kältemaschi­ ne 17 im Bedarfsfall zusätzlich gekühlte Kühlwasser wird über eine Rohrleitung 21 in den Kaltwassertank 7 und von dort zum Verbraucher geleitet.To compensate for peak loads, a low-power refrigeration machine 17 can be provided in accordance with FIG. 3. The basic structure of the low-temperature cooling circuit corresponds to that of FIG. 2, with an intermediate store 18 being additionally provided here, which is fed via the cold water line 15 'of the free cooler 14 and the cold water line 6 of the geothermal system 1 . On the output side, the intermediate storage 18 is coupled to the refrigerator 17 via a pipeline 19 and a pump 20 . The additionally cooled by the Kältemaschi ne 17 if necessary cooling water is fed via a pipe 21 into the cold water tank 7 and from there to the consumer.

Wird die zusätzliche Kühlleistung der Kältemaschine 17 nicht benötigt, so kann das Wasser aus dem Zwischenspeicher 18 über die hydraulische Ausgleichsleitung 22 direkt in den Kaltwas­ sertank 7 geleitet werden. Zum Ausgleich von Kühlwasserverlu­ sten ist weiterhin noch eine Wassereinspeisung 23 vorgesehen. Durch clen Einsatz der Kältemaschine 17 ist es möglich, die Erdsondenanlage 1 für ca. 80% der durchschnittlich benötigten Kühlleistung auszulegen.If the additional cooling capacity of the refrigeration machine 17 is not required, the water from the intermediate store 18 can be passed directly into the cold water sertank 7 via the hydraulic compensation line 22 . To compensate for cooling water losses, a water feed 23 is still provided. By using the refrigeration machine 17 , it is possible to design the geothermal probe system 1 for approximately 80% of the average cooling capacity required.

Aus Fig. 4 geht ein Kühlkreislauf entsprechend Fig. 3 hervor, bei dem die Erdsondenanlage 1 über einen Wärmetauscher 25 angekoppelt ist. Da hier kein zusätzlicher Tank zum Volumen­ ausgleich vorgesehen ist, wird ein besonderes Ausdehnungsgefäß 26 benötigt. Der Anschluß des Wärmetauschers 25 an die Erdson­ denanlage 1 erfolgt primärseitig durch Einschaltung in die Kaltwasserleitung 6 und die Warmwasserleitung 12 und sekundär­ seitig durch Verbindung mit dem Zwischenspeicher 18 und dem Warmwassertank 11. Zusätzlich muß hier noch eine weitere Pumpe 24 auf der Primärseite des Wärmetauschers 25 vorgesehen wer­ den. Durch die Verwendung des Wärmetauschers 25 wird eine besonders hohe Betriebssicherheit und ein sehr guter Umwelt­ schutz erreicht. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn die Gefahr besteht, daß der Kühlkreislauf z. B. mit Öl kontaminiert werden kann. Es versteht sich, daß der Wärmetauscher 25 selbstverständlich auch an anderer Stelle angeordnet werden kann. So ist es beispielsweise auch möglich, diesen in die Warmwasserleitung 10 und die Kaltwasserleitung 8 zwischen­ zuschalten.From Fig. 4, a cooling circuit is shown in FIG. 3 shown, wherein the ground probe 1 is coupled via a heat exchanger 25. Since no additional tank for volume compensation is provided here, a special expansion vessel 26 is required. The connection of the heat exchanger 25 to the Erdson denanlage 1 takes place on the primary side by switching on the cold water line 6 and the hot water line 12 and on the secondary side by connection to the intermediate storage 18 and the hot water tank 11 . In addition, a further pump 24 must be provided on the primary side of the heat exchanger 25 who the. By using the heat exchanger 25 , a particularly high level of operational safety and very good environmental protection are achieved. This is particularly important when there is a risk that the cooling circuit z. B. can be contaminated with oil. It goes without saying that the heat exchanger 25 can of course also be arranged elsewhere. So it is also possible, for example, to connect it between the hot water pipe 10 and the cold water pipe 8 .

Fig. 5 zeigt eine Ergänzung der Kühlanlage, bei der die Erd­ sondenanlage 1 zusätzlich mit einer Wärmepumpe 27 ausgestattet ist. Die Wärmepumpe 27 ist durch Dreiwegeventile 28, 29 an die Kaltwasserleitung 6 und die Warmwasserleitung 12 angeschlos­ sen. Um den erforderlichen Wasserkreislauf auf der Sekundär­ seite zu erreichen, ist eine weitere Pumpe 30 vorgesehen. Weiterhin ist noch ein Druckausgleichsgefäß 31 an die Zulei­ tung 32 angeschlossen, um die nötige Betriebssicherheit auch bei zufälligen Druckstößen zu gewährleisten. Die Wärmepumpe 27 kann mit einem Heizkreislauf verbunden werden, so daß während der Zeiten, in denen die Erdsondenanlage 1 nicht benötigt wird, bzw. abgeschaltet ist, eine Umschaltung auf Heizen er­ folgen kann. Das hat den besonderen Vorteil, daß im Winter die dem Gestein zugeführte Wärmeenergie wieder rückgewonnen werden kann. Das bedeutet aber auch, daß dadurch eine übermäßigen Erwärmung des Gesteines verhindert werden kann. Fig. 5 shows a supplement to the cooling system, in which the earth probe system 1 is additionally equipped with a heat pump 27 . The heat pump 27 is ruled out by three-way valves 28 , 29 to the cold water line 6 and the hot water line 12 . In order to achieve the required water cycle on the secondary side, a further pump 30 is provided. Furthermore, a pressure compensation vessel 31 is connected to the supply line 32 in order to ensure the necessary operational reliability even in the event of accidental pressure surges. The heat pump 27 can be connected to a heating circuit, so that during the times when the geothermal probe system 1 is not required or is switched off, it can follow a switch to heating. This has the particular advantage that the thermal energy supplied to the rock can be recovered in winter. However, this also means that excessive heating of the rock can be prevented.

Die Leistung einer erfindungsgemäßen Erdsondenanlage wird im wesentlichen vom Energietransport im Erdreich oder im Gestein bestimmt. Dieser Energietransport wird beeinflußt von der Grundwassermächtigkeit, der Grundwasserfließgeschwindigkeit und insbesondere von der Wärmeleitfähigkeit des umgebenden Gesteins. Die Fließgeschwindigkeit von Grundwasser liegt in der Regel zwischen wenigen Metern im Jahr und 0,1 m/sek. Aus dieser Tatsache ergibt sich, daß der für die Erdsondenher­ stellung verwendete Werkstoff bezüglich der Wärmeleitfähigkeit in der Regel nicht leistungsbestimmend für die Erdsondenanlage ist.The performance of a geothermal probe system according to the invention essentially from the energy transport in the ground or in the rock certainly. This energy transport is influenced by the Groundwater thickness, the groundwater flow rate and especially the thermal conductivity of the surrounding one Rock. The flow rate of groundwater is in  usually between a few meters a year and 0.1 m / sec. Out from this fact it follows that for the geothermal probes position used material with regard to thermal conductivity usually not determining the performance of the geothermal system is.

Sämtliche Tanks 7, 11 und der Zwischenspeicher 18 können aus handelsüblichem PE hergestellt werden, was beispielsweise durch Blasen besonders kostengünstig erfolgen kann. Selbstver­ ständlich können die Tanks auch aus anderen Materialien, wie z. B. PVC durch Kunststoffschweißen oder auch aus Edelstahl gefertigt werden.All tanks 7 , 11 and the intermediate storage 18 can be manufactured from commercially available PE, which can be done particularly inexpensively, for example, by blowing. Of course, the tanks can also be made of other materials, such as. B. PVC by plastic welding or made of stainless steel.

Für die Sicherheit der Gesamtanlage ist es wichtig, daß bei der Verwendung mehrerer Tanks 7, 11, 18 diese über hydrau­ lische Ausgleichsleitungen 22 miteinander verbunden sind.For the safety of the overall system, it is important that when several tanks 7 , 11 , 18 are used, these are connected to one another via hydraulic compensation lines 22 .

Weiterhin besteht die Möglichkeit, anstelle mehrere Tanks mit unterschiedlicher Funktion einen einzigen Tank zu verwenden, der funktionell aufgeteilt ist. So könnten der Kaltwassertank 7 und der Warmwassertank 11 zu einem einzigen Tank zusammenge­ faßt werden, indem das kalte und das warme Wasser vertikal geschichtet eingebracht werden oder bei dem eine horizontale Teilung durch eine Schottwand erfolgt. In letzterem Fall ist die Schottwand im Bodenbereich des Tanks mit einer Öffnung zwecks des erforderlichen hydraulischen Ausgleichs versehen.It is also possible to use a single tank that is functionally divided instead of several tanks with different functions. Thus, the cold water tank 7 and the hot water tank 11 could be combined to form a single tank by introducing the cold and warm water in layers or in which there is a horizontal division through a bulkhead. In the latter case, the bulkhead in the bottom area of the tank is provided with an opening for the necessary hydraulic compensation.

Darüberhinaus besteht die Möglichkeit, die Gesamtanlage als geschlossenes System aufzubauen, d. h. die Tanks sind voll­ ständig geschlossen, wodurch eine zufällige Verunreinigung des Wassers und eine Luftsauerstoffanreicherung verhindert werden kann.In addition, there is the possibility of the entire system as build a closed system, d. H. the tanks are full constantly closed, causing accidental contamination of the Water and atmospheric oxygenation can be prevented can.

In jedem Fall ist es sinnvoll, die Speiseleitungen, also die Leitungen, mit denen der jeweilige Tank gefüllt wird, so lang auszulegen, daß diese in jedem Fall vollständig in das Wasser eintaucht. Damit wird eine sonst erfolgende Anreicherung des Wassers mit Sauerstoff verhindert. In any case, it makes sense to use the feed lines Lines with which the respective tank is filled, as long interpret that in any case completely into the water immersed. This will result in an enrichment of the Prevents water with oxygen.  

Um die Energieeinsparung durch einen erfindungsgemäßen Kühl­ kreislauf zu verdeutlichen, wurde eine herkömmliche 200 kw Kühlanlage mit einer erfindungsgemäßen Kühlanlage verglichen. Weitere Randbedingungen sind ein Strompreis von 11 Pf./kwh und eine Wärmeleistung der doppel-U-rohrförmigen Erdsonde von 35 W/m.In order to save energy through a cooling according to the invention To clarify the cycle, a conventional 200 kw Cooling system compared with a cooling system according to the invention. Further boundary conditions are an electricity price of 11 Pf./kwh and a thermal output of the double U-shaped earth probe of 35 W / m.

Das Ergebnis zeigt nachfolgende Tabelle:
The result is shown in the following table:

BezugszeichenlisteReference list

11

Erdsondenanlage
Geothermal system

22nd

Erdsonde
Earth probe

33rd

Erdreich
soil

44th

Gestein
rock

55

Grundwasser
Groundwater

66

Kaltwasserleitung
Cold water pipe

77

Kaltwassertank
Cold water tank

88th

Kaltwasserleitung
Cold water pipe

99

Verbraucher
consumer

1010th

Warmwasserleitung
Hot water pipe

1111

Warmwassertank
Hot water tank

1212th

Warmwasserleitung
Hot water pipe

1313

Pumpe
pump

1313

' Pumpe
'Pump

1414

Freikühler
Free cooler

1515

Rohrleitung
Pipeline

1616

Pumpe
pump

1717th

Kältemaschine
Chiller

1818th

Zwischenspeicher
Cache

1919th

Rohrleitung
Pipeline

2020th

Pumpe
pump

2121

Rohrleitung
Pipeline

2222

hydraulischer Druckausgleich
hydraulic pressure equalization

2323

Wassereinspeisung
Water supply

2424th

Pumpe
pump

2525th

Wärmetauscher
Heat exchanger

2626

Ausdehnungsgefäß
Expansion tank

2727

Wärmepumpe
Heat pump

2828

Dreiwegeventil
Three-way valve

2929

Dreiwegeventil
Three-way valve

3030th

Pumpe
pump

3131

Druckausgleichsgefäß
Pressure compensation vessel

3232

Zuleitung
Supply

Claims (24)

1. Anordnung zur Temperierung von Flüssigkeitskreisläufen, insbesondere von Niedrigtemperatur-Kühlkreisläufen, ent­ haltend eine Einrichtung zur Bevorratung einer Kühlflüs­ sigkeit, die über Rohrleitungen mit den zu kühlenden Ein­ richtungen (Verbraucher) einerseits und mit wenigstens einem Wärmetauscher andererseits, einen Flüssigkeitskreis­ lauf bildend, verbunden ist, sowie Pumpen zur Umwälzung der Kühlflüssigkeit, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wärmetauscher in Form einer Erd­ sondenanlage (1) mit einer Mehrzahl von im Abstand zuein­ ander angeordneten und parallel- bzw. in Reihe geschalte­ ten Erdsonden (2) ausgebildet ist, wobei die Erdsonden (2) unmittelbar mit dem umgebenden Erdreich (3) bzw. Gestein (4) in Verbindung stehen und daß die Erdsondenanlage über einen Kühlflüssigkeitsspeicher mit dem Verbraucher (9) gekoppelt ist.1. Arrangement for the tempering of liquid circuits, in particular of low-temperature cooling circuits, containing a device for storing a cooling liquid, which is connected via pipes to the devices to be cooled (consumer) on the one hand and with at least one heat exchanger on the other, forming a liquid circuit is, and pumps for circulating the cooling liquid, characterized in that the heat exchanger in the form of an earth probe system ( 1 ) is formed with a plurality of spaced mutually spaced and parallel or in series switched ge probe ( 2 ), wherein the geothermal probes ( 2 ) are directly connected to the surrounding earth ( 3 ) or rock ( 4 ) and that the geothermal probe system is coupled to the consumer ( 9 ) via a coolant reservoir. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erdsonden (2) bis in den untiefen Bereich reichen und mit dem umgebenden Erdreich (3) oder Gestein (4) in direkten Wärmekontakt stehen. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the earth probes ( 2 ) extend into the shallow area and are in direct thermal contact with the surrounding soil ( 3 ) or rock ( 4 ). 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erdsonden (2) in Erdbohrungen angeordnet sind, wobei der Zwischenraum zwischen dem Au­ ßenmantel der Erdsonde (2) und dem umgebenden Gestein (4) mit einer gut wärmeleitenden Füllmasse ausgefüllt ist.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the geothermal probes ( 2 ) are arranged in earth bores, the space between the outer jacket of the geothermal probe ( 2 ) and the surrounding rock ( 4 ) is filled with a good heat-conducting filler. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wärmeleitfähigkeit der Füllmasse etwa der Wärmeleitfähigkeit des umgebenden Gesteins (4) angepaßt ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the thermal conductivity of the filling compound is adapted approximately to the thermal conductivity of the surrounding rock ( 4 ). 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Füllmasse ein dünnflüssiges be­ tonartiges Material ist.5. Arrangement according to claim 4, characterized records that the filling compound be a thin is clay-like material. 6. Anordnung nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erdsonden (2) aus Kunststoffrohren bestehen.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the geothermal probes ( 2 ) consist of plastic pipes. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Material der Kunststoffrohre Zu­ schlagstoffe zur Vergrößerung der Wärmeleitfähigkeit ent­ hält.7. Arrangement according to claim 6, characterized records that the material of the plastic pipes Impact to increase the thermal conductivity ent holds. 8. Anordnung nach Anspruch 6 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erdsondenanlage (1) aus einer vormontierten u-rohrförmigen oder einer doppel u- rohrförmigen Anordnung besteht, wobei die einzelnen Rohre in Abständen durch Abstandshalter miteinander verbunden sind.8. Arrangement according to claim 6 and 7, characterized in that the geothermal probe system ( 1 ) consists of a pre-assembled u-tubular or a double u-tubular arrangement, the individual tubes being connected at intervals by spacers. 9. Anordnung nach Anspruch 6 und 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erdsonden (2) aus mehre­ ren koaxial zueinander angeordneten Kunststoffrohren be­ stehen, wobei die zu kühlende Kühlflüssigkeit im äußeren Ring abwärts und im inneren Rohr aufwärts geführt wird. 9. Arrangement according to claim 6 and 7, characterized in that the geothermal probes ( 2 ) from several ren coaxially arranged plastic tubes are available, the cooling liquid to be cooled down in the outer ring and out in the inner tube. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspeicher aus wenigstens einem Kaltwasser- und wenigstens einem Warmwassertank (7, 11) besteht und daß der Kaltwasser- und der Warmwassertank (7, 11) unterirdisch sowie überflur angeordnet sind.10. Arrangement according to one of claims 1 to 9, characterized in that the liquid reservoir consists of at least one cold water and at least one hot water tank ( 7 , 11 ) and that the cold water and hot water tanks ( 7 , 11 ) are arranged underground and above ground . 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tanks (7; 11) aus PE bestehen.11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the tanks ( 7 ; 11 ) consist of PE. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kalt­ wasser- und der Warmwassertank (7, 11) direkt im Erdreich (3) versenkt sind und in unmittelbarem Kontakt mit diesem stehen.12. Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the cold water and the hot water tank ( 7 , 11 ) are sunk directly into the ground ( 3 ) and are in direct contact with it. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Erdsonden­ anlage Freikühler (14) zugeordnet sind.13. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the geothermal system free cooler ( 14 ) are assigned. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Freikühler (14) temperaturgesteu­ ert der Erdsondenanlage (1) zuschaltbar sind.14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the free cooler ( 14 ) temperature control ert the geothermal system ( 1 ) can be switched on. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Zusatzküh­ lung eine Kältemaschine (17) geringerer Leistung vorgese­ hen ist.15. Arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that for the additional cooling a chiller ( 17 ) of lower power is vorgese hen. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß ein vom ver­ braucher (9) mit Warmwasser gespeister Warmwassertank (11) vorgesehen ist, der mit der Erdsondenanlage (1) und dem parallelgeschalteten Freikühler (14) verbunden ist, daß das von der Erdsondenanlage und/oder dem Freikühler er­ zeugte Kaltwasser über Kaltwasserleitungen (6, 15') in einen Zwischenspeicher (18) geleitet wird, der über eine Rohrleitung (19) mit der Kältemaschine (17) verbunden ist, daß die Kältemaschine (17) mit dem Kaltwassertank (7) verbunden ist, der über eine weitere Rohrleitung (8) mit dem Verbraucher (9) verbunden ist.16. Arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that a hot water tank ( 11 ) supplied by the consumer ( 9 ) with hot water is provided, which is connected to the geothermal system ( 1 ) and the parallel-connected free cooler ( 14 ), that the he generated by the geothermal probe system and / or the free cooler cold water via cold water pipes ( 6 , 15 ') in an intermediate storage ( 18 ) which is connected via a pipe ( 19 ) to the refrigerator ( 17 ) that the refrigerator ( 17 ) is connected to the cold water tank ( 7 ), which is connected to the consumer ( 9 ) via a further pipe ( 8 ). 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kaltwas­ sertank (7) mit einer Kaltwassereinspeisung (23) versehen ist.17. Arrangement according to one of claims 1 to 16, characterized in that the Kaltwas sertank ( 7 ) is provided with a cold water feed ( 23 ). 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der Erdsonden­ anlage (1), dem Freikühler (14) und der Kältemaschine (17) jeweils eine Kühlmittelpumpe (13, 16, 19) zugeordnet ist.18. Arrangement according to one of claims 1 to 17, characterized in that the geothermal system ( 1 ), the free cooler ( 14 ) and the refrigerator ( 17 ) each have a coolant pump ( 13 , 16 , 19 ) is assigned. 19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß im Zulauf des Warmwassertanks (11) und des Kaltwassertanks (7) jeweils ein Temperaturfühler angeordnet ist, der mit einer zen­ tralen Steuereinheit verbunden ist.19. Arrangement according to one of claims 1 to 18, characterized in that a temperature sensor is arranged in the inlet of the hot water tank ( 11 ) and the cold water tank ( 7 ), which is connected to a central control unit. 20. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kühllei­ stung der Erdsondenanlage (1) ca. 80% der benötigten Gesamtkühlleistung beträgt.20. Arrangement according to one of claims 1 to 19, characterized in that the Kühllei stung the geothermal system ( 1 ) is approximately 80% of the total cooling capacity required. 21. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorlauf­ temperatur (Kaltwassertemperatur) zwischen <= 14 liegt.21. Arrangement according to one of claims 1 to 20, there characterized by that the lead temperature (cold water temperature) is between <= 14. 22. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rücklauf­ temperatur (Warmwassertemperatur) < 30°C beträgt.22. Arrangement according to one of claims 1 to 21, there characterized by that the return temperature (hot water temperature) is <30 ° C. 23. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erdsonden­ anlage (1) über einen Wärmetauscher (25) an den Flüssig­ keitskreislauf angekoppelt ist. 23. Arrangement according to one of claims 1 to 22, characterized in that the geothermal system ( 1 ) via a heat exchanger ( 25 ) is coupled to the liquid speed circuit. 24. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, da­ durch gekennzeichnet, daß die Erdson­ denanlage (1), die in den Sommermonaten primär der Kühlung dient, während der Heizperiode über eine Wärmepumpenanlage (27) die Geothermie für Heizzwecke nutzt.24. Arrangement according to one of claims 1 to 23, characterized in that the Erdson denanlage ( 1 ), which serves primarily for cooling in the summer months, uses geothermal energy for heating purposes during the heating period via a heat pump system ( 27 ).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT351708B (en) * 1974-11-27 1979-08-10 Eichsteininger Franz DEVICE FOR STORAGE OF HEAT RECOVERED FROM THE SOLAR ENERGY OR INDUSTRIAL WASTE HEAT IN GROUND ZONES NEAR THE SURFACE
DE3018337A1 (en) * 1979-05-18 1980-11-27 Svenska Flaektfabriken Ab ABSORBER TO EXCHANGE HEAT WITH EARTH
DE3016456A1 (en) * 1980-04-29 1981-11-19 Heinrich 8206 Götting Gruber Underground heat extraction cycle for central heating - uses spiked tubes containing water circulating tube, under insulating and waterproof layers
DE19640093A1 (en) * 1996-09-28 1998-04-09 Kluge Rohrleitungsanlagenbau Z Network of buried pipes acting as heat-exchanger

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3312329A1 (en) * 1983-04-06 1984-10-11 Georg Dr. 2111 Handeloh Schultze Ground heat store

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT351708B (en) * 1974-11-27 1979-08-10 Eichsteininger Franz DEVICE FOR STORAGE OF HEAT RECOVERED FROM THE SOLAR ENERGY OR INDUSTRIAL WASTE HEAT IN GROUND ZONES NEAR THE SURFACE
DE3018337A1 (en) * 1979-05-18 1980-11-27 Svenska Flaektfabriken Ab ABSORBER TO EXCHANGE HEAT WITH EARTH
DE3016456A1 (en) * 1980-04-29 1981-11-19 Heinrich 8206 Götting Gruber Underground heat extraction cycle for central heating - uses spiked tubes containing water circulating tube, under insulating and waterproof layers
DE19640093A1 (en) * 1996-09-28 1998-04-09 Kluge Rohrleitungsanlagenbau Z Network of buried pipes acting as heat-exchanger

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