DE202004014113U1 - Concrete pile foundation for absorbing geothermal energy, contains corrugated sleeve pipe - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Beton-Fundierungselement eines Bauwerks, wobei zur Ausbildung des Beton-Fundierungselements als Energieabsorber ein Hüllrohr in einem Betonkörper des Beton-Fundierungselements angeordnet ist und innerhalb des Hüllrohrs ein Innenrohr verläuft, wobei der Ringraum zwischen dem Hüllrohr und dem Innenrohr und der Innenraum des Innenrohrs Leitungen für ein Wärmeträgermedium bilden.The Invention relates to a concrete foundation element of a building, being used to form the concrete foundation element as an energy absorber a cladding tube in a concrete body of the concrete foundation element is arranged and within the cladding tube an inner tube runs, the annular space between the cladding tube and the inner tube and the interior of the inner tube form lines for a heat transfer medium.
Der Begriff "Energieabsorber" wird für Einrichtungen zur Aufnahme und/oder Abgabe von thermischer Energie verwendet. Darunter fallen beispielsweise Energiepfähle, usw. Solche Energieabsorber werden auch als Erdwärmesonden bezeichnet.The Term "energy absorber" is used for facilities used to absorb and / or release thermal energy. This includes, for example, energy piles, etc. Such energy absorbers are also called geothermal probes designated.
Es sind Energieabsorber (Erdwärmesonden) bekannt, die zur Ausbildung eines Wärmetauschers formsteife Rohre verwenden, welche in ein Bohrloch im Erdreich eingesetzt und mit einer Ausgussmasse zur Herstellung eines wärmeleitenden Kontakts mit dem Erdreich vergossen werden. Es ist hierbei bekannt Rohrpaare einzusetzen, die an ihrem unteren Ende einen Verbindungsbogen bzw. ein Verbindungsstück aufweisen. Das eine Rohr bildet die Zuleitung, das andere Rohr die Rückleitung. Es können in einem Bohrloch auch mehrere Rohrpaare zum Einsatz kommen, die an ihrem unteren Ende ein oder mehrere Formstücke als Verbindungselement aufweisen.It energy absorbers (geothermal probes) are known, the dimensionally stable to form a heat exchanger Use pipes that are inserted into a borehole in the ground and with a pouring compound to make a thermally conductive contact with the Soil to be shed. It is known to use pairs of pipes here, which have a connecting bend or a connecting piece at their lower end. One pipe forms the supply line, the other pipe the return line. It can be in several pairs of pipes are used in a borehole their lower end one or more fittings as a connecting element exhibit.
Weiters
wurden bei derartigen Energieabsorbern auch bereits koaxial ineinanderliegend
angeordnete formsteife Rohre eingesetzt. Das äußere Rohr ist hierbei an seinem
unteren Ende geschlossen und der Ringraum zwischen dem äußeren Rohr
und dem inneren Rohr bildet die Zuleitung, während der Innenraum des innenliegenden
Rohrs die Rückleitung
für das
Wärmeträgermedium
bildet. Ein Energieabsorber dieser Art ist beispielsweise aus der
Bei einem anderen Typ von Energieabsorbern werden Beton-Fundierungselemente von Bauwerken als Energieabsorber ausgebildet. Es kann sich hierbei um vorgefertigte Fundierungselemente handeln, die direkt in das Erdreich eingeschlagen werden, ohne dass zuvor ein Bohrloch ausgebildet wird. Die Beton-Fundierungselemente weisen einen Betonkörper mit einem inneren Hohlraum auf, in welche Rohre als Zu- bzw. Ableitung für das Wärmeträgermedium eingebracht werden. Es ist auch bereits eine Ausbildung bekannt geworden, bei der der Ringraum zwischen der Wand des Fundierungselements und einem Innenrohr als Zuleitung und der Innenraum des Innenrohrs als Rückleitung dient.at Another type of energy absorber are concrete foundation elements trained as energy absorber by buildings. It can do this are ready-made foundation elements that directly into the Soil can be hammered in without first forming a borehole. The concrete foundation elements have a concrete body an inner cavity, into which pipes as supply or discharge for the Heat transfer medium be introduced. Training is already known in which the annular space between the wall of the foundation element and an inner tube as a feed line and the interior of the inner tube as return serves.
Ein
als Energieabsorber ausgebildetes Fundierungselement der eingangs
genannten Art ist beispielsweise aus einem der in der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Energieabsorber der eingangs genannten Art bereitzustellen, der einen hohen Wärmeübergang aufweist. Erfindungsgemäß gelingt dies durch einen Energieabsorber mit den Merkmalen des Anspruchs 1.task The invention is an improved energy absorber at the beginning provide mentioned type, which has a high heat transfer. Successful according to the invention this by means of an energy absorber with the features of claim 1.
Durch die erfindungsgemäße Wellung des mindestens einen Hüllrohrs wird die Formsteifigkeit der Rohrwandung erhöht. Dies ermöglicht es, die Wandstärke vergleichsweise gering zu halten. Im Weiteren wird durch die Wellung des Hüllrohres die Oberfläche vergrößert. Die geringere Wandstärke und die größere Oberfläche bewirken beide verbesserte Werte für den Wärmedurchgang und Wärmeübergang.By the curl according to the invention of the at least one cladding tube the stiffness of the pipe wall is increased. This enables the wall thickness to keep comparatively low. Furthermore, due to the corrugation of the cladding tube the surface increased. The reduced wall thickness and effect the larger surface both improved values for the heat transfer and heat transfer.
Weiters können sich beim Durchfluss des Wärmeträgermediums durch den Ringraum zwischen dem Hüllrohr und dem Innenrohr durch die Wellung des Hüllrohrs vorteilhafterweise lokale Mikroturbulenzen an der Innenfläche des Wellrohrs bilden. Diese Mikroturbulenzen begünstigen die Wärmeübertragung von der Innenfläche des Wellrohrs in das Wärmeträgermedium zusätzlich.Furthermore, can the flow of the heat transfer medium through the annular space between the cladding tube and the inner tube the corrugation of the cladding tube advantageously local microturbulence on the inner surface of the Form corrugated tube. These microturbulences favor heat transfer from the inner surface of the corrugated pipe into the heat transfer medium additionally.
Vorteilhafterweise kann durch die erfindungsgemäße gewellte Ausbildung des Hüllrohrs dieses mit einer ausreichenden Biegbarkeit ausgebildet werden, sodass es zusammen mit dem ebenfalls eine ausreichende Biegbarkeit aufweisenden. Innenrohr zusammenrollbar ist. Insgesamt kann dadurch das Leitungssystem einerseits zur Lagerung andererseits für ihren Transport auf die Baustelle zu einer Rolle bzw. zu einem Wickel aufgerollt werden (d. h. es werden mehrere Windungen gebildet). Es werden dadurch die Lagerung und der Transport des fertiggestellten Leitungssystems ermöglicht. Die Montagearbeit und Montagezeit auf der Baustelle können dadurch deutlich reduziert werden und die Fertigstellung und Prüfung des Leitungssystems kann in einem Fachbetrieb in Serienfertigung erfolgen, wobei auch die Qualitätssicherung wesentlich verbessert ist.Advantageously, the corrugated design of the cladding tube according to the invention allows it to be designed with sufficient bendability, so that it, together with the one which also has sufficient bendability. Inner tube can be rolled up. Overall, the line system can be rolled up for storage on the one hand and for its transport to the construction site to form a roll or a coil (ie several turns are formed). This enables the storage and transportation of the completed piping system. The assembly work and assembly time on site can be there through significantly reduced and the completion and testing of the piping system can take place in a specialist company in series production, whereby the quality assurance is also significantly improved.
Vorzugsweise ist das Hüllrohr abgesehen von einem oder mehreren Abschnitten, deren Längen weniger als 2m betragen, über seine gesamte Länge als Wellrohr ausgebildet.Preferably is the cladding tube apart from one or more sections, their lengths are less than 2m, about its entire length designed as a corrugated tube.
Ein erfindungsgemäßes Beton-Fundierungselement kann einen vorgefertigten Betonkörper mit mindestens einem nach oben offenen Hohlraum aufweisen, in welchen das das Hüllrohr und das Innenrohr umfassende Leitungssystem eingeführt wird, worauf der Zwischenraum zwischen dem Leitungssystem und der Wand des Hohlraumes mit einer volumsbeständigen und gut wärmeleitenden Ausgussmasse eingefüllt wird. Das Einsetzen des Leitungssystems in den Betonkörper kann hierbei erfolgen, nachdem der Betonkörper in den Boden eingerammt worden ist, um eine Beschädigung des Leitungssystems durch die Rammbeanspruchung zu verhindern. Insbesondere wenn es sich nicht um ein in den Boden einzurammendes Beton-Fundierungselement sondern um ein versetztes Beton-Fundierungselement handelt, kann das Leitungssystem auch bereits, bevor das Beton-Fundierungselement in den Boden eingebracht worden ist, in den Betonkörper eingesetzt worden sein.On inventive concrete foundation element can be a prefabricated concrete body with at least one cavity open at the top, in which this is the cladding tube and the pipe system comprising the inner pipe is inserted, whereupon the space between the pipe system and the wall of the cavity with a volume stable and good thermal conductivity Poured pouring compound becomes. The pipe system can be inserted into the concrete body This is done after the concrete body has been driven into the ground is to damage to prevent the pipe system from being driven by the ram. In particular if it is not a concrete foundation element to be driven into the ground, but around an offset concrete foundation element acts, the pipe system can even before the concrete foundation element has been placed in the ground, used in the concrete body have been.
Ein erfindungsgemäßes Beton-Fundierungselement kann auch in der Weise ausgebildet sein, dass der Betonkörper des Beton-Fundierungselements durch Ortbeton ausgebildet ist, in den das mindestens eine Hüllrohr eingegossen ist. Hierbei kann das mindestens eine Hüllrohr an Armierungsteilen des Betonkörpers befestigt sein.On inventive concrete foundation element can also be designed in such a way that the concrete body of the Concrete foundation element is formed by in-situ concrete in the the at least one cladding tube is poured. Here, the at least one cladding tube Reinforcing parts of the concrete body be attached.
Die Begriffe "Wellrohr", "Wellung" und "gewellt" werden in der vorliegenden Anmeldung in einem breiten Sinn verwendet, derart, dass alle sich in Längsrichtung wiederholenden Durchmesseränderungen des Hüllrohrs, bei welchen die Periodenlänge klein im Vergleich zur Länge des gewellten Abschnitts des Hüllrohres ist, fallen sollen. Neben sinusförmigen oder anderen bogenförmigen Wellungen sind somit beispielsweise auch trapez-, dreieck- oder rechteckartige Wellungen mit eingeschlossen.The Terms "corrugated pipe", "corrugation" and "corrugated" are used in the present Registration used in a broad sense, such that everyone is longitudinal repetitive changes in diameter the cladding tube, where the period length is small compared to the length of the corrugated section of the cladding tube is to fall. In addition to sinusoidal or other arcuate Corrugations are, for example, trapezoidal, triangular or rectangular Curls included.
Die Begriffe "oben" und "unten" sind auf die Einbaulage des Energieabsorbers bezogen.The Terms "top" and "bottom" refer to the installation position related to the energy absorber.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:Further Advantages and details of the invention are described below the accompanying drawing explained. In this show:
Die Figuren weisen unterschiedliche Maßstäbe auf.The Figures have different scales.
Ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Beton-Fundierungselements,
welches hier in Form eines Gründungspfahls
ausgebildet ist, ist in den
Ein
oberster Abschnitt des Hüllrohrs
Der
Zwischenraum zwischen dem Leitungssystem
Das
Hüllrohr
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung besteht das Hüllrohr
zumindest in seinem gewellten Bereich aus Kunststoff, beispielsweise
Polyäthylen
oder Polypropylen. Die Wandstärke
des Hüllrohrs
Das
Anschlussstück
Insbesondere
im Fall der Ausbildung des Hüllrohres
Im
oberen Abschnitt des Innenrohres
Das
Leitungssystem
Denkbar
und möglich
wäre es
auch, das Beton-Fundierungselement bereits mit dem darin enthaltenen
Leitungssystem
Durch
das Anschlussrohr
Beim
Einsatz zu Heizzwecken weist das Heizsystem, welches das Beton-Fundierungselement
als Energieabsorber umfasst, weiters eine Wärmepumpe auf. Aufgrund des
sehr guten Wärmeübergangs
eines erfindungsgemäßen Energieabsorbers kann
ein geringer mittlerer Temperaturunterschied zwischen dem umliegenden
Erdreich und dem Leitungssystem
Im
Kühlbetrieb
kann das Wärmeträgermedium
entweder nach seinem Abzug aus dem Leitungssystem
Der
Außendurchmesser
d des Hüllrohrs
Die
Der
Schnitt entlang der Linie D – D
von
Das
in den
Um
den Energieabsorber im Hohlraum
Mit
dem Leitungssystem
Die
Die Höhe h der Wellung (zwischen Wellenberg und Wellental) beträgt vorteilhafterweise mindestens 2 mm. Ein Wert im Bereich zwischen 3 mm und 5 mm ist besonders bevorzugt.The Height h the corrugation (between wave crest and wave valley) is advantageously at least 2 mm. A value is in the range between 3 mm and 5 mm particularly preferred.
Auch
eine Ausbildung des Hüllrohrs
Denkbar
und möglich
wäre es
auch, das Innenrohr
Der
Betonkörper
Ein
vom Beton-Fundierungselement fundiertes Bauwerk
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Beton-Fundierungselement, welches in dieser Weise aus Ortbeton hergestellt worden ist, eine Schlitzwand oder ein Bohrpfahl sein. Andere in erfindungsgemäßer Weise ausgebildete Beton-Fundierungselemente von Bauwerken können ebenfalls aus Ortbeton bestehen.For example can the concrete foundation element according to the invention, which has been made in this way from in-situ concrete, a Diaphragm wall or a bored pile. Others in the manner according to the invention trained concrete foundation elements of buildings can also consist of in-situ concrete.
Gegebenenfalls
in die Ausnehmung
Unterschiedliche Modifikationen der gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind denkbar und möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.different Modifications of the illustrated embodiments of the invention are conceivable and possible without leaving the scope of the invention.
- 11
- Leitungssystemline system
- 22
- Hohlraumcavity
- 33
- Betonkörperconcrete body
- 44
- AusgussmasseAusgussmasse
- 55
- Hüllrohrcladding tube
- 66
- Anschlussstückconnector
- 77
- Verschlussteilclosing part
- 88th
- Verschlussteilclosing part
- 99
- Anschlussrohrconnecting pipe
- 1010
- Anschlussrohrconnecting pipe
- 1111
- Ringraumannulus
- 1212
- Innenrauminner space
- 1313
- Abstandshalterspacer
- 1414
- Wärmedämmungthermal insulation
- 1515
- Innenrohrinner tube
- 1616
- Metallhülsemetal sleeve
- 1717
- Wandwall
- 1818
- Öffnungopening
- 1919
- Distanzhalterspacer
- 2020
- Gewindelochthreaded hole
- 2121
- Öffnungopening
- 2222
- Außenwandouter wall
- 2323
- Erdreichsoil
- 2424
- Ausnehmungrecess
- 2525
- Armierungsteilreinforcing part
- 2525
- Bindedrahtbinding wire
- 2727
- Betonkörperconcrete body
- 2828
- Bauwerkbuilding
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
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Publication Number | Publication Date |
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DE202004014113U1 true DE202004014113U1 (en) | 2004-12-30 |
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DE202004014113U Expired - Lifetime DE202004014113U1 (en) | 2004-08-12 | 2004-09-10 | Concrete pile foundation for absorbing geothermal energy, contains corrugated sleeve pipe |
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AT7887U1 (en) | 2005-10-17 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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|
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Effective date: 20101215 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
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R082 | Change of representative |
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