DE202008018121U1 - Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps - Google Patents

Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps Download PDF

Info

Publication number
DE202008018121U1
DE202008018121U1 DE202008018121U DE202008018121U DE202008018121U1 DE 202008018121 U1 DE202008018121 U1 DE 202008018121U1 DE 202008018121 U DE202008018121 U DE 202008018121U DE 202008018121 U DE202008018121 U DE 202008018121U DE 202008018121 U1 DE202008018121 U1 DE 202008018121U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filling
heat
trench
pipe
pipe loops
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202008018121U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WILHELM FENNERS BAUGESELLSCHAFT MBH
WILHELM FENNERS BAUGMBH
Original Assignee
WILHELM FENNERS BAUGESELLSCHAFT MBH
WILHELM FENNERS BAUGMBH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WILHELM FENNERS BAUGESELLSCHAFT MBH, WILHELM FENNERS BAUGMBH filed Critical WILHELM FENNERS BAUGESELLSCHAFT MBH
Priority to DE202008018121U priority Critical patent/DE202008018121U1/en
Publication of DE202008018121U1 publication Critical patent/DE202008018121U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0012Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste water or from condensates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03FSEWERS; CESSPOOLS
    • E03F3/00Sewer pipe-line systems
    • E03F3/02Arrangement of sewer pipe-lines or pipe-line systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/10Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24TGEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00Geothermal collectors
    • F24T10/40Geothermal collectors operated without external energy sources, e.g. using thermosiphonic circulation or heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00Heat pumps
    • F25B30/06Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56Heat recovery units
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10Geothermal energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

System von Erdwärmegewinnungsrohren für den Betrieb von Wärmepumpen, dadurch gekennzeichnet, dass Rohrschleifen (18) mit Verbraucheranschlussstellen (19, 20) für einzelne Verbraucher (21–28) entlang von Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalisationsrohren (12) im Bereich einer Grube, eines Grabens (15) oder eines Stollens (15) für die Abwasserkanalisationsrohre (12) innerhalb einer Grubenanfüllung, einer Grabenanfüllung (29) oder einer Stollenverfüllung (29') angeordnet sind.System of geothermal heat pipes for the operation of heat pumps, characterized in that pipe loops (18) with consumer connection points (19, 20) for individual consumers (21-28) along sewage structures or sewer pipes (12) in the area of a pit, a trench (15) or a gallery (15) for the sewage pipes (12) are arranged inside a pit fill, a trench fill (29) or a gallery fill (29 ').

Description

Die Erfindung betrifft ein System von Erdwärmegewinnungsrohren für den Betrieb von Wärmepumpen. In den genannten Wärmepumpen wird ein flüssiges Kältemittel in einem Erdwärmewärmetauscher von dem durch die Erdwärme aufgeheizten Medium erwärmt, wobei es unter Wärmezufuhr in die gasförmige Phase übergeht. Anschließend wird es in einem elektrometrisch angetriebenen Verdichter komprimiert und in einem Heizkreislaufwärmetauscher unter Wärmeentzug kondensiert und in einer Drossel entspannt. Der Energieaufwand für den Elektromotor ist gering.The invention relates to a system of geothermal heat recovery tubes for the operation of heat pumps. In said heat pumps, a liquid refrigerant is heated in a geothermal heat exchanger of the heated by the geothermal medium, wherein it passes under heat in the gaseous phase. It is then compressed in an electrometrically driven compressor and condensed in a heating circuit heat exchanger with heat removal and expanded in a throttle. The energy required for the electric motor is low.

Im Zuge der zunehmenden Nutzung von regenerativer Energie, die im Hinblick auf die begrenzten Vorräte von fossilen Brennstoffen zunehmende Bedeutung erlangt, ist es auch erforderlich, wirtschaftliche Nutzungsmöglichkeiten für die Ausschöpfung der Erdwärme (Geothermie) bereitzustellen.With the increasing use of renewable energy, which is becoming increasingly important in view of the limited supplies of fossil fuels, it is also necessary to provide economic opportunities for the exploitation of geothermal energy.

Die Erdwärme wird hierbei von einem flüssigen Medium aufgenommen, das in Rohrschleifen im Erdreich umgewälzt wird und nach der Erwärmung einer Wärmepumpe im Bereich von Verbrauchern, insbesondere von zu heizenden Wohn- oder Gewerbegebäuden, zugeführt wird. Hierbei ist grundsätzlich auch eine Umkehrbarkeit des Wärmeflusses zum Zwecke der Kühlung der Wohn- oder Gewerbegebäude mittels der Wärmepumpe möglich, wobei Hauswärme an das Erdreich abgegeben wird.The geothermal energy is absorbed by a liquid medium, which is circulated in pipe loops in the ground and after heating a heat pump in the range of consumers, in particular heated residential or commercial buildings, is supplied. Here, in principle, a reversibility of the heat flow for the purpose of cooling the residential or commercial buildings by means of the heat pump is possible, with house heat is delivered to the ground.

Aus der DE 10 2005 059 942 A1 ist es bekannt, Energie aus erdverlegten Leitungen und Abwasserkanälen zurückzugewinnen, indem Abluft aus diesen Kanälen abgesaugt und einer Wärmepumpe in einem Gebäude zugeführt wird. Die spezifische Wärme der Abluft ist gering. Im übrigen schwankt das Temperaturniveau der Abluft stark mit der Umgebungstemperatur an der Oberfläche.From the DE 10 2005 059 942 A1 It is known to recover energy from buried pipelines and sewers by extracting exhaust air from these ducts and fed to a heat pump in a building. The specific heat of the exhaust air is low. Incidentally, the temperature level of the exhaust air varies greatly with the ambient temperature at the surface.

Aus der DE 33 48 006 C2 ist die Wärmerückgewinnung aus Abwasser bekannt, wobei Abwasser und Klärwasser im Gegenstrom in einem zweigeteilten Abwasserkanal geführt werden, in welchem eine Klärwassersammelleitung im Abwasserkanal entlang des Kanalbodens verlegt ist. Hierbei sind an die Klärwassersammelleitung Wärmepumpenkreisläufe für den Betrieb von Heizungskreisen angeschlossen, wobei die Stichleitungen von und zu den Wärmepumpen innerhalb von größeren Abwasserstichleitungen der Gebäude verlaufen, in denen die Heizungskreise installiert sind, die mit den Wärmepumpen ausgestattet sind. Die Leitungsführungen sind kompliziert und bedingen ein spezielles Kanalisationssystem mit zweigeteilten Abwasserkanälen für Abwasser einerseits und Klärwasser andererseits.From the DE 33 48 006 C2 is the heat recovery from wastewater known, with wastewater and sewage are conducted in countercurrent in a two-part sewer, in which a sewage collecting pipe is laid in the sewer along the channel bottom. In this case, heat pump circuits for the operation of heating circuits are connected to the sewage collecting manifold, wherein the stubs run from and to the heat pump within larger Abwasserstichleitungen the buildings in which the heating circuits are installed, which are equipped with the heat pumps. The lines are complicated and require a special sewer system with two-part sewers for sewage on the one hand and sewage water on the other.

Aus der DE 101 14 448 C2 geht die Verwendung von für unterschiedliche Zwecke verlegten Rohrleitungen, auch Abwasserleitungen, für die Nutzung geothermischer Energie mittels innerhalb der Rohrleitungen verbauter Sonden hervor.From the DE 101 14 448 C2 The use of pipelines laid for different purposes, including sewers, for the use of geothermal energy by means of probes installed inside pipelines.

Aus der EP 1 813 886 A1 ist bekannt, innerhalb bereits bestehender oder herzustellender Hohlräume oder Tunnel im Erdreich einen Medienleiter mit Anschlussstellen für die Nutzung thermischer Energie einzubauen.From the EP 1 813 886 A1 It is known to incorporate a media conductor with connection points for the use of thermal energy within already existing or manufactured cavities or tunnels in the ground.

Aus der DE 103 37 693 A1 ist die Gewinnung geothermischer Energie in Tunnelanlagen durch Installation eines Rohrleitungssystems innerhalb der Tunnelanlagen bekannt.From the DE 103 37 693 A1 is the extraction of geothermal energy in tunnels known by installing a piping system within the tunnels.

Aus der EP 0 164 714 A2 gehen Rohrschleifen zum Anschluss an Wärmepumpen-Heizsysteme hervor, die innerhalb eines Bergbaustollens verlaufen.From the EP 0 164 714 A2 Pipe loops are emerging for connection to heat pump heating systems that run within a mining tunnel.

Aus der Entgegenhaltung US 2006/0242983 A1 ist ein System zur Nutzung der Wärme aus versickendem Abwasser unterhalb einer Sickergrube bekannt.From the citation US 2006/0242983 A1 is a system known to use the heat from trickling wastewater below a septic tank.

Bei einer Installation einzelner mit Erdwärme betriebener Wärmepumpenanlagen in einzelnen Gebäuden werden in der Regel die Rohrschleifen (Sonden) in Gebäudenähe in vertikale Tiefenbohrungen eingebracht, die in Tiefen von 40 bis 100 Meter reichen. Die Herstellung derartiger Tiefenbohrungen ist teuer und aufwendig.When installing individual geothermal-operated heat pump systems in individual buildings, the pipe loops (probes) near the building are usually placed in vertical depth bores ranging in depths of 40 to 100 meters. The preparation of such deep holes is expensive and expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Erdwärmegewinnung und Abwasserenergierückgewinnung vorzuschlagen, dass deutlich kostengünstiger ist, als die zuvor beschriebenen Verfahren und Systeme.The present invention has for its object to provide a system for geothermal energy and wastewater recovery that is significantly cheaper than the previously described methods and systems.

Die Lösung besteht in einem System von Erdwärmegewinnungsrohren für den Betrieb von Wärmepumpen gemäß Anspruch 1. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen angegeben.The solution consists in a system of geothermal energy production pipes for the operation of heat pumps according to claim 1. In the subclaims advantageous embodiments are given.

Darüber hinaus ist ein Verfahren zur Verlegung von Rohrsystemen für Wärmepumpen zur Erdwärmegewinnung offenbart. Bei der Herstellung oder Erneuerung von Abwasserkanalisationssystemen in den für die Abwasserbauwerke oder Abwasserkanalisationsrohre erstellten Gruben, Gräben oder Stollen werden entlang der Abwasserbauwerke oder Abwasserkanalisationsrohre verlaufende Rohrschleifen mit Verbraucheranschlussstellen verbaut. Vorzugsweise sind diese Rohrschleifen im wesentlichen horizontal eingebaut, wobei regelmäßige Abweichungen vom geraden Verlauf zur Erzeugung turbulenter Strömung vorgesehen sein können, die zu verbessertem Wärmeübergang führt.In addition, a method for laying pipe systems for heat pumps for geothermal energy is disclosed. In the manufacture or renewal of sewer systems in the pits, ditches or tunnels created for the sewage structures or sewer pipes, pipe loops running along the sewage structures or sewerage pipes are installed with consumer connection points. Preferably, these pipe loops are installed substantially horizontally, with regular deviations from the straight course for generating turbulent flow can be provided, which leads to improved heat transfer.

Hiermit ist es möglich, auf die Herstellung der genannten Tiefenbohrungen völlig zu verzichten und insbesondere bei der Erschließung von Neubaugebieten oder bei der Sanierung von älteren Kanalisationssystemen ohne wesentlichen Mehraufwand sämtliche Maßnahmen zur Verlegung der Rohrschleifen für das Medium zur Erdwärmegewinnung bzw. zur Abwasserenergierückgewinnung für eine Vielzahl von Verbrauchern gleichzeitig zu erstellen. Hierbei ist zumindest eine Heizwärmegrundversorgung der Verbraucher durch die Erdwärme sicherzustellen, während für die Abdeckung von Heizwärmebedarfsspitzen konventionelle Heizungsanlagen von geringer Kapazität vorgehalten werden können (bivalente Anlagen). This makes it possible to completely dispense with the production of said deep wells and in particular in the development of new housing areas or in the renovation of older sewer systems without significant overhead, all measures to lay the pipe loops for the medium for geothermal energy and wastewater recovery for a variety of To create consumers at the same time. In this case, at least one basic heating energy supply of the consumers must be ensured by the geothermal energy, while conventional heating systems of low capacity can be provided for covering heating heat demand peaks (bivalent systems).

Da Kanalisationssysteme auf eine Lebensdauer in der Größenordnung von 100 Jahren ausgelegt sind und viele städtische Neubaugebiete erstmals zu Beginn des 20. Jahrhunderts mit Kanalisationssystemen ausgestattet worden sind, sind die Gelegenheiten das erfindungsgemäße Verfahren bei der derzeit fälligen Sanierung dieser Kanalisationssysteme zur Anwendung zur bringen und erfindungsgemäße Systeme zu installieren, derzeit außerordentlich zahlreich.Since sewer systems are designed for a life of the order of 100 years and many urban development areas have been equipped with sewer systems for the first time at the beginning of the 20th century, the opportunities are the method according to the invention in the current renovation of these sewerage systems and systems according to the invention to install, currently extremely numerous.

Neben der reinen Gewinnung von Erdwärme ist bei Anwendung geeigneter Verlegetechniken, das heißt insbesondere der Wahrung eines nicht zu großen Abstandes der Leitungsschleifen zu den Kanalisationsrohren, auch eine Energierückgewinnung aus der Abwasserwärme der Haushalte und gegebenenfalls aus den Regenkanaleinträgen möglich, da sowohl Abwasser als auch Regenwasser ständig Wärme einleiten.In addition to the pure extraction of geothermal energy is using appropriate laying techniques, ie in particular the maintenance of a not too large distance of the pipe loops to the sewer pipes, an energy recovery from the waste heat of households and possibly from the rain channel entries possible because both wastewater and rainwater constantly Introduce heat.

In einer ersten Ausgestaltung ist es möglich, vorzusehen, dass horizontale Rohrschleifen jeweils für einzelne Verbraucher in untereinander zumindest partieller Überdeckung in Längserstreckung verlegt werden. Hierbei sind ausreichende Abstände zwischen den sich überdeckenden Schleifen einzuhalten, um ausreichend viel Erdwärme je Schleife abziehen zu können. Die Überdeckung von zwei oder mehr Schleifen bedingt also relativ große Gruben- oder Grabentiefen. Die Länge der einzelnen Schleifen wird dabei nach dem vorausberechneten Heizenergiebedarf des entsprechenden Verbrauchers, das heißt des entsprechenden Gebäudes ausgelegt.In a first embodiment, it is possible to provide that horizontal pipe loops are laid in each case for individual consumers in mutually at least partial coverage in the longitudinal direction. In this case, sufficient distances between the overlapping loops must be observed in order to be able to remove enough geothermal heat per loop. The coverage of two or more loops therefore requires relatively large pit or trench depths. The length of each loop is designed according to the precalculated heating energy demand of the corresponding consumer, ie the corresponding building.

Nach einer ersten günstigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die horizontalen Rohrschleifen gemeinsam mit den Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalrohren in einer Gruben- oder Grabenauffüllung bzw. Stollenverfüllung aus Verfüllmaterial mit gegenüber dem Gruben-, Graben- oder Stollenaushub höherer Wärmeleitfähigkeit verbaut werden. Hierbei kommt insbesondere die Verwendung von Sanden mit kleiner Korngröße oder mit von hydraulischen Bindemitteln durchmischten Sanden in Betracht, die eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit aufweisen.According to a first advantageous embodiment, it is provided that the horizontal pipe loops are installed together with the sewage structures or sewer pipes in a pit or trench filling or stollen filling of filling material with respect to the pit, trench or Stollenaushub higher thermal conductivity. In this case, in particular the use of sands with a small grain size or mixed with hydraulic binders sands into consideration, which have an increased thermal conductivity.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die horizontalen Rohrschleifen gemeinsam mit den Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalrohren in offenen Gruben oder Gräben oder in unterirdisch erzeugten Stollen verlegt und gemeinsam mit diesen mit einem Dämmer verfüllt werden, das heißt mit einer Verfüllung mit aushärtbarem hydraulischen Bindemittel, durch welche die Wärmeleitfähigkeit im Bereich der Rohrschleifen verbessert wird. Das verwendete Dämmermaterial kann insbesondere hierbei auch eine verbesserte Wärmeleitung von den Kanalisationsrohren zu den Rohrschleifen hin sicherstellen.According to another embodiment, it is provided that the horizontal pipe loops are laid together with the sewage structures or sewer pipes in open pits or ditches or in underground tunnels and filled with these with a twilight, that is with a backfilling with hardenable hydraulic binder through which the thermal conductivity in the area of the pipe loops is improved. The Dämmermaterial used can in particular in this case also ensure improved heat conduction from the sewer pipes to the pipe loops out.

Die Rohre der Leitungsschleifen können aus Metall oder aus Kunststoff, z. B. Polyethylen, bestehen. Dies schließt insbesondere auch die Vorlauf- und Rücklaufanschlüsse zu den Verbrauchern ein, das heißt den einzelnen Gebäuden ein. Die Lebensdauer der Leitungsschleifen ist bevorzugt ebenso wie die der Kanalisationssysteme selber auszulegen. Bei der Auswahl des Materials sind neben einer guten Wärmeleitfähigkeit die Kosten für Beschaffung und Verlegung zu berücksichtigen.The pipes of the cable loops can be made of metal or plastic, z. For example, polyethylene. This includes in particular the flow and return connections to the consumers, that is, the individual buildings. The service life of the cable loops is preferably to be interpreted as well as the sewer systems themselves. When selecting the material, in addition to a good thermal conductivity, the costs for procurement and installation must be considered.

Beim Entzug der Erdwärme durch die mediumdurchströmten Rohrsysteme wird durch die unmittelbare Nähe der Kanalisationsrohre aus dem Abwasser neue Wärme in das Erdreich eingetragen. So bewirkt das Kanalisationssystem einen ausgleichenden positiven Energieeintrag im Hinblick auf die abgezogene Erdwärme.With the withdrawal of geothermal heat through the medium-flow pipe systems new heat is introduced into the soil by the immediate proximity of the sewer pipes from the wastewater. Thus, the sewer system causes a balancing positive energy input in terms of the extracted geothermal energy.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend beschrieben.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and described below.

1 zeigt einen Teil eines Straßenzuges mit einem erfindungsgemäßen Erdwärmegewinnungsrohrsystem in Draufsicht, 1 shows a part of a road train with a geothermal recovery pipe system according to the invention in plan view,

2 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Erdwärmegewinnungssystem in einer ersten Ausführungsform, 2 shows a cross section through a geothermal energy recovery system according to the invention in a first embodiment,

3 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Erdwärmegewinnungssystem in einer zweiten Ausführungsform. 3 shows a cross section through a geothermal energy recovery system according to the invention in a second embodiment.

In 1 ist ein Teil eines Straßenzuges mit einem Abschnitt eines Abwasserkanalisationssystems 11 und jeweils vier Verbraucherstellen 21 bis 24, 25 bis 28 auf jeder Seite des Abwasserkanalisationssystems erkennbar.In 1 is part of a street with a section of a sewerage system 11 and four consumer points each 21 to 24 . 25 to 28 recognizable on each side of the sewerage system.

Das Kanalisationssystem 11 besteht aus einem Kanalrohrstrang 12, in dessen Verlauf zwei Schächte 13, 14 mit einem Austritt zur darüberliegenden Straßenoberfläche angeordnet sind. The sewer system 11 consists of a sewer pipe 12 , in the course of which two shafts 13 . 14 are arranged with an exit to the overlying road surface.

Der Rohrstrang 12 und die Schächte 13, 14 sind in einem Graben 15 eingebaut, der nach dem Einbau des Rohrstrangs mit Aushub oder Fremdmaterial verfüllt worden ist. Im Bereich der Schächte 13, 14 weist der Graben 15 Erweiterungen 16, 17 auf. Innerhalb des Grabens 15 ist eine vollständige Rohrschleife 18 erkennbar, die mit einer Vorlaufleitung 19 und einer Rücklaufleitung 20 an einen der Verbraucher 26 angeschlossen ist. Die Verbraucher 21 bis 28 stellen Gebäude dar, wobei im Verbraucher 26 eine Wärmepumpeanlage zur Erdwärmerückgewinnung installiert ist.The pipe string 12 and the shafts 13 . 14 are in a ditch 15 installed, which has been filled after excavation of the pipe string with excavation or foreign material. In the area of the shafts 13 . 14 points the ditch 15 extensions 16 . 17 on. Inside the trench 15 is a complete pipe loop 18 recognizable, with a supply line 19 and a return line 20 to one of the consumers 26 connected. The consumers 21 to 28 represent buildings, being in the consumer 26 a heat pump system for geothermal heat recovery is installed.

Die Länge der Rohrschleife 18 reicht im vorliegenden Fall über die Grundstücksbreite mehrerer der einzelnen Verbraucher, so dass bei Anschluss von einer Mehrzahl von Verbrauchern sich zumindest teilweise in der Längserstreckung überdeckende Rohrschleifen vorzusehen sind. Die Länge der Rohrschleife 18 ist auf den berechneten Wärmebedarf des Verbrauchers 26 ausgelegt. Es ist erkennbar, dass die Rohrschleife 18 in etwa gleichmäßigem Abstand zum Rohrstrang 12 und zu den Schächten 13, 14 des Kanalisationssystems 11 verlegt ist. Teile weiterer Rohrschleifen, die sich mit der Rohrschleife 18 jedoch in Längserstreckung nicht überdecken, sind in der Zeichnung erkennbar.The length of the pipe loop 18 ranges in the present case over the property width of several of the individual consumers, so that when connecting a plurality of consumers are at least partially provided in the longitudinal extent overlapping pipe loops. The length of the pipe loop 18 is based on the calculated heat demand of the consumer 26 designed. It can be seen that the pipe loop 18 at approximately equal distance to the pipe string 12 and to the shafts 13 . 14 of the sewerage system 11 is relocated. Parts of other pipe loops that deal with the pipe loop 18 However, do not cover in the longitudinal direction, can be seen in the drawing.

In 2 ist in einem Vertikalschnitt durch einen Graben 15 ein Teil des Rohrstranges 12 sowie Teile zweier Rohrschleifen 18, 18' im Bereich eines Verbrauchers 26, das heißt eines Gebäudes erkennbar. Der Graben 15 ist nach Einbau des Rohrstranges 12 und der Rohrschleifen 18, 18' sowie der entsprechenden Vorlauf- und Rücklaufleitungen 19, 20 zum Teil mit einer Anfüllung 29 aufgeschüttet, die gegenüber dem ursprünglichen Aushub verbesserte Wärmeleiteigenschaften aufweisen kann. Der noch offene Teilquerschnitt 30 des Grabens 15 kann anschließend mit dem ursprünglichen Aushubmaterial des Grabens verfüllt werden. Die Anfüllung ist bis zur Planumoberfläche 31 aufzubringen und zu verdichten, auf die beispielsweise ein Straßenbelag aufgebracht werden kann.In 2 is in a vertical section through a ditch 15 a part of the pipe string 12 as well as parts of two pipe loops 18 . 18 ' in the area of a consumer 26 that is, a building recognizable. The ditch 15 is after installation of the pipe string 12 and the pipe grinding 18 . 18 ' and the corresponding flow and return lines 19 . 20 partly with a filling 29 heaped up, which may have improved thermal conductivity compared to the original excavation. The still open part cross section 30 of the trench 15 can then be filled with the original excavated material of the trench. The filling is up to the planum surface 31 apply and compact on which, for example, a road surface can be applied.

In 3 ist ein Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung in einer zweiten Ausführungsform gezeigt, wobei ein Teil eines Rohrstranges 12 in einem zuvor unterirdisch vorgetriebenem Stollen 15' verläuft, dessen Stollensohle 32 befestigt ist. Der Stollen 15' ist mit einer Verfüllung 29' aufgefüllt, in der eine erste Rohrschleife 18 oberhalb des Rohrstranges 12 erkennbar ist, die über Vorlauf- und Rücklaufleitungen 19, 20 mit einem Verbraucher 26 verbunden ist. Unterhalb des Rohrstranges 12 ist eine zweite Rohrschleife 18' in gleichem Abstand zum Rohrstrang 12 erkennbar, die mit einem weiteren Verbraucher bedarfsweise verbunden werden kann.In 3 is a vertical section through an inventive arrangement shown in a second embodiment, wherein a part of a pipe string 12 in a previously driven underground tunnel 15 ' runs, whose soles 32 is attached. The tunnel 15 ' is with a backfilling 29 ' filled up, in which a first pipe loop 18 above the pipe string 12 It can be seen that the flow and return lines 19 . 20 with a consumer 26 connected is. Below the pipe string 12 is a second pipe loop 18 ' at the same distance from the pipe string 12 recognizable, which can be connected as needed with another consumer.

Der Rohrstrang 12 kann aus Rohrabschnitten aus Steinzeug oder aus Beton in Längsrichtung zusammengesetzt sein oder mittels entsprechender Verschalung nahtlos aus Ortbeton hergestellt werden. Das gleiche gilt für die genannten Abwasserbauwerke, die aus Stahlbeton jeglicher Art erstellt werden können.The pipe string 12 may be composed of tubular sections of stoneware or of concrete in the longitudinal direction or seamlessly made of cast-in-place concrete using appropriate shuttering. The same applies to the sewage structures mentioned, which can be made of reinforced concrete of any kind.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1111
Kanalisationssystemsewer system
1212
Rohrstrangtubing
1313
Schachtshaft
1414
Schachtshaft
1515
Graben, StollenDitch, galleries
1616
Erweiterungextension
1717
Erweiterungextension
1818
Rohrschleifepipe loop
1919
Vorlaufleitungsupply line
2020
RücklaufleitungReturn line
2121
Verbraucherconsumer
2222
Verbraucherconsumer
2323
Verbraucherconsumer
2424
Verbraucherconsumer
2525
Verbraucherconsumer
2626
Verbraucherconsumer
2727
Verbraucherconsumer
2828
Verbraucherconsumer
2929
Auffüllung, VerfüllungFilling, backfilling
3030
GrabenquerschnittGrave cross section
3131
Oberfläche, PlanumSurface, planum
3232
StollensohleStollen sole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005059942 A1 [0004] DE 102005059942 A1 [0004]
  • DE 3348006 C2 [0005] DE 3348006 C2 [0005]
  • DE 10114448 C2 [0006] DE 10114448 C2 [0006]
  • EP 1813886 A1 [0007] EP 1813886 A1 [0007]
  • DE 10337693 A1 [0008] DE 10337693 A1 [0008]
  • EP 0164714 A2 [0009] EP 0164714 A2 [0009]
  • US 2006/0242983 A1 [0010] US 2006/0242983 A1 [0010]

Claims (5)

System von Erdwärmegewinnungsrohren für den Betrieb von Wärmepumpen, dadurch gekennzeichnet, dass Rohrschleifen (18) mit Verbraucheranschlussstellen (19, 20) für einzelne Verbraucher (2128) entlang von Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalisationsrohren (12) im Bereich einer Grube, eines Grabens (15) oder eines Stollens (15) für die Abwasserkanalisationsrohre (12) innerhalb einer Grubenanfüllung, einer Grabenanfüllung (29) oder einer Stollenverfüllung (29') angeordnet sind.System of geothermal heat recovery tubes for the operation of heat pumps, characterized in that pipe loops ( 18 ) with consumer connection points ( 19 . 20 ) for individual consumers ( 21 - 28 ) along sewage structures or sewerage pipes ( 12 ) in the area of a pit, a trench ( 15 ) or a tunnel ( 15 ) for the sewerage pipes ( 12 ) within a mine filling, trench filling ( 29 ) or a stollen filling ( 29 ' ) are arranged. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschleifen (18) jeweils für einzelne Verbraucher (2128) in untereinander zumindest partieller Überdeckung im Längsverlauf verbaut sind.System according to claim 1, characterized in that the pipe loops ( 18 ) for individual consumers ( 21 - 28 ) are installed in each other at least partial overlap in the longitudinal course. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrschleifen (18) mit sich regelmäßig änderndem Abstand zu den Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalisationsrohren (12) verlegt sind, insbesondere in schlangenförmigem Verlauf.System according to one of claims 1 or 2, characterized in that the pipe loops ( 18 ) with regularly changing distance to the sewage structures or sewerage pipes ( 12 ), in particular in a serpentine course. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontalen Rohrschleifen (18) gemeinsam mit den Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalisationsrohren (12) in einer Gruben- oder Grabenanfüllung (29) oder einer Stollenverfüllung (29') aus Verfüllmaterial mit gegenüber dem Gruben-, Graben- oder Stollenaushub höherer Wärmeleitfähigkeit verbaut sind.System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the horizontal pipe loops ( 18 ) together with the sewage structures or sewerage pipes ( 12 ) in a pit or trench filling ( 29 ) or a stollen filling ( 29 ' ) are made of filling material with respect to the pit, trench or Stollenaushub higher thermal conductivity. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontalen Rohrschleifen (18) gemeinsam mit den Abwasserbauwerken oder Abwasserkanalisationsrohren (12) in Gruben, Gräben (15) oder Stollen (15') verlegt und gemeinsam mit diesen mit bindemittelhaltigem aushärtbarem Dämmer, mit Zementmilch oder ähnlichem vergossen sind.System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the horizontal pipe loops ( 18 ) together with the sewage structures or sewerage pipes ( 12 ) in pits, ditches ( 15 ) or cleats ( 15 ' ) and together with these with binder-containing hardenable Dämmer, with cement milk or the like are shed.
DE202008018121U 2008-02-28 2008-02-28 Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps Expired - Lifetime DE202008018121U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202008018121U DE202008018121U1 (en) 2008-02-28 2008-02-28 Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202008018121U DE202008018121U1 (en) 2008-02-28 2008-02-28 Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202008018121U1 true DE202008018121U1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45896079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202008018121U Expired - Lifetime DE202008018121U1 (en) 2008-02-28 2008-02-28 Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202008018121U1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0164714A2 (en) 1984-06-15 1985-12-18 Hans Zingg Primary energy source for heat pump heating systems
DE3348006C2 (en) 1983-10-20 1988-07-21 Walter Neukirchen At Kroll Process for recovering heat from sewage (waste water)
DE10114448C2 (en) 2001-03-23 2003-06-26 Tracto Technik Use boreholes in the ground or in the mountains for heat use and probe for use in the boreholes
DE10337693A1 (en) 2003-05-24 2004-12-09 Bernhard Schrott Geothermal power production for use in underground road or railway tunnel, involves circulating fluid through heating and cooling pipelines built below track bed or roadway or within ceiling of tunnel and through heat exchangers
US20060242983A1 (en) 2005-04-28 2006-11-02 Spadafora Paul F Geothermal system utilizing supplemental ground heat from drainage fields
DE102005059942A1 (en) 2005-12-13 2007-06-14 Georg Prinzing Gmbh & Co. Kg Betonformen- Und Maschinenfabrik Method for energy generation from waste water channels, involves conversion of heat of exhaust air of waste water channel for heating or cooling of buildings and exhaust gas is applied at sewer with suction pipe of heat exchanger
EP1813886A1 (en) 2006-01-26 2007-08-01 Arcadis Consult GmbH Method and apparatus for using thermal energy

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3348006C2 (en) 1983-10-20 1988-07-21 Walter Neukirchen At Kroll Process for recovering heat from sewage (waste water)
EP0164714A2 (en) 1984-06-15 1985-12-18 Hans Zingg Primary energy source for heat pump heating systems
DE10114448C2 (en) 2001-03-23 2003-06-26 Tracto Technik Use boreholes in the ground or in the mountains for heat use and probe for use in the boreholes
DE10337693A1 (en) 2003-05-24 2004-12-09 Bernhard Schrott Geothermal power production for use in underground road or railway tunnel, involves circulating fluid through heating and cooling pipelines built below track bed or roadway or within ceiling of tunnel and through heat exchangers
US20060242983A1 (en) 2005-04-28 2006-11-02 Spadafora Paul F Geothermal system utilizing supplemental ground heat from drainage fields
DE102005059942A1 (en) 2005-12-13 2007-06-14 Georg Prinzing Gmbh & Co. Kg Betonformen- Und Maschinenfabrik Method for energy generation from waste water channels, involves conversion of heat of exhaust air of waste water channel for heating or cooling of buildings and exhaust gas is applied at sewer with suction pipe of heat exchanger
EP1813886A1 (en) 2006-01-26 2007-08-01 Arcadis Consult GmbH Method and apparatus for using thermal energy

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0646213B2 (en) Process and tool for laying underground collector mains for liquids and gases
CN107152035A (en) The construction method of underground pipe gallery river crossing
CN202913366U (en) Device for repairing waterproof and drainage capacity of original medial strip of road in non-excavation manner
DE10200106B4 (en) Arrangement and laying of pipelines for an earth collector in combination with a seepage system
DE102009010687B4 (en) Method for laying geothermal heat recovery pipe systems and geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps
DE102008007169A1 (en) Mine for use with equipment for use as power plant, power plant requirement or pump water power plant, has water pipeline system and water reservoir for water retention for water supply for electricity production by hydraulic power
DE102008011571A1 (en) Method for laying piping system for heat pump for geothermal energy generation, involves installing tube loops with user connection points in pits, trench or lug running along sewage structure or sewage pipe
DE202008018121U1 (en) Geothermal heat recovery pipe systems for the operation of heat pumps
CN206656514U (en) A kind of ground buried pipe of ground source heat pump system using foundation ditch region
CN115653499A (en) Non-excavation horizontal directional drilling construction method for drainage pipeline at bottom of tunnel inverted arch
CN115573771A (en) Tunnel drainage method for laying drainage pipe based on ultra-long distance horizontal directional drilling
CN204098067U (en) Side's culvert formula underground pipe gallery
CN113572082A (en) Construction method for pre-burying upgraded and reformed cable in old community
DE29908863U1 (en) Access, revision and distribution shaft with house connection angle plate
Klais et al. Particular aspects of the tendering contract SBT3. 1 “Tunnel Grautschenhof”/Besondere Aspekte des Ausschreibungsprojekts SBT3. 1 Tunnel Grautschenhof
Pettyjohn Design and Construction of a Dual Recharge System at Minot, North Dakota a
DE202008013502U1 (en) Arrangement and system for laying pipelines for a ground collector
DE202010000498U1 (en) Training and arrangement of geothermal probes preferably for single-family, double and terraced houses
DE20112443U1 (en) House connection shaft
CN102071721A (en) Circulating water inlet pipe and drain pipe laminating structure for power plant
CN107090892A (en) A kind of global function Urban Underground city planting ductwork structure and implementation
Sullivan et al. Design and Construction of the South Hartford CSO Tunnel
DE202008017556U1 (en) Plant for environmental heat utilization
Wysokowski et al. The specificity of construction of eco civil engineering objects in transport infrastructure using trenchless technology
Sinna Application of trenchless construction technology in construction of water supply and drainage in urban road construction

Legal Events

Date Code Title Description
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R207 Utility model specification

Effective date: 20120419

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20140310

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right