DE202009015391U1 - Sondenkopf - Google Patents

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Abstract

Sondenkopf für eine von einer Flüssigkeit durchströmte Doppelrohrsonde mit einem Anschlussgehäuse (1), das ein Hauptrohr (2) mit mindestens zwei offenen Enden aufweist, wobei ein erstes dieser Enden zur Verbindung mit einem Außenrohr der Doppelrohrsonde vorgesehen ist, und einem seitlich in das Hauptrohr mündenden Seitenanschluss (3), gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Adapterelement (8; 8a; 8b), das in das zweite Ende des Hauptrohrs (2) eingesetzt ist, wobei ein erster Abschnitt (9) des Adapterelements (8; 8a; 8b) zur Verbindung mit einem Innenrohr der Doppelrohrsonde vorgesehen ist und ein sich an den ersten Abschnitt (9) anschließender zweiter Abschnitt (10) mit einem im Vergleich zum ersten Abschnitt (9) größeren Durchmesser dichtend mit der Innenwand des Hauptrohrs (2) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Sondenkopf für eine von einer Flüssigkeit durchströmte Doppelrohrsonde sowie ein in diesem Sondenkopf verwendbares Adapterelement.
  • Systeme zur Nutzung von Erdwärme, sogenannte Geothermiesysteme, beruhen darauf, Erdwärme mittels im Erdreich verlegter Geothermiesonden aufzunehmen und diese, in der Regel unter Zwischenschaltung einer Wärmepumpe, nutzbar zu machen. Regelmäßig wird die gewonnene Wärmeenergie zum Heizen von Gebäuden sowie für die Warmwasserversorgung eingesetzt. Ein konventionelles Geothermiesystem weist regelmäßig zumindest eine oder eine Vielzahl von im Erdreich verlegte Geothermiesonden auf, die über zumindest eine Zu- und eine Ableitung mit einer Wärmepumpe verbunden sind, wodurch ein Kreislauf für eine das System durchströmende Übertragungsflüssigkeit erzeugt wird. Über eine Pumpe wird die kalte Wärmeübertragungsflüssigkeit zu der oder den Geothermiesonden gepumpt; beim Durchströmen der Geothermiesonden erfolgt ein Wärmeübergang von dem Erdreich auf die relativ kältere Wärmeübertragungsflüssigkeit. Die so auf ein höheres Temperaturniveau gebrachte Wärmeübertragungsflüssigkeit wird daraufhin der Wärmepumpe zugeführt, in der das Temperaturniveau weiter erhöht wird, so dass dieses für die genannten Zwecke nutzbar ist.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Bauformen für Geothermiesonden bekannt. Eine dieser Bauformen sind die sogenannten Koaxialsonden, bei der es sich um eine Form einer Doppelrohrsonde handelt. Koaxialsonden weisen ein Außenrohr sowie ein innerhalb des Außenrohrs angeordnetes Innenrohr auf. Das Außenrohr ist an demjenigen Ende der Koaxialsonde, das sich im Erdreich befindet, verschlossen; an diesem Ende ist weiterhin zumindest ein Durchgang vorgesehen, durch den die Wärmeübertragungsflüssigkeit von dem Innenrohr in das Außenrohr strömen kann. Die kalte Wärmeübertragungsflüssigkeit wird an dem zugänglichen Ende der Koaxialsonde in das Innenrohr eingeleitet und durch dieses hindurch gepumpt. An dem verschlossenen Ende der Koaxialsonde tritt dieses dann durch den Durchgang in das Außenrohr über und strömt durch den Ringspalt, der zwischen dem Außen- und dem Innenrohr gebildet ist, zurück. Dabei erfolgt der Wärmeübergang von dem Erdreich auf die Wärmeübertragungsflüssigkeit.
  • Doppelrohrsonden weisen den Vorteil auf, dass ein Zu- und ein Ablauf für die Wärmeübertragungsflüssigkeit an einem Ende eines Rohrs angeordnet sind. Dadurch können diese in vertikal, schräg oder horizontal eingebrachten Sacklochbohrungen verlegt werden. Koaxialsonden zeichnen sich gegenüber anderen Doppelrohrsonden, wie beispielsweise U-Sonden, die zwei oder mehr parallel verlaufende, an einem Ende mit einander verbundene Einzelrohre aufweisen, durch die zylindrische, dem Bohrloch entsprechende äußere Form aus. Diese vereinfacht u. a. die Handhabung beim Einbringen der Koaxialsonde in das Erdreich. Durch die Übereinstimmung des Querschnitts des Außenrohrs der Koaxialsonde und der Bohrung wird zudem ein möglichst direkter Kontakt zwischen dem Außenrohr und der Bohrlochwandung erreicht, wodurch entweder ein bereits guter Wärmeübergang auch ohne Verwendung eines Füllmaterials erreicht oder die Menge des Füllmaterials reduziert werden kann. Zudem zeichnen sich Koaxialsonden durch eine relativ große Wärmeübertragungsfläche aus, d. h. die Fläche der Rohrwand, die auf der einen Seite von der Wärmeübertragungsflüssigkeit angeströmt wird und auf der anderen Seite in Kontakt mit dem Erdreich steht. Koaxialsonden können auf einfache Weise in Verbindung mit konventionellen Vertikal- oder Horizontalbohrverfahren verlegt werden.
  • Um für den häuslichen Gebrauch ausreichend Wärmeenergie gewinnen zu können, müssen regelmäßig eine Vielzahl von miteinander gekoppelten Sonden in das Erdreich eingebracht werden. Häufig werden diese in einer Reihenschaltung miteinander verbunden, so dass die erste Geothermiesonde der Reihenschaltung mit dem Zulauf für die Wärmeübertragungsflüssigkeit und die letzte mit dem Ablauf verbunden ist, der die Wärmeübertragungsflüssigkeit der Wärmepumpe zuführt. Zur Verbindung der einzelnen Geothermiesonden untereinander dienen sogenannte Sondenköpfe. Sondenköpfe stellen regelmäßig ein frei zugängliches Abschlusselement der im Erdreich verlegten Geothermiesonden dar und weisen einen Flansch mit zwei Anschlüssen zur Verbindung mit den zwei Rohren der Doppelrohrsonde sowie einen Einlass für die Wärmeübertragungsflüssigkeit, der mit dem Innenrohr der Koaxialsonde verbunden ist, sowie einen Auslass auf, der mit dem Ringraum zwischen dem Außen- und dem Innenrohr verbunden ist, um die erwärmte Wärmeübertragungsflüssigkeit abzuführen bzw. der nächsten Sonde in der Reihenschaltung zuzuführen.
  • Bei einer vertikalen Ausrichtung der Doppelrohrsonden im Erdreich sind solche Reihenschaltungen regelmäßig problemlos möglich. Bei alternativen Anordnungen der Sonden im Erdreich hat sich dies jedoch als Problem herausgestellt, da häufig eine wirksame Entlüftung der Sonden nicht mehr erfolgen kann. Bei den bekannten Reihenschaltungen erfolgt die Entlüftung ebenfalls im Wege der Reihenschaltung, indem entsprechende Durchtrittsöffnungen vorgesehen werden, durch die die abzuführende Luft zwischen benachbarten Sonden überströmen kann.
  • Es wurden Verlegeverfahren entwickelt, mit denen Geothermiesonden, ausgehend von einem Startpunkt, strahlenförmig unter verschiedenen Winkeln in das Erdreich eingebracht werden können. Wesentlicher Vorteil dieser Verfahren ist die bessere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Erdreichvolumens sowie die geringeren mit der Verlegung verbundenen Kosten, da, ausgehend von einer Stelle, beispielsweise einem Schacht geringen Durchmessers, eine Vielzahl von Bohrungen in verschiedene Richtungen und in unterschiedlichen Neigungswinkeln eingebracht werden können. Es entfällt somit die großflächige Verteilung der Bohrlochpositionen, wie dies bei vertikal verlegten Geothermiebohrungen erforderlich ist, und die damit verbundenen erheblichen Aushubarbeiten.
  • Viele der derzeit verwendeten Sondenköpfe setzen sich aus Standardbauelementen aus dem Bereich des Leitungsbaus zusammen. Dadurch soll auf teure Sonderanfertigungen verzichtet werden können und folglich die Kosten, die mit der Installation der Geothermiesonden verbunden sind, gesenkt werden. Ein Aufbau eines Sondenkopfs aus solchen Standardbauteilen, insbesondere wenn diese für einen Anschluss von Koaxialsonden vorgesehen sind, stellt jedoch einen mit Nachteilen behafteten Kompromiss dar. Insbesondere hat sich gezeigt, dass diese Sondenköpfe eine erhebliche Länge aufweisen, was bei der Installation einer Vielzahl von Geothermiesonden ausgehend von einem Startschacht in beispielsweise mehreren radialen Richtungen zu Platz- und Anschlussproblemen führen kann.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber den Sondenköpfen aus dem Stand der Technik verbesserten Sondenkopf für eine Doppelrohrsonde anzugeben. Insbesondere sollte der erfindungsgemäße Sondenkopf so ausgebildet sein, dass für diese weiterhin auf Standardbauelemente aus dem Bereich des Leitungsbaus zurückgegriffen werden kann, dieser jedoch eine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sondenköpfe eine kürzere Bauform aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Sondenkopf gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Ein charakteristisches Adapterelement, das den erfindungsgemäßen Sondenkopf kennzeichnet, ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 8. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sondenkopfs sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 7.
  • Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, Standardbauteile aus dem Bereich des Leitungsbaus mit einem Adapterelement zu kombinieren, dessen Form dahingehend optimiert ist, dass dieses in Verbindung mit den Standardanschlussbauteilen einen vorteilhaften Sondenkopf ausbildet. Durch diese Vorgehensweise wird ermöglicht, lediglich ein einzelnes Bauteil, das Adapterelement, als Sonderbauteil auszubilden, und dieses mit kostengünstigen, frei erhältlichen Standardbauteilen zu kombinieren, um im Ergebnis einen Sondenkopf herzustellen, dessen Produktionskosten zwar geringfügig über denjenigen liegen können, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, der je doch gegenüber diesen wesentliche Vorteile insbesondere hinsichtlich der Abmessungen aufweist. Die mit diesen Vorteilen verbundenen, Einsparungsmöglichkeiten bei der Installation der Geothermiesonden können die gegebenenfalls höheren Produktionskosten mehr als kompensieren.
  • Ein erfindungsgemäßer Sondenkopf für eine von einer Flüssigkeit durchströmte Doppelrohrsonde und insbesondere eine Koaxial-Geothermiesonde weist erfindungsgemäß ein Anschlussgehäuse, das ein Hauptrohr mit zwei offenen Enden umfasst, wobei ein erstes dieser Enden zur Verbindung mit einem Außenrohr der Doppelrohrsonde vorgesehen ist, und einen seitlich in das Hauptrohr mündenden Seitenanschluss auf. Weiterhin ist der erfindungsgemäße Sondenkopf dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiges (d. h. einen durchgehenden Hohlraum aufweisendes) Adapterelement, das in das zweite Ende des Hauptrohrs eingesetzt ist, vorgesehen ist, wobei ein erster Abschnitt des Adapterelements zur Verbindung mit einem Innenrohr der Doppelrohrsonde vorgesehen ist und ein sich an den ersten Abschnitt anschließender zweiter Abschnitt mit einem im Vergleich zum ersten Abschnitt größeren Durchmesser dichtend mit der Innenwand des Hauptrohrs verbunden ist.
  • Mittels des erfindungsgemäßen Sondenkopfs kann auf einfache Weise ein als Standardbauelement verfügbares Anschlussgehäuse, das beispielsweise in Form eines handelsüblichen T-Anschlussstücks vorgesehen sein kann, mit einem hinsichtlich seiner Geometrie einfachen und somit kostengünstig herstellbaren Adapterelement kombiniert werden, um so einen Sondenkopf zu schaffen, der sich insbesondere durch eine kurze Bauform auszeichnet.
  • Eine „dichtende Verbindung” (der Oberfläche) des zweiten Abschnitts des Adapterelements mit der Innenfläche des Hauptrohrs kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass der Außendurchmesser dieses zweiten Abschnitts im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Hauptrohrs entspricht. Gleichzeitig kann zwischen diesen beiden Kontaktflächen ein zusätzliches Dichtelement, beispielsweise in Form eines handelsüblichen O-Rings, angeordnet werden, um die Dichtwirkung weiter zu verbessern. Durch die Verwendung eines oder mehrerer Dichtelemente ist es aber auch möglich, eine erhebliche Durchmesserdifferenz zwischen dem Innendurchmesser des Hauptrohrs und dem Außendurchmessers des zweiten Abschnitts des Adapterelements zu kompensieren und folglich den zweiten Abschnitt des Adapterelements indirekt mit der Innenwand des Hauptrohrs zu verbinden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sondenkopfs weist das Adapterelement einen dritten Abschnitt auf, der sich (auf der dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden Seite) an den zweiten Abschnitt anschließt und den Innendruch messer des Hauptrohrs zumindest bereichsweise überragende Außenabmessungen aufweist, so dass ein Absatz ausgebildet wird, über den sich das Adapterelement an dem zweiten Ende des Hauptrohrs abstützen kann.
  • Ein solcher Absatz ermöglicht auf konstruktiv einfache Weise eine exakte Positionierung des Adapterelements innerhalb des Hauptrohrs des Anschlussgehäuses. Zudem kann der Absatz dazu dienen, das Adapterelement mit dem Anschlussgehäuse zu verbinden, wobei hierzu beispielsweise auf eine Überwurfmutter, wie sie für handelsübliche T-Anschlusselemente mit Klemmverbindung vorgesehen sind, zurückgegriffen werden kann.
  • Solche Überwurfmuttern können in einem Abschnitt eine konische Innenfläche aufweisen, die bei der Verwendung mit dem T-Anschlusselement dazu dienen, das jeweilige Ende des T-Anschlusselements radial nach innen zu verformen, um eine klemmende Verbindung mit einem darin steckenden Rohr herzustellen. Diese konische Innenfläche der Überwurfmutter kann mit einem entsprechend konisch ausgebildeten vierten Abschnitt des Adapterelements zusammenwirken, der sich an den dritten Abschnitt anschließt; dadurch wird bei einem Aufschrauben der Überwurfmutter auf das zweite Ende des Hauptrohrs der Absatz des Adapterelements gegen das zweite Ende des Hauptrohrs gedrückt.
  • An dem dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden Ende des Adapterelements ist vorzugsweise ein weiterer Abschnitt vorgesehen, der für einen Anschluss einer (vorzugsweise handelsüblichen) Zuleitung für die Flüssigkeit vorgesehen und dementsprechend ausgebildet ist. Dieser Abschnitt kann sich vorzugsweise an den vierten Abschnitt des Adapterelements anschließen und kann folglich einen fünften Abschnitt darstellen.
  • Die Ausbildung dieses Abschnitts sowie des ersten Abschnitts derart, dass diese mit einer Zuleitung für die Flüssigkeit bzw. für das Innenrohr der Doppelrohrsonde geeignet sind, kann auf beliebige Art und Weise erfolgen. Insbesondere können diese als glattflächiger Ansatz ausgebildet sein, um ein Verschweißen mit der Zuleitung bzw. dem Innenrohr der Doppelrohrsonde zu ermöglichen. Selbstverständlich ist jedoch auch die Ausbildung eines Innen- oder Außengewindes möglich, das mit einem entsprechenden Gegengewinde der Zuleitung bzw. des Innenrohrs der Doppelrohrsonde kombiniert wird. Weiterhin kann vorzugsweise auch eine Klemmverbindung vorgesehen sein.
  • In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sondenkopfs ist in das Adapterelement und vorzugsweise in den Abschnitt des Adapterelements, der mit der Zuleitung für die Flüssigkeit verbunden wird, eine Querbohrung einge bracht. Diese kann vorzugsweise mittels eines Verschlusselements bedarfsweise verschließbar sein. Eine solche Querbohrung kann dazu dienen, in die gegebenenfalls bereits installierte Geothermiesonde ein Messgerät, wie beispielsweise einen Temperaturmessfühler einzubringen, um die Funktionen und den Wirkungsgrad der Geothermiesonde zu messen bzw. zu kontrollieren.
  • Die Erfindung betrifft demnach auch ein Verfahren, bei dem in eine bereits installierte Geothermiesonde ein Messelement eingeführt wird, um beispielsweise die Temperatur der darin geführten Flüssigkeit (gegebenenfalls auch im Betrieb) zu messen. Vorzugsweise kann es sich bei dem Messelement um ein solches handeln, dass ermöglicht, den Temperaturverlauf über der Länge der Geothermiesonde zu bestimmen. Hierfür eignet sich z. B. ein Glasfaserkabel.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sondenkopfs besteht das Adapterelement zumindest dann, wenn dieses mit einem weiteren Bauelement verschweißt werden soll, (zumindest teilweise in den relevanten Abschnitten) aus Polyethylen, da dieser Werkstoff gut schweißbar ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigt:
  • 1: einen erfindungsgemäßen Sondenkopf in einer Seitenansicht;
  • 2: den Sondenkopf der 1 in einer Schnittdarstellung;
  • 3: ein alternatives Adapterelement zur Verwendung in einem Sondenkopf gemäß der 1 und 2 in einer isometrischen Schnittdarstellung; und
  • 4: eine weitere Alternative eines Adapterelements zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Sondenkopf gemäß 1 und 2.
  • Die 1 und 2 zeigen in verschiedenen Ansichten eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sondenkopfs. Der dargestellte Sondenkopf besteht aus einem Anschlussgehäuse 1, bei dem es sich um ein handelsübliches T-Anschlusselement handelt, dass für vielfältige Anwendungen im Bereich des Leitungsbaus eingesetzt und folglich in großen Stückzahlen hergestellt wird und daher kostengünstig erhältlich ist. Das Anschlussgehäuse 1 des erfindungsgemäßen Sondenkopfs weist ein Hauptrohr 2 auf, in das seitlich in einem Winkel von 90° ein Seitenanschluss 3 mündet. An beiden Enden des Hauptrohrs 2 des Anschlussgehäuses 1 ist jeweils eine Flanschmutter 4 vorgesehen, die auf ein Außengewinde des jeweiligen Endes des Hauptrohrs 2 aufgeschraubt werden kann. Das in den 1 und 2 auf der linken Seite dargestellte Ende des Hauptrohrs 2 dient dazu, ein Außenrohr einer Koaxial-Geothermiesonde (nicht dargestellt) aufzunehmen und klemmend zu fixieren. Das Außenrohr der Geothermiesonde, das einen im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Anschlussgehäuses entsprechenden Außendurchmesser aufweist, wird hierzu mit einem Ende in das linke Ende des Hauptrohrs 2 eingeschoben, wobei es mit seiner Außenfläche an der Innenwand des Hauptrohrs 2 zum Anliegen kommt. Ein Absatz 5 in der Wandung des Hauptrohrs 2 verhindert ein zu weites Einschieben des Außenrohrs der Koaxial-Geothermiesonde. Weiterhin ist in diesem Abschnitt des Hauptrohrs 2 eine ringförmige Nut 6 vorgesehen, in der ein Dichtring 7 angeordnet ist, der den Spalt zwischen der Innenfläche des Hauptrohrs 2 und der Außenfläche des Außenrohrs der Koaxial-Geothermiesonde abdichtet. Über die in der 1 und 2 links dargestellte Überwurfmutter 4 wird eine klemmende Verbindungen des Anschlussgehäuses 1 des Sondenkopfs mit dem Außenrohr der Koaxial-Geothermiesonde hergestellt. Hierzu weist die Überwurfmutter eine konisch ausgebildete Innenfläche auf, die auf einer entsprechenden konischen Außenfläche des linken Endes des Hauptrohrs 2 gleitend gelagert ist, so dass durch ein Aufschrauben der Überwurfmutter 4 der die konische Außenfläche aufweisende Abschnitt des Hauptrohrs 2 radial nach Innen verformt wird. Dadurch drückt dieser gegen die Außenseite des Außenrohrs der Koaxial-Geothermiesonde, wodurch diese geklemmt wird.
  • An dem gegenüberliegenden Ende des Anschlussgehäuses ist ein erfindungsgemäßes Adapterelement 8 vorgesehen, das in das Anschlussgehäuse eingesteckt ist. Das Adapterelement ist rohrförmig ausgebildet und weist einen ersten Abschnitt 9 auf, der dazu dient, mit einem Innenrohr der Koaxial-Geothermiesonde verbunden zu werden. Hierzu ist dieser erste Abschnitt 9 des Adapterelements 8 in einem Abschnitt als zylindrisches, glattflächiges Rohr ausgebildet, das mit dem Innenrohr der Koaxial-Geothermiesonde verschweißt werden kann. Von dem zylindrischen Abschnitt ausgehend weitet sich der erste Abschnitt 9 des Adapterelements 8 konisch auf und geht in einen zweiten Abschnitt 10 des Adapterelements 8 über, der wiederum zylindrisch ausgeführt ist und dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Hauptrohrs 2 in diesem Abschnitt entspricht. Dieser zweite Abschnitt 10 des Adapterelements 8 zentriert und fixiert das in das Hauptrohr 2 des Anschlussgehäuses 1 eingesteckte Adapterelement 8. Wie auf der gegenüberliegenden Seite ist auch an diesem Ende des Hauptrohrs 2 eine ringförmige Nut 6 vorgesehen, in der ein Dichtring 7 angeordnet ist, der den Spalt zwischen der Innenwand des Hauptrohrs 2 und der Außenfläche des zweiten Abschnitts 10 des Adapterelements 8 abdichtet.
  • An den zweiten Abschnitt 10 des Adapterelements schließt sich ein dritter Abschnitt 11 an, der als im Querschnitt kreisförmiger Absatz ausgebildet ist. In diesem Abschnitt 11 weist das Adapterelement 8 folglich einen Außendurchmesser auf, der den Innen durchmesser des Hauptrohrs 2 (den dieses im Bereich des zweiten Abschnitts des Adapeterelements aufweist) übersteigt. Über diesen Absatz stützt sich das Adapterelement 8 an dem Ende des Hauptrohrs 2 ab.
  • An den dritten Abschnitt 11 des Adapterelement 8, d. h. den Absatz schließt sich ein vierter Abschnitt 12 des Adapterelements 8 an, der eine sich konisch verjüngende Außenfläche aufweist, die mit einer entsprechenden konischen Innenfläche der in den 1 und 2 rechts dargestellten Überwurfmutter 4 zusammenwirkt. Durch ein Aufschrauben der Überwurfmutter 4 auf das Ende des Hauptrohrs 2 wird durch die konischen Kontaktflächen eine Axialkraft erzeugt, durch die das Adapterelement 8 über den Absatz gegen das Anschlussgehäuse 1 verspannt wird.
  • An den vierten, konischen Abschnitt 12 des Adapterelements schließt sich ein fünfter Abschnitt 13 an, der so ausgebildet ist, dass er mit einer Zuleitung (nicht dargestellt) für eine Wärmeübertragungsflüssigkeit, die der Koaxialsonde zugeführt werden soll, verbunden werden kann. In dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser fünfte Abschnitt 13 des Adapterelements 8 mit einem 1-Zoll-Außengewinde versehen, so dass ein entsprechendes handelsübliches Anschlusselement aufgeschraubt werden kann.
  • Bei der in der 3 dargestellten alternativen Ausführungsform eines Adapterelements 8a ist der fünfte Abschnitt 13a, der für einen Anschluss mit der Zuleitung für die Wärmeübertragungsflüssigkeit vorgesehen ist, als glattflächiges verlängertes Rohr ausgebildet, wodurch ein sicheres Verschweißen mit der Zuleitung ermöglicht werden soll.
  • Die 4 zeigt eine weiterhin alternative Ausführungsform eines Adapterelements 8b zur Verwendung mit den übrigen Elementen eines Sondenkopfs gemäß der 1 und 2, bei dem der Anschluss an die Zuleitung für die Wärmeübertragungsflüssigkeit über ein in den fünften Abschnitt 13b des Adapterelements 8b eingebrachtes Innengewinde mit einem Gewindedurchmesser von ebenfalls einem Zoll erzielt wird.
  • Eine weitere Besonderheit bei diesem Adapterelement 8b liegt darin, dass eine zusätzliche Bohrung (Querbohrung 14) vorgesehen ist, über die der Innenraum des rohrförmigen Adapterelements 8b und folglich auch der Innenraum des Innenrohrs der Koaxial-Geothermiesonde auch bei einer bereits installierten Geothermiesonde und auch im Betrieb zugängig ist. Diese Querbohrung 14 kann beispielsweise dazu dienen, einen Temperaturmessfühler (nicht dargestellt) in das Innere der Koaxial-Geothermiesonde einzuführen. Die Querbohrung 14 ist ebenfalls mit einem 1-Zoll-Innengewinde versehen, in das zum Beispiel ein Verschlusselement (nicht dargestellt) werden kann, um die Querbohrung 14 bei Nichtbenutzung sicher zu verschließen.

Claims (8)

  1. Sondenkopf für eine von einer Flüssigkeit durchströmte Doppelrohrsonde mit einem Anschlussgehäuse (1), das ein Hauptrohr (2) mit mindestens zwei offenen Enden aufweist, wobei ein erstes dieser Enden zur Verbindung mit einem Außenrohr der Doppelrohrsonde vorgesehen ist, und einem seitlich in das Hauptrohr mündenden Seitenanschluss (3), gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Adapterelement (8; 8a; 8b), das in das zweite Ende des Hauptrohrs (2) eingesetzt ist, wobei ein erster Abschnitt (9) des Adapterelements (8; 8a; 8b) zur Verbindung mit einem Innenrohr der Doppelrohrsonde vorgesehen ist und ein sich an den ersten Abschnitt (9) anschließender zweiter Abschnitt (10) mit einem im Vergleich zum ersten Abschnitt (9) größeren Durchmesser dichtend mit der Innenwand des Hauptrohrs (2) verbunden ist.
  2. Sondenkopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich an den zweiten Abschnitt (10) anschließender dritter Abschnitt (11) den Innendurchmesser des Hauptrohrs (2) überragende Außenabmessungen aufweist, um einen Absatz zur Anlage an dem zweiten Ende des Hauptrohrs (2) auszubilden.
  3. Sondenkopf gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den dritten Abschnitt (11) ein vierter Abschnitt (12) anschließt, der konisch ausgebildet ist und mit einer entsprechenden konischen Innenfläche einer Überwurfmutter (4) zusammenwirkt, so dass bei einem Aufschrauben der Überwurfmutter (4) auf das zweite Ende des Hauptrohrs (2) der Absatz des Adapterelements (8; 8a; 8b) gegen das zweite Ende des Hauptrohrs (2) gedrückt wird.
  4. Sondenkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem ersten Abschnitt (9) gegenüberliegenden Ende des Adapterelements (8; 8a; 8b) ein weiterer Abschnitt (13; 13a; 13b) für einen Anschluss einer Zuleitung für die Flüssigkeit vorgesehen ist.
  5. Sondenkopf gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den weiteren Abschnitt (13; 13a; 13b) eine Querbohrung (14) eingebracht ist.
  6. Sondenkopf gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Verschlusselement zum bedarfsweisen Verschließen der Querbohrung (14).
  7. Sondenkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (8; 8a; 8b) zumindest teilweise aus Polyethylen besteht.
  8. Adapterelement (8; 8a; 8b) eines Sondenkopfs gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
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