DE202012104528U1

DE202012104528U1 - Pufferpfahl und Klimaanlage mit einem derartigen Pufferpfahl

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Publication number: DE202012104528U1
Application number: DE201220104528
Authority: DE
Original assignee: Europoles GmbH and Co KG
Current assignee: Europoles GmbH and Co KG
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-11-23

Abstract

Pufferpfahl (1) zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere für einen Wärmetauscher einer Klimaanlage, mit Öffnungen (3, 4) für wenigstens eine Zulaufleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung des Wärmetauschers, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferpfahl (1) ein an beiden Enden verschlossenes Schleuderbetonrohr (2) ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Pufferpfahl zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere für einen Wärmetauscher einer Klimaanlage, mit Öffnungen für wenigstens eine Zulaufleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung des Wärmetauschers.
Pufferpfähle dienen zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, und werden als Bestandteil von Klimaanlagen eingesetzt, mit denen z. B. eine Temperierung von Räumen vorgenommen werden kann. Innerhalb eines Gebäudes sind dazu temperierbare Flächen vorgesehen, z. B. Bodenflächen, Deckenflächen oder Wandflächen. Diese temperierbaren Flächen werden von einer temperierbaren Flüssigkeit durchströmt, um Räume des Gebäudes zu erwärmen oder abzukühlen. Für die Kühlung von Gebäuden werden zumeist Kältemaschinen eingesetzt, die sich allerdings durch einen sehr hohen Stromverbrauch auszeichnen. Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, anstelle von Kältemaschinen eine Abkühlung der die temperierbaren Flächen durchströmenden Flüssigkeit mittels eines Wärmetauschers durchzuführen.
In der EP 1 505 355 A2 wird ein Gebäude-Klimatisierungssystem beschrieben, bei dem Heiz- oder Kühlkörper in einem Gebäude vorgesehen sind, wobei ein Wärmeträgermedium einen Wärmetauscher durchströmt, um das Wärmeträgermedium abzukühlen. Der Wärmetauscher ist dort in einer unterirdischen Regenwasserzisterne angeordnet. Obwohl dieses System für kleinere Gebäude wie Einfamilienhäuser zweckmäßig ist, stößt eine Kühlung mittels Wärmetauscher bei größeren Gebäuden wie Büros oder Fabrikgebäuden an Grenzen, da die mittels einer Regenwasserzisterne erreichbare Kühlleistung nicht ausreicht, um den Kühlbedarf eines größeren Gebäudes zu decken.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Pufferpfahl für einen Wärmetauscher einer Klimaanlage anzugeben, der auch bei einem größeren Kühl- oder Heizbedarf einsetzbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Pufferpfahl der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Pufferpfahl ein an beiden Enden verschlossenes Schleuderbetonrohr ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein herkömmliches Klimatisierungssystem an beliebig große Gebäude bzw. Gebäude mit beliebig hohem Kühlbedarf oder für andere Kühl- oder Heizanwendungen angepasst werden kann, indem eine ansonsten verwendete Regenwasserzisterne durch ein Schleuderbetonrohr ersetzt wird, das an beiden Enden verschlossen ist und als Pufferpfahl für die Gebäudeklimaanlage dient. In dem Pufferpfahl kann ein Wärmetauscher untergebracht werden, z. B. ein Plattenwärmetauscher oder ein Rohrwärmetauscher, um die den Wärmetauscher durchströmende Flüssigkeit abzukühlen.
Das Schleuderbetonrohr ist an beiden Enden verschlossen, so dass der Pufferpfahl ein geschlossenes System bildet. Bei der Installation einer Klimaanlage wird das Schleuderbetonrohr unterirdisch installiert, so dass das im Untergrund vorhandene relativ gleichbleibende Temperaturniveau zur Abkühlung der durchströmenden Flüssigkeit genutzt werden kann. Der Pufferpfahl hat dadurch die Funktion einer Erdsonde. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, den Pufferpfahl als Schichtenspeicher zu nutzen.
Vorzugsweise weist das Schleuderbetonrohr Spannglieder auf, die eine Vorspannung erzeugen, dementsprechend handelt es sich bei dem Schleuderbetonrohr um ein vorgespanntes Betonbauteil.
Um auch einen höheren Bedarf an Kühlleistung abdecken zu können, kann das Schleuderbetonrohr aus mehreren axial aufeinander angeordneten und miteinander verbundenen Segmenten bestehen. Die einzelnen Segmente sind so ausgelegt, dass sie mit einem Transportfahrzeug an den vorgesehenen Einbauort gebracht werden können, dort werden sie anschließend aufeinander gesetzt und miteinander verbunden.
Vorzugsweise werden die Segmente durch eine Vergussmasse miteinander verbunden.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass an einem Ende des Schleuderbetonrohrs eine Fußplatte angebracht ist, insbesondere kann die Fußplatte angeschraubt sein. Analog kann an dem anderen Ende des Schleuderbetonrohrs eine Deckenplatte angebracht sein, vorzugsweise ist die Deckenplatte angeschraubt. Die Fußplatte und die Deckenplatte sind in Stahlbetonbauweise hergestellt.
Daneben betrifft die Erfindung eine Klimaanlage, mit einem in einem Pufferpfahl angeordneten Wärmetauscher, wobei der Pufferpfahl zur Aufnahme einer Flüssigkeit ausgebildet ist und Öffnungen für wenigstens eine Zulaufleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung aufweist. Die Öffnungen sind vorzugsweise seitlich an dem Pufferpfahl angeordnet.
Die erfindungsgemäße Klimaanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der Pufferpfahl ein an beiden Enden verschlossenes Schleuderbetonrohr ist.
Vorzugsweise kann die Klimaanlage zur Klimatisierung eines Gebäudes oder einer Maschine oder als Bestandteil eines Freiluftkühlers ausgebildet sein. Insbesondere kann sie zur Pufferung von Wärme und Kälte dienen, die in der Flüssigkeit gespeichert ist, daneben können auf diese Weise Lastspitzen abgedeckt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pufferpfahls;
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II von 1;
3 eine Draufsicht einer Fußplatte;
4 eine geschnittene Seitenansicht der Fußplatte von 3;
5 eine Draufsicht einer Deckenplatte; und
6 eine geschnittene Seitenansicht der Deckenplatte von 5.
Der in 1 gezeigte Pufferpfahl 1 ist Bestandteil einer Gebäudeklimaanlage, die zusätzlich einen in dem Pufferpfahl 1 angeordneten Wärmetauscher (nicht gezeigt) umfasst. Der Wärmetauscher kann z. B. als Rohrwärmetauscher oder Plattenwärmetauscher ausgebildet sein und von einer Flüssigkeit durchströmt werden, um diese abzukühlen oder zu erwärmen. Der Pufferpfahl hat somit die Funktion eines Flüssigkeitsbehälters oder Wasserspeichers. Primär wird der in 1 gezeigte Pufferpfahl 1 verwendet, um mittels des Wärmetauschers eine Flüssigkeit abzukühlen, um eine Gebäudekühlung zu erzielen.
Der Pufferpfahl 1 umfasst ein Schleuderbetonrohr 2 mit seitlichen Öffnungen 3, 4 für eine Zulaufleitung und eine Rücklaufleitung für die zu kühlende Flüssigkeit. Über die Öffnungen 3, 4 ist der Pufferpfahl 1 mit der Gebäudeklimaanlage verbunden. Bei anderen Ausführungen können weitere über den Umfang verteilte Öffnungen vorgesehen sein, ebenso können weitere Öffnungen vertikal beabstandet vorgesehen sein.
2 ist eine entlang der Linie II-II geschnittene Ansicht des Pufferpfahls 1.
Das Schleuderbetonrohr 2 ist vorgespannt, dazu sind entsprechende Spannglieder wie Spannlitzen oder Spannstäbe vorgesehen, die in 1 nicht dargestellt sind.
Der Pufferpfahl 1 kann in unterschiedlichen Größen realisiert werden, z. B. mit einer Höhe von 6 Meter, 20 Meter oder 40 Meter. Ein einzelnes Schleuderbetonrohr wird dazu aus mehreren Segmenten zusammengesetzt, die am Einbauort vertikal axial aufeinander gesetzt und anschließend miteinander verbunden werden. Die Kontaktfläche zwischen zwei aufeinander angeordneten Segmenten wird mit einer Vergussmasse vergossen oder verpresst.
Das in 1 gezeigte Schleuderbetonrohr 2 steht auf einer Fußplatte 5, mit der es verschraubt ist. Die 3 und 4 zeigen die Fußplatte 5 in einer Draufsicht und einer geschnittenen Seitenansicht. Die Bewehrung besteht im Wesentlichen aus kreisförmigen Bügeln 6 sowie U-förmigen Bewehrungsstäben 7.
Nach der Montage des aus den mehreren Segmenten bestehenden Schleuderbetonrohrs 2 und dem Einsetzen des Wärmetauschers wird das Schleuderbetonrohr 2 an der Oberseite mit einer Deckenplatte 8 verschlossen, die in 5 in einer Draufsicht und in 6 in einer geschnittenen Seitenansicht gezeigt ist. Die Deckenplatte 8 ist kreisringförmig ausgebildet, ihre Öffnung 9 ermöglicht einen Zugang in das Innere des Pufferpfahls 1, diese Öffnung 9 kann mit einer herkömmlichen Schachtabdeckung verschlossen werden. In den 5 und 6 erkennt man, dass die Bewehrung aus kreisförmigen Bügeln 10, einer kastenartigen Bewehrung 11 und einer Ringbewehrung 12 besteht.
Das Vorsehen eines Schleuderbetonrohrs, das aus einem Segment oder mehreren aufeinander gesetzten und miteinander verbundenen Segmenten besteht, ermöglicht es, Pufferpfähle für Gebäudeklimaanlagen mit beliebig großer Kühlleistung effizient und kostengünstig herzustellen. Pufferpfähle können in ähnlicher Weise für andere Klimaanlagen verwendet werden, um z. B. eine Produktionshalle oder eine Maschine zu kühlen. Ebenso kann ein Pufferpfahl als Bestandteil eines Freiluftkühlers eingesetzt werden. Pufferpfähle können als Bestandteil einer Klimaanlage auch als statisch wirksame Komponenten eingesetzt werden, so dass ein oder mehrere Pufferpfähle zur Aufnahme von Lasten dienen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1505355 A2 [0003]

Claims

Pufferpfahl (1) zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere für einen Wärmetauscher einer Klimaanlage, mit Öffnungen (3, 4) für wenigstens eine Zulaufleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung des Wärmetauschers, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferpfahl (1) ein an beiden Enden verschlossenes Schleuderbetonrohr (2) ist.
Pufferpfahl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderbetonrohr (2) eine Vorspannung erzeugende Spannglieder aufweist.
Pufferpfahl nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderbetonrohr (2) aus mehreren axial aufeinander angeordneten und miteinander verbundenen Segmenten besteht.
Pufferpfahl nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente durch eine Vergussmasse miteinander verbunden sind.
Pufferpfahl nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Schleuderbetonrohrs (2) eine Fußplatte (5) angebracht, insbesondere angeschraubt, ist.
Pufferpfahl nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Schleuderbetonrohrs eine Deckenplatte (8) angebracht, insbesondere angeschraubt, ist.
Pufferpfahl nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Erdsonde für eine geothermische Anlage ausgebildet ist.
Klimaanlage, mit einem in einem Pufferpfahl (1) angeordneten Wärmetauscher, wobei der Pufferpfahl (1) zur Aufnahme einer Flüssigkeit ausgebildet ist und vorzugsweise seitliche Öffnungen (3, 4) für wenigstens eine Zulaufleitung und wenigstens eine Rücklaufleitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferpfahl (1) ein an beiden Enden verschlossenes Schleuderbetonrohr (2) ist.
Klimaanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Klimatisierung eines Gebäudes, einer Maschine, einer Anlage oder als Bestandteil eines Freiluftkühlers ausgebildet ist.