DE2217338A1

DE2217338A1 - Verfahren um im erdreich vorbestimmte zustaende bezueglich feuchtigkeit und temperatur zu schaffen sowie anlage zur ausfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2217338A1
Application number: DE19722217338
Authority: DE
Inventors: James Paterson Izatt
Original assignee: CELLSYSTEM AG
Current assignee: CELLSYSTEM AG OFTRINGEN CH
Priority date: 1972-01-24
Filing date: 1972-04-11
Publication date: 1973-08-02
Also published as: FR2169210B1; FR2169210A1; AT317093B; IT986938B; DE2217338B2; DE2217338C3

Description

Geiers icmwalt

Dr. V/. Hasse
M ü η c Ii ο η 8
JUametraß» 8 2217338

CELLSYSTEM AG/SA/LTD., 4800. Zofingen

(Schweiz)

Verfahren um im Erdreich vorbestimmte Zustände bezüglich Feuchtigkeit und Temperatur zu schaffen sowie Anlage zur Ausführung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren um im Erdreich vorbestimmte Zustände bezüglich Feuchtigkeit und Temperatur zu schaffen sowie eine Anlage zur Ausführung des Verfahrens.

Zu gewissen Jahreszeiten ist es infolge der Bodenbeschaffenheit praktisch unmöglich, z.B. Golf, Pussball oder Handball zu spielen oder Flugplätze ohne Betonpisten zum Fliegen zu benützen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beheben und entpsrechende Zustände zu schaffen, welche gestatten_s die vorgenannten Plätze unabhängig von der Jahreszeit und der Witterung jederzeit in gebrauchsfähigem Zustand zu erhalten«

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Dies gelingt mit dem erfindungsgemässen Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, dass man das Erdreich mit Hilfe eines Systems parallel geschalteter, mit peripheren Oeffnungen versehenen Rohren, die zu einem Rohrsystem vereinigt sind, be- oder entwässert und das Erdreich unter dem System und in dessen unmittelbarer Nähe mittels einer wasserundurchlässigen Schicht abdichtet, und dass man die Wachstumszone des Erdreiches mit Hilfe eines Warmwasser-Verteilnetzes aufheizt.

Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf ein Be- und Entwässerungsnetz sowie ein Heiznetz, in schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Netze gemäss Schnittlinie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Netze gemäss Schnittlinie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer Anlage mit zv/ei Netzen analog denjenigen nach den Fig. 1-3,

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Fig. 5 das Schema einer Anlage mit einer Be- und Entwässerungssowie Heizeinrichtung.

Die Fig. 1-3 zeigen ein Verteilnetz 1 für Kalt- oder Warmwasser sowie eine Verteilkammer 2, welche dieses Netz 1 speist. Es ist ferner ein Sammelnetz 3 (gestrichelt) ersichtlich, mit einer Sammelkammer 4 für Rücklauf-Warmwasser oder Rücklaufwasser. Weiterhin ist in diesen Figuren die bewachsene Bodenfläche 5 ersichtlich sowie eine Druckwasserversorgerleitung 6. Um jegliche Streuverluste, insbesondere beim Aufwärmen des Erdreiches, zu vermeiden, ist das zur Behandlung vorgesehene Erdreich 9 seitlich mittels Isolierwänden 7 eingehagt. Es sind ferner Kreuzungspunkte 11 im Verteilnetz ersichtlich, sowie Kreuzungspunkte 13 im Sammelnetz. In diesen Punkten kreuzen sich die rechtwinklig zueinander verlaufenden Stränge der entsprechenden Netze. Es sind weiterhin Druckwasseranschlüsse 14 zum Einspeisen von Druckwasser in das Verteilnetz 1 vorgesehen.

In der Detaildarstellung gemäss Fig. 4 ist eine mit Gras 17 be- · wachsene Bodenfläche 19 ersichtlich, mit einer Saatzone 20 und einer Wurzelzone 22, welche vorzugsweise aus Erde und Sand besteht. Ein Sammelrohr 24 ist gegebenenfalls mit kleinen Oeffnungen 25 im obern Teil und mit grössern Einströmöffnungen 28 für Wasser aus dem Erdreich versehen. Auch das senkrecht zum Rohr 24 verlaufende Sammelrohr 27 ist mit Oeffnungsreihen versehen. Der normale Heizwasserstand 30 ist ebenfalls eingezeichnet. Die Rohre 24 und 27 sind mittels Kiesbetten 32 abgestützt. Diese Rohre lagern in der hauptsächlich aus Sand bestehenden Entwässerungszone 34. Unter

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den Sammel- und Verteilrohren des Systems 24 bzw. 27 befinden sich Bewässerungsleitungsrohre 36 und 37, welche in einem Kreuzungspunkt dargestellt sind. Auch diese Rohre 36 und 37 sind auf einem Kies-Stützbett 39 abgestützt. Unmittelbar unter den Rohren 37 befindet sich eine wasserdichte Abschlussschicht 4l, z.B. in Form einer Kunststoffolie.

Fig. 5 zeigt in rein schematischer Darstellung den Aufbau einer derartigen Anlage, wobei - eine andere Möglichkeit - ein einziges direkt übereinander gelegtes Rohrsystem zum Bewässern, Entwässern und Heizen dient.

Das Erdreich 45 trägt auf seiner Bodenfläche 46 Gras 47. Im Erdreich sind Heizrohre 49 angeordnet sowie darüberliegende Ent- oder Bewässerungsleitungen 51. Es ist ferner eine Entwässerungs-Abschlussleitung 52 mit einem Ablass-Entwässerungsventil 53 vorgesehen. Ferner ist der höchste Wasserstand 54 im Erdreich und der normale Wasserstand 55 eingezeichnet. Ein Kaltwasserbehälter 57 ist mit zwei Wasserstandsreglern 58 und 59 ausgerüstet sowie mit einem Bodenventil 6l. Vonaussen führt eine Wasserversorgerleitung 63 in den Kaltwasserbehälter 57. Es ist weiterhin ein Bewässerungswasserzulauf 65 mit einem Hauptventil 66 dargestellt sowie, im Erdreich eingelassen, ein Heizwasser-Behälter 67 mit einem elektrischen Heizstabsystem 68. Es ist ferner eine Heizwasser-Umwälz- und Versorgerpumpe 70 ersichtlich, welche über eine Steuer-

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leitung 71 mit einem Lufttemperaturfühler 72 verbunden ist. Nach der Pumpe ist ein Dreiweghahn T^ angeordnet, dessen Stellung mittels eines Heizwasser-Temperaturfühlers 73 bestimmt wird.

Nach dem Hauptventil 66 der Bewässerungs-Wasserleitung 65 sind Bewässerungs-Verteilerventile 75 vorgesehen, welche erlauben, die entsprechenden Bewässerungsstränge zu beaufschlagen. Die Betätigung des Hauptventils 66 erfolgt vom Wasserständsregler 59 aus über eine Steuerleitung 77.

Die Anspeisung des Kaltwassers durch die Leitung 63 zum Kaltwasser-Behälter 57 wird mittels des Wasserstandsreglers 58 gesteuert. Der Wasserstandsregler 59 seinerseits hält, sofern eine Bewässerung des Erdreiches grundsätzlich erfolgen soll, das Hauptventil 66 solange offen, bis der eingestellte Wasserstand im Erdreich erreicht ist, worauf der Wasserstandsregler 59 das Ventil 66 schliesst und dieses solange geschlossen hält, bis der Wasserstand z.B. 30 mm unter den gewünschten Wasserstand im Erdreich abgesunken ist.

Das Entwässerungsventil 53 ist normalerweise geschlossen, solange nicht ausgiebige Regengüsse eintreten. In letzterem Falle wird es geöffnet, um das Erdreich im vorgesehenen Gebiet zu entwässern und den Wasserspiegel nicht über den höchsten Stand 54 ansteigen zu lassen.

Die einzeln betätigbaren Verteilerventile 75 erlauben innerhalb des behandelten Bereiches gewisse Zonen individuell zu bewässern,

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indem das oder die entsprechenden Ventile 75 geöffnet, die übrigen aber geschlossen werden. V/enn das Erdreich geheizt werdensoll, d.h. bei Erreichen vorbestimmter, tiefster Temperaturen an dem oder den Lufttemperaturfühlern 72, wird die Umwälz- und Versorgerpumpe 70 eingeschaltet. Sofern das Heizwasser im Heizwasserbehälter 67 die vorgesehene Temperatur erreicht hat, erfolgt die Anspeisung der Heizrohre 49 mit Heizwasser, Welches das Erdreich heizt und beispielsweise sich ansetzenden oder vorhandenen Schnee schmelzt. Ist dagegen das Wasser im Heizwasserbehälter 67 noch nicht auf der gewünschten Temperatur, so befindet sich, gesteuert durch den Heizwasser-Temperaturfühler 73, der Dreiweghahn 7** in Umwälzstellung und die Pumpe 70 wälzt das Heizwasser im Heizwasserbehälter 67 um, so dass dieses entsprechend schneller erwärmt wird.

Durch Oeffnen des Abfluss- und Entleerungsventils 79 ist es möglich, das Heizsystem zu entleeren bzw. den Heizwasser-Behälter 67 entsprechend aufzufüllen.

Es wird vorteilhafterweise auch noch ein Fühler zum Messen der Bodentemperatur an der Bodenfläche 46 vorgesehen, welcher, wie der Lufttemperaturfühler 72, auf die Heizwasserpumpe wirkt.

Es ist grundsätzlich möglich, ein einziges, kombiniertes Be- und Entwässerungs- sowie Heizsystem in Form eines Kreislaufsystems vorzusehen. Das aus der Heizanlage anfallende Warmwasser gelangt

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dabei durch Oeffnungen der Rohre 37 ins Erdreich, wie dies die Pfeile andeuten. Die wasserdichte AbSchlussschicht 41 und die seitlichen Wände 7 bewirken, dass dieses ausströmende Warmwasser nicht versickert, sondern sich sammelt und soweit ansteigt, bis es durch die Oeffnungen 28 in die Rohre 24 und einströmt und erneut der Heizanlage zugeführt wird. Wegender

auftretenden Wasserverluste erfolgt ständig eine mehr oder weniger grosse Zuspeisung von Zuwasser. Dieses kann als Regen oder Schneewasser von oben in die Rohre 24 und 27 gelangen, wie es die Pfeile andeuten.

Auf diese Weise wird das Erdreich zwischen den Rohrsträngen und darüber derart aufgeheizt, dass Schnee geschmolzen wird und Temperaturen herrschen, welche den Graswuchs fördern. Der Wärmeaustausch erfolgt direkt und daher äusserst wirksam.

Durch die Kombination eines Warmwassersystems mit einem Bewässerungsund Sammelsystem ist eine wärmetechnische einwandfreie, äusserst wirksame Bodenheizung mit der Möglichkeit gleichzeitiger Entwässerung der Bodenfläche sowie bei warmer trockener Witterung, einer Befeuchtung gegeben.

Es ist möglich, das ganze System praktisch vollautomatisch zu gestalten, womit sich eine ständige Ueberwachung durch einen Aufseher erübrigt.

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In diesem Sinne können jahraus, jahrein Plätze, insbesondere solche, welche mit Gras bewachsen sind, in einem gebrauchsfähigen Zustand erhalten werden und dies selbst im Winter, wenn die anliegenden Gebiete verschneit und völlig unbenutzbar sind.

Man kann zum Zwecke der Vereinfachung und der Umstellmöglichkeit, die verschiedenen Rohrleitungs-Systeme miteinander durch abschliessbare Leitungen verbinden und damit das ganze System entsprechend beweglich gestalten.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren, um im Erdreich yorbestiminte Zustände bezüglich Feuchtigkeit und Temperatur zu schaffen, dadurch gekennzeichnet, dass man das Erdreich mit Hilfe eines Systems parallel geschalteter, mit peripheren Oeffnungen versehenen Rohren, die zu einem Rohrsystem vereinigt sind, be- oder entwässert und das Erdreich unter dem System und in dessen unmittelbarer Nähe mittels einer wasserundurchlässigen Schicht abdichtet, und dass man die Wachstumszone des Erdreiches mit Hilfe eines Warmwasser-Verteilnetzes aufheizt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man im abgesteckten Gebiet in der Erde einen Warmwassersumpf bildet»

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man

den Warmwassersumpf zwischen einer Isolation und einem Entwässerungssystem bildet.

H. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Umpumpen den Warmwassersumpf während·der Heizperiode fortlaufend erneuert,

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass man zwei Netze anordnet, z.B. das Warmwasser-Verteilungsnetz unter dem Entwässerungsnetz.

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6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Warmwasser-Verteilungsnetz gleichzeitig auch als Bewässerungsnetz benützt und für die Entwässerung ein eigenes Netz vorsieht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässerungsnetz im Bereich unmittelbar unterhalb den Wurzeln des Gewächses oder Grases angeordnet ist.

8,Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Erdreich mindestens ein Leitungssystem vorgesehen ist, welches zum Bewässern, Entwässern undzum Heizen der entsprechenden Erdpartien dient.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stränge der einzelnen Systeme unter sich verbindbar sind.

10.Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Knotenpunkte der Leitungssysteme auf einem Kiesbett abgestützt sind.

11. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungen in der untern Hälfte mit Ausfluss- und/oder Einströmöffnungen und gegebenenfalls in der obern Hälfte mit Belüftungsöffnungen versehen sind.

12. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gebiet mit diesesmindestens teilweise umgrenzenden

Isolationswänden versehen ist.

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13. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Heizwasserbehälter mit in diesem angebrachtem Erhitzer.

14. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizsystem als, z.B. offenes Umlaufsystem ausgebildet ist.

15. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mindestens einen Lufttemperatur-Fühler im Bereich der Bodenoberfläche sowie vorzugsweise einem Bodentemperaturfühler im Bereich der Bodenoberfläche zwecks Steuerung einer Pumpeneinrichtung zum Verteilen des Heizwassers im Heizsystem.

16. Anlage nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine spezielle Druckwasser-Zuführleitung zur mehrfachen, gleichzeitigen Speisung des Bewässerungssystems.

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