DE3033255A1

DE3033255A1 - Rohrsonde zum gewinnen von erdwaerme

Info

Publication number: DE3033255A1
Application number: DE19803033255
Authority: DE
Inventors: Werner 7989 Argenbühl Hengstenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-09-04
Filing date: 1980-09-04
Publication date: 1982-03-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrsonde zum Gewinnen von Erd-
wärme, bestehend aus einem Außenrohr und einem konzentrischen Innenrohr.
Derartige Rohrsonden werden mehr oder weniger tief in die Erde getrieben, um Erdwärme zum Zwecke der Primär-Energieeinsparung zu gewinnen. Die Sonden können aus Stahl oder Kunststoff bestehen und sind im allgemeinen am Ende geschlossen. Der kalte Wärmeträger wird durch das konzentrisch angeordnete Innenrohr bis zum Ende des Außenrohrs gepumpt, tritt dort in den Zwischenraum zwischen dem Innen- und dem Außenrohr ein und steigt unter gleichzeitiger Erwärmung im Außenrohr bzw. im Ring spalt zwischen den Rohren nach oben.
Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erzielen, muß das Wärmegefälle zwischen dem Vor- und dem Rücklauf möglichst groß sein. Dieses Wärmegefälle hängt nicht nur von der Menge der aufgenommenen Erdwärme und der Temperatur des einlaufenden kalten Wärmeträgers ab, sondern auch von Wärmeverlusten innerhalb des Sondensystems.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrsonde der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß sich eine größtmögliche Wärmeaufnahme bei möglichst hohem Wirkungsgrad ergibt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das Innenrohr doppelwandig mit einem freien Zwischenraum ausgebildet ist.
Der Zwischenraum wirkt isolierend, so daß zwischen dem Vorlauf ihm Innenrohr und dem Rücklauf im Außenrohr bzw. Ringspalt kein oder nur ein geringer Wärmeaustausch stattfindet, und der Wärmeträger mit hoher Temperatur aus dem Außenrohr austritt. Vorteilhafterweise ist der Zwisienraum im doppelwandigen Innenrohr gasdicht abgeschlossen und evakuiert.
Dadurch ergibt sich eine besonders gute Wärmeisolation, jedoch ist es schwierig, langfristig ein ausreichendes Vakuum zu gewährleisten. Aus diesem Grunde kann der Zwischenraum im doppelwandigen Innenrohr mit einem Isoliermittel gefüllt sein. Dieses Isoliermittel kann gasförmig, flüssig oder fest sein, je nachdem welche Anforderungen an die Isolierung gestellt werden. Um das Innenrohr gegenüber dem Außenrohr zu zentrieren und/oder den isolierenden Zwischenraum abzustützen, können im Zwischenraum und/oder zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr Abstandshalter angeordnet sein, die vorzugsweise aus gleichmäßig auf dem Umfang verteilten radialen Stegen bestehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren beschrieben.
In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Rohrsonde und Fig. 2 einen Querschnitt durch die Rohrsonde der Fig. 1.
Die Rohrsonde besteht aus einem Außenrohr 1 mit einer Schlagspitze 2, da sie mittels eines Rammbohrgerätes in das Erdreich getrieben wird. Mittels der Schlagspitze 2 ist das Außenrohr 1 an seinem vorderen Ende verschlossen, während das hintere Ende mit einem Verschluß 3 versehen ist, um auf diese Weise einen abgeschlossenen Raum für die Zirkulation des Wärmeträgers zu schaffen. Ein Ringspalt 4, der durch das Außenrohr 1 und ein konzentrisch darin angeordnetes Innenrohr 7 begrenzt wird, dient dem Rücklauf des Wärmeträgers, der über eine in der Nähe des Verschlusses 3 angeordnete Anschlußmuffe 5 und eine damit verbundene Rohrleitung 6 zu einer nicht dargestellten Wårmepumpe fließt. Der Vorlauf erfolgt über eine weitere Rohrleitung 10, die über eine Anschlußmuffe 9 mit Krümmer am Innenrohr 7 angeschlossen ist. Das Innenrohr 7 ist doppelwandig ausgebildet und weist einen Zwischenraum 8 auf, der als Isolierung gegenüber dem Rücklauf im Zwischenraum 4 dient. Dieser Zwischenraum 8 kann luftleer sein, er kann aber ach mit einem wenig wärmeleitfähigen Gas oder einem Schaumstoff, gefüllt sein.
Um das doppelwandige Innenrohr 7 gegenüber dem Außenrohr 1 zu zentrieren, sind gleichmäßig auf dem Umfang des Innenrohrs 7 radiale Stege 11 angeordnet. Ähnliche Stege 12 befinden sich auch im Zwischenraum 8 des doppelwanigen Innenrohrs 7.
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Claims

"Rohrsonde zum Gewinnen von Erdwärme" Patentansprüche: Rohrsonde zum Gewinnen von Erdwärme, bestehend aus einem Außenrohr und einem konzentrischen Innenrohr, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Innenrohr (7) doppelwandig mit einem Zwischenraum (8) ausgebildet ist.
2. Rohrsonde nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Zwischenraum (8) gasdicht abgeschlossen und evakuiert ist.
3. Rohrsonde nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Zwischenraum (8) mit einem Isoliermittel gefüllt ist.
4. Rohrsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h im Zwischenraum (8) und/oder zwischen dem Außenrohr (1) und dem Innenrohr (7) angeordnete Abstandshalter (11,12).
5. Rohrsonde nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Abstandshalter aus gleichmäßig auf dem Umfang verteilten radialen Stegen (11,12) bestehen.
6. Rohrsonde nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Außenrohr (1) mit einer Schlagspitze (2) versehen ist.