DE3411336A1

DE3411336A1 - Absorberelement aus beton

Info

Publication number: DE3411336A1
Application number: DE19843411336
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 8000 München Dahm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-03-28
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1985-10-10

Description

PATENTANWÄLTE « _m

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DIPL-ING. HEINER LICHTI durlacherstrassest

DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT. JOST LEMPERT TEL.: (07 21) 4 8511

27. März 1984

Dahm, Klaus 7121/84-Lj

Herman- Vogel - Straße 2
D-8000 München 40

Absorberelement aus Beton

Die Erfindung betrifft ein Absorberelement aus Beton mit Leitungen für einen Wärmeträger, der die von dem Element aufgenommene Umgebungswärme an einen Speicherkreis weiterleitet.

Es ist bekannt (z. B. DE-OS 30 35 538) Absorberelemente aus Beton zur energiesparenden Gewinnung von Umgebungswärme einzusetzen. Dabei macht man sich das relativ gute Speichervermögen von zementgebundenem Beton zu Nutze. Der Vorteil liegt vor allem darin, daß Teile eines Bauwerks, z. B. Außenwände, Fassaden, Stützmauern etc., neben ihrer bestimmungsgemäßen Aufgabe im Rahmen des Bauwerks zugleich Teile eines Absorber kreises bilden, hierfür also keine gesonderten Bauteile erforderlich sind. Zementgebundene Baustoffe haben jedoch den Nachteil, daß sie bei großflächiger Auslegung, die bei Verwendung als Absorberelement notwendig ist, stets eine Stahlbewehrung benötigen. Eine solche Stahlbewehrung erfordert wiederum eine ausreichend starke Betonüberdeckung an den Außenflächen, um die Bewehrung vor Korrosion zu schützen. Berücksichtigt man ferner den Raumbedarf für die Wärmeträgerleitungen, so ergibt sich als

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Mindestdicke für ein zementgebundenes Absorberelement ein Betrag von ca. 9 cm. Dies wiederum führt zu einem minimalen .Flächengewicht von 216 kg/m².

Für die Wärmeträger-Leitungen müssen relativ hochwertige Rohre, z. B. aus Kupfer oder Hochdruckpolyäthylen (HDPE) eingesetzt werden, die die erforderliche Dichtheit garantieren. Die eingebetteten Rohre gehen keine Verbindung mit dem umgebenden Beton ein, so daß der Wärmeübergang vom Absorber material zum Wärmeträger nicht optimal ist. Hinzu kommt, daß aufgrund der jahreszeitlich bedingten Temperaturspannungen und der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Absorbermaterial und Rohrmaterial der Verbund noch verschlechtert wird und sich im Grenzflächenbereich Spalte bilden, die den Wärmeübergang weiter verschlechtern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absorberelement aus Beton zu schaffen, das bei einem geringeren Gewicht keine hochwertigen Werkstoffe für die Wärmeträger-Leitungen erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Absorberele- · ment aus kunstharzgebundenem Beton gebildet ist und daß die Leitungen anläßlich der Herstellung des Absorberelementes als Kanäle eingeformt sind.

Gegenüber zementgebundenem Beton hat kunstharzgebundener Beton bekanntermaßen den Vorteil einer höheren Biegezugfestigkeit mit der Folge, daß auch bei großflächigen Bauteilen eine Stahlbewehrung nicht erforderlich ist. Auch können die Querschnitte aufgrund der hohen Biegezugfestigkeit gemindert werden. Dadurch lassen sich Absorberelemente mit einer minimalen

2 Wandstärke von ca. 3,5cm herstellen, deren Flächengewicht bei 75kg/m liegt. Auf diese Weise können Absorberelemente auch dort eingesetzt werden,

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wo die Voraussetzungen für die Aufnahme großer Lasten nicht gegeben sind, beispielsweise im Bereich von nachträglich montierten Fassadenverkleidungen, bei der Altbausanierung etc.. Kunstharzgebundener Beton hat weiterhin den Vorteil, daß er praktisch flüssigkeitsdicht ist, so daß an die Wärmeträgerleitungen keine besonderen Dichtheitsanforderungen gestellt werden müssen. Dies gibt die Möglichkeit, die Leitungen als Kanäle anläßlich der Herstellung des Absorberelementes einzuformen, wobei hierunter jede Ausbildung der Kanäle verstanden wird, deren Wandung entweder unmittelbar von dem kunstharzgebundenen Beton oder einer Hülle aus relativ minderwertigem Werkstoff gebildet wird, wobei diese Hülle in erster Linie nur die Aufgabe der Ausformung der Kanäle hat, nicht jedoch die für die Führung des Wärmeträgers erforderliche Eigenschaft einer absoluten Dichtheit und einer hinreichenden Stabilität haben muß.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kanäle durch Formkörper gebildet, die nach dem Erhärten des Betons entfernt werden. Statt dessen ist es auch möglich, die Kanäle durch verlorene Formkörper zu bilden, die nach dem Erhärten im Absorberelement verbleiben. Im letzteren Fall bilden die Formkörper eine Art verlorene Schalung.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die Formkörper als Schläuche ausgebildet, die während des Betonierens mit einem unter Überdruck stehenden und/oder inkompressiblen Fluid gefüllt sind, das nach dem Betonieren abgelassen wird. Bei diesem Fluid kann es sich im einfachsten Fall um Wasser oder aber eine spezifisch schwerere Flüssigkeit handeln, um keinen zu hohen Auftrieb zu erhalten. Der als Schlauch ausgebildete Formkörper kann nach dem Ablassen des Fluids im Absorberelement verbleiben oder aber durch anschließendes Evakuieren kollabiert werden, so daß er nach dem Erhärten des Betons aus dem Absorberelement herausgezogen werden kann.

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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Absorberelementes eröffnet ferner die Möglichkeit, die Formkörper mit einer profilierten, beispielsweise gewellten Wandung auszubilden, wodurch die Wärmeübergangsfläche erhöht wird. Solche beispielsweise als Wellschläuche ausgebildeten Formkörper haben den Vorteil großer Flexibilität und können vor allem in engeren Biegeradien geführt werden, so daß die Kanäle des Leitungssystems sehr eng gelegt werden können.

Der erfindungsgemäß vorgesehene kunstharzgebundene Beton macht es ferner möglich, daß an den nach außen offenen Enden der Kanäle in das Absorberelement Aufnahmen für Kupplungs-, Verbindungsstücke oder dgl. eingeformt sind. Solche Aufnahmen können beispielsweise Gewinde oder dgl. sein, die bei kunstharzgebundenem Beton eine ausreichende Tragfähigkeit besitzen. Die Kupplungs- oder Verbindungsstücke zum Anschluß an benachbarte Absorberelemente können unmittelbar, gegebenenfalls unter Zwischenlage von Dichtungen, in den Absorberelementen befestigt werden, so daß auch insoweit eine materialsparende und montagegünstige Ausführung möglich ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung perspektivische Ansicht wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrieben.

In der Zeichnung ist ein plattenförmiges Absorberelement 1 gezeigt, das in herkömmlicherweise auf einem Kipptisch oder dgl. aus kunstharzgebundenem Beton hergestellt wird. Das Absorberelement 1 weist einen eingeformten Kanal 2 auf, der in Schleifen geführt das gesamte Absorberelement durchsetzt. Die Kanäle 2 können durch Formkörper in Form von Schläuchen hergestellt werden, die bei der gezeigten Ausführungsform nach dem Erhärten des Betons im Absorberelement 1 verbleiben. Im Absorberelement ist ferner

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eine Eintrittsöffnung 3 und eine Austrittsöffnung 4 für den Wärmeträger eingeformt. Diese Öffnung kann zugleich die notwendigen Mittel, z. B. ein Gewinde oder dgl. zum Befestigen von Kupplungsstücken oder dgl. aufweisen, die anläßlich des Betonierens eingeformt werden.

Die das Kanalsystem abformenden Schläuche können aus einem preisgünstigen dünnwandigen Werkstoff bestehen. Diese Schläuche können für das Betonieren unter Überdruck gesetzt oder zumindest mit einem inkompressiblen hydraulischen Medium gefüllt werden, das nach dem Betonieren abgelassen wird.

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Claims

Patentansprüche

/ Absorber element aus Beton mit Leitungen für einen Wärmeträger, der die von dem Element aufgenommene Umgebungswärme an einen Speicherkreis weiterleitet,
dadurch gekennzeichnet,

daß es (1) aus kunstharzgebundenem Beton gebildet ist und daß die Leitungen anläßlich der Herstellung des Absorberelementes als Kanäle (2) eingeformt sind.
2. Absorberelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) durch Formkörper gebildet sind, die nach dem Erhärten des Betons entfernt werden.
3. Absorberelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (2) durch verlorene Formkörper gebildet sind, die nach dem Erhärten im Absorberelement verbleiben.
4. Absorberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper als Schläuche ausgebildet sind, die während des Betonierens mit einem unter Überdruck stehenden und/oder

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i nkompressiblen Fluid gefüllt sind, das nach dem Betonieren abgelassen wird.
5. Absorberelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper unter Vakuum kollabierbar sind.
6. Absorberelement nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper eine profilierte Wandung aufweist.
7. Absorberelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den nach außen offenen Enden (3, 4) der Kanäle (2) i η das Absorberelement Aufnahmen für Kupplungs-, Verbindungsstücke oder dgl. eingeformt sind.