DE4319111C2 - Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour - Google Patents
Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen DoppelrohrtourInfo
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- F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
- F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlosse
nen Doppelrohrtour, mit der Erdwärme für Heizzwecke genutzt werden kann.
Das trifft insbesondere für die Nutzung von Gesteinswärme zu, deren geother
mische Tiefenstufe überproportionale Werte erreicht.
Die Nutzung von Erdwärme für Heizzwecke wird in mehreren Verfahren und
Anordnungen beschrieben und vorgeschlagen. So wird beispielsweise ein Ver
fahren zur Nutzung geothermischer Wärme in der DD-PS 214 642 beschrieben.
Hierbei sind natürliche und/oder bergmännisch aufgefahrene Hohlräume in
Tiefen von 200 m bis 1500 m zu nutzen. Diese Hohlräume werden mit einer
Flüssigkeit geflutet. Dazu sind mehrere Einspeise- und Entnahmesonden ein
zubringen. Die Flüssigkeit wird dabei als Primärkreis zur Wärmeübertragung
genutzt.
Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die Flüssigkeit aus dem Gestein
chemische Substanzen herauslöst, die die Flüssigkeit korrosiv werden läßt. Das
erfordert den Einsatz korrosionsfester Materialien, die somit auch kostenauf
wendig sind. Ein weiterer Nachteil kann darin bestehen, in dem Flüssigkeits
verluste entstehen, die durch Risse im Gestein verursacht werden.
Ein weiteres Verfahren zur Gewinnung von Erdwärme aus heißem Tiefenge
stein ist das "hot dry rock" Verfahren. Dabei handelt es sich um ein hydrauli
sches Aufbrechen des kristallinen Gesteins zur Schaffung großflächiger Hohl
räume in meist wasserundurchlässigen Untergrund. Die durch das Aufbrechen
entstandenen Spalten dienen als Wärmetauscher, in dem eine Injektionsboh
rung eingebracht wird, durch die dann Wasser hinabgepumpt wird. Durch eine
Zweitbohrung steigt das Kreislaufwasser in Form von Heißwasser an die Erd
oberfläche zurück. Die beiden Bohrungen liegen zwischen 20 und 50 Meter
voneinander entfernt und sind durch Rohre zu einem Kreislaufsystem verbun
den.
Auch bei diesem Verfahren ist zu erwarten, daß das Wasser chemische Sub
stanzen aus dem Gestein herauslöst und korrosiv wird, was ebenfalls den Ein
satz korrosionsfestem Material zur Folge hat. Darüber hinaus können auch
hierbei Wasserverluste auftreten, da sich durch die Auskühlung des Gesteins
zu weiteren Gesteinsspannungen weitere Spalten bilden können.
In der DE 87 02 244 U1 wird eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme zwi
schen einer Speichermasse und einem mit dichten Wandungen, von der Spei
chermasse getrennten Fluidum, beschrieben.
Zur Erschließung der Speichermassen sind Bohrungen bis einige Hundert Meter
Tiefe nötig. Die Vorrichtung ist für die Wärmegewinnung aus Tiefbohrungen
nicht vorgesehen. Der eingesetzte Kunststoff weist darauf hin, daß die be
schriebene Vorrichtung nicht für Tiefbohrungen geeignet ist. Den in der Tiefe
herrschende Druck würde der Kunststoff nicht standhalten.
Die DE 30 33 255 A1 beschreibt Rohrsonden zum Gewinnen von Erdwärme, die
mit einem Rammbohrgerät in die Erde getrieben werden. Damit sind keinesfalls
Tiefen erreichbar, wie sie in der Geothermie notwendig sind, um Erdwärme im
eigentlichen Sinne zu nutzen. Die Sonden, die aus Kunststoff bestehen, halten
den in Tiefbohrungen herrschenden Druck nicht stand. Somit können diese
Sonden nur in erdoberflächennahen Erdschichten verwendet werden.
In der DE 30 16 456 A1 sind Wärmetauschelemente beschrieben, welche aus
dem Erdboden Wärme aufnehmen, aber auch Wärme zum Speichern an den
Erdboden abgeben. Sie sind mit einer Einrammspitze versehen. Somit gelangen
die Wärmetauschelemente durch Einrammen nur in erdoberflächennahe
Schichten. Eine Anwendung der beschriebenen Erfindung für Tiefbohrungen
vermittelt die Lehre nicht. Die verwendeten Wärmetauscherelemente würden
den Druckverhältnissen in Tiefbohrungen nicht standhalten.
Bei einer in der DE 27 48 727 beschriebenen Lösung handelt es sich um ein
Verfahren zum Speichern thermischer Energie mit niedriger Temperatur. Ange
geben sind vorzugsweise 35°C, welche die den Absorber verlassende Träger
flüssigkeit haben sollte. Um die thermische Energie im Erdbereich speichern zu
können, muß das Erdreich eine niedrigere Temperatur aufweisen. Dieses nied
rigere Temperaturniveau entspricht auch geringer Tiefe. Damit ist auch diese
technische Lösung nur für das Gebiet der Flachbohrtechnik relevant, so daß
ohne weiteres nicht auf Tiefbohrungen geschlossen werden kann.
Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit aufzuzei
gen, mit deren Hilfe vorhandene Erdwärme für Heizzwecke genutzt werden
kann. Dabei geht es weitgehend um die Nutzung der Gesteinswärme, deren
geothermische Tiefenstufe überproportionale Werte erreicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Sonde
aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour, deren innere, konzentrisch an
geordnete Rohrtour Überströmöffnungen zur äußeren Rohrtour aufweist und
wärmegedämmt ausgeführt ist, wobei die äußere Rohrtour wärmeleitend und
vorzugsweise metallisch ausgeführt ist und der Querschnitt des Ringraumes
zwischen innerer und äußerer Rohrtour dem Querschnitt der inneren Rohrtour
entspricht.
Beim Prozeß der Einleitung des Wassers wird dieses erwärmt. Die Erwärmung
entspricht dem Mechanismus der dreidimensionalen Wärmegleichung. Das er
wärmte Wasser wird nachfolgend nach dem Prinzip eines Wasserverdränungs
speichers aus der Tiefbohrung entnommen und direkt einer Heizungsanlage
zugeführt. Der Rücklauf aus der Heizungsanlage wird anschließend wieder in
die Tiefbohrung eingeleitet. Der Kreislauf des Wassers wird in mengenkon
stanter Fahrweise geführt, so daß die Endtemperatur des Wassers zeitlich un
begrenzt konstant bleiben kann.
Die Anordnung zur Verwendung einer Sonde zur Nutzung von Erdwärme mittels
Wasser aus einer Tiefbohrung für Heizzwecke sieht eine Tiefbohrung vor, in die
eine unten geschlossene Doppelrohrtour eingebracht ist. Die inneren Rohrtour
ist konzentrisch in eine äußere Rohrtour angeordnet und weist am unteren Teil
Überströmöffnungen auf. Die äußere Rohrtour ist vorzugsweise, gut wärmelei
tend metallisch ausgeführt, während die innere Rohrtour wärmegedämmt ist.
Der Querschnitt des Ringraumes zwischen der inneren und der äußeren Rohr
tour entspricht dem Querschnitt der inneren Rohtour.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß das Kreislaufwasser keine chemi
schen Substanzen aus dem Tiefengestein herauslösen kann und damit die Kor
rosion der Heizungsanlage verringert wird.
Damit verringern sich auch die Kosten für diese Anlage, da es nicht mehr erfor
derlich ist, über Wärmetauscher, die zusätzliche Wärmeverluste bringen wür
den, den Heizkreislauf aufzutrennen. Eine weitere Einsparung besteht darin,
daß für die Aufrechterhaltung des Heizungskreislaufes obertägig installierte
Umwälzpumpen eingesetzt werden. Erfolgt eine geringere Wärmeabnahme,
erhöhen sich die Rücklauftemperaturen. Dies führt dazu, daß sich die oberen
Teile der Bohrung aufwärmen und diese Überschußwärme als Speicher für
niedrige Außentemperaturen zur Verführung stehen.
1
Bodenkörper
2
Bohrung
3
Äußere Rohrtour
4
Innere Rohrtour
5
Einströmrohr kalt
6
Ausströmrohr warm
7
Heizeinrichtung
Claims (2)
1. Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour,
deren innere, konzentrisch angeordnete Rohrtour Überströmöffnungen zur äu
ßeren Rohrtour aufweist und wärmegedämmt ausgeführt ist, wobei die äußere
Rohrtour wärmeleitend und vorzugsweise metallisch ausgeführt ist und der
Querschnitt des Ringraumes zwischen innerer und äußerer Rohrtour dem Quer
schnitt der inneren Rohrtour entspricht, zur Nutzung von Erdwärme mittels
Wasser aus einer Tiefbohrung für Heizzwecke.
2. Verwendung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß neutrales, kal
tes Wasser in einen Kreislauf in die Tiefbohrung eingeleitet wird, wobei das
Wasser während der Einleitung in die Tiefbohrung durch das Tiefengestein er
wärmt, das erwärmte Wasser der Tiefbohrung entnommen und direkt einer Hei
zungsanlage zugeführt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4319111A DE4319111C2 (de) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour |
DE4437124A DE4437124C2 (de) | 1993-06-04 | 1994-10-04 | Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4319111A DE4319111C2 (de) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4319111A1 DE4319111A1 (de) | 1994-12-08 |
DE4319111C2 true DE4319111C2 (de) | 2002-02-28 |
Family
ID=6489961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4319111A Expired - Fee Related DE4319111C2 (de) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | Verwendung einer Sonde aus einer unten geschlossenen Doppelrohrtour |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4319111C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19519993C2 (de) * | 1995-05-24 | 2002-03-14 | Ver Energiewerke Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Geothermiesonde |
DE102005038512A1 (de) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Maico Elektroapparate-Fabrik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Betriebsführung einer temperierten Raumlüftung |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2748727A1 (de) * | 1976-11-01 | 1978-05-03 | Ove Bertil Platell | Verfahren und vorrichtung zum speichern von thermischer energie, wie beispielsweise solarwaerme |
DE3016456A1 (de) * | 1980-04-29 | 1981-11-19 | Heinrich 8206 Götting Gruber | Erdboden-waermspeicher sowie verwendung und verfahren zum anlegen des speichers |
DE3033255A1 (de) * | 1980-09-04 | 1982-03-18 | Schmidt, Paul, 5940 Lennestadt | Rohrsonde zum gewinnen von erdwaerme |
DD214642A1 (de) * | 1983-03-07 | 1984-10-17 | Ausbau Im Veb Bkm Berlin Veb | Schliessen der dehnungsfugen |
DE8702244U1 (de) * | 1987-02-13 | 1987-04-02 | Broder, Anton, Sargans | Vorrichtung zum Austausch von Wärme zwischen einer Speichermasse und einem mit dichten Wandungen von der Speichermasse getrenntem Fluidum |
-
1993
- 1993-06-04 DE DE4319111A patent/DE4319111C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4319111A1 (de) | 1994-12-08 |
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