FI120892B - Putki ja järjestelmä matalaenergian hyödyntämistä varten - Google Patents

Description

Putki ja järjestelmä matalaenergian hyödyntämistä varten

Keksinnön tausta

Keksintö liittyy matalaenergian hyödyntämiseen ja erityisemmin jär-5 jestelmään, jossa lämpöenergiaa siirretään päätelaitteella, kuten esimerkiksi lämpöpumpulla maasta, kalliosta tai vedestä välitysnesteen välityksellä.

Matalaenergialla tarkoitetaan tässä lämmönlähteen alhaista lämpötilaa, joka voi esimerkiksi olla +2-+10 astetta. Lämmönlähteen, kuten maan, kallion tai veden varustamaan maalämpöön tullaan tässä selostuksessa viitiö taamaan matalaenergiana. Maan, kallion tai veden matalaenergian hyödyntäminen on yleensä ollut rakennuksen ja käyttöveden lämmittämistä esimerkiksi lämpöpumppua ja lämmönkeruupiiriä käyttäen. Tällaisen maalämpöjärjestel-män toimintaperiaate on pakastinta vastaava, mutta käänteinen, jossa järjestelmä jäähdyttää maata ja lämmittää esim. vesivaraajaa. Käytettyä sähköener-15 giayksikköä kohden saadaan usein 2-4 yksikköä lämpöä. Hyötysuhde on huomattavasti parempi kuin suorassa sähkölämmityksessä. Kylmissä ilmasto-oloissa kiinteistöjen lämmitysenergian kulutus on huomattavaa. Maalämmön hyödyntäminen on yhä kannattavampaa sähkön ja öljyn kustannusten kohotessa.

20 Tällaista matalaenergiajärjestelmää voidaan myös hyödyntää vaih toehtoisesti sisätilojen jäähdyttämiseen, esimerkiksi kierrättämällä maasta tulevaa viileää välitysnestettä esimerkiksi jäähdytyspalkkien tai vastaavien kautta.

Yksi yleinen lämmönoton tapa on noin metrin syvyyteen vaaka-25 suorasti sijoitettu putkisto. Tällainen putkisto vaatii kuitenkin laajan pinta-alan, jolloin sitä voidaan käyttää ainoastaan suurilla tonteilla. Keruupiiri voi olla maassa tai vedessä. Vaakasuuntaisen putkiston sijoittaminen maahan vaatii putkiojan kaivamista koko keruupiirin alalta. Piirin putkilenkit tulee olla toisistaan vähintään 1,5 m erillään, jotta vierekkäiset lenkit eivät haittaisi toistensa 30 lämmönottoa. Vaakasuuntaisen putken sijoittaminen esimerkiksi puistoon on vaikeaa ilman kasvien ja puuston juuriston vahingoittamista.

Lämpökaivo on toinen yleinen lämmönoton tapa. Siinä kallioon porattuun reikään upotetaan putkisto. Lämpökaivo ts. porakaivo porataan yleensä pystysuuntaan. Lämpökaivoa varten tarvitaan hyvin vähän pinta-alaa vaa-35 kasuuntaiseen putkistoon verrattuna. Kallion päällä voi kuitenkin olla merkittä- 2 vä kymmenien metrien kerros irtomaata. Irtomaan osuus tulee varustaa suoja-putkella, mikä nostaa kustannuksia. Täten maaperä, jossa on paksu kerros irtomaata, rajoittaa lämpökaivon sijoittamista. Lämmön saanto on lämpökaivos-sa yleensä vaakaputkistoa suurempi. Lämmön saanto lämpökaivosta riippuu 5 osittain pohjaveden virtauksesta. Pohjaveden virtausta on kuitenkin mahdotonta arvioida ilman kalliin porauksen toteutusta.

Kolmas lämmönoton tapa on sijoittaa lämmönottoputkisto järven tai muun vesistön pohjalle, jolloin lämpöä siirtyy pohjasedimentistä ja vedestä väli-tysliuokseen. Putkea voidaan kuljettaa veteen maassa, mutta tällöin meno- ja 10 paluuputkille tulee olla omat erilliset kaivannot. Veteen sijoitettu putkisto on helppo asentaa vesistön pohjalle. Liuostäytteinen putki on kuitenkin vettä kevyempää, jolloin se pyrkii nousemaan ylöspäin. Nousseet putkiosuudet voivat aiheuttaa kiertoa haittaavia ilmataskuja. Putki onkin ankkuroitava pohjaan riittävällä määrällä painoja. Pohjaan sijoitettu putkisto on myös altis rikkoutumi-15 selle. Veneen ankkuri tai vastaava voi tarttua putkistoon ja rikkoa putken. Vesirajassa meno- ja paluuputki tulee kaivaa pohjaan, etteivät jäät rikkoisi putkistoa.

Valinta näiden kolmen tavan välillä riippuu käytettävissä olevan alueen sijainnista, pinta-alasta ja maaperästä. Matalaenergiaverkostoja on suun-20 niteltu toteutettavaksi siten, että useammalla talolla on yksi yhteinen suurempi lämmönkeruupiiri.

Keksinnön lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on siten kehittää putki ja järjestelmä siten, että yllä mainittuja ongelmia saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoite saavutetaan 25 putkella ja järjestelmällä, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa. Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

Keksintö perustuu siihen, että matalaenergian vastaanottopiiri, kuten esimerkiksi maalämpöpumpun maapiiri, on toteutettu sisemmällä putkella 30 ja sitä ympäröivällä ulommalla putkella, jonka ulkokehällä on sisäänpäin ulottuvia syvennysosuuksia. Ulomman putken ulompi pää suljetaan, jolloin liuos voi virtaussu un nasta riippuvasti siirtyä putken päässä sisemmästä putkesta ulompaan putkeen tai päinvastoin.

Yksi keksinnön kohde on varustaa järjestelmä päätelaitteen matala-35 energian vastaanottopiirin toteuttamiseksi.

3

Toinen keksinnön kohde on varustaa putki päätelaitteen matala-energian vastaanottopiirin toteuttamiseksi.

Yhden keksinnön kohteen suoritusmuodon mukaisesti järjestelmä käsittää päätelaitteen ja maapiirin, jossa kiertävään välitysnesteeseen sitoutu-5 vaa lämpöä siirretään maalämpöpumpulla esimerkiksi kiinteistön lämmityspii-riin. Maapiiri on toteutettu sisemmällä putkella ja sitä ympäröivällä ulommalla putkella siten, että ulomman putken ulompi pää on suljettu, jolloin liuos voi vir-taussuunnasta riippuvasti siirtyä putken päässä sisemmästä putkesta ulompaan putkeen tai päinvastoin.

10 Järjestelmän maapiiri voidaan sijoittaa vaakasuuntaisesti esimerkik si ojaan kaivamalla. Keksinnön mukainen putki mahdollistaa piirin toteutuksen ilman erillistä paluuputkea. Maapiiriä varten kaivettavan ojan pituus vähenee ulomman putken ulkopinnan pinta-alasta riippuvasti.

Putki voidaan sijoittaa maaperään vaakasuunnasta alaspäin kalte-15 vasti poraamalla. Poraus voidaan toteuttaa kallion lisäksi myös kallion ja maapinnan väliin maaporalla, koska piirin paluuputkelle ei tarvita erillistä kaivantoa. Keksinnön mukainen putki mahdollistaa putken sijoittamisen vesistön alle, jossa putki on suojassa. Putkireiän ollessa porattu viistosti alaspäin saadaan putken ulompi pää syvemmälle, jossa on myös korkeampi lämpötila. Putken kallis-20 taminen alaspäin mahdollistaa ilman poistumisen putkistosta. Putken kallistusta voidaan vaihdella maaperän mukaan. Putken ei tarvitse olla suora, vaan sitä voidaan käännellä ja taivuttaa maaporauksen mahdollistamalla tavalla. Keksinnön mukainen putki mahdollistaa maapiirin toteuttamisen vesistöjen, puistojen, teiden ja jopa rakennuksien alle, koska erillistä paluuputkea ei tarvita.

25 Toisen suoritusmuodon mukaisesti maapiiri käsittää päätelaittee seen yhdistetyn runkoputkiston, johon on liitettynä kaksi tai useampia sisemmän putken ja ulomman putken omaavaa mainittua putkea. Runkoputkisto voidaan toteuttaa erillisenä, mutta tällöin lämmön siirtymistä tulee minimoida erottamalla putket toisistaan tai eristämällä lämmennyttä välitysnestettä siirtävä 30 runkoputki. Putkien määrää ja pituutta voidaan vaihdella käytettävän alueen ja maaperän mukaan. On huomioitava se, että runkoputkistoon voidaan liittää keksinnön mukaisen putken lisäksi myös perinteisin tavoin toteutettuja maapii-rejä.

Toisen keksinnön kohteen suoritusmuodon mukaisesti väliainetta 35 siirretään ulomman putken ja sen sisäpuolisen sisemmän putken käsittävän putken sisemmässä putkessa lämpöpumpusta poispäin ja vastaanotetaan ............ - 4 ..... ..........

lämpöpumppuun sisemmän putken ulkopinnan ja sitä ympäröivän ulomman putken sisäpinnan välisestä tilasta maalämmön lämmittämää välitysnestettä. Viistosti tai suoraan alaspäin poratussa reiässä on lämpötila korkeampi putken loppupäässä. Siirtämällä väliaine mahdollisimman kylmänä alhaisempaan si-5 jaintiin, saadaan putken päässä väliaineen ja putken ulkopuolisen aineen, kuten maaperän, veden tai putken ulkopuolelle sijoitetun täyteaineen, välille aikaan mahdollisimman suuri lämpötilaero. Suuri lämpötilaero mahdollistaa tehokkaan lämpöenergian siirtymisen välitysnesteeseen.

Vielä yhden keksinnön kohteen suoritusmuodon mukaisesti putki 10 käsittää ulomman putken, jonka sisäpuolelle on sijoitettavissa sisempi putki. Sisemmän putken ulkopinta on järjestetty ulomman putken sisäpinnasta erillään olevaksi ulkoputkeen järjestettyjen syvennysosuuksien avulla. Syven-nysosuudet voivat olla ulomman putken muotoiluja, jotka kohdistavat sisempää putkea ulomman putken keskelle.

15 Putken pää on sovitettu vastaanottamaan ulomman putken päädyn sulkeva päätyosa siten, että putkessa siirrettävä välitysneste voi lämmönke-ruupiirin toteuttamiseksi siirtyä päädyssä virtaussuunnasta riippuvasti sisemmästä putkesta ulompaan putkeen tai päinvastoin. Putken päättäminen voidaan toteuttaa porauslaitteista ja -tavoista riippuen eri tavoin. Oleellista on kui-20 tenkin se, että päätyosa sulkee ainoastaan ulomman putken pään, jolloin liuos voi siirtyä putkesta toiseen. Välitysnesteen siirtymistä voidaan helpottaa esimerkiksi päätyosan muotoilulla, joka ohjaa virtausta sisemmästä putkesta ulospäin tai päinvastoin.

Putken materiaali on esimerkiksi polyeteeniä. Ulomman putken hal-25 kaisija voi olla esimerkiksi 100 mm ja sisemmän putken halkaisija voi olla esimerkiksi 40 mm. Tässä tapauksessa ulompi putki varustaa sisempää putkea suuremman ulkokehän ja siinä olevien syvennysosuuksien johdosta suuremman pinta-alan, jolla energiaa välitetään välitysliuokseen.

Ulomman putken sisäpinnan ja sisäputken ulkopinnan välistä tila-30 vuutta suhteessa sisäputken tilavuuteen voidaan kasvattaa putkien halkaisijoiden suhdetta ja syvennysosien määrää ja muotoa vaihtelemalla. Pitkänomaisten syvennysosuuksien lukumäärä on edullisesti vähintään kolme, jolloin sisempi voidaan sijoittaa ulomman putken sisään keskitetysti. Ulomman putken syvennysosuudet voidaan toteuttaa myös kierremäisesti, jolloin syven-35 nysosuuksien väliin muodostuvista virtauskanavista tulee pidempiä kuin suorien syvennysosuuksien virtauskanavista. Sisemmän putken keskittäminen ............ ................ 5 ....................................

ulompaan putkeen voidaan toteuttaa pienemmällä määrällä syvennysosuuksia silloin, kun syvennysosuudet etenevät putkessa kierremäisesti. Sisemmän putken keskittäminen on mahdollista toteuttaa jopa yhdellä tiheän kierteytyksen omaavalla syvennysosuudeila.

5 On huomioitava, että putkien materiaalit ja halkaisijat voivat vaihdel la. Sisempi putki voi olla myös eristetty lämmön siirtymisen vähentämiseksi sisemmän ja ulomman putken välillä. Sisemmän putken ulkopinnan ja ulkoput-ken ulkopinnan välinen pinta-alaero on kuitenkin suuri, jolloin eristäminen ei ole välttämätöntä keksinnön mukaisen putken toiminnan kannalta. Sisempi 10 putki voidaan kuitenkin eristää, mikäli lämmön siirtymistä putkien välillä halutaan kuitenkin vähentää edelleen. Sisemmän putken eristys voidaan toteuttaa putkien valmistustekniikasta riippuen eri tavoin. Erillisen eristysmateriaalin sijasta tai lisäksi voidaan sisemmän putken paksuutta, materiaalia yms. vaihdella. Sisempi putki voidaan valmistaa esimerkiksi paksummaksi tai kahdella sei-15 nämällä, jolloin sisempi putki omaa ulompaa putkea paremmat eristysominai-suudet siten, että putkien välitysnesteiden välisen lämpöenergian siirtyminen on pienempää kuin ulkoputkessa olevan välitysnesteen ja sitä ympäröivän maan tai veden välillä.

Sisempi putki voi olla eristetty vain alkupäästä, jolloin loppupään vir-20 tausnopeus kasvaa ulomman putken sillä osuudella. Tällöin suurin osa energian siirtämisestä suoritetaan siellä, missä se on tehokkainta. Alkupään eristäminen voidaan toteuttaa tällöin asennuksen yhteydessä esimerkiksi työntämällä sisemmän putken päälle toinen putki.

Välitysnesteeseen lisättävät tavallisimmat lisäaineet ovat esimerkik-25 si alkoholi tai kaliumformiaatti. Lisäaineen pääasiallinen tehtävä on jäätymispisteen alentaminen. Keksinnön mukaisen putken mahdollistama uusi menetelmä mahdollistaa alkoholipitoisuudeltaan laimeamman liuoksen käyttämisen, koska kylmempää välitysnestettä kuljetetaan sisemmässä putkessa, jota ympäröi ulommassa putkessa oleva jo lämmennyt välitysneste. Täten keksintö 30 mahdollistaa jopa lisäaineettoman veden käyttämisen välitysnesteenä. Putken pään sijaitessa lähtötasoa alemmassa syvyydessä, on alemmassa syvyydessä lähtötasoa korkeampi lämpötila. Tällöin putken päässä olevan maaperän lämpötilan ja sisemmän putken välitysnesteen lämpötilan ero on mahdollisimman suuri. Suuri lämpötilaero nopeuttaa lämmön siirtymistä ulompaa putkea pitkin 35 siirtyvään liuokseen. Ulomman putken lämmennyt välitysneste ympäröi sisemmässä putkessa siirtyvää välitysnestettä ja estää sen jäätymisen.

6

Kuvioiden lyhyt selostus

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:

Kuvio 1 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän 5 suoritusmuodon;

Kuvio 2 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän toisen suoritusmuodon;

Kuvio 3 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän kolmannen suoritusmuodon; 10 Kuvio 4 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän neljännen suoritusmuodon;

Kuvio 5 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän viidennen suoritusmuodon;

Kuvio 6 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän 15 kuudennen suoritusmuodon;

Kuvio 7 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken suoritusmuotoa päädystä nähtynä;

Kuvio 8 esittää kuvion 7 putken, johon on sijoitettu sisempi putki, päädystä nähtynä; 20 Kuvio 9 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken toista suoritusmuotoa päädystä nähtynä;

Kuvio 10 esittää kuvion 9 mukaisen putken, johon on sijoitettu sisempi putki, päädystä nähtynä;

Kuvio 11 esittää kuvion 9 mukaisen putken pystysuunnassa edestä 25 nähtynä;

Kuvio 12 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken kolmatta suoritusmuotoa päädystä nähtynä;

Kuvio 13 esittää kuvion 12 mukaisen putken, johon on sijoitettu sisempi putki, päädystä nähtynä; 30 Kuvio 14 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken nel jättä suoritusmuotoa päädystä nähtynä;

Kuvio 15 esittää kuvion 14 mukaisen putken, johon on sijoitettu sisempi putki, päädystä nähtynä;

Kuvio 16 esittää keksinnön mukaisen putken yhden suoritusmuodon 35 suoraan sivulta nähtynä; 7

Kuvio 17 on periaatekuva, jossa liitososa on kiinnitettynä kuvion 16 mukaiseen putkeen;

Kuvio 18 on periaatekuva, jossa liitososa on kiinnitettynä kuvion 16 mukaiseen putkeen.

5 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

Viitaten kuvioon 1, jossa esitetään kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän suoritusmuoto, missä putki 1 on sijoitettu vaakasuorasti maapinnan alapuolelle. Putki on syvyydellä d, joka voi olla esimerkiksi 1,2-2 m. Päätelaite 3 hyödyntää putkistoon 1 kerääntynyttä matalaenergiaa ja siirtää si-10 tä taloon 2 siirtoputkella 31, jossa se kiertää lämmityspiirin 7 kautta ja palautuu siirtoputkea 32 pitkin takaisin keräysputkistoon. Putki 1 on yhdistetty tässä suoraan päätelaitteeseen 3. Päätelaite 3 voi olla esimerkiksi maalämpöpumppu. Kuvio esittää putken 1 periaatekuvan, jossa kylmennyt välitysneste siirretään pienemmän halkaisijan omaavaa sisempää putkea 10 pitkin päätelaitteesta 15 poispäin. Väliaine siirtyy putken ulommassa päässä ulompaan putkeen 20, jonka halkaisija on suurempi kuin sisemmän putken 10 halkaisija.

Kuvio 2 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän toisen suoritusmuodon, jossa kuvion 1 mukainen putki 1 on sijoitettu viistosti alaspäin. Putki 1 on tässä erillään päätelaitteesta 3. Tällöin sekä putki 1 että 20 päätelaite 3 voidaan sijoittaa soveltuviin sijainteihin. Putki 1 on yhdistetty päätelaitteeseen 3 välitysputkilla 41 ja 42. Kuviossa putken 1 alkupää on kahden metrin syvyydessä ja ulompi pää on kallion läheisyydessä 50 metrin syvyydessä. Alkupään syvyyden ja loppupään syvyyden lämpötilojen välinen ero voi olla useitakin asteita. Putken kaltevuutta voidaan vaihdella kallion syvyyden mukai-25 sesti. On huomioitavaa, että keksinnön mukainen putki 1 voidaan sijoittaa myös kallioon porattuun reikään, ja maahan sekä osittain kallioon porattuun reikään.

Kuvio 3 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän viidennen suoritusmuodon, jossa putki 1 on sijoitettu viistosti alaspäin toisen 30 rakennuksen 2 alapuolelle. Putki 1 on sijoitettu reikään, joka on porattu osittain maaporalla maahan ja osittain kallioon. Putken 1 yhteyteen on sijoitettu kallion ja maa-aineksen erottava erotusosa 110, kuten tiiviste tai vastaava, estämään maa-aineksen sekoittuminen pohjavesien kanssa. Tällä tavoin voidaan hyödyntää sekä maan, että kallion varustamaa matalaenergiaa, esimerkiksi suh-35 teellisen paksun maaperän tapauksessa.

8

Kuvio 4 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän kuudennen suoritusmuodon, jossa putki 1 on sijoitettu vesistön alle sedimentti-kerrokseen, josta matalanergiaa on edullista vastaanottaa. Putki 1 on tällöin koko pituudeltaan suojassa pohjan alla. Luonnollisesti keksinnön mukainen 5 putki 1 voidaan sijoittaa myös tavanomaiseen tapaan vesistöön painojen kanssa.

Kuvio 5 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän kolmannen suoritusmuodon, jossa päätelaitteeseen on liitettynä kolme putkea 1. Putket 1 ovat liitettyjä jakokaivossa 80, josta ne on yhdistetty päätelaittee-10 seen 3 välitysputkien 41 ja 42 välityksellä. Putkien 1 lukumäärä, pituus ja kaltevuus voivat vaihdella energiatarpeen ja/tai maaperän mukaisesti.

Kuvio 6 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän neljännen suoritusmuodon, jossa järjestelmään on liitetty useita taloja 2 tai kiinteistöjä. Putket 1 ovat liitettyjä päätelaitteisiin 3 runkoputkiston välityksellä. 15 Runkoputkiston 100, 200 koko voi vaihdella painevastuksen mukaan. Putket 1 ovat liitettyjä runkoputkistoon 100, 200 soveltuvin liitosvälinein 81 tai jako-kaivon 80 välityksellä. Välitysneste palautuu putkistoon 1 jakokaivojen 80 tai suorien liitosvälineiden välityksellä.

Kuvio 7 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken 20 20 suoritusmuotoa, jossa on viisi syvennysosuutta 220. Syvennysosuudessa on kaksi sivuseinämää 222 ja syvennyksen pohjan muodostava kohdistusseinä-mä 221.

Kuvio 8 esittää kuvion 7 putken 20, johon on sijoitettu sisempi putki 10. Kohdistusseinämät 221 asettuvat sisemmän putken 10 ympärille kohdista-25 en sen likimäärin keskelle ulompaa putkea 20. Kohdistusseinämien 221 ja sisemmän putken välissä on pieni välys T helpottamaan sisemmän putken 10 asentamista ulompaan putkeen. Sisempi putki 10 muodostaa yhden virtaus-kanavan ja ulomman putken 20 syvennysten väliset tilat muodostavat viisi ulompaa virtauskanavaa 200.

30 Asennuksen jälkeen tämä välys T voi poistua ulomman putken si sään painumisesta johtuen. Keksinnön mukainen putkijärjestelmä varustaa tällöin yhtenäisen putkirakenteen, jossa sisempi putki 10 toimii myös ulompaa putkea 20 tukevoittavana rakenteena. Tällöin putki 20 ei pääse painumaan kokonaan kasaan ulkopuolisen paineen vaikutuksesta.

35 Kuvio 9 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken 20 toi sen suoritusmuodon, jossa syvennysten 220 lukumäärä on kuusi.

9

Kuvio 10 esittää kuvion 9 mukaisen putken 20, johon on sijoitettu si-sempi putki 10. Sisempi putki muodostaa yhden virtauskanavan ja ulomman putken 20 syvennysten väliset tilat muodostavat kuusi ulompaa virtauskanavaa 200.

5 Kuvio 11 esittää kuvion 9 mukaisen putken, jossa syvennykset 220 etenevät putken 20 pituussuunnan suuntaisesti.

Kuvio 12 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken 20 kolmannen suoritusmuodon, jossa syvennysten 220 lukumäärä on kuusi.

Kuvio 13 esittää kuvion 12 mukaisen putken 20, johon on sijoitettu 10 sisempi putki 10. Sisempi putki 10 omaa tässä erilaiset eristysominaisuudet kuin ulompi putki 20. Sisempi putki 10 voidaan varustaa eristävällä materiaalilla, mutta tämä ei ole välttämätöntä keksinnön toiminnan kannalta. Sisemmän putken 10 eristysominaisuuksia voidaan kuitenkin muuttaa valmistustekniikan mukaan. Sisemmän putken 10 paksuutta tai rakennetta voidaan muuttaa, mi-15 käli putket valmistetaan samasta materiaalista. Tällöin voidaan vähentää putkien välillä siirtyvän lämpöenergian määrää.

Kuvio 14 esittää kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken 20 neljännen suoritusmuodon, jossa syvennysten 220 lukumäärä on kuusi. Kuvio 15 esittää kuvion 14 mukaisen putken 20, johon on sijoitettu sisempi putki 10.

20 Kuvio 16 esittää keksinnön mukaisen putken yhden suoritusmuo don, jossa syvennykset 220 etenevät putken 20 pituussuunnassa kierremäi-sesti. Tällöin ulommassa putkessa 20 virtaavan nesteen kulkumatka lisääntyy kierteiden lukumäärästä riippuvasti. Tiheän kierteytyksen tapauksessa neste voidaan kuljettaa yhtä tai kahta virtauskanavaa 200 pitkin putken toiseen pää-25 hän.

Kuvio 17 on osakuva kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken päätyosan 5 suoritusmuodosta, jossa virtaus on sisemmästä putkesta 10 ulompaan putkeen 20, jossa on keksinnön mukaiset syvennysosuudet 220. Nuolet kuvaavat virtaussuuntaa. On huomioitava, että virtaussuunta voidaan 30 toteuttaa myös vastakkaisesti. Päätyosa voidaan kiinnittää putkeen soveltuvin tavoin esimerkiksi hitsaamalla.

Kuvio 18 on osakuva kyseessä olevan keksinnön mukaisen putken päätyosan 5 suoritusmuodosta, jossa virtaus on sisemmästä putkesta ulompaan putkeen 20, jossa on keksinnön mukaiset syvennysosuudet 220. Syven-35 nysosuudet 220 ovat tässä putken pituussuunnan suuntaiset. Nuolet kuvaavat 10 virtaussuuntaa virtauskanavissa 200. On huomioitava, että virtaussuunta voidaan toteuttaa myös vastakkaisesti.

Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus-5 muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (9)

1. Putki matalaenergian hyödyntämiseksi järjestelmässä, jossa ke-ruupiiri on toteutettu sisemmällä putkella (10) ja sitä ympäröivällä ulommalla 5 putkella (20), tunnettu siitä, että putken (20) ulkokehällä on sisäänpäin ulottuvia, putken pituussuunnassa eteneviä syvennysosuuksia (220), syvennysosuuden (220) ollessa ulkokehän osuudelta avoin siten, että lämpöenergia voi siirtyä putkessa (20) siirrettävän väliaineen ja putkea ympäröivän aineen välillä sekä putken (20) ulkokehältä, että putken pyörähdysak-10 selia lähemmäksi sijoittuvan syvennysosuuden (220) seinämien lävitse, ja syvennysosuuden (220) pyörähdysakselia lähinnä olevan kohdistusseinämän (221) toimiessa putkeen (20) sijoitettavan sisemmän putken (10) sijainnin määrittävänä elimenä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen putki, tunnettu siitä, että 15 putki (20) käsittää vähintään kolme syvennysosuutta, sijoitettuina siten, että putken (20) keskellä on tila johon sisempi putki (10) on sijoitettavissa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen putki, tunnettu siitä, että putkessa (20) oleva syvennysosuus (220) etenee putken pituussuunnassa kierremäisesti.

4. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen putki, tun nettu siitä, että syvennysosuuden (220) seinämäpaksuus on pienempi kuin putken uloimman osuuden seinämäpaksuus.

5. Jonkin aikaisemman patenttivaatimuksen mukainen putki, tunnettu siitä, että putkessa (20) oleva syvennysosuus (220) on oleellisesti U- 25 kirjaimen muotoinen.

6. Järjestelmä matalaenergian hyödyntämistä varten, käsittäen - päätelaitteen (3), ja - maapiirin, jonka putkistossa kiertävään välitysnesteeseen sitoutuvaa matalaenergiaa hyödynnetään päätelaitteen (3) avulla, maapiirin ollessa 30 toteutettu sisemmällä putkella (10) ja sitä ympäröivällä ulommalla putkella (20) siten, että ulomman putken (20) ulompi pää on suljettu, jolloin liuos voi virtaus-suunnasta riippuvasti siirtyä putken päässä sisemmästä putkesta (10) ulompaan putkeen (20) tai päinvastoin, tunnettu siitä, että jossa ulomman putken (20) ulkokehällä on sisäänpäin ulottuvia, putken pituussuunnassa eteneviä 35 syvennysosuuksia (220), syvennysosuuden (220) ollessa ulkokehän osuudelta avoin siten, että lämpöenergia voi siirtyä putkessa (20) siirrettävän väliaineen ja putkea ympäröivän aineen välillä sekä putken (20) ulkokehältä, että putken pyörähdysakselia lähemmäksi sijoittuvien syvennysosuuden (220) seinämien lävitse, ja jossa syvennysosuuden (220) pyörähdysakselia lähinnä oleva koh-distusseinämä (221) toimii putkeen sijoitetun sisemmän putken (10) sijainnin 5 määrittävänä elimenä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että sisemmän putken (10) ja ulomman putken (20) omaava putki on suunnattu vaakasuunnasta alaspäin.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen järjestelmä, tunnettu 10 siitä, että maapiiri käsittää edelleen päätelaitteeseen yhdistetyn runkoputkis- ton, johon on liitettynä kaksi tai useampia sisemmän putken (10) ja ulomman putken (20) omaavaa mainittua putkea.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää edelleen runkoputkistot (100, 200) joihin sisemmät 15 putket (10) ja ulommat putket (20) ovat liitettyjä jakokaivojen (80) tai liitosväli-neiden (81) välityksellä.