NL1013331C2 - Plaveiselconstructie met warmtewisselaar. - Google Patents

Description

Plaveiselconstructie met warmtewisselaar

De uitvinding betreft een plaveiselconstructie, bijvoorbeeld voor een weg, parkeerplaats en dergelijke, omvattende tenminste een funderingslaag waarop zich 5 tenminste een oppervlaktelaag uit asfaltbeton bevindt, alsmede warmtewisselingsmiddelen die een medium voeren voor het verwarmen of koelen van die tenminste ene oppervlaktelaag.

Een dergelijke plaveiselconstructie is bekend uit het artikel "Energie ligt op straat", De Ingenieur, No. 13, pag. 28-31,26 augustus 1998. Bij deze bekende 10 plaveiselconstructies zijn in het dichte asfaltbeton leidingbuizen opgenomen, waar doorheen water wordt gepompt voor het winnen van warmte. Daarnaast kan men het water gebruiken voor het koelen of verwarmen van de verschillende lagen. In de zomer blijft daardoor de schade aan het wegdek beperkt: er treedt minder spoorvorming op in het warme, en daardoor minder stabiele asfaltbeton. Het andere voordeel is dat in de 15 winter gladheidbestrijding kan plaatsvinden door warmte toe te voeren aan de plaveiselconstructie.

Deze bekende plaveiselconstructie heeft verschillende nadelen. Allereerst vormen de leidingbuizen een verstoring van het homogene karakter van de constructie. In de praktijk komt dat neer op een verzwakking die vooral ernstig is bij zware 20 belastingen zoals die voorkomen bij wegdekconstructies. Bovendien moet de aanleg met de nodige zorgvuldigheid door extra geschoold personeel geschieden, daar anders de werking van de warmtewisselingsmiddelen door beschadigingen en dergelijke verloren gaat. In dat verband is het ook minder gunstig dat de leidingbuizen bij het aanleggen van de constructie worden blootgesteld aan het hete dekasfalt.

25 Doel van de uitvinding is een plaveiselconstructie te verschaffen die deze nadelen mist. Dat doel wordt bereikt doordat de warmtewisselingsmiddelen tenminste een laag open asfaltbeton omvatten, welke laag open asfaltbeton aan de bovenzijde en de onderzijde is begrensd door fluïdumdichte lagen die een door de open ruimte in de ten minste ene laag asfaltbeton bepaald reservoir insluiten waarin zich het medium 30 bevindt.

Bij de plaveiselconstructie volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van de reeds in het open asfaltbeton aanwezige reservoirruimte, om het medium te geleiden. Het oorspronkelijk dragende skelet van het open asfaltbeton blijft derhalve geheel 1013331 2 intact, zodat geen verzwakking van de plaveiselconstructie zal optreden. Bovendien is het aanleggen van deze plaveiselconstructie eenvoudig, aangezien grotendeels met . standaardmateriaal en standaardtechnieken kan worden gewerkt.

Een verder voordeel is dat de afstand tussen het vrije oppervlak van de 5 plaveiselconstructie, en het reservoir vrij beperkt blijft, waardoor een betere warmtewisseling wordt verkregen. Bij toepassing van de bekende leidingbuizen moet, om verzwakking van de toplaag te voorkomen, een vrij grote afstand van die leidingbuizen tot het oppervlak worden gekozen.

De warmtewisseling wordt bovendien gunstig beïnvloed door het zeer grote 10 contactoppervlak dat geboden wordt door de skeletconstructie van dat open asfalt beton.

Het reservoir is aan zijn omtrek begrensd door afsluitmiddelen, welke tenminste een toevoer en een afVoer bezitten voor het medium; dit reservoir omvat tenminste een laag (zeer) open asfalt beton, bij voorkeur zeer open asfaltbeton.

15 Het reservoir kan op verschillende manieren zijn uitgevoerd. Als voorbeeld wordt genoemd een reservoir dat tenminste een laag zeer open asfalt beton 4/16 of 4/22 omvat. Asfaltbeton 4/16 heeft een samenstelling met steenachtige materiaal dat een gemiddelde diameter heeft variërend tussen 4 en 16 millimeter. Verder kan dit reservoir een tweede laag zeer open asfalt beton 2/6 omvatten die zich bevindt op de laag zeer 20 open asfalt beton van de samenstelling 4/16 of 4/22, terwijl het reservoir tevens is bedekt door een laag super mastiek asfalt (SMA) of dicht asfalt beton (DAB).

Aan de omtrek kan het reservoir aan de omtrek vloeistofdicht zijn afgesloten door middel van bitumen, gietasfalt of dicht asfalt beton.

Tenslotte kan de plaveiselconstructie aan de bovenzijde een laag zeer open asfalt 25 beton omvatten. Deze laag staat echter niet in verbinding met het reservoir, en vormt derhalve een normale, hemelwater afvoerende toplaag.

Zoals reeds genoemd kan de aan de plaveiselconstructie onttrokken warmte nuttig worden gebruikt, bijvoorbeeld voor verwarmingsdoeleinden in huizen en dergelijke.

30 Verder kan het reservoir door middel van tenminste een toevoerleiding en een afvoerleiding aangesloten zijn op een warmte-accumulator, zoals een aardlaag. Bij voorkeur is in dat geval het reservoir via een warmtewisselaar aangesloten op de warmte-accumulator.

1013331 3

Eventueel in het reservoir aanwezige of binnendringende verontreinigingen kunnen dan niet in het milieu terechtkomen.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht onder verwijzing naar een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.

5 Figuur 1 toont een principeschets van de plaveiselconstructie volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een aanzicht in perspectief.

Figuur 3 toont een detail.

De in figuur 1 weergegeven plaveiselconstructie 1 omvat een funderingslaag 2, 10 waarop zich een tweetal lagen 3,4 zeer open asfalt beton bevindt. Bovenop dit pakket lagen 3,4 zeer open asfalt beton bevindt zich een laag vloeistofdichte asfalt beton 5.

De lagen zeer open asfalt beton 3,4 zijn afgesloten door fundatie 2 en de deklaag 5, alsmede door de afsluitranden 7, 8. In deze afsluitingen 7,8 zijn een toevoer respectievelijk afvoer 10 voorzien, door middel waarvan een warmte transporterend 15 medium zoals water in het reservoir 6 zoals bepaald in de ruimten van de lagen zeer open asfalt beton 3,4, gebracht kan worden.

Bij verwarming van de deklaag 5 door middel van bijvoorbeeld zonnestraling 11, wordt het zich in het reservoir 6 bevindende water verwarmd. Via de afvoer 10 kan vervolgens, bijvoorbeeld door middel van een pomp 12, het warme water naar een 20 warmtewisselaar 13 worden gevoerd. Via retourleiding 14 kan het afgekoelde water toegevoerd worden aan de toevoer 9, waarna opnieuw verwarming van het water kan plaatsvinden.

Door middel van de warmtewisselaar 13 kan het water bijvoorbeeld toegepast worden voor de verwarming van huizen, andere gebouwen en dergelijke. Ook kan door 25 middel van de warmtewisselaar 13 een warmte-accumulator worden gevoed, bijvoorbeeld een daartoe geschikte aardlaag.

Bij koeling van deklaag 5 is het warmtetransport tegengesteld aan die in het geval van verwarming van deze deklaag.

In de perspectivische weergave van figuur 2 is te zien dat het reservoir is 30 ingesloten tussen de lagen 2, 5, en de afdichtingen 7,8,15. Hierbij kan de toplaag van de fundatielaag 2 een vloeistofdichte laag omvatten, zoals een laag super mastiek asfalt (SMA) of een tussenlaag, zoals een membraan, die optredende spanningsverschillen absorbeert, een zogenaamde “stress absorbing membrane interlayer” (SAMI). Het is 101333 1 4 ook mogelijk, bijvoorbeeld in het geval van een wegdek op een brugconstructie, dat fundatielaag 2 alleen uit een vloeistofdichte laag bestaat, die op een betonnen of stalen brugconstructie is aangebracht.

Het detail van figuur 3 laat zien dat bijvoorbeeld de toevoer 9 zich uitstrekt tot in 5 het reservoir 6 via de afdichting 7. Door middel van de massa 17 kan een goede afdichting worden verzekerd.

Het in het reservoir 6 reikende eind 18 van de toevoerbuis 9 kan bijvoorbeeld zijn voorzien van gaatjes 19, en ook eventueel van dwarsbuizen 20 met eventuele gaatjes 19 voor het gelijkmatig verdelen van het water over het reservoir 6.

10 Afvoerbuis 10 kan op dezelfde wijze als toevoerbuis 9 zijn uitgevoerd, betreffende het gedeelte dat zich in reservoir 6 bevindt.

Indien toevoerbuis 9 of afvoerbuis 10 in het reservoir 6 voorzien is van een dwarsbuis 20 zijn deze buizen goed verankerd in het reservoir, waardoor zij niet gemakkelijk uit het reservoir 6 getrokken kunnen worden. Dit laatste is vooral van 15 belang bij het aanbrengen van het warme asfalt, dat op dat moment zeer plastisch is.

1013331

Claims (17)

1. Plaveisel constructie (1), bijvoorbeeld voor een weg, parkeerplaats en dergelijke, omvattende tenminste een funderingslaag (2) waarop zich tenminste een 5 oppervlaktelaag (5) uit beton, zoals asfaltbeton, bevindt, alsmede warmtewisselingsmiddelen (6) die een medium voeren voor het verwarmen dan wel koelen van tenminste een oppervlaktelaag (5), met het kenmerk dat de warmtewisselingsmiddelen (6) tenminste een laag (3,4) open asfalt omvatten, welke tenminste ene laag (3,4) open asfaltbeton aan de bovenzijde en de onderzijde is 10 begrensd door fluïdumdichte lagen (2,5) die een door de open ruimten in de tenminste ene laag asfaltbeton (3,4) bepaald reservoir (6) insluiten waarin zich het medium bevindt.

2. Constructie volgens conclusie 1, waarbij het reservoir (6) aan zijn omtrek is 15 begrensd door afsluitmiddelen (7, 8,15 welke tenminste een toevoer (9) en een afvoer (10) bezitten voor het medium.

3. Constructie volgens conclusie 2, waarbij het reservoir (6) tenminste een laag (3,4) open asfalt beton omvat. 20

4. Constructie volgens conclusie 3, waarbij het reservoir tenminste een laag (3, 4. open asfalt beton 4/16 of 4/22 omvat.

5. Constructie volgens conclusie 4, waarbij het reservoir een tweede laag (3) 25 zeer open asfalt beton 2/6 omvat die zich bevindt op de eerste laag (4) open asfalt beton 4/16 of 4/22.

6. Constructie volgens een der conclusies 3 t/m 5, waarbij het asfaltbeton een zeer open asfaltbeton is. 30

7. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het reservoir is bedekt door een laag super mastiek asfalt (SMA) of dicht asfalt beton (DAB) (5). 1013331

8. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de funderingslaag (2) standaard asfalt beton (STAB) omvat.

9. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het reservoir (6) 5 aan de omtrek (7, 8,15) is afgesloten door middel van bitumen, gietasfalt of dicht asfalt beton.

10. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de bovenste laag (5) aan de bovenzijde zeer open asfalt beton omvat. 10

11. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het reservoir (6) door middel van tenminste een toevoerleiding (9) en een afvoerleiding (10) is aangesloten op een warmte-accumulator, zoals een aardlaag.

12. Constructie volgens conclusie 11, waarbij het reservoir (6) via een warmtewisselaar (13) is aangesloten op de warmte-accumulator.

13. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij meerdere onderling verbonden reservoirs (6) zijn voorzien, die in serie zijn geschakeld. 20

14. Constructie volgens één der conclusies 1-12, waarbij meerdere reservoirs (6) zijn voorzien die parallel zijn geschakeld.

15. Constructie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij tenminste een 25 der lagen metalen vezels, zoals staalvezels, omvat.

16. Constructie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gedeelte van de toevoerbuis (9) en/of de afvoerbuis (10) welke zich in het reservoir (6) bevindt, voorzien is van gaatjes kleiner dan de inwendige diameter van de betreffende buis. 30

17. Constructie volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gedeelte van de toevoerbuis (9) en/of de afvoerbuis (10), welke zich in het reservoir (6) bevindt, voorzien is van tenminste één dwarsbuis (20). 1013331