NL1017655C2 - Geothermische paal met een holte doorstroombaar door een flu´dum. - Google Patents

Description

Titel: Geothermische paal met een holte doorstroombaar door een fluïdum

De uitvinding heeft betrekking op een geothermische paal voorzien van een zich in axiale richting uitstrekkende, aan beide uiteinden afgesloten holte en geschikt voor het in de holte creëren van een circulerende vloeistofstroom door over althans een aanzienlijk deel van de 5 lengte van de holte aan te brengen scheidingsmiddelen, zoals buizen of slangen, die te koppelen zijn met een zich buiten de paal bevindend vloeistofcirculatiecircuit.

Het aardoppervlak warmt overdag door de zon op en koelt in de nacht weer af, waarbij de mate waarin dit geschiedt mede afhankelijk is van 10 het seizoen. Deze temperatuurswisselingen als gevolg van het dag- en nachtpatroon alsmede de invloed van de seizoenen werken in de bodem tot op een bepaalde diepte door. Vanaf een bepaalde diepte, ruwweg gerekend vanaf 2 meter, is de bodemtemperatuur min of meer constant. Door beneden die diepte een warmtewisselaar in de vorm van een geothermische paal, 15 zoals in de openingsalinea bedoeld en bekend uit US-A-4.286.651, te plaatsen kan, afhankelijk van de bodemtemperatuur aan het oppervlak een opwarming of een afkoeling worden bewerkstelligd. Bedoelde paal is, tezamen met een stel soortgelijke palen, in de buurt van een te verwarmen of af te koelen gebouw gevormd door het in de grond drijven van een buis 20 met voetelement waarin de paal vervaardigd van een niet-metallisch materiaal, bij voorkeur kunststof, wordt geplaatst, waarna de buis onder achterlating van het voetelement en de paal weer uit de grond wordt getrokken. In de eindsituatie bevindt het boveneinde van de paal zich op enige afstand onder het maaiveld. Via het door de holle paal laten circuleren 25 van een vloeistof door middel van een warmtepompinstallatie krijgt de paal de functie van warmtewisselaar tussen het fluïdum en de grond die de heipaal omgeeft.

1017655 2

Voor het realiseren van een dergelijke energiepaal is het verder uit WO-A-80/02736 bekend om een heipaal te gebruiken. De heipaal is daarbij vervaardigd van staal, die zich door de fundering heen uitstrekt en, bijvoorbeeld door middel van lassen, is voorzien van flenzen voor het op de 5 heipaal kunnen afsteunen van de fundering. Gezien het relatief lage draagvermogen van dergelijke stalen heipalen is een aanzienlijk aantal palen nodig om tot de gewenste constructie te komen, hetgeen uit kostenoogpunt nadelig is.

Met de uitvinding wordt beoogd een geothermische paal in de 10 vorm van een heipaal te verschaffen, waarbij het in werking stellen van de geothermische functie op elk gewenst moment kan worden geëffectueerd, meer in het bijzonder ook nadat alle bouwactiviteiten op de gebruikelijk uitgevoerde wijze zijn beëindigd en zelfs nadat de betreffende constructie al kortere of langere tijd in gebruik is. Verder wordt met de uitvinding beoogd 15 het als geothermische of mogelijke geothermische paal uitvoeren van de heipaal eenvoudiger en goedkoper te maken.

Dit wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt, als de paal is uitgevoerd als een met behulp van een extrusiewerkwijze van beton vervaardigde holle heipaal, die aan het ene uiteinde blijvend is afgesloten 20 en aan het andere uiteinde een, de holte afsluitend aansluitstuk draagt, dat voor de verbinding met een gebouwfundering kan dienen en voorzien is van ten minste een aansluitstomp die enerzijds in verbinding staat met de holte en anderzijds onder een hoek, die bij voorkeur 90° bedraagt, ten opzichte van de axiale richting van de heipaal uitmondt voorbij het uiteinde en nabij 25 of buiten het fictief doorgetrokken omtreksvlak van de heipaal. Door deze maatregelen is een holle betonnen heipaal te vervaardigen, die door het simpelweg aan het ene uiteinde permanent afsluiten en het op het andere uiteinde plaatsen van het aansluitstuk, is omgevormd tot een energiepaal, waarbij de totale kosten in de orde van grootte liggen van die van een 30 traditionele, massieve, betonnen heipaal. Het afsluiten kan bijvoorbeeld met 1017 o oo 3 een plaat of een prop vulmateriaal, zoals beton, geschieden, welke afsluiting ook uit heioogpunt gezien de voorkeur verdient, Door het toepassen van een aansluitstuk met zijdelings uitmondende aansluitstomp of -stompen wordt de mogelijkheid gecreëerd de constructie geheel te voltooien zonder dat met 5 het afwerken van de funderingsbalk moet worden gewacht totdat de aansluitstompen op verdere leidingen zijn aangesloten. Dit, omdat deze aansluitstomp of -stompen zodanig in de fundatiebalk zijn op te nemen, dat deze achteraf steeds bereikbaar blijven, doch zich bij niet-gebruik volledig uit het zicht zijn gelegen en zodoende verdere activiteiten voor en na het 10 bouwen niet storen. Bovendien betekent dit, dat de installatie van het systeem op elk gewenst tijdstip in gebruik kan worden genomen, derhalve ook lang nadat alle bouwactiviteiten zijn voltooid. Deze mogelijkheid spreekt in het bijzonder, omdat de kosten voor een dergelijke heipaal in de orde van grootte van die van een traditionele heipaal liggen, zodat in feite 15 zonder meerkosten de constructie geschikt kan worden gemaakt om later alsnog als energiesysteem te worden gebruikt. Daarbij dient bedacht te worden dat dit met het oog op de almaar stijgende energiekosten en een toenemende energiebewustheid een voor de toekomst uiterst zinvolle optie kan zijn. Bovendien heeft het na installatie tijdens gebruik toegankelijk 20 blijven zijn voordelen voor bijvoorbeeld controle, reparatie, onderhoud, vervanging, etc.

In verband met de warmtegeleiding van de holle, betonnen heipaal wordt opgemerkt, dat die enerzijds wordt bepaald door het oppervlak in de holte dat in contact staat me het fluïdum en de wijze van 25 stroming, laminair of turbulent, langs dat oppervlak en anderzijds door de warmteaan- en —afvoer door de, de paal omgevende bodem, derhalve de warmtegeleidbaarheid van de bodem. Bij holle, betonnen heipalen kan gezorgd worden voor relatief grote binnendiameters en een turbulente stroming langs het binnenoppervlak. Dat beton een lagere warmtegeleiding 30 heeft dan bijvoorbeeld staal, is daarbij minder van belang.

1017655 4

Zoals opgemerkt, kunnen de scheidingsmiddelen bestaan uit een slang die via een aansluitstomp tot nabij het onderuiteinde van de holte in de heipaal is gestoken. De afvoer van het circulerende fluïdum kan verzorgd worden door een verdere slang die via de aansluitstomp tot net voor bij het 5 aansluitstuk in de holle ruimte reikt. Overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt er evenwel een voorkeur voor uitgesproken, dat het aansluitstuk twee aansluitstompen heeft. Aldus is op eenvoudige wijze een circulatiecircuit te realiseren, dat gemakkelijk en snel op elk gewenst moment is te effectueren.

10 Op effectieve en efficiënte wijze is een stevige verbinding tussen de heipaal en het aansluitstuk te verwezenlijken, als het aansluitstuk een in de holle heipaal reikend deel heeft. Dit biedt tevens de mogelijkheid voor een optimale aansluiting van de scheidingsmiddelen, die ook door een stijve buis kunnen worden gevormd in plaats van door een flexibele slang.

15 Een optimale aansluiting van het aansluitstuk op enerzijds de binnenwand van de holte in de heipaal en anderzijds de scheidingsmiddelen is overeenkomstig een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding te verkrijgen, als het in de holle heipaal reikende deel een ringvormige kamer omvat, die enerzijds in verbinding staat met een der aansluitstompen, 20 terwijl de andere aansluitstomp ononderbroken door die kamer reikt en in de holte uitmondt. De ringvormige kamer kan dan via nokken of een kraag gecentreerd worden verbonden met de holle heipaal, terwijl de scheidingsmiddelen kunnen aansluiten op de ringvormige kamer.

De kosten van een heipaal volgens de uitvinding liggen, zoals 25 vermeld, in de orde van grootte van een traditionele, massieve heipaal, terwijl die heipaal wat zijn steunfunctie betreft gelijkwaardig is aan de traditionele, massieve heipaal. Als daarbij die heipaal volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding bovendien nog voorzien is van een cilindrische holte en een in dwarsdoorsnede gezien zes- of meerhoekige 30 buitenomtrek, wordt onder behoud van het draagvermogen de mogelijke 1017655 5 diameter van de holte twee maal groter dan bij een gebruikelijke heipaal met vierkante dwarsdoorsnede en ingegoten kunststofbuis, waardoor het rendement van de warmteoverdracht aanzienlijk is te verhogen.

Om tot een optimale toepassing van de heipaal volgens de 5 uitvinding te komen wordt deze bij voorkeur toegepast in een van geprefabriceerde funderingsbalken en heipalen voorziene funderingsconstructie, waarbij elke funderingsbalk ter plaatse van de ten minste ene heipaal voorzien is van een doorgaande, zich in axiale richting van bedoelde heipaal uitstrekkende opening en een daarvan uitgaand, in 10 een zijvlak van de funderingsbalk uitmondend kanaal, waarbij het aansluitstuk met zijn ten minste ene aansluitstomp zich vanaf de heipaal door de opening uitstrekt naar het kanaal, waarbij de opening en het kanaal rond het aansluitstuk zijn opgevuld met een al dan niet gewapend vulmateriaal, een en ander zodanig, dat elke aansluitstomp vanaf de 15 buitenzijde van de funderingsbalk bereikbaar is en blijft. Daarbij is het mogelijk de lengte van het kanaal overeen te laten komen met de dikte van de funderingsbalk ter plaatse van de opening. Evenwel is het ook mogelijk, dat het kanaal zich in de opening uitstrekt tot de plaats waar het aansluitstuk de holle heipaal afsluit. Indien de funderingsbalken ter plaatse 20 worden vervaardigd, kan met een iets anders gevormd aansluitstuk een soortgelijk kanaal worden gerealiseerd.

De heipaal kan daarbij bijvoorbeeld worden gebruikt in de funderingsconstructie van een gebouw of een reeks gekoppelde gebouwen, zoals woningen, die in vloeren, wanden en/of plafonds voorzien zijn van een 25 door fluïdum te doorstromen leidingenstelsel voor verwarmingsdoeleinden. Een dergelijk leidingenstelsel kan gevoed worden met een fluïdum afkomstig uit een ketel of soortgelijke installatie, zoals een warmtepomp, voor het beïnvloeden van de temperatuur van het fluïdum. Wordt daarbij in eerste instantie om welke reden dan ook besloten om geen gebruik te maken 30 van een warmtepompinstallatie met daarin de heipaal als energiepaal, dan 1öl7d5E' 6 blijft dat op elk later tijdstip met een heipaal volgens de uitvinding mogelijk. Ook kan bij het pas later aanbrengen van een dergelijk leidingenstelsel en een warmtepompinstallatie de heipaal dan alsnog als energiepaal worden benut.

5 Een andere toepassing van de heipaal volgens de uitvinding is het gebruik in de funderingsconstructie van een wegdek, dat is samengesteld uit modules die op de fundering steunen en voorzien zijn van een door een fluïdum te doorstromen leidingenstelsel, waardoor het wegdek in de zomer kan worden gekoeld en in de winter verwarmd, dat wil zeggen ijsvrij kan 10 worden gehouden. Hierbij heeft de energiepaal volgens de uitvinding het additionele voordeel dat bij beschadiging van de betreffende module deze van de energiepalen kan worden losgekoppeld en vervangen door een nieuwe module. Tevens zijn storingen die het gevolg zijn van werking van het wegdek of andere oorzaken, te herstellen. Uiteraard is het bij gebruik 15 van heipalen volgens de uitvinding ook mogelijk een eerst niet met een leidingenstelsel uitgeruste module na verloop van tijd te vervangen door een module die wel is voorzien van een leidingenstelsel en daarna alsnog van de heipaal gebruik te gaan maken als energiepaal. Voor het voeden van een leidingenstelsel in een module kan verder nog gebruik worden gemaakt van 20 heipalen volgens de uitvinding toegepast in de fundering van hulpconstructies bij wegen, zoals geluidsschermen, bruggen, viaducten en andere kunstwerken.

Onder verwijzing naar in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen zal de heipaal volgens de uitvinding toegepast in een 25 funderingsconstructie thans, zij het uitsluitend bij wijze van niet-beperkend voorbeeld, nader worden besproken. Daarbij toont:

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvorm van een heipaal volgens de uitvinding in dwarsdoorsnede;

Fig. 2 een tweede uitvoeringsvorm van een heipaal volgens de 30 uitvinding in dwarsdoorsnede; en

10176SS

7

Fig. 3 een dwarsdoorsnede volgens de lijn III-III in Fig. 2.

In Fig. 1 is een in de bodem gedreven holle, betonnen heipaal 1 weergegeven die met behulp van een extrusiewerkwijze is vervaardigd. Voor het in de grond drijven is de heipaal aan zijn onderzijde voorzien van een 5 afsluitplaat 2, waarbij wordt op gemerkt, dat het afsluiten ook op andere wijze kan geschieden, bijvoorbeeld door het aanbrengen van een betonprop. De heipaal wordt bij voorkeur tot iets onder het gewenste niveau geheid. In situaties waar dat niet mogelijk is, wordt de heipaal handmatig tot op het gewenste niveau afgehakt, waarbij een prop invallen van resten in de holte 10 voorkomt. Aan de bovenzijde is de holle heipaal 1 afgesloten door een aansluitstuk 3, dat voorzien is van een knievormig schachtdeel 3a en een bodemdeel 3b. Het bodemdeel 3b is daarbij zodanig bemeten, dat dit afdichtend aansluit op de binnenwand van de holle heipaal 1. Op de heipaal 1 neemt een funderingsbalk 7 steun, die ter plaatse van de heipaal 1 is 15 voorzien van een doorgaande, zich in verticale richting uitstrekkende opening, van waaruit een kanaal 8 uitgaat, dat in een zijvlak van de funderingsbalk 7 uitmondt. Uitgaande van het bodemdeel 3b vormt het schachtdeel 3a een omsloten doorgang 4 door de doorgaande opening in de funderingsbalk 7 tot in het kanaal 8. De ruimte rondom het schachtdeel 3a 20 boven de bodemplaat 3b en in de funderingsbalk 7 is na het in de in Fig. 1 getoonde stand aanbrengen van het aansluitstuk 3 volgestort met een vulmateriaal 27, zoals gewapend betonmortel. Het kanaal 8 is bij zijn uitmonding in het buitenzijvlak van de funderingsbalk 7 afgewerkt met een flens 9, waarin een afsluitorgaan kan worden aangebracht als de heipaal 1 25 niet als energiepaal wordt gebruikt. Wordt dat wel beoogd, dan kan dit worden verwezenlijkt door het via de flens 9 en het kanaal 8 in de doorgang 4 leiden van een tweetal fluïdumleidingen 5 en 6. Daarbij kan de dwarsdoorsnede van het schachtdeel 3a zijn aangepast aan de buitenomtrekken van de leidingen 5 en 6, maar veelal zal die 30 dwarsdoorsnede een ronde, ovale of veelhoekige dwarsdoorsnede hebben, 1017056 8 waarbij de ruimte tussen het schachtdeel 3a en de leidingen 5 en 6 desgewenst, althans deels, bijvoorbeeld uitgaande van de flens 9, kan zijn op gevuld met een afsluitend vulmateriaal.

De leiding 5 eindigt op relatief korte afstand onder het ondervlak 5 van het bodemdeel 3b, terwijl de leiding 6 zich uitstrekt tot nabij de afsluitplaat 2. Door de leidingen 5 en 6 aan te sluiten op een niet-weergegeven warmtepompinstallatie is via de leiding 6 een fluïdum toe te voeren aan het inwendige van de holle heipaal 1, welk fluïdum na het verlaten van de leiding 6 en tijdens het bovenwaarts door de holle heipaal 1 10 stromen warmte uitwisselt met de omgeving, waarbij de holle heipaal 1 als warmtewisselaar fungeert. Het fluïdum is weer uit het inwendige van de holle heipaal 1 af te voeren via de leiding 5. Aldus is de holle heipaal 1 tevens, dat wil zeggen naast zijn eigenlijke steunfunctie, te gebruiken als energiepaal bij in het bijzonder lage temperatuursystemen, zoals vloer-, 15 wand-, plafond-, wegdek verwarming of -koeling en dergelijke.

In Fig. 1 is de heipaal 1 in een actieve uitvoering als energiepaal weergegeven. Mocht het, althans aanvankelijk, niet de bedoeling zijn om de heipaal ook als energiepaal te benutten, dan kan, en wel in hoofdzaak zonder additionele kosten ten opzichte van gebruikelijke massieve heipalen, 20 het eventueel latere gebruik als energiepaal worden voorbereid door de holle heipaal 1 te voorzien van het aansluitstuk 3 en dit te laten uitmonden in het kanaal 8, dat bij de flens 9 met een stop is af te sluiten. Aldus is voorzien in een voorbereide aansluitstomp voor het op een later tijdstip aanbrengen van de leidingen 5 en 6, die dan via het aansluitstuk 3 tot op de 25 gewenste diepte in de holle heipaal 1 zijn te schuiven.

Een andere mogelijkheid is de leidingen 5 en 6 in of nabij de flens 9 te laten eindigen en te voorzien van middelen, die het later aankoppelen van leidingen mogelijk maken. Een dergelijke uitvoering verdient de voorkeur bij een gewijzigde constructie, zoals die is weergegeven in de 30 onderstaand besproken en in Fig. 2 en 3 weergegeven uitvoeringsvorm.

Ί 0 1 "*6 55 9

In Fig. 2 is wederom een met een extrusiewerkwijze vervaardigde holle, betonnen heipaal 11 weergegeven, die nabij zijn onderzijde op niet getoonde, maar op overeenkomstige wijze als is weergegeven in Fig. 1, is afgesloten door een plaat of dergelijke. Opgemerkt wordt, dat het afsluiten 5 niet alleen nodig is voor de uitvoering van de heipaal als energiepaal, doch ook de voorkeur verdient voor het op geschikte wijze in de bodem kunnen drijven van de heipaal.

Op de heipaal 11 is een aansluitstuk 13 geplaatst, dat voorzien is van een cilindervormige ringkamer 14, die door middel van een flensrand 15 10 steunt op de bovenzijde van de heipaal 11. De buitendiameter van de cilindervormige kamer 14 is kleiner gekozen dan de binnendiameter van de holle heipaal 11, zodat het inwendige van de cilindervormige kamer 14 via in de omtrekswand daarvan aangebrachte openingen 16 in verbinding staat met het inwendige van de holle heipaal 11. De cilindervormige kamer 14 is 15 verder voorzien van een uitlaat 17 die afsluitbaar is door middel van een als terugslagklep fungerende kogel 18 (zie Fig. 3), die zich in een op de uitlaat ' 17 aansluitende aansluitstomp 19 bevindt. Een tweede aansluitstomp 20 reikt ononderbroken door de cilindervormige kamer 14 heen en mondt uit in het inwendige van de holle heipaal 11.

20 Teneinde in de holle heipaal 11 een de gehele inwendige ruimte doorstromend fluïdumcircuit te verkrijgen is de cilindervormige kamer 14 aan zijn onderzijde voorzien van een omtrekskraag 21, die dient als bevestigingsmiddel voor een buis 22, die zich, zoals de leiding 6 in Fig. 1, tot nabij de onderafsluiting van de holle heipaal 11 uitstrekt. Aldus stroomt een 25 via de afsluitstomp 20 toe gevoerd fluïdum door het inwendige van de buis 22 tot nabij het onderuiteinde van de heipaal en vervolgens terug door de relatief smalle ringvormige ruimte tussen de buitenzijde van de buis 22 en de binnenzijde van de holle heipaal 11. Door bedoelde ringvormige ruimte een ten opzichte van de doorlaat van de buis 22 relatief kleine doorlaat te 30 geven wordt, mede door de vrij ruwe binnenwand van de holle heipaal 11, % ü 1 7 o b o 10 een relatief hoge terugstroomsnelheid in een turbulente stromingsomgeving verkregen, hetgeen de warmteuitwisseling met de omgeving optimaliseert.

Het aansluitstuk 13 is boven de flens 15 op afstand om geven door een knievormige buisconstructie 12, die geplaatst is in een ter plaatse van 5 de heipaal 11 aangebrachte, doorgaande, zich in verticale richting uitstrekkende, hoedvormige opening in een funderingsbalk 23, waar een zich zijwaarts uitstrekkend kanaal 24 op aansluit, dat in het buitenzijvlak van de funderingsbalk 23 uitmondt. De knievormige buisconstructie 12 strekt zich vanaf de flens 15 door de opening in de funderingsbalk 23 uit tot 10 in het kanaal 24 en vormt zodoende een open ruimte 25 via welke de pijpstompen 19 en 20 bereikbaar zijn voor het op elk gewenst moment daarop kunnen aansluiten of daardoorheen kunnen voeren van niet-getoonde fluïdumleidingen. De lasterende ruimte van de doorgaande opening in de funderingsbalk 23 boven en naast de flens 15 is opgevuld met 15 een vulmateriaal 27, zoals betonmortel.

De funderingsbalk draagt een verder constructie-element 26. Dit kan bijvoorbeeld een vloer en/of een wand en/of een plafond zijn van een gebouw of woning, in (of op) welke constructie-element een leidingenregister van een ruimteverwarming is (of kan worden) aangebracht, waarbij via de 20 energiepaal en de warmtepompinstallatie aan de omgeving onttrokken warmte kan worden toegevoerd aan het leidingenregister om het verwarmen van de binnenruimte. Uiteraard kan ook het omgekeerde geschieden, dat wil zeggen ter koeling van de binnenruimte daaraan warmte onttrekken en die via de energiepaal afvoeren naar de omgeving.

25 Een andere veelbelovende toepassing is enerzijds het warmte onttrekken aan en anderzijds het door verwarmen ijsvrij houden van wegoppervlakken. In eerste instantie kan daarbij gedacht worden aan wegen die zijn samengesteld uit modulaire delen die gesteund worden door onderheide funderingen. Door de modulaire wegdekdelen te voorzien van 30 een leidingenregister en de heipalen voor de fundering uit te voeren als 1017555 11 energiepalen is het wegdek te verwarmen teneinde dit ijsvrij te houden. Omdat voor het ijsvrij houden een lagere temperatuur van het fluïdum in de leidingen nodig is als voor het op (een hogere) temperatuur houden van een vertrek in een gebouw of woning, is een gecompliceerde 5 warmtepompinstallatie niet nodig, maar kan volstaan worden met een eenvoudig circulatiesysteem. Om in de winter bij extreme weersomstandigheden gedurende korte tijd extra energiebeschikbaar te hebben kunnen elektrische verwarmingselementen in dat circuit worden opgenomen. Voor het bereiken van een dergelijk effect (piekcapacitiet) kan 10 ook gedacht worden aan het regelen of mede regelen van de temperatuur via als energiepalen uitgevoerde heipalen voor de fundering van geluidsschermen, bruggen, viaducten en dergelijke kunstwerken.

Omgekeerd kan op warme dagen uiteraard ook warmte aan het wegoppervlak worden onttrokken, waardoor dat oppervlak koeler blijft. De 15 levensduur van asfaltwegen is hierdoor aanzienlijk te verlengen. De onttrokken warmte wordt via de energiepalen weer ondergronds opgeslagen om zo de in de winter onttrokken warmte weer aan te vullen en/of een extra buffer te vormen.

Het grote voordeel van het gebruik van heipalen volgens de 20 onderhavige uitvinding is, dat in feite zonder extra kosten voor het realiseren van de fundering een voor gebruik als warmte uit wisselsysteem uitgeruste constructie kan worden verkregen, waarbij tot het effectief gebruiken van de heipalen als energiepalen op elk gewenst moment gedurende de levensduur van de constructie kan worden besloten en 25 overgegaan, zodat het systeem ook later kan worden ingezet als het nu nog niet economisch rendabel lijkt.

Het spreekt voor zich, dat er binnen het kader van de uitvinding, zoals neergelegd in de bijgaande conclusies, nog vele wijzigingen en varianten mogelijk zijn naast de in het voorgaande besproken 30 uitvoeringsvormen. Hoewel er steeds gesproken is over een heipaal, zal het i 01 ï ^ o ^ 12 duidelijk zijn, dat de voorkeur uitgaat naar een reeks heipalen, die bijvoorbeeld parallel zijn gekoppeld, hoewel ook het in serie schakelen van enkele stuks mogelijk is. In verband hiermee zou het de voorkeur kunnen verdienen een aansluitstuk uit te voeren met twee tegenover elkaar gelegen 5 zijdelingse openingen, waarbij de ene fluïdumleiding door de ene opening naar binnen loopt en de andere fluïdumleiding via de andere opening weer naar buiten loopt. Als te gebruiken fluïdum verdient water de voorkeur, waarbij dat water eenzelfde druk heeft als de omgeving, doch ook andere fluïda, bijvoorbeeld met verlaagd vriespunt, en andere drukken zijn zeer wel 10 mogelijk.

1017655

Claims (11)

1. Geothermische paal voorzien van een zich in axiale richting uitstrekkende, aan beide uiteinden afgesloten holte en geschikt voor het in de holte creëren van een circulerende vloeistofstroom door over althans een aanzienlijk deel van de lengte van de holte aan te brengen 5 scheidingsmiddelen, zoals buizen of slangen, die te koppelen zijn met een zich buiten de paal bevindend vloeistofcirculatiecircuit, met het kenmerk, dat de paal is uitgevoerd als een met behulp van een extrusiewerkwijze van beton vervaardigde holle heipaal, die aan het ene uiteinde blijvend is afgesloten en aan het andere uiteinde een, de holte afsluitend aansluitstuk 10 draagt, dat voor de verbinding met een gebouwfundering kan dienen en voorzien is van ten minste een aansluitstomp die enerzijds in verbinding staat met de holte en anderzijds onder een hoek, die bij voorkeur 90° bedraagt, ten opzichte van de axiale richting van de heipaal uitmondt voorbij het uiteinde en nabij of buiten het fictief doorgetrokken omtreksvlak 15 van de heipaal

2. Geothermische paal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de aansluitstomp in hoofdzaak dwars op de axiale richting van de heipaal uitmondt.

3. Geothermische paal volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat 20 het aansluitstuk twee aansluitstompen heeft.

4. Geothermische paal volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het aansluitstuk een in de holle heipaal reikend deel heeft.

5. Geothermische paal volgens conclusie 3 en 4, met het kenmerk, dat het in de holle heipaal reikende deel een ringvormige kamer omvat, die 25 enerzijds in verbinding staat met een der aansluitstompen, terwijl de 1017655 andere aansluitstomp ononderbroken door die kamer heen reikt en in de holte uitmondt.

6. Geothermische paal volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is voorzien van een cilindrische holte en een in 5 dwarsdoorsnede gezien zes- of meerhoekige buitenomtrek.

7. Funderingsconstructie voorzien van ten minste een funderingsbalk gedragen door ten minste een geothermische heipaal volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke funderingsbalk ter plaatse van de ten minste ene heipaal voorzien is van een doorgaande, zich 10 in axiale richting van bedoelde heipaal uitstrekkende opening en een daarvan uitgaand, in een zijvlak van de funderingsbalk uitmondend kanaal, waarbij het aansluitstuk met zijn ten minste ene aansluitstomp zich vanaf de heipaal door de opening uitstrekt naar het kanaal, waarbij de opening en het kanaal rond het aansluitstuk zijn op gevuld met een al dan niet 15 gewapend vulmateriaal, een en ander zodanig, dat elke aansluitstomp vanaf de buitenzijde van de funderingsbalk bereikbaar is.

8. Funderingsconstructie volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het kanaal zich in de opening uitstrekt tot de plaats waar het aansluitstuk de holle heipaal afsluit.

9. Geothermische heipaal volgens een der conclusies 1 -6 toegepast in een fundering, al dan niet volgens conclusie 7 of 8, voor een wegdek, dat is samengesteld uit modules die op de fundering steunen en voorzien zijn van een leidingenstelsel, dat van het zich buiten de heipaal bevindende vloeistofcirculatiecircuit deel uitmaakt.

10. Geothermische heipaal volgens een der conclusies 1-6 toegepast in een fundering, al dan niet volgens conclusie 7 of 8, voor hulpconstructies bij een weg, zoals geluidsschermen, bruggen, viaducten en andere kunstwerken, waarbij de holte in de heipaal is verbonden met een leidingenstelsel, dat deel uitmaakt van het zich buiten de heipaal 30 bevindende vloeistofcirculatiecircuit en is ondergebracht in een module voor 1017655 het samen met een reeks verdere modules vormen van een wegdek, of dat deel uitmaakt van het zich buiten de heipaal bevindende vloeistofcirculatiecircuit in een zich nabij de weg bevindend gebouw.

11. Geothermische heipaal volgens een der conclusies 1-6 toegepast in 5 de fundering, al dan niet volgens conclusie 7 of 8, van een gebouw of een reeks gekoppelde gebouwen, zoals woningen, die in vloeren, wanden en/of plafonds voorzien zijn van een door een fluïdum te doorstromen leidingenstelsel, dat deel uitmaakt van het zich buiten de heipaal bevindende vloeistofcirculatiecircuit. 10 1017353