NL1038799C2 - GEO-THERMAL HEAT EXCHANGER SET-UP. - Google Patents
GEO-THERMAL HEAT EXCHANGER SET-UP. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1038799C2 NL1038799C2 NL1038799A NL1038799A NL1038799C2 NL 1038799 C2 NL1038799 C2 NL 1038799C2 NL 1038799 A NL1038799 A NL 1038799A NL 1038799 A NL1038799 A NL 1038799A NL 1038799 C2 NL1038799 C2 NL 1038799C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- bore
- distal end
- tube
- thermally conductive
- elongate element
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- 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
- F24T10/17—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 using tubes closed at one end, i.e. return-type tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
- F24T10/00—Geothermal collectors
- F24T2010/50—Component parts, details or accessories
- F24T2010/53—Methods for installation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/10—Geothermal energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
Geo-therm ische warmtewisselaaropstellinqGeo-thermal heat exchanger installation
ACHTERGROND VAN DE UITVINDINGBACKGROUND OF THE INVENTION
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in een bodem inbrengen van een langwerpig element, in het bijzonder een 5 buissamenstel van een geothermische warmtewisselaar. De uitvinding heeft voorts betrekking op een opstelling met een geothermische warmtewisselaar en op een buissamenstel, in het bijzonder voor een geothermische warmtewisselaar.The invention relates to a method for introducing an elongate element into a bottom, in particular a tube assembly of a geothermal heat exchanger. The invention further relates to an arrangement with a geothermal heat exchanger and to a tube assembly, in particular for a geothermal heat exchanger.
Het is bekend om langwerpige elementen, in het bijzonder 10 buissamenstellen van geothermische warmtewiselaars, in een bodem te plaatsen door de volgende stappen: -het maken van een boring met gewenste diepte in de bodem door het in de bodem indrijven van een van een boorkop voorziene hoorbuis.It is known to place elongate elements, in particular tube assemblies of geothermal heat exchangers, in a soil by the following steps: - making a bore with the desired depth in the soil by driving a drill head provided with a drill head into the soil. hearing tube.
-het tijdens het boren toevoeren van een water/bentonietmengsel, voor het 15 afvoeren van het bodemmateriaal.feeding a water / bentonite mixture during drilling, for discharging the bottom material.
-het terughalen van de boorbuis.the retrieval of the drill pipe.
-het invoeren in de met de boorvloeistof (mengsel van voornoemd water/bentoniet mengsel en bodemmateriaal) gevulde boring van het langwerpig element tot het ondereind daarvan op de gewenste diepte is.inserting into the bore of the elongate element filled with the drilling fluid (mixture of the aforementioned water / bentonite mixture and bottom material) until the lower end thereof is at the desired depth.
20 -het vanaf het maaiveld invoeren van een groutbuis, voor het vullen van de boring met een stroombaar, thermisch geleidend materiaal, zoals grout, onder het uit de boring dwingen van de boorvloeistof.Inserting a grout pipe from ground level, for filling the bore with a flowable, thermally conductive material, such as grout, forcing the drilling fluid out of the bore.
Bij het invoeren van de groutbuis, al dan niet samen met het langwerpig element, kan de groutbuis in de boorgatwand grijpen, waardoor de 25 groutbuis wordt tegen gehouden en/of waardoor bodemmateriaal loskomt, ook na passage van het distale eind van de groutbuis. Hierdoor wordt enerzijds het invoerproces bemoeilijkt, anderzijds verzamelt zich bodemmateriaal in het ondereind van de boring. Dat laatste kan tot gevolg hebben dat de groutbuis aan het distale eind komt vast te zitten en moeilijk kan worden opgehaald.When the grout tube is introduced, whether or not together with the elongate element, the grout tube can engage in the borehole wall, as a result of which the grout tube is retained and / or as a result of which bottom material comes loose, also after passage of the distal end of the grout tube. On the one hand, this makes the input process more difficult and, on the other hand, bottom material collects in the lower end of the bore. The latter can result in the grout tube getting stuck at the distal end and difficult to retrieve.
30 Teneinde deze problemen te voorkomen neemt men voor de boorbuis een zodanige diameter, dat het langwerpig element en groutbuis makkelijker kunnen worden ingevoerd. Bijvoorbeeld bij een buissamenstel voor 1 0 3 8 79 9 2 geothermische warmtewisselaar van 63 mm en een diameter groutbuis van 40 mm, neemt men een boorbuis van 140 mm. Het vullen van de boring vergt daarmee in verhouding tot de diameter buissamenstel veel grout. Daarmee is ook de afstand van de gatwand tot het buissamenstel vrij groot. Daarenboven 5 zorgt een boorgat met een grotere diameter voor meer te verwijderen en af te voeren bodemmateriaal. Voorts zijn de boorkosten en het aan te wenden vermogen afhankelijk van de diameterIn order to prevent these problems, a diameter is taken for the drill pipe such that the elongate element and grout pipe can be introduced more easily. For example, with a pipe assembly for 63 mm geothermal heat exchanger and a 40 mm diameter grout pipe, a 140 mm drill pipe is used. Filling the bore therefore requires a lot of grout in relation to the diameter of the pipe assembly. This also means that the distance from the hole wall to the pipe assembly is quite large. In addition, a borehole with a larger diameter provides more soil material to be removed and removed. Furthermore, the drilling costs and the power to be used depend on the diameter
SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION
1010
Een doel van de uitvinding is een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarmee een snelle en/of betrouwbare vulling van de boorbuis met stroombaar, thermisch geleidend materiaal mogelijk is.It is an object of the invention to provide a method of the type mentioned in the preamble with which a fast and / or reliable filling of the drill pipe with flowable, thermally conductive material is possible.
Een doel van de uitvinding is een werkwijze van de in de aanhef 15 genoemde soort te verschaffen waarmee een opstelling van een geothermische warmtewisselaar kan worden verkregen met een hoog rendement.It is an object of the invention to provide a method of the type mentioned in the preamble with which an arrangement of a geothermal heat exchanger can be obtained with a high efficiency.
Een doel van de uitvinding is een werkwijze van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen die kostengunstig kan zijn.An object of the invention is to provide a method of the type mentioned in the preamble which can be cost-effective.
Een doel van de uitvinding is een opstelling van de in de aanhef 20 genoemde soort met geothermische warmtewisselaar te verschaffen waarmee een hoog rendement behaald kan worden.An object of the invention is to provide an arrangement of the type mentioned in the preamble 20 with a geothermal heat exchanger with which a high efficiency can be achieved.
Een doel van de uitvinding is een buissamenstel te verschaffen waarmee een snelle en/of betrouwbare vulling van de boorbuis met stroombaar, thermisch geleidend materiaal mogelijk is.An object of the invention is to provide a pipe assembly with which a fast and / or reliable filling of the drill pipe with flowable, thermally conductive material is possible.
25 Een doel van de uitvinding is een buissamenstel met toevoerleiding te verschaffen dat zonder veel problemen kan worden ingevoerd in een boorgat.An object of the invention is to provide a pipe assembly with supply line that can be introduced into a borehole without many problems.
Vanuit één aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het vanaf een bodemoppervlak in een bodem inbrengen van een langwerpig 30 element, in het bijzonder een buissamenstel van een geothermische warmtewisselaar, waarbij een boorbuis met aan het distale eind een boorkop in de bodem wordt gedreven tot op een gewenste diepte, waarbij het langwerpig element vanaf het bodemoppervlak wordt ingevoerd in de gerealiseerde boring tot het met het distale eind op de gewenste diepte is, waarbij met of volgend op 35 het langwerpig element een in doorsnede vervormbare vloeistofleiding in een toestand met kleine doorsnede, in het bijzonder platte toestand, in de boring wordt ingevoerd, en waarbij, in het bijzonder na het op de gewenste diepte in de 3 boring brengen van het distale eind van de vloeistofleiding, thermisch-geleidend stroombaar materiaal, zoals grout of iets dergelijks, door de vloeistofleiding wordt gedwongen onder vergroting van de doorsnede van de vloeistofleiding en uit het distale eind van de vloeistofleiding treedt voor het met het thermisch-geleidend, 5 stroombaar materiaal vullen van de boring.From one aspect the invention provides a method for introducing an elongate element from a bottom surface into a bottom, in particular a tube assembly of a geothermal heat exchanger, wherein a drill pipe with a drill head at the distal end is driven into the bottom at a desired depth, wherein the elongate element is introduced from the bottom surface into the realized bore until it reaches the desired depth with the distal end, wherein with or following the elongate element a liquid pipe which is deformable in section in a condition with a small section , in particular a flat condition, is introduced into the bore, and wherein, in particular after the distal end of the liquid line is brought into the bore at the desired depth, thermally conductive material such as grout or the like, is forced through the fluid conduit while enlarging the diameter of the fluid conduit and out of it distal end of the fluid conduit for filling the bore with the thermally conductive, flowable material.
Door het in toestand met verkleinde doorsnede, in het bijzonder platte toestand, inbrengen van de vloeistofleiding in de boring kan de gezamenlijke doorsnede van langwerpig element en vloeistofleiding kleiner blijven, waardoor de diameter van het boorgat eveneens kleiner kan blijven (in 10 genoemde situatie bijvoorbeeld 10 cm), zonder dat de kans op losmaken boorgatmateriaal wordt vergroot of het inbrengen wordt bemoeilijkt. Hierdoor wordt bespaard op de hoeveelheid te verwijderen bodemmateriaal, de hoeveelheid vulmateriaal en op boorkosten.By introducing the liquid line into the bore in the reduced-diameter state, in particular a flat state, the joint cross-section of the elongate element and the liquid line can remain smaller, so that the diameter of the borehole can also remain smaller (in the above-mentioned situation, for example, 10 cm), without increasing the risk of loosening borehole material or making insertion more difficult. This saves on the amount of soil material to be removed, the amount of filling material and on drilling costs.
In een eenvoudige uitvoering is de vloeistofleiding vooraf bevestigd 15 aan het langwerpig element en wordt deze samen daarmee in de boring ingevoerd. Het langwerpig element functioneert dan als meenemer voor de vloeistofleiding, zodat een extra stap van het invoeren van de vloeistofleiding vermeden wordt.In a simple embodiment, the liquid line is pre-attached to the elongate element and is introduced into the bore together with it. The elongated element then functions as a carrier for the liquid line, so that an additional step of introducing the liquid line is avoided.
De benodigde doorsnede van de boring of boorgat wordt beperkt 20 indien de vloeistofleiding plat om een deel het buitenoppervlak van het langwerpig element is geplaatst, parallel daaraan. De platte vloeistofleiding volgt dan de wandvorm van het langwerpig element en zal dan eigenlijk niet meer dan een kleine verdikking daarvan kunnen vormen.The required diameter of the bore or borehole is limited if the liquid line is placed flat around a part of the outer surface of the elongate element, parallel to it. The flat liquid line then follows the wall shape of the elongate element and will then in fact be able to form no more than a small thickening thereof.
Indien tijdens het invoeren van het langwerpig element de boring 25 gevuld is met boorvloeistof, en het thermisch geleidend materiaal een hoger soortelijk gewicht heeft dan de boorvloeistof zal de boorvloeistof met het in de boring toevoeren van het thermisch-geleidend materiaal boven uit de boring worden gedwongen. Door het van onder af in de boring inbrengen van het stroombaar, thermisch geleidend materiaal kan door eenvoudige opwaartse 3 0 verdringing de boorvloeistof geleidelijk uit de boring worden gebracht. Menging die anders optreedt tussen neerwaarts vloeiend thermisch geleidend materiaal en opwaarts verdrongen boorvloeistof worden op vergaande wijze voorkomen.If during the introduction of the elongate element the bore 25 is filled with drilling fluid and the thermally conductive material has a higher specific gravity than the drilling fluid, the drilling fluid with the introduction of the thermally conductive material into the bore will be forced out of the bore . By introducing the flowable, thermally conductive material from below into the bore, the drilling fluid can be gradually brought out of the bore through simple upward displacement. Mixing which otherwise occurs between downward flowing thermally conductive material and upwardly displaced drilling fluid is largely prevented.
In een uitvoering is de vloeistofleiding bij het invoeren van het langwerpig element in de boring door middel van een bezwijkbare verbinding 35 verbonden met het langwerpig element, bij voorkeur nabij het distale eind van de vloeistofleiding en/of nabij het distale eind van het langwerpig element. Door de bezwijkbare verbinding wordt de vloeistofleiding tijdens het invoeren van het 4 langwerpig element in de boorbuis meegenomen, maar kan daarna de verbinding verbroken worden. Een voordelig gevolg daarvan is dat tijdens het vullen van de boring met het thermisch-geleidend, stroombaar materiaal de vloeistofleiding kan worden teruggetrokken. Daardoor kan de vloeistofleiding met 5 het distale eind de bovenzijde van het thermisch geleidend vulmateriaal volgen, waardoor het vulproces wordt bevorderd. De vervormbaarheid van de vloeistofleiding bevordert het terugtrekken.In one embodiment, when the elongate element is introduced into the bore, the fluid line is connected to the elongate element by means of a collapsible connection, preferably near the distal end of the fluid line and / or near the distal end of the elongate element. As a result of the collapsible connection, the liquid line is carried into the drill pipe during the introduction of the elongate element, but the connection can then be broken. An advantageous consequence thereof is that the liquid line can be withdrawn during the filling of the bore with the thermally conductive, flowable material. As a result, the liquid line with the distal end can follow the top of the thermally conductive filling material, whereby the filling process is promoted. The deformability of the liquid line promotes retraction.
Alternatief kan het distale eind van de vloeistofleiding tijdens het afgeven van het thermisch-geleidend, stroombaar materiaal nabij het distale eind 10 van het langwerpig element worden gehouden.Alternatively, the distal end of the fluid conduit may be maintained near the distal end of the elongate member during delivery of the thermally conductive flowable material.
In een uitvoering kan de boorbuis tijdens het met het thermisch-geleidend, stroombaar materiaal vullen van de boring worden teruggetrokken uit de boring.In one embodiment, the bore tube can be withdrawn from the bore during the filling of the bore with the thermally conductive, flowable material.
Alternatief kan de boorbuis reeds voorafgaande aan het met het 15 thermisch-geleidend, stroombaar materiaal vullen van de boring worden teruggetrokken uit de boring, zoals hiervoor reeds is vermeld.Alternatively, the drill pipe can be withdrawn from the bore already prior to filling the bore with the thermally conductive, flowable material, as has already been mentioned above.
In een uitvoering is de vloeistofleiding excentrisch, aan de buitenzijde van het langwerpig element gelegen. Bij het verkrijgen van de ronde doorsnede kan de vloeistofleiding het langwerpig element naar een excentrische 2 o ligging in de boring dwingen, in het bijzonder tot in aanligging met de wand van de boring drukken. Hierdoor kan onder omstandigheden de thermische overdracht aldaar tussen warmtewisselaar en bodemmateriaal worden bevorderd.In one embodiment, the liquid line is located eccentrically on the outside of the elongate element. Upon obtaining the circular cross-section, the liquid line can force the elongate element to an eccentric location in the bore, in particular press it into abutment with the wall of the bore. As a result, under certain circumstances the thermal transfer there between heat exchanger and bottom material can be promoted.
Voor geothermische toepassingen kan het langwerpig element een 25 coaxiaal buissamenstel omvatten, met een binnenstroomdoorgang en een daarmee concentrische ringvormige buitenstroomdoorgang, waarbij het distale eind een kap omvat waarin de binnenstroomdoorgang verbonden is met de buitenstroomdoorgang.For geothermal applications, the elongate element may comprise a coaxial tube assembly, with an inward flow passage and a concentric annular outflow flow passage, the distal end comprising a cap in which the flow passage is connected to the flow passage.
Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze 30 voor het vanaf een bodemoppervlak in een bodem inbrengen van een langwerpig element, in het bijzonder een buissamenstel van een geothermische warmtewisselaar, waarbij een boorbuis met aan het distale eind een boorkop in de bodem wordt gedreven tot op een gewenste diepte, waarbij, al dan niet na het terugtrekken van tenminste de boorbuis uit de bodem, het langwerpig 35 element vanaf het bodemoppervlak wordt ingevoerd in de gerealiseerde boring, waarbij, na het op de gewenste diepte in de boring inbrengen van het distale eind van het langwerpig element, het langwerpig element wordt gedwongen naar 5 een ten opzichte van de boring excentrische ligging, bij voorkeur tot in aanligging met de wand van de boring gedrukt wordt en de boring gevuld wordt met thermisch-geleidend stroombaar materiaal, zoals grout of iets dergelijks.From a further aspect the invention provides a method for introducing an elongate element from a bottom surface into a bottom, in particular a tube assembly of a geothermal heat exchanger, wherein a drill pipe with a drill head at the distal end is driven into the bottom to a desired depth, wherein, whether or not after withdrawing at least the drill pipe from the bottom, the elongated element is introduced from the bottom surface into the realized bore, wherein, after inserting the bore into the bore at the desired depth distal end of the elongated element, the elongated element is forced into an eccentric position relative to the bore, preferably pressed into abutment with the wall of the bore and the bore is filled with thermally conductive flowable material, such as grout or the like.
Hierbij kan met of volgend op het langwerpig element een 5 vloeistofleiding mee in de boring worden ingevoerd, en, na het op de gewenste diepte in de boring inbrengen van het distale eind van het langwerpig element, het thermisch-geleidend stroombaar materiaal door de vloeistofleiding worden gevoerd die daardoor uitzet onder het naar de boringwand drukken van het langwerpig element. Het stroombaar materiaal blijft daarna aangevoerd worden 10 om uit het distale eind van de vloeistofleiding te treden voor het met het thermisch-geleidend, stroombaar materiaal vullen van de boring. De hiervoor besproken aspecten volgens de uitvinding van de vloeistofleiding kunnen ook hierbij van toepassing zijn.In this case, a liquid line can be introduced along with or following the elongated element into the bore, and, after the distal end of the elongated element is introduced into the bore at the desired depth, the thermally conductive flowable material is passed through the liquid line. lined which thereby expands while pushing the elongate element toward the bore wall. The flowable material then continues to be supplied to emerge from the distal end of the fluid conduit for filling the bore with the thermally conductive, flowable material. The aforementioned aspects of the liquid line according to the invention can also be applicable here.
Indien de boring zich niet verticaal uitstrekt kan het voordelig zijn 15 om het langwerpig element dan tegen het bovenste wandgedeelte van de boring te drukken, omdat dan het materiaal aldaar van de boorgatwand extra wordt tegengehouden.If the bore does not extend vertically, it may be advantageous to press the elongate element against the upper wall portion of the bore, because then the material of the borehole wall is additionally retained therein.
Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een opstelling van een buissamenstel voor een geothermische warmtewisselaar in een 20 daarvoor in een bodem gemaakte boring, waarbij in de ruimte tussen het buissamenstel en de boringwand een thermisch-geleidende massa aanwezig is, waarbij het buissamenstel over althans nagenoeg de gehele lengte excentrisch in de boring ligt, bij voorkeur aan één zijde aanliggend tegen de boringwand. In een eerste uitvoering is de boringwand bepaald door een verloren hoorbuis. In 25 een tweede uitvoering is de boringwand bepaald door het bodemmateriaal. Zoals hiervoor besproken kan het langwerpig element een coaxiaal buissamenstel omvatten, met een binnenstroomdoorgang en een daarmee concentrische ringvormige buitenstroomdoorgang, waarbij het distale eind een kap omvat waarin de binnenstroomdoorgang verbonden is met de 30 buitenstroomdoorgang.From a further aspect, the invention provides an arrangement of a tube assembly for a geothermal heat exchanger in a bore made for this purpose in a bottom, wherein a thermally conductive mass is present in the space between the tube assembly and the bore wall, the tube assembly over at least substantially the entire length lies eccentrically in the bore, preferably abutting on one side against the bore wall. In a first embodiment, the bore wall is defined by a lost hearing tube. In a second embodiment, the bore wall is defined by the bottom material. As discussed above, the elongate member may comprise a coaxial tube assembly, having an inward flow passage and an annular outflow flow concentric therewith, the distal end comprising a cap in which the flow of flow is connected to the flow of flow.
Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een coaxiaal buissamenstel voor een geothermische warmtewisselaar, met een buitenbuis en een binnenbuis, waarbij de binnenbuis een binnenstroomdoorgang bepaalt en de binnenbuis en buitenbuis een daarmee concentrische ringvormige 35 buitenstroomdoorgang bepalen, waarbij het distale eind van het buissamenstel een kap omvat waarin de binnenstroomdoorgang verbonden is met de buitenstroomdoorgang, waarbij op de buitenbuis, bij voorkeur eenzijdig, een 6 toegevoegde toevoerleiding voor fluidum is aangebracht. De toevoerleiding heeft bij voorkeur een platte toestand en is onder inwendige druk uitzetbaar tot een ronde toestand. De toevoerleiding kan door middel van een bezwijkbare verbinding verbonden zijn met de buitenbuis, bij voorkeur nabij het distale eind 5 van de toevoerleiding en/of nabij het distale eind van de buitenbuis.From a further aspect the invention provides a coaxial tube assembly for a geothermal heat exchanger, with an outer tube and an inner tube, the inner tube defining an inner flow passage and the inner tube and outer tube defining an annular outer flow passage concentric therewith, the distal end of the tube assembly forming a cap wherein the inner flow passage is connected to the outer flow passage, wherein an additional supply line for fluid is arranged on the outer tube, preferably on one side. The supply line preferably has a flat state and is expandable to a round state under internal pressure. The supply line can be connected to the outer tube by means of a collapsible connection, preferably near the distal end of the supply line and / or near the distal end of the outer tube.
Vanuit een verder aspect voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het vanaf een bodemoppervlak in een bodem inbrengen van een langwerpig element, in het bijzonder een buissamenstel van een geothermische warmtewisselaar, waarbij een hoorbuis met aan het distale eind een boorkop in 10 de bodem wordt gedreven tot op een gewenste diepte, waarbij, al dan niet na het terugtrekken van tenminste de hoorbuis uit de bodem, het langwerpig element vanaf het bodemoppervlak wordt ingevoerd in de gerealiseerde boring, waarbij met of volgend op het langwerpig element een vloeistofleiding mee in de boring wordt ingevoerd, en waarbij, na het op de gewenste diepte in de boring 15 inbrengen van het distale eind van het langwerpig element thermisch-geleidend stroombaar materiaal, zoals grout of iets dergelijks, door de vloeistofleiding wordt gevoerd en uit het distale eind van de vloeistofleiding treedt voor het met het thermisch-geleidend, stroombaar materiaal vullen van de boring.From a further aspect the invention provides a method for introducing an elongate element from a bottom surface into a bottom, in particular a tube assembly of a geothermal heat exchanger, wherein a hearing tube with a drill head at the distal end is driven into the bottom to a desired depth, wherein, whether or not after withdrawing at least the hearing tube from the bottom, the elongated element is introduced from the bottom surface into the realized bore, wherein with or following the elongated element a liquid line is entrained in the bore and wherein, after introducing the distal end of the elongate element into the bore 15 at a desired depth, thermally conductive flowable material, such as grout or the like, is passed through the fluid conduit and exits the distal end of the fluid conduit for filling the bore with the thermally conductive, flowable material.
De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage 20 beschreven en/of de in de tekeningen van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.The aspects and measures described in this description and claims of application 20 and / or shown in the drawings of this application can, where possible, also be applied separately from each other. These individual aspects can be the subject of split-off patent applications that are aimed at this. This applies in particular to the measures and aspects that are described per se in the subclaims.
2525
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoering. Getoond wordt in: 30 Figuren 1-4 enkele stappen in een voorbeelduitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding;The invention will be elucidated on the basis of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings. Shown are: Figures 1 to 4 a few steps in an exemplary embodiment of a method according to the invention;
Figuren 1A-4A doorsneden van de figuren 1-4;Figures 1A-4A show cross-sections of Figures 1-4;
Figuur 5 een schematische weergave van een voorbeelduitvoering van een opstelling volgens de uitvinding; en 35 Figuur 6 een schematische weergave van een buissamenstel volgens de uitvinding.Figure 5 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an arrangement according to the invention; and Figure 6 shows a schematic representation of a tube assembly according to the invention.
77
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGENDETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
In de figuren 1-4 is een bodem 100 weergegeven, met bovenoppervlak of maaiveld 101. In de bodem 100 is eerder met een hoorbuis 5 met boorpunt een boring 102 gemaakt, waarna de hoorbuis is teruggehaald. De boring 102 is gevuld met boorvloeistof 104, een mengsel van bodemmateriaal en bentoniet/watermengsel met een soortelijk gewicht van iets meer dan 1. De boring 102 heeft een wand 103.Figures 1-4 show a bottom 100 with an upper surface or ground level 101. A hole 102 was previously made in the bottom 100 with a hearing tube 5 with a drilling tip, after which the hearing tube was retrieved. The bore 102 is filled with drilling fluid 104, a mixture of soil material and bentonite / water mixture with a specific gravity of slightly more than 1. The bore 102 has a wall 103.
In figuur 1 wordt een buissamenstel 1, zie ook figuur 6, waarin het ïo buissamenstel 1 schematisch op rol 40 is weergegeven, in de richting B in de boring 102 gevoerd. Dat kan bijvoorbeeld door het aan het ondereind 8 daarvan voorzien van een gewicht of door het uitoefenen van een duwkracht op de omtrek van het buissamenstel 1 of door het aandrijven van een spoel waarop het buisamenstel 1 aangevoerd is. Het buissamenstel 1 is bedoeld als 15 geothermische warmtewisselaar en omvat een coaxiaal buizenstel, namelijk een buitenbuis 2 van thermisch geleidende kunststof, bijvoorbeeld een HDPE, met een diameter van 63 mm, en een binnenbuis 3 van kunststof schuimmateriaal met gesloten cellen, bijvoorbeeld van een polyetheen. De binnenbuis 3 bezit twee meegevormde ribben 6, onder meer voor het centreren van de binnenbuis 20 3 in de buitenbuis 2. Aldus wordt in het buissamenstel 1 een ringvormige stromingsdoorgang 4 en een daarbinnen gelegen stromingsdoorgang 5 gevormd. Een warmtewisselaarfluidum, in het bijzonder vloeistof, meer in het bijzonder water, kan door de ene doorgang neerwaarts stromen en door de andere opwaarts, waarbij omkering plaatsvindt in de eindkap 7 aan het distale 25 eind van het buissamenstel.In figure 1 a tube assembly 1, see also figure 6, in which the tube assembly 1 is schematically shown on roll 40, is fed in the direction B into the bore 102. This can be done, for example, by providing a weight at the lower end thereof 8 or by exerting a pushing force on the circumference of the tube assembly 1 or by driving a coil on which the tube assembly 1 is supplied. The tube assembly 1 is intended as a geothermal heat exchanger and comprises a coaxial tube set, namely an outer tube 2 of thermally conductive plastic, for example an HDPE, with a diameter of 63 mm, and an inner tube 3 of plastic foam material with closed cells, for example of a polyethylene . The inner tube 3 has two molded ribs 6, inter alia for centering the inner tube 3 in the outer tube 2. Thus, in the tube assembly 1, an annular flow passage 4 and a flow passage 5 located therein are formed. A heat exchanger fluid, in particular liquid, more in particular water, can flow downwards through one passage and upwards through the other, with reversal taking place in the end cap 7 at the distal end of the tube assembly.
Tegen de buitenzijde van de buitenbuis 2 is een slang 10 met een flexibele wand 11 (bijvoorbeeld van polyetheen) aangebracht. De slang 10 is aan het distale eind 10a open, maar in de nabijheid daarvan door middel van een bezwijkbare verbinding, hier schematisch weergegeven met een breektouw 12, 30 vastgelegd op de buitenbuis 2. Een alternatief is bijvoorbeeld een tape, in het bijzonder een tape die scheurbaar is dwars op zijn lengte.A hose 10 with a flexible wall 11 (for example of polyethylene) is arranged against the outside of the outer tube 2. The hose 10 is open at the distal end 10a, but in its vicinity by means of a collapsible connection, shown here schematically with a breaking rope 12, 30 fixed on the outer tube 2. An alternative is, for example, a tape, in particular a tape which is tearable across its length.
In figuur 2 is de slang 10 van boven af gevuld met een stroombaar, thermisch geleidend materiaal 20, bijvoorbeeld grout met een warmtegeleidingscoëfficiënt van meer dan 0,7, bij voorkeur meer dan 2,5. Het 35 materiaal 20 doet de slang 10 uitzetten. De sterkte van de bezwijkverbinding 12 is zodanig gekozen dat na het vullen van de slang 10 de verbinding 12 nog intact is. Door het uitzetten van de slang 10, pijlen C in figuur 2A, komt deze aan tegen 8 de boringwand 103 en wordt het buissamenstel 1 in de richting D tegen de boringwand 103 gedrukt.In Figure 2, the hose 10 is filled from above with a flowable, thermally conductive material 20, for example grout with a heat conduction coefficient of more than 0.7, preferably more than 2.5. The material 20 causes the hose 10 to expand. The strength of the collapsed connection 12 is chosen such that after filling of the hose 10 the connection 12 is still intact. By expanding the hose 10, arrows C in Figure 2A, it comes against 8 the bore wall 103 and the tube assembly 1 is pressed in the direction D against the bore wall 103.
Door het met een puls vergroten van de vuldruk van de slang 10 wordt er voor gezorgd dat de verbinding 12 bezwijkt. Dan is het distale eind 10a 5 van de slang 10 vrij en kan dit zich openen. Het stroombaar materiaal 20 stroomt, richting E (fig. 3), uit het distale slangeind 10a en gaat de boring 102 vullen. Omdat het materiaal 20 veel zwaarder is (soortelijk gewicht van 1,5 of meer) dan de boorvloeistof 104 wordt de boorvloeistof 104 opwaarts gedwongen en stijgt (richting F) de spiegel van het materiaal 20. De boorvloeistof 10 104 treedt aan het maaiveld 101 uit de boring 102, richting G. Wanneer men vermoed dat de spiegel van het materiaal 20 het distale slangeind 10a heeft bereikt trekt men de slang 10 op (richting H, fig. 4), in register met de stijging van de spiegel van materiaal 20. De boring 102 raakt aldus meer en meer gevuld met het materiaal 20, dat de boorvloeistof 204 uit de boring 201 dwingt. De 15 vervormbare doorsnede van de slang 10 bevordert het terughalen van de slang,By increasing the filling pressure of the hose 10 with a pulse, it is ensured that the connection 12 fails. Then the distal end 10a 5 of the hose 10 is free and can open. The flowable material 20 flows, in the direction of E (Fig. 3), from the distal hose end 10a and starts to fill the bore 102. Because the material 20 is much heavier (specific weight of 1.5 or more) than the drilling fluid 104, the drilling fluid 104 is forced upwardly and the direction of the material 20 rises (towards F). The drilling fluid 104 leaves the surface 101 the bore 102, direction G. When it is suspected that the mirror of the material 20 has reached the distal tube end 10a, the tube 10 is pulled up (direction H, Fig. 4), in register with the rise of the mirror of material 20. The bore 102 thus becomes more and more filled with the material 20 which forces the drilling fluid 204 out of the bore 201. The deformable section of the hose 10 promotes the recovery of the hose,
Uiteindelijk is dan de gehele boring 102 gevuld met het thermisch geleidend materiaal 20, waarbij het buissamenstel 1 excentrisch in de boring gehouden is, zie figuur 5, waarin de hartlijn S van boring 102 en hartlijn T van buissamenstel 1 zijn aangegeven. De boring 102 is bovenaan afgesloten met 20 een kap 30. Het buissamenstel 1 is bovenaan voorzien van een splitsingskap 31, met aansluittuit 31a voor een toevoerleiding van warmtewisselaarfluidum naar de binnenbuis 3 en een aansluittuit 31b voor een afvoerleiding van het warmtewisselaarfluidum afkomstig uit ringruimte 5.Finally, the entire bore 102 is filled with the thermally conductive material 20, the tube assembly 1 being held eccentrically in the bore, see Figure 5, in which the center line S of bore 102 and center line T of tube assembly 1 are indicated. The bore 102 is closed at the top with a cap 30. The pipe assembly 1 is provided at the top with a splitting cap 31, with connection spout 31a for a supply line of heat exchanger fluid to the inner tube 3 and a connection spout 31b for a discharge line of the heat exchanger fluid originating from ring space 5.
De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van 25 voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties duidelijk zijn die vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.The above description is included to illustrate the operation of preferred embodiments of the invention, and not to limit the scope of the invention. Starting from the above explanation, many variations will be apparent to those skilled in the art that fall within the spirit and scope of the present invention.
. 'r 1 0 3 8 799. 1 0 3 8 799
Claims (30)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1038799A NL1038799C2 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | GEO-THERMAL HEAT EXCHANGER SET-UP. |
PCT/NL2012/000033 WO2012154034A1 (en) | 2011-05-06 | 2012-05-07 | Geothermal heat exchanger arrangement |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1038799 | 2011-05-06 | ||
NL1038799A NL1038799C2 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | GEO-THERMAL HEAT EXCHANGER SET-UP. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1038799C2 true NL1038799C2 (en) | 2012-11-08 |
Family
ID=47139381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1038799A NL1038799C2 (en) | 2011-05-06 | 2011-05-06 | GEO-THERMAL HEAT EXCHANGER SET-UP. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1038799C2 (en) |
WO (1) | WO2012154034A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090211811A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Roussy Raymond J | Method and system for installing geothermal transfer apparatuses with a sonic drill and a removable or retrievable drill bit |
-
2011
- 2011-05-06 NL NL1038799A patent/NL1038799C2/en not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-05-07 WO PCT/NL2012/000033 patent/WO2012154034A1/en active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090211811A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Roussy Raymond J | Method and system for installing geothermal transfer apparatuses with a sonic drill and a removable or retrievable drill bit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012154034A1 (en) | 2012-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2536928C (en) | A method of geothermal loop installation | |
EP3314091B1 (en) | Grout delivery system | |
JP5397044B2 (en) | Installation method of underground heat exchanger | |
US10301904B2 (en) | Method for isolation of a permeable zone in a subterranean well | |
KR20150006881A (en) | Coaxial Ground Heat Exchanger and Method for Installing said Ground Heat Exchanger in the Ground | |
CA2607389C (en) | Sealing device surrounding duct in hole | |
CA3026613A1 (en) | A method of plugging and abandoning a well | |
NL1038799C2 (en) | GEO-THERMAL HEAT EXCHANGER SET-UP. | |
US3568452A (en) | Method and apparatus for forming bulbular base piles | |
CN104563911A (en) | Drill rod for expanded-base threaded pile construction | |
CN105155499B (en) | Deviational survey pipe mounting structure and its construction method | |
JP3940764B2 (en) | Drain pipe method and ground drilling device | |
JP2011006842A (en) | Construction method of expandable locking bolt | |
KR101626328B1 (en) | Supporting Pipe Structure Used for Tunnel Drilling Work | |
JP2011021401A (en) | Self-drilling anchor and earth and sand ground reinforcement method using the same | |
CN204457414U (en) | For expanding the stake machine of end helical burr ram construction | |
KR20150131995A (en) | Piles with an extended head and construction method thereof | |
EP3086055A1 (en) | Ground heat exchanger | |
EP3516310B1 (en) | Coaxial geothermal probe and method for making a coaxial geothermal probe | |
JP6284135B2 (en) | How to bury underground heat exchange pipes | |
KR101688416B1 (en) | The Extending System for Piles with an Extended Head | |
JP6942521B2 (en) | Chemical injection device and ground injection method | |
CN217925793U (en) | Internal expansion type fisher for full hydraulic drilling of cast-in-place pile and falling circular drill rod | |
JP7165958B1 (en) | Reinforcement drainage system for retaining wall and Reinforcement drainage method for retaining wall | |
JP4562256B2 (en) | Outer tube removal prevention method in underground drilling work |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20141201 |