NL1044354B1 - Inrichting voor het onttrekken van latente warmte aan de bodem. - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op het benutten van de warmte- en koude opslagcapaciteit van de bodem met behulp van een eenvoudig in het grondwater aan te brengen holle, flexibele dunwandige buisvormige elementen van kunststof met vloeistof voerende kanaaltjes. De uitvinding is bedoeld 5 voor het verwarmen en koelen van eengezinswoningen en bedrijfsgebouwen met behulp van een warmtepomp. Het systeem is gebaseerd op het optimaal benutten van het verschijnsel van latente warmte als gevolg van faseverandering van het grondwater door afkoelen. Door het grote contactoppervlak wordt een efficiënte warmtewisseling verkregen met het grondwater. Regeneratie vindt passief 10 plaats door warmte, aangevoerd door stroming van het grondwater en geïnfiltreerd hemelwater en actief door de aanvoer van warmte als gevolg van het koelen van ruimten. Het systeem kan functioneren op basis van water of een licht glycolmengsel. Bij gebruik van water als warmtetransportmiddel in combinatie met de gebruikte materialen is de warmtebron niet-toxisch. Bovendien worden door de ondiepe plaatsing met maximaal 30 m onder maaiveld de grondwater 15 scheidende lagen niet doorboort.

Description

inrichting voor het onttrekken van latente warmte aan de bodem,

De uitvinding heeft betrekking op het onttrekken van warmte en koude aan een ondiepe, gesloten bodembron, díe verticaal aangebracht wordt in de bodem onder het gemiddelde niveau van het grondwater. De bodembron bestaat uit een stelsel van warmtewisselaars, die volgens het

Tichelmann principe zijn aangesioten,

De warmtewisselaar is een samenstelling van een aantal flexibele, buisvormige elementen met een diameter van 460 mim en een lengte van 1200 mm, De wand van het element bestaat uit kanaaltjes en is vloeistofvoerend. 19 De warmewisselaars worden aangesloten op een warmtepomp, dis zowel warmte kan onttrekken als aanvoeren, De warmtewisselaar kan bij het onttrekken van warmte licht bevriezen, Het systeem is primair gericht op het onttrekken van warmte uit het grondwater en secundair benutten van latente warmte die vrijkomt bij de overgang van water naar ijs. Eventuele ijsvorming wordt voorkomen door natuurlijke stroming van grondwater en de infiltratie van hemelwater,

De flexilsititelt van de kunststof warmtewisselaar maakt het mogelijk dat deze zich aanpast aan zettingen in de grond als gevolg van eventuele ijsvorming en bewegingen in de bodem.

De gitvinding richt zich op het realiseren van eenvoudige, niet-toxische, gesioten en ondiepe bodembronnen voor de warmie- en koudevraag ten behoeve van ruimteverwarming en koeling en eventueel warm tapwater van vrijstaande en geschakelde ééngezinswoningen en bedrijfsgebouwen die voorzien zijn van sen Iaag-temperatuur verwarmingssysteem.De installatie wordt verticaal aangebracht onder masiveld-nivo, wordt voorzien van filtergrind en laat toe dat hemelwater geïnfijtreerd wordt in de bodem.

Door een ondiepe, gesloten bron toe te passen wordt er geen Schade toegebracht aan de bodem en vinden er geen doorboringen plaats van de waterscheidende kleilagen, die het grondwater scheiden van het drinkwater, De toegepaste materialen zijn niet-toxisch.

De bodembiron kan bestaan uit meerdere secties warmtewisselaars, die tot sen diepte van maximaal 30m verticaal onder maaiveld worden geplaatst, De secties worden afzonderlijk aangesloten op een verdeler-unit.

Er zijn verschillende soorten ondiepe bodembronnen in de handel. Deze bronnen kenmerken zich doordat zij aangebracht worden met behulp van gen graafmachine an dicht onder het maaiveld worden aangebracht. De onderhavige uitvinding kan echter alleen verticaal in de bodem worden geplaatst.

Het contactoppervlak van de warmtewisselaar met de bodem is aanzienlijk groter dan bij de reeds bestaande systemen.

Bij een hogere warmtevraag worden meerdere bronnen geplaatst. De onderlinge afstand dient minimaal 4000 mm te zijn.

De bodembron wordt aangebracht met behulp van een grondboor van het type zuigboring. De boorkop heeft een diameter van 600 mm. Deze installatie wordt ook benut voor het inbrengen van de warmtewisselaars in het boorgat. De maximale diepte is afhankelijk van de gemiddelde grondwaterstand. Bij dit proces wordt er geen grondwater onttrokken uit de bodem.

Tekeningen {zie pagina 5)

Fig 1 toont de doorsnede over het element, dat is opgebouwd uit een mantel 1 met een diameter van 460mm en aan- en afvoerbuizen 2-3-4. Deze mantel 1 is van propyleen met een uitwendige dikte van 5,2 mm en de retourbuis 2-3-4 met een diameter van 26 mm van tyleen.

Fig 2 toont de projectie van het element met de mantel 5 en de leidingen 6 en 7

Fig 3 toont een fragment van de mantel uit polypropyleen 8 met ovaalvormige kanalen 9

Fig 4 toont een sectie opgebouwd uit een aantal elementen met flexibele vloeistofvoerende verbindingsstukken

Fig 5 toont de warmtewisselaar opgebouwd uit een aantal secties in aanzicht en verbindingsstukken 10. Het geheel wordt onder maaiveld 11 en onder het gemiddelde grondwaterpeil 15 aangebracht,

De aansluitingen op de verdelers 17-18 bevinden zich in de infiltratiebox 19. Hierop worden ook de aanvoer 12 van hemelwater en de overlgop 16 op het openbare rioolstelsel aangesloten.

Claims (6)

Conclusies

1. Inrichting voor het onttrekken en toevoegen van warmte met behulp van een ondiepe flaxibele en gesioten bodembron, waarbij optimaal gebruik gemaakt wordt van latente warmte als gevolg van afkoeling van het grondwater tot OPC,

2. De Inrichting kan ook worden gebruikt voor het omtrekken van koude ten behoeve van koeling van de binnenruimten van woningen en bedrijfsgebouwen,

3. Het koppelen van meerdere warmtewisselaars maakt het mogelijk èén boorgat te voorzien van een groters capacheit met het doel te voldoen aan de warmie- of koudevraag van een specifieke woning of bedrijfsgebouw.

4. De inrichting wordt benut voor het verkrijgen van warmte of koude met behulp van een warmtepomp.

5. Door de verdeling van de gekoelde retourstroom over de verschillende elementen wordt een optimale opname van warmte uit de bodem bereikt

6. Door de verdeling van de verwarmde retourstroom over de verschillende elementen wordt een optimale verdeling van warmte in de bodem bereikt