DE3129219A1

DE3129219A1 - Anordnung von erdsonden, sowie erdsonde

Info

Publication number: DE3129219A1
Application number: DE19813129219
Authority: DE
Inventors: Robert Dipl.-Ing. 4902 Bad Salzuflen Michelsen
Original assignee: INEFA KUNSTSTOFFE AG
Current assignee: INEFA KUNSTSTOFFE AG
Priority date: 1981-07-24
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1983-02-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Erdsonden für die
Nutzung der Erdwärme insbes. mittels Wrhépumpen, sowie eine besonders für eine derartige Anordnung geeignete Erdsonde.
Es ist bekannt, zur Ausnutzung der Erdwärme im Erdboden in einer Tiefe, die vor Bodenfrost Sicherheit bietet, horizontal verlaufende Erdschlangen zu verlegen, die mit einer Wärmepumpe in Verbindung stehen.
Bessere Ergebnisse als bei einer solchen Anordnung der die Erdwärme aufnehmenden Rohre sind sogenannte Erdsonden mit senkrechter bzw. fast senkrechter Tiefenführung der mit geeignetem Vor- und Rücklauf für die als Wärmeträger dienende Flüssigkeit versehenen Rohre.
Die bekannten Anordnungen derartiger Erdsonden weisen den Nachteil auf, daß in der Umgebung des Gebäudes, beispielsweise eines Hauses, also etwa im Gelände oder Garten für jedes Rohr ein besonderer Beobachtungs- und Kontrollschacht vorgesehen werden muß und daß dazu noch besondere Verbindungsleitungen für die oft weit auseinander liegenden Erdsonden im Garten verlegt werden müssen.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden und insbes. die Aufgabe gelöst werden, eine Anordnung von Erdsonden zu schaffen, die die Anlage aufwendiger Kontroll- und Beobachtungsschächte überflüssig macht und mit der es möglich ist, kurze vor Frost geschützte Verb indungsleitungen zu den einzelnen Verteilerköpfen zu erhalten.
Darüberhinaus soll durch die Erfindung die weitere Aufgabe gelöst werden, eine einfach herzustellende und zweckmäßige Erdsonde zu schaffen, die für eine solche Anordnung besonders geeignet ist.
Zu Lösung dieser komplexen Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, die Erdsonden vom Kellerbereich eines Baukörpers in der Weise-in das Erdreich einzuführen, daß die Verteilerköpfe am oberen Ende der Erdsonden innerhalb des Baukörpers liegen. Dabei können die Erdsonden etwa waagerecht, schräg nach unten oder im wesentlichen senkrecht nach unten in das Erdreich eingepracht sein.
Es hat sich als zweckmäß-ig erwiesen, benachbarte Erdsonden zu ihren unteren Enden hin divergierend im Erdreich anzuordnen, damit die Bereiche der Wärmeentnahme möglichst weit auseinander liegen. Die Erdsonden können deswegen auch im Bereich der Bau ecken in das Erdreich eingeführt werden.
Bei einer Anordnung dieser Art kann bei einer aus einen Rohrkörper mit einer Bodenkappe und einem Verteilerkopf bestehenden Erdsonde der Rohrkörper aus einem Außenrohr bestehen, in dem ein mit Abstandsstegen versehenes Innenrohr angebracht ist. Zwecksmäßig soll das Außenrohr ein Metallrohr und das Innenrohr mit den Stegen ein Kunststoffrohr sein. Das Außenrohr kann allerdings auch als Kunststoffrohr ausgeführt sein.
Für besondere Fälle können das Außenrohr und das Innenrohr auch eine Einheit vorzugsweise als extrudiertes Kunststoffrohr bilden.
Um den Wärmeübergang zu verbessern, kann das Außenrohr mit Wärmeleitrippen versehen werden. Vorteilhaft soll der Durchflußquerschnitt des Innenrohres gleich oder kleiner sein als der freie Durchflußquerschnitt zwischen dem Außen- und dem Innenrohr.
Die mit dem Außenrohr flüssigkeitsdicht verbundene Bodenkappe für die Umlenkung des Flüssigkeitsstromes vom Innenrohr zum Außenrohr soll zur besseren Flüssigkeitsführung mit einer Flüssigkeitsleitfläche versehen sein.
An Hand der Zeichnungen, auf denen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung von Erdsonden beispielsweise an einem Hauskörper in Seitenansicht, Fig. 2 diese Anordnung in Ansicht von oben, Fig. 3 einen Querschnitt durch den Rohrkörper einer erfindungsgemßn Erdsonde und Fig. 4 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform einer Erdsonde sowie das untere Ende dieser Erdsonde zeigen, soll die Erfindung nachfolgend noch näher beschrieben werden.
Der Hausk-örper 19 der Fig. 1 weist einen, wie üblich, weitgehend im Erdreich 23 liegenden Kellerbereich 20 auf. Man kann davon ausgehen, daß im Normalfall der Boden des Kellerbereiches etwa 2 m unter der Erdoberfläche liegt, so daß auch schon bei leichter Neigung der Bohrrichtung für die Erdsonden 10 die erforderlichen Tiefen für eine ausreichende Wärmeaufnahme erreicht werden. Die Figur gibt dabei mögliche Lagen der Erdsonden 10 alternativ wieder, wobei, wie man erkennen kann, die oberen Enden der Sonden mit den Verteilerköpfen 18 für die Wärmeträgerflüssigkeit im Haus in dessen Kellerbereich 20 liegen und dort auf kurzen Wegen vor Frost geschützt und gut kontrollierbar mit der Wärmepumpe verbunden werden können.
Bei der Ansicht von oben auf das Haus, die in Fig. 2 dargestellt ist, sind einmal fächerförmig angeordnete Erdsonden 10 dargestellt, bei denen die Verteilerköpfe 18 dicht beieinander im Kellerbereich 20 liegen und deren Enden weit auseinander liegen, so daß der auszunutzende Erdbereich für die Wärmeaufnahme sehr groß ist, wobei kaum gegenseitige Störungen der Erdsonden 10 auftreten können. Alternativ sind in dieser Figur an den Ausecken 22 schräg nach unten in das Erdreich getriebene Sonden 10 angedeutet.
Man erkennt die Verbindung der Verteilerköpfe 18 mit der Wärmepumpe 24, sowie deren Einfügung in das im Heizungskeller 21 befindliche übliche Heizsystem.
Fig. 3 gibt einen Querschnitt durch den Rohrkörper 11 einer bevorzugten Ausführungsform einer Erdsonde 10 wieder. Sie weist ein Außenrohr 12 mit Wärmeleitrippen 15 zur VergrUßerung der die Wärme aufnehmenden Rohroberfläche auf. In diesem zweckmäßig aus Metall hergestellten Rohr ist ein Innenrohr 13 mit Abstandsstegen 14 angeordnet, welches vorzugsweise aus Kunststoff bestehen kann. Die im Erdreich aufgewärmte Flüssigkeit wird in dem freien Querschnitt F zwischen Innenrohr 13, Stegen 14 und Außenrohr 12 zur Warmepumpe geführt, die zurückfließende abgekühlte Flüssigkeit gelangt durch den inneren Querschnitt f wieder in die Tiefe der Erdsonde, wo sie vom Innenrohr 13 zum Ringraum zwischen Innenrohr und Außenrohr 12 durch die in Fig. 4 dargestellte Bodenkappe 16> dient dem Außenrohr flüssigkeitsdicht verbunden ist, umgelenkt wird. Zur Verbesserung dieser Umlenkung weist die Bodenkappe 16 im dargestellten Beispiel eine Flüssigkeitsleitfläche 17 auf.
Im oberen Teil der Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den Rohrkörper 11 einer EurGonde 10 dargestell.t, bei dem das Innenrohr 13, das Außenrohr 12 und die Abstandsstege 14 eine Einheit bilden.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Anordnung von Erdsonden für die Nutzung der Erdwärme insbes. mittels Wärmepumpen, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdsonden (10) vom Kellerbereich (20) eines Baukorpers <19) in der Weise in das Erdreich (23) eingeführt sind, daß die Verteilerköpfe (18) am oberen Ende der Erdsonden innerhalb des Baukörpers befindlich sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdsonden (10) etwa waagerecht, schräg nach unten oder im wesentlichen senkrecht nach unten in das Erdreich (23) eingebracht sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Erdsonden (10) zu ihren unteren Enden hin divergierend im Erdreich (23) angeordnet sind.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdsonden (10) im Bereich der Gebäudeecken (22) in das Erdreich (23) eingeführt sind.
5. Erdsonde bestehend aus einem Rohrkörper mit einer Bodenkappe und einem Verteilerkopf, insbes. für eine Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (11) aus einem Außenrohr (12) besteht, in dem ein mit drei oder mehr Abstandsstegen (14) versehenes Innenrohr (13) angebracht ist.
6. Erdsonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) ein Metallrohr und das Innenrohr (13) mit den Stegen (14) ein Kunststoffrohr ist.
7. Erdsonde nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) ebenfalls als Kunststoffrohr ausgeführt ist.
8. Erdsonde nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) und das Innenrohr (13) eine extrudierte Einheit bilden.
9. Erdsonde nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (12) mit Wärmeleitrippen (15) versehen ist.
10. Erdsonde nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt (f) des Innenrohres (13) gleich oder kleiner ist als der freie Durchflußquerschnitt (F) zwischen dem Außen- (12) und dem Innenrohr (13).
11. Erdsonde nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Außenrohr (12) flüssigkeitsdicht verbundene Endkappe (16) mit einer Flüssigkeitsleitfläche (17) versehen ist.