WO2008106700A1 - System for configuring earth probes - Google Patents

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WO2008106700A1
WO2008106700A1 PCT/AT2008/000070 AT2008000070W WO2008106700A1 WO 2008106700 A1 WO2008106700 A1 WO 2008106700A1 AT 2008000070 W AT2008000070 W AT 2008000070W WO 2008106700 A1 WO2008106700 A1 WO 2008106700A1
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probe
ground
line
positive
connection
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Armin Amann
Wilhelm Sonderegger
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A & S Umwelttechnologie Ag
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Definitions

  • the invention relates to a system for the formation of ground probes for receiving thermal energy from the ground and / or for the delivery of thermal energy to the ground, which have a conduit system with a forward and a return line, which at the bottom of the ground probe with each other are connected. Further, the invention relates to a geothermal system for receiving thermal energy from the ground and / or for the delivery of thermal energy to the soil, which has at least one trained geothermal probe, which can be flowed through by a heat transfer medium forward and return lines, and supply and discharge lines includes, of which the heat transfer medium of the respective ground probe can be fed and discharged from this.
  • Geothermal probes for the extraction of geothermal energy which in contrast to surface collectors protrude into the depths of the ground, are known in different embodiments.
  • ground probes which are sunk directly into the ground, in particular rammed or vibrated
  • embodiments which are used in a borehole introduced into the ground or are inserted into a cavity which is present in a component introduced into the ground, for example in a rammed steel or concrete pipe, a rammed-in pilot or a foundation.
  • Geothermal probes also used in in-situ concrete are known.
  • the built-in ground probe is connected via a feed and a discharge line with an energy utilization system for heat and / or cold, for example with a heat pump, wherein a circuit for the heat transfer medium is formed. If a single geothermal probe is insufficient to receive and / or deliver the required energy, a ground probe system with multiple geothermal probes is formed. Conventionally, the geothermal probes are each connected via separate feed and discharge lines to a common distributor / collector. Thus, in such a system, a plurality of parallel probe circuits each having a single ground probe are formed. Or distribution and collection pipes are laid along the probe locations, to which then the individual ground probes are connected in parallel, usually by the Tichelmann method.
  • EP 1 486 741 B1 discloses a ground probe in which an outer tube is sunk by ramming into the ground.
  • This outer tube consists of several assembled pipe sections.
  • the compound is preferably designed as a tight push-in socket connection.
  • the outer tube introduced into the bottom is subsequently fitted with a lining tube which may consist of individual pieces of pipe which are inserted piece by piece into the outer tube and are tightly connected by means of welding. to become.
  • a corrugated plastic hose with the required overall length can be used as lining pipe.
  • the space between the outer tube and the lining tube is potted in the sequence with a pouring mass.
  • an already assembled inner tube is inserted into the lining tube.
  • the inner tube forms the outgoing line for a heat transfer medium, while the intermediate space between the inner tube and the lining tube forms the return line for the heat transfer medium.
  • the production of such a geothermal probe is associated with a considerable on-site installation effort.
  • a geothermal probe to be introduced into a borehole in the ground is known, for example, from AT 007 510 U1.
  • an inner tube is arranged, whereby the return line for the heat transfer medium are formed.
  • the heat probe is designed as a prefabricated unit and can be brought to the construction site in the rolled-up state. For a particular geothermal probe with a desired length, a prefabricated unit of this length must be formed.
  • a trained in an analogous manner, introduced into a concrete foundation element of a structure geothermal probe is known from AT 007 887 U1.
  • U-probes In addition to so-called “coaxial systems” in which the forward and return lines are formed by ineianderactude, especially coaxially arranged tubes, so-called "U-probes” are known in which the forward and return lines are formed by juxtaposed tubes. In addition to single-U probes with a single return line, double-U probes with two forward and two return lines are known. Such a U-probe can be seen for example from EP 582 118 A1. The forward and return lines are connected at their lower end by elbow pieces or other foot parts, which deflect the heat transfer medium by 180 ° with each other.
  • a respective head piece is attached, which is connected by welding or gluing with the lines and having a connection for connection to the supply line or for connection to the discharge line for supplying and discharging a heat transfer medium.
  • the forward and return lines of the ground probe are formed by continuous long tubes.
  • Another U-probe is known for example from EP 1 006 322 A2.
  • a pipe formed from a plurality of pipe sections is first driven into the ground.
  • the piping system is introduced and connected to an end piece at the lower end of the rammed pipe.
  • the rammed pipe is pulled out of the ground in the sequence, apart from the tail.
  • the object of the invention is to provide a system for the formation of geothermal probes of the type mentioned, with the earth probes of different lengths can be formed in a simple manner, this with a low installation cost on the Building site. According to the invention, this is achieved by a system having the features of claim 1.
  • a system includes probe modules.
  • a probe module represents a portion of the longitudinal extent of the earth probe to be produced, wherein it forms a portion of the forward or return line of the line system or the forward and return line of the earth probe.
  • Two probe modules are each connected by at least one positive and / or non-positive connection, preferably plug connection or plug-in coupling, connectable to each other, wherein the respective sections of the forward and / or return lines of the two probe modules are interconnected.
  • the formation of a plug connection can be made directly by plugging together the sections of the forward and / or return line of the two probe modules, wherein between the two sections of the outward and / or between the two sections of the return line a plug connection is formed.
  • at least one coupling piece may be present, which is plugged together with the two sections of the forward line to be connected or with the two sections of the return line to be connected, wherein in each case a plug connection is formed.
  • plug connection or plug-in coupling the parts to be joined together.
  • latching devices are preferred.
  • plug with clamping rings, plug with clamping ring cone, plug with snap spring rings or plug with union nuts are used, for example.
  • the plug-in connection or plug-in coupling can be separable (detachable) or inseparable (eg by latching elements).
  • a connector could also be used another type of positive and / or non-positive connection, for. B. a screw connection.
  • the system comprises a foot piece, which forms a portion of the earth probe pipe system connecting the return pipe and which can be connected to a respective one of the probe modules by means of at least one positive and / or non-positive connection, preferably a plug connection of the lead system is connected to the respective section of the forward and / or return line of the probe module.
  • the formation of the connector can be done directly by mating the portion of the conduit system of the foot with the respective portion of the forward and / or return of the probe module, wherein between the portion of the conduit system of the foot and the respective section of the forward and / or return line of the probe module a respective connector is formed.
  • At least one coupling piece may be present, which is plugged together both with the portion of the conduit system of the foot piece and with the respective portion of the forward and / or return line of the probe module, wherein in each case a plug connection is formed.
  • a plug connection instead of a plug connection
  • another type of positive and / or non-positive connection could be used, for. B. a screw connection.
  • ground probes of different lengths can thus be formed, with the ground probe being terminated at its lower end by an attached foot piece.
  • system according to the modular principle geothermal probes of different lengths can be formed with low installation costs.
  • Soil probes differ from surface collectors in that they protrude into the depths of the soil, preferably vertically or in an angle range of 10 ° with respect to the vertical. Insertion angles of up to 45 ° with respect to the vertical are possible.
  • the length of a ground probe is usually in the range between 5m and 75m, usually in the range between 15m and 45m.
  • a ground probe formed by means of the system according to the invention can also have only a single probe module, to which a foot piece is connected at its lower end, preferably by a plug connection.
  • a ground probe includes two or more probe modules.
  • probe modules in different, for example four, standard lengths, high flexibility of the system can be achieved.
  • At least one plug-in connection designed as a latching connection is provided between two probe modules.
  • at least one plug connection designed as a latching connection is present between the respective probe module and the foot piece.
  • geothermal probes can be formed whose at least one forward and return line run side by side (U-probe design).
  • Another object of the invention is to provide a ground probe system of the type mentioned, for which a simplified installation with high flexibility to adapt to the respective requirements is achieved. According to the invention, this is achieved by a ground probe system having the features of claim 20.
  • the inlet and outlet lines By forming the inlet and outlet lines of each other by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connectable line pieces, the inlet and outlet lines can be easily adapted to the prevailing conditions, the assembly cost is low. Preferably Line pieces of different lengths available, whereby a particularly high flexibility can be achieved.
  • the probe head For connecting a respective ground probe with the supply line leading to this probe and the discharge line leading away from this probe, one is preferably at the upper end of the uppermost probe module (in the case of forming the probe from several probe modules) or at the upper end of the single probe module of the respective one Ground probe connected probe head available.
  • the probe head with the forward and return line of the ground probe via positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connected and the supply and discharge with the probe head also by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connected.
  • Figure 1 is a schematic representation of a ground probe system according to the invention with a plurality of earth probes connected in series.
  • Fig. 2 and Fig. 3 is a longitudinal center section and a cross section (section line A-A of Fig. 2) by a ground probe module for forming a ground probe according to a first embodiment;
  • Fig. 4 is a longitudinal center section of two assembled Erdsondenmodulen in
  • Fig. 5 is a longitudinal center I cut through a plugged onto a probe module foot piece; 6 shows a longitudinal center section through a probe head plugged onto a probe module;
  • FIG. 7 shows a second embodiment of a ground probe with a probe head connected to the upper end, the ground probe in longitudinal section.
  • Fig. 8 is a cross section taken along the line B-B of Fig. 7;
  • FIG. 9 shows a longitudinal section through a probe module for forming a ground probe according to a third embodiment of a ground probe
  • Fig. 10 is a cross section taken along the line C-C of Fig. 9;
  • Fig. 11 is a longitudinal center section of two assembled probe modules this
  • Fig. 12 is a cross section taken along the line D-D of Fig. 11; 13 shows a longitudinal center section of a foot piece according to this embodiment, which is assembled with a probe module according to FIGS. 9 to 12; 14 shows a longitudinal center section of a probe head according to this embodiment, which is assembled with a probe module according to FIGS. 9 to 12; 15 shows a fourth embodiment of a ground probe with a probe head connected to the upper end, in side view;
  • 16 shows a longitudinal middle section of an upper section of a ground probe with line sections which are connected to the probe head; 17 shows a cross section through a probe module according to another embodiment of a ground probe, section line FF of FIG. 18; Fig. 18 is a longitudinal center section taken along the line EE of Fig. 17; 19 shows two assembled probe modules of the embodiment according to FIGS. 17 and 18 in the connection area, in the longitudinal center section.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a possible embodiment of a ground probe system for receiving thermal energy from the soil and / or for the delivery of thermal energy to the soil.
  • the earth probe system according to this embodiment comprises a plurality of ground probes 1 connected in series.
  • a connecting line system For supply and discharge of a heat transfer medium to or from a respective ground probe 1 is a connecting line system with lines formed by individual line pieces 2-8.
  • the line piece 2 forms at least a portion of the feed line to the first of the series probes 1 and can at its not shown in FIG. 1 end directly or via one or more further line pieces to a power plant (heat, cold), for example to a heat pump, or connected to a distributor / collector.
  • a power plant heat, cold
  • a distributor / collector is used in particular when a plurality of probe circuits are present, for example, a second probe circuit or a plurality of probe circuits may be present, which is connected in parallel to the first probe circuit and is designed, for example, in the same way.
  • the line piece 3 forms the discharge line from that shown in Fig. 1 of the earth probes connected in series 1 and the supply line for the second earth probe 1.
  • the line pieces 6-8, via connectors 9, 10 with each other are connected, form at least a portion of the discharge line of the last of the series earth probes 1, wherein the line piece 8 may be connected directly or via one or more further, not shown in Fig. 1 line pieces with the energy utilization system or the manifold / collector.
  • the ground probes 1 are each formed from a plurality of plugged-together probe modules 11, 12 and a plugged onto the lower end of the lowermost probe module 11 foot piece 13. For example, as shown, three probe modules 11 having a greater length and a probe module 12 having a smaller length may be present.
  • the ground probes 1 are connected in the embodiment shown in each case via a probe head 14 with their supply and discharge line forming line pieces 2-8.
  • the probe heads 14 are placed on the upper ends of the uppermost probe modules 12 and connected via plug connections with the respective line pieces 2-6.
  • FIGS. 2 to 6 A probe module 11 of the system is shown in FIG. 2 and FIG. 3.
  • Prefabricated probe modules are preferably present in various standardized lengths, for example in four different lengths.
  • a respective probe module 11 forms a portion of the longitudinal extension of the ground probe 1 and of this probe module 11, a portion of the line system of the ground probe 1 is formed, in this embodiment, both a portion 15 of the heat transfer medium from top to bottom transporting Hin Gustav and a section 16 the heat transfer medium from bottom to top transporting return line is formed.
  • the sections 15, 16 are in this case formed by coaxially arranged one inside the other pipe sections.
  • the probe module 11 has an outer tube piece 17, from which the portion of the line system formed by the probe module 11 is received.
  • the intermediate space 18 between the outer pipe piece 17 and the outer pipe section of the pipe system is filled at least over the greater part of its length with a highly thermally conductive pouring mass 19.
  • a volume-resistant, cement-bonded pouring mass 19 can be used, preferably concrete.
  • the filling extends over the entire longitudinal extent of the probe module 11, except for end sections.
  • the outer pipe section forming the section 16 of the return line can be designed, for example, as a smooth pipe, which is provided with protruding outwardly projecting studs 20. By the knobs 20 a centering of the outer pipe section in the outer pipe section 17 is achieved.
  • Other embodiments of the outer tube piece, such as with short interrupted longitudinal webs or spirally longitudinal webs are conceivable and possible, with or without centering function relative to the outer tube piece 17.
  • the centering function for example, by longitudinal widening or by separate between the outer tube piece 17 and the portion 16 arranged parts are effected.
  • the outer pipe section of the pipe system can also be formed by a corrugated pipe.
  • the inner tube piece forming a section 15 of the forward line has strips 21 which run in the longitudinal direction and project in a star shape outwards in a cross-section. These serve above all to support the outer pipe section forming the section 16 of the return line, if in the course of the service life of the ground probe the outer pipe section 17 should lose its supporting function, in particular due to corrosion.
  • the section 16 of the return line forming outer pipe section should indeed be formed relatively thin walls in view of the desired good heat transfer.
  • the inner tube piece is centered by the strips 21 in the outer tube piece.
  • the inner tube piece could also have a cross-sectional shape other than the one shown, for example short, slightly transversely positioned strips with short gaps or short, interrupted webs which run wavy in the longitudinal direction or are short-circuited. ze, interrupted webs, which extend helically in the longitudinal direction.
  • the support function of the outer pipe section could also be omitted with a correspondingly long-term stable design of the outer pipe section 17.
  • the centering inticianrohr- piece could also be effected by separate inserts.
  • the inner tube piece could then also be designed, for example, as a smooth tube or as a corrugated corrugated tube.
  • a smooth tube could be used with external knobs.
  • the probe modules 11 are formed so that they can be plugged together, with the sections 15, 16 of the forward and return lines of the two probe modules 11 being plugged together when the probe modules 11 are plugged together.
  • the probe module 11 for forming a respective connector at one end of a plug part and at the other end a socket part of this connector.
  • a pipe socket 22 is attached at the lower end of the inner pipe section, for example by material bonding by welding or gluing. Shaped and / or frictional connections are also conceivable and possible.
  • the pipe socket forms the male part of the connector and can be inserted with a small clearance in the upper portion of the upper end of the inner tube piece of the underlying probe module 11, said upper portion of the inner tube piece forms the female part of the connector. A complete tightness of this internal connector is not required here with respect to the heat transfer medium.
  • a plug part 23 with a reduced diameter is attached to the lower end of the outer tube piece of a respective probe module 11, for example by material bonding by welding or gluing. Also, a positive and / or frictional connection is conceivable and possible, this compound is formed for the heat transfer medium to the outside tight and pressure resistant.
  • the plug part 23 has two reductions in its outer diameter towards its free end. The region of the first reduction of the outer diameter forms an outer sealing surface for an externally applied sealing ring 24 in the region of the second reduction of the outer diameter outwardly projecting locking tongues 25 are formed.
  • a sleeve 26 made of stainless steel is pressed onto this from the outside.
  • This sleeve has a seal 24 inserted into a groove.
  • the sleeve is conically shaped at the socket inlet.
  • the plug sleeve is pressed tightly with the return line 16 and a stop 28.
  • the stop 28 causes the latching with the locking tongues 25th
  • other designs of plug parts and socket parts can be used, for example those made of plastic with the assumed sealing and locking function.
  • the lower end of the section 16 thus forms the plug part and the upper end of the section 16, the socket part for forming a plug connection between the sections 16 of two mating plug-in modules 11, wherein the plug connection is formed as a latching connection.
  • a tube socket 29 with a reduced diameter is attached to the lower end of the outer tube piece 17, for example, by welding or gluing.
  • a positive and / or frictional connection is likewise conceivable and possible.
  • this pipe socket 29, which forms the plug part of the plug connection for the outer pipe section projects into the upper end section of the outer pipe section 17 of the underlying probe module 11, which forms the socket part of the plug connection.
  • the outer tube pieces 17 of the nested probe modules 11 are centered against each other, which is particularly important for the inner connectors and for a possible full-surface support during ramming or vibrating the ground probe.
  • Each probe module thus has the same trained socket parts at the top and plug parts at the bottom.
  • the connectors could also be designed in a different manner than described.
  • the plug part and socket part could also be reversed for one, both or all three plug connections.
  • coupling pieces could also be used for one, two or all three plug-in connections, which can be plugged together on both sides with the respective pipe piece so that actually two plug-in connections are present in each case.
  • Such coupling pieces are shown in Fig. 19 (51, 52); the connectors are only in the case of the connection of the sections 16 of the return line tight.
  • Another type of coupling pieces is also shown in Fig. 11 (39, 43). In these coupling pieces, the connections of both sections 15 and 16 are formed tight.
  • probe modules 11, 12 are present, which are different lengths, but otherwise are the same.
  • a plug-on foot piece 13 is provided, from which the forward and return line is connected to each other.
  • the foot piece 13 in the embodiment of FIG. 5, a piece of pipe 30, which at its lower end, in the with a probe module 11 mated state of the foot at a distance below the lower end of the pipe socket 22 of the probe module 11 is closed by a cover 31.
  • the plug connection between the pipe section 30 and the section 16 of the return line of the probe module 11 is formed in the same manner as the already described plug connection between two sections 16 of the return line of plugged-together probe modules 11
  • the foot piece 13 has a tube piece 30 receiving outer tube piece 32.
  • the plug connection between the outer tube piece 32 and the outer tube piece 17 of the probe module 11 is the same as the already described plug connection between the outer .rohr Sharingen 17 of two assembled probe modules 11 is formed.
  • a plate-shaped ramming piece 33 for ramming or vibrating the ground probe 1 is attached.
  • the plate-shaped ramming piece 33 can, for example, also have a conical structure or a tip at the bottom.
  • a foot piece 13 is first attached to the lower end of a probe module 11 and then these two parts are sunk, in particular by ramming or vibrating. As a result, the next upper probe module 11 is plugged in and the mated parts are in turn sunk. This is repeated until the desired length of the ground probe 1, with appropriate lengths of the probe modules 11, 12 are selected.
  • a probe head 14 which can be plugged onto the uppermost probe module 12 is present.
  • the probe head 14 has nested tube pieces which form first and second terminals 34, 35 for forming plug-in connections with the sections 15, 16 of the forward and return line of the underlying probe module 12.
  • the end portions of the terminals 34, 35 are in this case in the same manner as the lower end portions of the portions 15, 16 of a respective probe module 11, 12 formed to form the already described for the mating of two probe modules 11 connectors.
  • the probe head 14 further has third and fourth ports 36, 37 for forming plug connections with the supply and discharge line to and from this ground probe 1.
  • An end portion of a supply line is indicated in Fig. 6 by dashed lines.
  • these plug connections are formed in the same way as the plug connections between the sections 16 of the return lines of two special modules 11, 12.
  • the probe head 14 has a passage 38 connecting the third connection 36 with the fourth connection 37, as a result of which a bypass with respect to the ground probe 1 is formed. det is, of which a part of the heat transfer medium is guided past the ground probe 1, so a bypass for this part of the heat transfer medium is formed.
  • the opening cross-sectional area of the passage 38 is substantially smaller than the opening cross-sectional area of both the first and second ports 34, 35.
  • the opening cross-sectional areas of the first and second ports 34, 35 are each two to one hundred times larger than the opening cross-sectional area of the passage 38. a range between 4: 1 and 40: 1 is particularly preferred.
  • the passage 38 By forming such a passage 38, the total amount of circulation of the heat transfer medium in relation to the desired probe flow can be selected and adjusted. In addition, as a side effect results in a simple venting of two or more earth probes connected in series with their filling with a heat transfer medium. Conveniently, the passage 38 in this case connects the third and fourth ports 36, 37 at the upper ends of their passage openings.
  • the passage 38 is formed by an opening of an intermediate wall between the third port and the fourth port.
  • an insert 54 may be present to adjust the flow.
  • the insert 54 may for example be screwed or plugged.
  • a fixed mounted passage with adjustable opening cross-sectional area could be present.
  • the plug connections 9, 10 (FIG. 1) between the line pieces 6, 7, 8 are preferably formed in the same way as the plug connections between the feed and discharge line and the third and fourth connection 36, 37 of the probe head 14.
  • a respective line piece 2 - 8 thus has at one end a plug part and at the other end a socket part of the connector.
  • Conceivable and possible, for example, would be a plug-in connection of the pipe sections 2 - 8 via an intermediate coupling piece.
  • the line sections 2-8 could be formed at both ends in the same way, so on both sides as a plug part or both sides as a female part of the connector, and the coupling piece could form on both sides of the corresponding counterpart of the connector.
  • the connection to the third and fourth terminals 36, 37 of the probe head 14 would also be made in this case via a coupling piece.
  • FIGS. 7 and 8 show a ground probe 1 designed in accordance with a further exemplary embodiment with an attached probe head 14.
  • This ground probe 1 here comprises two plugged-together probe modules 11 of equal length.
  • probe modules 11 of different lengths and / or a different number of probe modules 11 could also be present.
  • the difference to the previously described embodiment consists in that the ground probe 1 is formed without an outer tube and a filling compound filled between the outer tube and the conduit system.
  • the individual probe modules 11 and the foot piece 13 are thus formed without outer tube pieces and pouring compound filled in between.
  • This embodiment of the ground probe 1 is suitable, for example, for insertion into a hole introduced into the ground, which has been produced, for example, by drilling, ramming, displacing, by a flushing method or combinations thereof, wherein after the introduction of the ground probe into the space between the ground hole and Erdsonde a pouring mass is filled.
  • the geothermal probe can be inserted into a cavity of a part introduced into the earth, for example a steel pipe or concrete pipe, or a pilot or foundation, which has been sunk off, in particular by ramming or vibrating.
  • the space between the ground probe and the earth probe receiving part is also poured with a pouring mass. Furthermore, incorporation into in-situ concrete during its liquid state is possible.
  • the geothermal probe is designed here as a so-called U-probe with side-by-side forward and return lines.
  • a probe module 11 is shown in FIGS. 9 and 10.
  • the probe module comprises adjacent pipe sections which form sections 15, 16 of the forward and return lines.
  • the pipe sections for example, as shown formed as corrugated pipes, but could also be formed in a different form, for example in the form of smooth tubes or otherwise structured pipes, such as pipes with outwardly and / or inside projecting nubs.
  • the sections 15, 16 of the forward and return lines are received by an outer tube piece 17.
  • the outer tube piece 17 projects beyond the sections 15, 16 at its two ends, but this depends on the configuration of the connector described below, which could also be formed in other ways, for example in an analogous manner as for the outer tube pieces of the coaxial Line system of the embodiments described above.
  • the space between the sections 15, 16 and the outer tube piece 17 is filled at least over a major part of its length with a pouring mass 19, which may be formed in the same manner as already described.
  • the probe modules 11 can be connected to one another by plug connections, as shown in FIG. 11.
  • To connect the sections 15, 16 of two probe modules 11 are here used by pieces of pipe couplings 39, which are preferably formed for the connection of the sections 15 and 16 for the connection of the sections in the same way.
  • a respective coupling piece 39 is preferably connectable with its upper end to the portion 15 and the portion 16 of the upper probe module 11 by a plug connection and connectable at its lower end to the portion 15 and the portion 16 of the lower probe module 11 by a plug connection. All connections are preferably made in the same way.
  • such a connector is formed as shown by the fact that the sections 15, 16 are provided with end pieces 40, the locking tongues having inwardly projecting locking lugs 41.
  • the locking tongues In the circumferential direction, at least two such locking tongues are present, which are released by slots in order to achieve a resilient design.
  • a sealing surface Opposite the end of the slot further in the direction of the center of the section 15 or 16 lying is a sealing surface to rest one on the respective
  • the coupling piece 39 further has in the respective end portion a, for example, by an annular groove, formed locking recess for the engagement of the locking lugs 41.
  • a coupling piece 43 which is formed for example of steel-reinforced plastic.
  • the coupling piece 43 can be inserted into the ends of the outer pipe pieces 17 of the probe modules 11 to be connected. The insertion depth may be limited by stops 44, 45.
  • the coupling piece 43 has through channels for the passage of the coupling pieces 39.
  • the coupling piece 43 thus forms plug-in connections with the outer tube pieces 17 of the two probe modules 11 to be connected, wherein the outer tube pieces 17 are centered relative to one another. In the connected state, the ends of the outer tube pieces 17 rest on one another.
  • the connectors for connecting the sections 15, 16 and the outer tube pieces 17 could also be formed in a different manner than shown.
  • the sections 15, 16 and / or the outer tube pieces 17 could also be connected directly by plug connections without the aid of coupling pieces 39, 43.
  • at least one of the connectors, preferably a respective connector for the sections 15, 16, as the two parts interconnected by the connector in the closed state form-locking interconnected latching connection is formed.
  • the foot piece 13 shown in Fig. 13 is here formed by an arcuate pipe section, which with its one end to the portion 15 of the forward line and at its other end to the portion 16 of the return line of the probe module 11 by a respective connector is connected.
  • the connectors are formed in the same manner as the connectors of the coupling pieces 39 with the sections 15 and 16 when connecting two probe modules 11, so preferably in turn positively locked in the closed state.
  • the foot piece 13 could be formed for example by a pot with two connecting pieces, which are connectable via such connectors to the sections 15, 16.
  • the outer tube piece of the lowermost probe module 11 protrudes down beyond the foot piece 13.
  • a plate-shaped ramming piece 33 is connected to the outer tube piece 17 to preciselyrammen or feed the ground probe 1 in the ground.
  • the ramming piece 33 may also have a pyramidal or pointed shape downwards.
  • FIG. 14 shows a probe head 14 connected to the uppermost probe module 11.
  • the first and second ports 34, 35 for connection to the sections 15, 16 of the forward and return lines are formed by pieces of pipe whose end portions are formed in the same manner as the end portions of the coupling pieces 39 to plug-in connections with the sections 15, 16 form.
  • the third and fourth terminals 36, 37 are formed in the manner already described with reference to FIG. 6. As also already described, between the third and fourth ports 36, 37 there is a passage 38 which is formed as an opening in a partition wall 46 and which has functions already described, such as the choice of probe flow and venting.
  • FIG. 7 Another embodiment of a ground probe with a plugged-on probe head is shown in FIG.
  • this geothermal probe has no external pipe lying outside the forward and return line.
  • the ground probe is analogous to the earth probe shown in FIGS. 7 and 8 for insertion into an existing, hole-shaped opening, see. the types of applications described in connection with FIGS. 7 and 8.
  • the probe modules 11 are here in the form of line pieces, which can form either a portion 15 of the forwarding of the ground probe or a portion 16 of the return of the probe.
  • the forward line and the return line each have two probe modules 11 of the same length.
  • probe modules 11 of different lengths can be used to adjust the length of the ground probe as already described, and / or a different (even number) number of probe modules can be provided for achieving the desired length.
  • the connections between the probe modules 11 are not shown in detail in FIG. 15.
  • a respective probe module 11 at one end could have a design such as the sections 15, 16 of the embodiment described with reference to FIGS. 9 to 14 and at the other end a construction such as the coupling pieces 39 of this embodiment described above.
  • the lowermost probe module 11, which forms a section of the outfeed line 15, and the lowermost probe module 11, which forms a section of the return line 16, are connected to one another by a foot piece 13, whereby the forward and return lines of the ground probe 1 are connected to one another.
  • the upper end of the probe module 11, which forms the uppermost portion 15 of the forward line, and the upper end of the probe module 11, which forms the uppermost portion 16 of the return line, are connected to first and second terminals 34, 35 of a probe head 14.
  • plug connections are formed in the same way as the plug connections between probe modules 11.
  • the probe head 14 further has third and fourth ports for forming connectors with a supply and a discharge line.
  • the third and fourth ports 36, 37 are connected together via a passage 38 in the manner already described.
  • FIG. 16 shows an upper section of a ground probe, for example in the form of a U-shaped probe, with a probe head attached, to which line sections 5, 6, 7 are plugged to form supply and discharge lines.
  • the connection of the probe head 14 with the ground probe 1 is shown only schematically, but may for example be formed the same as shown in Fig. 14.
  • the plug connections between the conductor pieces 5, 6 and the third and fourth terminals 36, 37 of the probe head 14 are likewise designed in the same way in the form of latching connections.
  • the same connectors are also formed between individual line sections 6, 7, wherein the supply and / or discharge line to or from the ground probe 1 from a plurality of mated line sections 5 - 7 is formed.
  • the pipe sections 5-7 are formed in the form of corrugated pipes. Despite their good bendability, they have sufficient stability against the earth pressure acting on them.
  • the same corrugated pipes, to which a plug part is attached at one end and a socket part of the plug connection at the other end, can be used as a line piece of the supply and discharge line to or from the ground probe 1 and as a section 15, 16 and return of the geothermal probe are used.
  • couplings can be used, the ends of which are mated with the parts to be joined.
  • the line pieces 5 - 7 could have in this case at both ends an identically designed connector part.
  • a probe module according to a further embodiment is explained below with reference to FIGS. 17 to 19.
  • the difference from the probe module explained with reference to FIGS. 2 to 4 is that a reinforced concrete tube is used as the outer tube piece 47, which adjoins the outer tube piece of the section of the conduit system of the probe module 11 forming the portion 16 of the return line.
  • a basket made of reinforcing steel 48, 49 which surrounds the outer pipe section of the pipe system, is poured out with concrete in a tubular formwork.
  • the longitudinally extending rod-shaped reinforcing steel parts 48 extend beyond the concrete-poured area and at their ends a pipe socket 50 is welded in each case made of steel.
  • the front ends of the probe modules of FIG. 17, 18, 19 with the pipe socket 50 made of steel are connected when mated by a steel sleeve 53 and centered to each other.
  • the flow direction of the heat transfer medium has been described in the case of the probe modules with a coaxial structure so that the forward line through the inner tube and the return line through the outer tube takes place. It goes without saying that the flow direction for the heat transfer medium can also take place in the reverse direction.
  • connection or coupling can be releasably (separable) after closing or, for example by latching elements, insoluble. Furthermore, the connection or coupling can be formed without tools closable. L egende to the reference numbers:

Abstract

The invention relates to a system for configuring earth probes (1) for receiving thermal energy from the earth and/or for discharging thermal energy into the earth, comprising a conductor system having a feed and a return line, which are connected to each other at the lower end of the earth probe (1), the system comprising probe modules (11, 12), which each form a section (15, 16) of the feed and/or return line of the earth probe (1) and which can be connected to each other at least by means of a positive and/or non-positive connection, preferably a plug-in connection, and a base piece (13), which forms a section of the conductor system of the earth probe (1), the section connecting the feed line to the return line, and which can be connected to the probe modules (11, 12) via at least one positive and/or non-positive connection, preferably a plug-in connection.

Description

System zur Ausbildung von Erdsonden System for training of ground probes
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Ausbildung von Erdsonden zur Aufnahme von thermischer Energie aus dem Erdreich und/oder zur Abgabe von thermischer Energie an das Erdreich, welche ein Leitungssystem mit einer Hin- und einer Rückleitung aufweisen, die am unteren Ende der Erdsonde miteinander verbunden sind. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Erdsondenanlage zur Aufnahme von thermischer Energie aus dem Erdreich und/oder zur Abgabe von thermischer Energie an das Erdreich, welche mindestens eine ausgebildete Erdsonde, die von einem Wärmeträgermedium durchströmbare Hin- und Rückleitungen aufweist, und Zuführ- und Abführleitungen umfasst, von denen das Wärmeträgermedium der jeweiligen Erdsonde zuführbar und von dieser abführbar ist.The invention relates to a system for the formation of ground probes for receiving thermal energy from the ground and / or for the delivery of thermal energy to the ground, which have a conduit system with a forward and a return line, which at the bottom of the ground probe with each other are connected. Further, the invention relates to a geothermal system for receiving thermal energy from the ground and / or for the delivery of thermal energy to the soil, which has at least one trained geothermal probe, which can be flowed through by a heat transfer medium forward and return lines, and supply and discharge lines includes, of which the heat transfer medium of the respective ground probe can be fed and discharged from this.
Erdsonden zur Gewinnung von Erdwärme, welche im Gegensatz zu Flächenkollektoren in die Tiefe des Erdreichs ragen, sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Neben Erdsonden, die direkt in das Erdreich abgeteuft, insbesondere eingerammt bzw. einvibriert werden, sind Ausführungen bekannt, die in ein in die Erde eingebrachtes Bohrloch eingesetzt werden oder in einen Hohlraum eingesetzt werden, der in einem in den Boden eingebrachten Bauteil vorhanden ist, beispielsweise in einem eingerammten Stahl- oder Betonrohr, einem eingerammten Piloten oder einem Fundament. Auch in Ortbeton eingesetzte Erdsonden sind bekannt.Geothermal probes for the extraction of geothermal energy, which in contrast to surface collectors protrude into the depths of the ground, are known in different embodiments. In addition to ground probes, which are sunk directly into the ground, in particular rammed or vibrated, embodiments are known which are used in a borehole introduced into the ground or are inserted into a cavity which is present in a component introduced into the ground, for example in a rammed steel or concrete pipe, a rammed-in pilot or a foundation. Geothermal probes also used in in-situ concrete are known.
Die eingebaute Erdsonde wird über eine Zuführ- und eine Abführleitung mit einer Energienutzungsanlage für Wärme und/oder Kälte, beispielsweise mit einer Wärmepumpe verbunden, wobei ein Kreislauf für das Wärmeträgermedium ausgebildet wird. Wenn zur Aufnahme und/oder Abgabe der erforderlichen Energie eine einzelne Erdsonde nicht ausreicht, so wird eine Erdsondenanlage mit mehreren Erdsonden ausgebildet. Herkömm- licherweise werden die Erdsonden jeweils über separate Zuführ- und Abführleitungen mit einem gemeinsamen Verteiler/Sammler verbunden. Es werden bei einem solchen System also mehrere parallele jeweils eine einzelne Erdsonde aufweisende Sondenkreisläufe ausgebildet. Oder es werden Verteiler- und Sammelrohre entlang der Sondenstandorte verlegt, an welche dann die einzelnen Erdsonden parallel - meist nach dem Tichelmann- Verfahren - angeschlossen werden.The built-in ground probe is connected via a feed and a discharge line with an energy utilization system for heat and / or cold, for example with a heat pump, wherein a circuit for the heat transfer medium is formed. If a single geothermal probe is insufficient to receive and / or deliver the required energy, a ground probe system with multiple geothermal probes is formed. Conventionally, the geothermal probes are each connected via separate feed and discharge lines to a common distributor / collector. Thus, in such a system, a plurality of parallel probe circuits each having a single ground probe are formed. Or distribution and collection pipes are laid along the probe locations, to which then the individual ground probes are connected in parallel, usually by the Tichelmann method.
Aus der EP 1 486 741 B1 geht eine Erdsonde hervor, bei der ein Außenrohr durch Einrammen in das Erdreich abgeteuft wird. Dieses Außenrohr besteht aus mehreren zusammengesteckten Rohrstücken. Die Verbindung ist vorzugsweise als dichte Steckmuffen- Verbindung ausgebildet. In das in den Boden eingebrachte Außenrohr wird in der Folge ein Auskleidungsrohr eingesetzt, welches aus einzelnen Rohrstücken bestehen kann, die Stück für Stück in das Außenrohr eingeführt werden und mittels Schweißung dicht verbun- den werden. Statt dessen kann als Auskleidungsrohr auch ein gewellter Kunststoffschlauch mit der erforderlichen Gesamtlänge verwendet werden. Der Zwischenraum zwischen dem Außenrohr und dem Auskleidungsrohr wird in der Folge mit einer Ausgussmasse vergossen. Im Weiteren wird ein bereits fertig montiertes Innenrohr in das Auskleidungsrohr ein- gesetzt. Das Innenrohr bildet die Hinleitung für ein Wärmeträgermedium, während der Zwischenraum zwischen dem Innenrohr und dem Auskleidungsrohr die Rückleitung für das Wärmeträgermedium bildet. Die Herstellung einer derartigen Erdwärmesonde ist mit einem erheblichen auf der Baustelle zu erbringenden Montageaufwand verbunden.EP 1 486 741 B1 discloses a ground probe in which an outer tube is sunk by ramming into the ground. This outer tube consists of several assembled pipe sections. The compound is preferably designed as a tight push-in socket connection. The outer tube introduced into the bottom is subsequently fitted with a lining tube which may consist of individual pieces of pipe which are inserted piece by piece into the outer tube and are tightly connected by means of welding. to become. Instead, a corrugated plastic hose with the required overall length can be used as lining pipe. The space between the outer tube and the lining tube is potted in the sequence with a pouring mass. Furthermore, an already assembled inner tube is inserted into the lining tube. The inner tube forms the outgoing line for a heat transfer medium, while the intermediate space between the inner tube and the lining tube forms the return line for the heat transfer medium. The production of such a geothermal probe is associated with a considerable on-site installation effort.
Eine in ein Bohrloch im Erdreich einzubringende Erdsonde ist beispielsweise aus der AT 007 510 U1 bekannt. Innerhalb eines als Wellrohr ausgebildeten Außenrohrs ist ein Innenrohr angeordnet, wodurch die Hin- und Rückleitung für das Wärmeträgermedium gebildet werden. Die Wärmesonde ist als vorgefertigte Einheit ausgebildet und kann im zusammengerollten Zustand auf die Baustelle gebracht werden. Für eine, jeweilige Erdsonde mit einer gewünschten Länge muss eine vorgefertigte Einheit in dieser Länge ausgebildet werden. Eine in analoger Weise ausgebildete, in ein Beton-Fundierungselement eines Bauwerks eingebrachte Erdsonde ist aus der AT 007 887 U1 bekannt.A geothermal probe to be introduced into a borehole in the ground is known, for example, from AT 007 510 U1. Within an outer tube formed as a corrugated tube, an inner tube is arranged, whereby the return line for the heat transfer medium are formed. The heat probe is designed as a prefabricated unit and can be brought to the construction site in the rolled-up state. For a particular geothermal probe with a desired length, a prefabricated unit of this length must be formed. A trained in an analogous manner, introduced into a concrete foundation element of a structure geothermal probe is known from AT 007 887 U1.
Neben sogenannten „Koaxialsystemen", bei denen die Hin- und Rückleitung durch inei- nanderliegende, insbesondere koaxial angeordnete Rohre ausgebildet werden, sind sogenannte „U-Sonden" bekannt, bei welchen die Hin- und Rückleitungen von nebeneinander angeordneten Rohren gebildet werden. Neben Einfach-U-Sonden mit einer einzigen Hin- und Rückleitung sind Doppel-U-Sonden mit zwei Hin- und zwei Rückleitungen bekannt. Eine derartige U-Sonde geht beispielsweise aus der EP 582 118 A1 hervor. Die Hin- und Rückleitung werden an ihrem unteren Ende durch Bogen-Stücke oder andere Fußteile, welche das Wärmeträgermedium um 180° umlenken, miteinander verbunden. Am oberen Ende der Hinleitungen und am oberen Ende der Rückleitungen ist jeweils ein Kopfstück angebracht, welches durch Schweißung oder Klebung mit den Leitungen verbunden ist und einen Anschluss zur Verbindung mit der Zuführleitung oder zur Verbindung mit der Abführleitung zum Zuführen und Abführen eines Wärmeträgermediums aufweist. Die Hin- und Rückleitungen der Erdsonde werden von durchgehenden Langrohren gebildet.In addition to so-called "coaxial systems" in which the forward and return lines are formed by ineianderliegende, especially coaxially arranged tubes, so-called "U-probes" are known in which the forward and return lines are formed by juxtaposed tubes. In addition to single-U probes with a single return line, double-U probes with two forward and two return lines are known. Such a U-probe can be seen for example from EP 582 118 A1. The forward and return lines are connected at their lower end by elbow pieces or other foot parts, which deflect the heat transfer medium by 180 ° with each other. At the upper end of the Hinleitungen and at the upper end of the return lines, a respective head piece is attached, which is connected by welding or gluing with the lines and having a connection for connection to the supply line or for connection to the discharge line for supplying and discharging a heat transfer medium. The forward and return lines of the ground probe are formed by continuous long tubes.
Eine weitere U-Sonde ist beispielsweise aus der EP 1 006322 A2 bekannt. Zum Einbringen der Erdsonde in das Erdreich wird zunächst ein aus mehreren Rohrstücken ausgebildetes Rohr in das Erdreich eingerammt. In den inneren Hohlraum des eingerammten Rohrs wird das Leitungssystem eingebracht und mit einem Endstück am unteren Ende des eingerammten Rohrs verbunden. Das eingerammte Rohr wird in der Folge, abgesehen vom Endstück, wieder aus dem Erdreich herausgezogen.Another U-probe is known for example from EP 1 006 322 A2. To introduce the geothermal probe into the ground, a pipe formed from a plurality of pipe sections is first driven into the ground. In the inner cavity of the rammed pipe, the piping system is introduced and connected to an end piece at the lower end of the rammed pipe. The rammed pipe is pulled out of the ground in the sequence, apart from the tail.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur Ausbildung von Erdsonden der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem in einfacher Weise Erdsonden unterschiedlicher Länge ausgebildet werden können, dies bei einem geringen Montageaufwand auf der Baustelle. Erfindungsgemäß gelingt dies durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object of the invention is to provide a system for the formation of geothermal probes of the type mentioned, with the earth probes of different lengths can be formed in a simple manner, this with a low installation cost on the Building site. According to the invention, this is achieved by a system having the features of claim 1.
Um Erdsonden auszubilden, umfasst ein System gemäß der Erfindung Sondenmodule. Ein Sondenmodul stellt einen Abschnitt der Längserstreckung der herzustellenden Erdsonde dar, wobei es einen Abschnitt der Hin- oder der Rückleitung des Leitungssystem oder der Hin- und Rückleitung der Erdsonde ausbildet Zwei Sondenmodule sind jeweils durch mindestens eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung bzw. Steckkupplung, miteinander verbindbar, wobei die jeweiligen Abschnitte der Hin- und/oder Rückleitungen der beiden Sondenmodule miteinander verbunden werden. Die Ausbildung einer Steckverbindung kann direkt durch Zusammenstecken der Abschnitte der Hin- und/oder Rückleitung der beiden Sondenmodule erfolgen, wobei zwischen den beiden Abschnitten der Hin- und/oder zwischen den beiden Abschnitten der Rückleitung eine Steckverbindung ausgebildet wird. Statt dessen kann auch mindestens ein Kupplungsstück vorhanden sein, welches mit den beiden Abschnitten der zu verbindenden Hinleitung bzw. mit den beiden Abschnitten der zu verbindenden Rückleitung zusammengesteckt ist, wobei jeweils eine Steckverbindung ausgebildet wird.To form geothermal probes, a system according to the invention includes probe modules. A probe module represents a portion of the longitudinal extent of the earth probe to be produced, wherein it forms a portion of the forward or return line of the line system or the forward and return line of the earth probe Two probe modules are each connected by at least one positive and / or non-positive connection, preferably plug connection or plug-in coupling, connectable to each other, wherein the respective sections of the forward and / or return lines of the two probe modules are interconnected. The formation of a plug connection can be made directly by plugging together the sections of the forward and / or return line of the two probe modules, wherein between the two sections of the outward and / or between the two sections of the return line a plug connection is formed. Instead, at least one coupling piece may be present, which is plugged together with the two sections of the forward line to be connected or with the two sections of the return line to be connected, wherein in each case a plug connection is formed.
Bei einer Steckverbindung bzw. Steckkupplung werden die miteinander zu verbindenden Teile zusammengesteckt. Zur Sicherung des zusammengesteckten Zustands können unterschiedliche form- und/oder kraftschlüssig wirkende Elemente eingesetzt werden, wobei Einrasteinrichtungen bevorzugt sind. Aber auch Stecker mit Klemmringen, Stecker mit Klemmring-Konus, Stecker mit einrastenden Federringen oder Stecker mit Überwurfmuttern sind beispielsweise einsetzbar. Die Steckverbindung bzw. Steckkupplung kann trenn- bar (lösbar) oder untrennbar (z. B. durch Rastelemente) sein.In a plug connection or plug-in coupling, the parts to be joined together. To secure the mated state different positive and / or non-positively acting elements can be used, latching devices are preferred. But also plug with clamping rings, plug with clamping ring cone, plug with snap spring rings or plug with union nuts are used, for example. The plug-in connection or plug-in coupling can be separable (detachable) or inseparable (eg by latching elements).
Anstelle einer Steckverbindung könnte weiters auch eine andere Art einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung eingesetzt werden, z. B. eine Schraubverbindung .Instead of a connector could also be used another type of positive and / or non-positive connection, for. B. a screw connection.
Weiters umfasst das System ein Fußstück, das einen die Hin- mit der Rückleitung verbindenden Abschnitt des Leitungssystems der Erdsonde ausbildet und das mit einem jeweiligen der Sondenmodule mittels mindestens einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung, verbunden werden kann, wobei der Abschnitt des Leitungssystems des Fußstücks mit dem jeweiligen Abschnitt der Hin- und/oder Rücklei- tung des Sondenmoduls verbunden wird. Die Ausbildung der Steckverbindung kann direkt durch Zusammenstecken des Abschnitts des Leitungssystems des Fußstücks mit dem jeweiligen Abschnitt der Hin- und/oder Rückleitung des Sondenmoduls erfolgen, wobei zwischen dem Abschnitt des Leitungssystems des Fußstücks und dem jeweiligen Abschnitt der Hin- und/oder Rückleitung des Sondenmoduls eine jeweilige Steckverbindung ausge- bildet wird. Statt dessen kann auch mindestens ein Kupplungsstück vorhanden sein, welches sowohl mit dem Abschnitt des Leitungssystems des Fußstücks als auch mit dem jeweiligen Abschnitt der Hin- und/oder Rückleitung des Sondenmoduls zusammengesteckt ist, wobei jeweils eine Steckverbindung ausgebildet wird. Anstelle einer Steckverbindung könnte weiters auch eine andere Art einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung eingesetzt werden, z. B. eine Schraubverbindung.Furthermore, the system comprises a foot piece, which forms a portion of the earth probe pipe system connecting the return pipe and which can be connected to a respective one of the probe modules by means of at least one positive and / or non-positive connection, preferably a plug connection of the lead system is connected to the respective section of the forward and / or return line of the probe module. The formation of the connector can be done directly by mating the portion of the conduit system of the foot with the respective portion of the forward and / or return of the probe module, wherein between the portion of the conduit system of the foot and the respective section of the forward and / or return line of the probe module a respective connector is formed. Instead, at least one coupling piece may be present, which is plugged together both with the portion of the conduit system of the foot piece and with the respective portion of the forward and / or return line of the probe module, wherein in each case a plug connection is formed. Instead of a plug connection Furthermore, another type of positive and / or non-positive connection could be used, for. B. a screw connection.
Je nach Anzahl und/oder Länge der bei der Ausbildung einer Erdsonde verwendeten Son- denmodule können somit Erdsonden unterschiedlicher Länge ausgebildet werden, wobei die Erdsonde an ihrem unteren Ende durch ein aufgestecktes Fußstück abgeschlossen wird. Durch die Erfindung kann somit ein relativ wenige vorgefertigte Einheiten umfassendes Baukastensystem (= System nach dem Baukastenprinzip) bereitgestellt werden, durch welches Erdsonden unterschiedlicher Länge mit geringem Montageaufwand ausgebildet werden können. Erdsonden unterscheiden sich von Flächenkollektoren dadurch, dass sie in die Tiefe des Erdreichs ragen, vorzugsweise senkrecht bzw. in einem Winkelbereich von 10° gegenüber der Vertikalen. Einbringungswinkel von bis zu 45° gegenüber der Vertikalen sind möglich. Die Länge einer Erdsonde liegt üblicherweise im Bereich zwischen 5m und 75m, meist im Bereich zwischen 15m und 45m.Depending on the number and / or length of the special modules used in the formation of a ground probe, ground probes of different lengths can thus be formed, with the ground probe being terminated at its lower end by an attached foot piece. By the invention thus a relatively few prefabricated units comprehensive modular system (= system according to the modular principle) can be provided by which geothermal probes of different lengths can be formed with low installation costs. Soil probes differ from surface collectors in that they protrude into the depths of the soil, preferably vertically or in an angle range of 10 ° with respect to the vertical. Insertion angles of up to 45 ° with respect to the vertical are possible. The length of a ground probe is usually in the range between 5m and 75m, usually in the range between 15m and 45m.
Im einfachsten Fall kann eine mittels des erfindungsgemäßen Systems ausgebildete Erdsonde auch nur ein einziges Sondenmodul aufweisen, mit dem an seinem unteren Ende ein Fußstück verbunden ist, vorzugsweise durch eine Steckverbindung. Vorzugsweise um- fasst eine Erdsonde zwei oder mehr Sondenmodule.In the simplest case, a ground probe formed by means of the system according to the invention can also have only a single probe module, to which a foot piece is connected at its lower end, preferably by a plug connection. Preferably, a ground probe includes two or more probe modules.
Durch Bereitstellung von Sondenmodulen in verschiedenen, beispielsweise vier, Standardlängen kann eine hohe Flexibilität des Systems erreicht werden.By providing probe modules in different, for example four, standard lengths, high flexibility of the system can be achieved.
Vorzugsweise ist mindestens eine als Rastverbindung ausgebildete Steckverbindung zwi- sehen zwei Sondenmodulen vorhanden. Vorzugsweise ist zwischen dem jeweiligen Sondenmodul und dem Fußstück mindestens eine als Rastverbindung ausgebildete Steckverbindung vorhanden.Preferably, at least one plug-in connection designed as a latching connection is provided between two probe modules. Preferably, at least one plug connection designed as a latching connection is present between the respective probe module and the foot piece.
In einem Ausführungsbeispiel sind durch ein erfindungsgemäßes System Erdsonden aus- bildbar, deren Hin- und Rückleitung ineinanderliegen, insbesondere koaxial zueinander (= Rohr-in-Rohr-Ausbildung). In einer weiteren Ausführungsform sind Erdsonden ausbildbar, deren mindestens eine Hin- und Rückleitung nebeneinander verlaufen (U-Sonden- Ausbildung).In one exemplary embodiment, ground probes can be formed by a system according to the invention, the forward and return lines of which lie in one another, in particular coaxially with one another (= pipe-in-pipe formation). In another embodiment, geothermal probes can be formed whose at least one forward and return line run side by side (U-probe design).
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Erdsondenanlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, für die eine vereinfachte Installation bei einer hohen Flexibilität zur Anpassung an die jeweiligen Anforderungen erreicht wird. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Erdsondenanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 20.Another object of the invention is to provide a ground probe system of the type mentioned, for which a simplified installation with high flexibility to adapt to the respective requirements is achieved. According to the invention, this is achieved by a ground probe system having the features of claim 20.
Durch die Ausbildung der Zu- und Abführleitungen aus miteinander mittels form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen, verbindbaren Leitungsstücken können die Zu- und Abführleitungen einfach an die jeweils gegebenen Verhältnisse angepasst werden, wobei der Montageaufwand gering ist. Vorzugsweise sind Leitungsstücke unterschiedlicher Länge vorhanden, wodurch eine besonders hohe Flexibilität erreicht werden kann.By forming the inlet and outlet lines of each other by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connectable line pieces, the inlet and outlet lines can be easily adapted to the prevailing conditions, the assembly cost is low. Preferably Line pieces of different lengths available, whereby a particularly high flexibility can be achieved.
Zur Verbindung einer jeweiligen Erdsonde mit der zu dieser Sonde führenden Zuführlei- tung und der von dieser Sonde wegführenden Abführleitung ist vorzugsweise ein am oberen Ende des obersten Sondenmoduls (im Fall der Ausbildung der Erdsonde aus mehreren Sondenmodulen) oder am oberen Ende des einzigen Sondenmoduls der jeweiligen Erdsonde angeschlossener Sondenkopf vorhanden. Hierbei ist der Sondenkopf mit der Hin- und Rückleitung der Erdsonde über form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen, verbunden und sind die Zuführ- und Abführleitung mit dem Sondenkopf ebenfalls mittels form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen, verbunden.For connecting a respective ground probe with the supply line leading to this probe and the discharge line leading away from this probe, one is preferably at the upper end of the uppermost probe module (in the case of forming the probe from several probe modules) or at the upper end of the single probe module of the respective one Ground probe connected probe head available. Here, the probe head with the forward and return line of the ground probe via positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connected and the supply and discharge with the probe head also by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connected.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beilie- genden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:Further advantages and details of the invention are explained below with reference to the attached drawing. In this show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Erdsondenanlage mit mehreren in Reihe geschalteten Erdsonden;Figure 1 is a schematic representation of a ground probe system according to the invention with a plurality of earth probes connected in series.
Fig. 2 und Fig. 3 einen Längsmittelschnitt und einen Querschnitt (Schnittlinie A-A von Fig. 2) durch ein Erdsondenmodul zur Ausbildung einer Erdsonde gemäß einer ersten Ausführungsform;Fig. 2 and Fig. 3 is a longitudinal center section and a cross section (section line A-A of Fig. 2) by a ground probe module for forming a ground probe according to a first embodiment;
Fig. 4 einen Längsmittelschnitt von zwei zusammengesteckten Erdsondenmodulen imFig. 4 is a longitudinal center section of two assembled Erdsondenmodulen in
Verbindungsbereich;Connection area;
Fig. 5 einen Längs mitte I schnitt durch ein auf ein Sondenmodul aufgestecktes Fußstück; Fig. 6 einen Längsmittelschnitt durch einen auf ein Sondenmodul aufgesteckten Sonden- köpf;Fig. 5 is a longitudinal center I cut through a plugged onto a probe module foot piece; 6 shows a longitudinal center section through a probe head plugged onto a probe module;
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform einer Erdsonde mit einem am oberen Ende angeschlossenen Sondenkopf, die Erdsonde im Längsschnitt; Fig. 8 einen Querschnitt entlang der Linie B-B von Fig. 7;7 shows a second embodiment of a ground probe with a probe head connected to the upper end, the ground probe in longitudinal section. Fig. 8 is a cross section taken along the line B-B of Fig. 7;
Fig. 9 einen Längsschnitt durch ein Sondenmodul zur Ausbildung einer Erdsonde gemäß einer dritten Ausführungsform einer Erdsonde;9 shows a longitudinal section through a probe module for forming a ground probe according to a third embodiment of a ground probe;
Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie C-C von Fig. 9;Fig. 10 is a cross section taken along the line C-C of Fig. 9;
Fig. 11 einen Längsmittelschnitt von zwei zusammengesteckten Sondenmodulen dieserFig. 11 is a longitudinal center section of two assembled probe modules this
Ausführungsform, im Verbindungsbereich; Fig. 12 einen Querschnitt entlang der Linie D-D von Fig. 11; Fig. 13 einen Längsmittelschnitt eines Fußstücks gemäß dieser Ausführungsform, welches mit einem Sondenmodul entsprechend den Fig. 9 bis 12 zusammengesteckt ist; Fig. 14 einen Längsmittelschnitt eines Sondenkopfs gemäß dieser Ausführungsform, der mit einem Sondenmodul gemäß den Fig. 9 bis 12 zusammengesteckt ist; Fig. 15 eine vierte Ausführungsform einer Erdsonde mit einem am oberen Ende ange- schlossenen Sondenkopf, in Seitenansicht;Embodiment, in the connection area; Fig. 12 is a cross section taken along the line D-D of Fig. 11; 13 shows a longitudinal center section of a foot piece according to this embodiment, which is assembled with a probe module according to FIGS. 9 to 12; 14 shows a longitudinal center section of a probe head according to this embodiment, which is assembled with a probe module according to FIGS. 9 to 12; 15 shows a fourth embodiment of a ground probe with a probe head connected to the upper end, in side view;
Fig. 16 einen Längsmittelschnitt von einem oberen Abschnitt einer Erdsonde mit an den Sondenkopf angesteckten Leitungsstücken; Fig. 17 einen Querschnitt durch ein Sondenmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform einer Erdsonde, Schnittlinie F-F von Fig. 18; Fig. 18 einen Längsmittelschnitt entlang der Linie E-E von Fig. 17; Fig. 19 zwei zusammengesteckte Sondenmodule der Ausführungsform gemäß Fig. 17 und 18 im Verbindungsbereich, im Längsmittelschnitt.16 shows a longitudinal middle section of an upper section of a ground probe with line sections which are connected to the probe head; 17 shows a cross section through a probe module according to another embodiment of a ground probe, section line FF of FIG. 18; Fig. 18 is a longitudinal center section taken along the line EE of Fig. 17; 19 shows two assembled probe modules of the embodiment according to FIGS. 17 and 18 in the connection area, in the longitudinal center section.
Aus Fig. 1 geht in schematischer Darstellung eine mögliche Ausführung einer Erdsondenanlage zur Aufnahme von thermischer Energie aus dem Erdreich und/oder zur Abgabe von thermischer Energie an das Erdreich hervor. Die Erdsondenanlage gemäß dieser Aus- führung umfasst mehrere Erdsonden 1 in Serienschaltung. Zur Zu- und Abführung eines Wärmeträgermediums zu bzw. von einer jeweiligen Erdsonde 1 dient ein Verbindungsleitungssystem mit Leitungen, die von einzelnen Leitungsstücken 2 - 8 gebildet werden. Das Leitungsstück 2 bildet zumindest einen Abschnitt der Zuführungsleitung zur ersten der in Serie angeordneten Erdsonden 1 und kann an seinem in Fig. 1 nicht dargestellten Ende direkt oder über ein oder mehrere weitere Leitungsstücke an eine Energienutzungsanlage (Wärme, Kälte), beispielsweise an eine Wärmepumpe, oder an einen Verteiler/Sammler angeschlossen sein. Ein Verteiler/Sammler wird insbesondere dann eingesetzt, wenn mehrere Sondenkreisläufe vorhanden sind, beispielsweise könnte ein zweiter Sondenkreislauf oder mehrere Sondenkreisläufe vorhanden sein, der parallel zum ersten Sondenkreislauf geschaltet ist und beispielsweise in der gleichen Weise ausgebildet ist.From Fig. 1 is a schematic representation of a possible embodiment of a ground probe system for receiving thermal energy from the soil and / or for the delivery of thermal energy to the soil. The earth probe system according to this embodiment comprises a plurality of ground probes 1 connected in series. For supply and discharge of a heat transfer medium to or from a respective ground probe 1 is a connecting line system with lines formed by individual line pieces 2-8. The line piece 2 forms at least a portion of the feed line to the first of the series probes 1 and can at its not shown in FIG. 1 end directly or via one or more further line pieces to a power plant (heat, cold), for example to a heat pump, or connected to a distributor / collector. A distributor / collector is used in particular when a plurality of probe circuits are present, for example, a second probe circuit or a plurality of probe circuits may be present, which is connected in parallel to the first probe circuit and is designed, for example, in the same way.
Das Leitungsstück 3 bildet die Abführleitung von der in Fig. 1 dargestellten der in Reihe geschalteten Erdsonden 1 und die Zuführleitung für die zweite Erdsonde 1. Analoges gilt für die Leitungsstücke 4 und 5. Die Leitungsstücke 6 - 8, die über Steckverbindungen 9, 10 miteinander verbunden sind, bilden zumindest einen Abschnitt der Abführleitung der letzten der in Serie geschalteten Erdsonden 1, wobei das Leitungsstück 8 direkt oder über ein oder mehrere weitere, in Fig. 1 nicht dargestellte Leitungsstücke mit der Energienutzungsanlage bzw. dem Verteiler/Sammler verbunden sein kann.The line piece 3 forms the discharge line from that shown in Fig. 1 of the earth probes connected in series 1 and the supply line for the second earth probe 1. The same applies to the line pieces 4 and 5. The line pieces 6-8, via connectors 9, 10 with each other are connected, form at least a portion of the discharge line of the last of the series earth probes 1, wherein the line piece 8 may be connected directly or via one or more further, not shown in Fig. 1 line pieces with the energy utilization system or the manifold / collector.
Die Erdsonden 1 sind jeweils aus mehreren zusammengesteckten Sondenmodulen 11, 12 und einem auf das untere Ende des untersten Sondenmoduls 11 aufgesteckten Fußstück 13 ausgebildet. Beispielsweise können wie dargestellt drei Sondenmodule 11 mit einer größeren Länge und ein Sondenmodul 12 mit einer kleineren Länge vorhanden sein.The ground probes 1 are each formed from a plurality of plugged-together probe modules 11, 12 and a plugged onto the lower end of the lowermost probe module 11 foot piece 13. For example, as shown, three probe modules 11 having a greater length and a probe module 12 having a smaller length may be present.
Die Erdsonden 1 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils über einen Sondenkopf 14 mit den ihre Zuführungs- und Abführungsleitung bildenden Leitungsstücken 2 - 8 verbunden. Hierbei sind die Sondenköpfe 14 auf die oberen Enden der obersten Sondenmodule 12 aufgesetzt und über Steckverbindungen mit den jeweiligen Leitungsstücken 2 - 6 verbunden.The ground probes 1 are connected in the embodiment shown in each case via a probe head 14 with their supply and discharge line forming line pieces 2-8. Here, the probe heads 14 are placed on the upper ends of the uppermost probe modules 12 and connected via plug connections with the respective line pieces 2-6.
Im Folgenden wird anhand der Fig. 2 bis 6 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ausbildung von Erdsonden erläutert. Ein Sondenmodul 11 des Systems ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Vorzugsweise sind vorgefertigte Sondenmodule in verschiedenen standardisierten Längen vorhanden, beispielsweise in vier unterschiedlichen Längen.In the following, a first exemplary embodiment of a system for forming ground probes will be explained with reference to FIGS. 2 to 6. A probe module 11 of the system is shown in FIG. 2 and FIG. 3. Prefabricated probe modules are preferably present in various standardized lengths, for example in four different lengths.
Ein jeweiliges Sondenmodul 11 bildet einen Abschnitt der Längserstreckung der Erdsonde 1 und von diesem Sondenmodul 11 wird hierbei ein Abschnitt des Leitungssystems der Erdsonde 1 ausgebildet, wobei in diesem Ausführungsbeispiel sowohl ein Abschnitt 15 der das Wärmeträgermedium von oben nach unten transportierenden Hinleitung als auch ein Abschnitt 16 der das Wärmeträgermedium von unten nach oben transportierenden Rückleitung ausgebildet wird. Die Abschnitte 15, 16 werden hierbei von koaxial ineinander an- geordneten Rohrstücken gebildet.A respective probe module 11 forms a portion of the longitudinal extension of the ground probe 1 and of this probe module 11, a portion of the line system of the ground probe 1 is formed, in this embodiment, both a portion 15 of the heat transfer medium from top to bottom transporting Hinleitung and a section 16 the heat transfer medium from bottom to top transporting return line is formed. The sections 15, 16 are in this case formed by coaxially arranged one inside the other pipe sections.
Das Sondenmodul 11 besitzt ein Außenrohrstück 17, von dem der vom Sondenmodul 11 ausgebildete Abschnitt des Leitungssystems aufgenommen ist. Der Zwischenraum 18 zwischen dem Außenrohrstück 17 und dem äußeren Rohrstück des Leitungssystems ist zu- mindest über den Großteil seiner Länge mit einer gut wärmeleitenden Ausgussmasse 19 befüllt. Insbesondere kann eine volumensbeständige, zementgebundene Ausgussmasse 19 eingesetzt werden, vorzugsweise Beton. Die Befüllung erstreckt sich über die gesamte Längserstreckung des Sondenmoduls 11, abgesehen von Endabschnitten.The probe module 11 has an outer tube piece 17, from which the portion of the line system formed by the probe module 11 is received. The intermediate space 18 between the outer pipe piece 17 and the outer pipe section of the pipe system is filled at least over the greater part of its length with a highly thermally conductive pouring mass 19. In particular, a volume-resistant, cement-bonded pouring mass 19 can be used, preferably concrete. The filling extends over the entire longitudinal extent of the probe module 11, except for end sections.
Das den Abschnitt 16 der Rückleitung bildende äußere Rohrstück kann beispielsweise als Glattrohr, welches mit nach außen abstehenden Noppen 20 versehen ist, ausgebildet sein. Durch die Noppen 20 wird eine Zentrierung des äußeren Rohrstücks im Außenrohrstück 17 erreicht. Auch andere Ausbildungsformen des äußeren Rohrstücks, wie beispielsweise mit kurzen unterbrochenen Längsstegen oder spiralförmig längs verlaufenden Stegen, sind denkbar und möglich, mit oder ohne Zentrierungsfunktion gegenüber dem Außenrohrstück 17. Die Zentrierungsfunktion kann beispielsweise auch von längs verlaufenden Aufweitungen oder von separaten zwischen dem Außenrohrstück 17 und dem Abschnitt 16 angeordneten Teilen bewirkt werden. Beispielsweise kann das äußere Rohrstück des Leitungssystems auch von einem Wellrohr gebildet werden.The outer pipe section forming the section 16 of the return line can be designed, for example, as a smooth pipe, which is provided with protruding outwardly projecting studs 20. By the knobs 20 a centering of the outer pipe section in the outer pipe section 17 is achieved. Other embodiments of the outer tube piece, such as with short interrupted longitudinal webs or spirally longitudinal webs are conceivable and possible, with or without centering function relative to the outer tube piece 17. The centering function, for example, by longitudinal widening or by separate between the outer tube piece 17 and the portion 16 arranged parts are effected. For example, the outer pipe section of the pipe system can also be formed by a corrugated pipe.
Das einen Abschnitt 15 der Hinleitung bildende innere Rohrstück weist im gezeigten Ausführungsbeispiel in Längsrichtung verlaufende Leisten 21 auf, die im Querschnitt gesehen sternförmig nach außen vorspringen. Diese dienen vor allem zur Abstützung des den Abschnitt 16 der Rückleitung bildenden äußeren Rohrstücks, falls im Laufe der Nutzungsdau- er der Erdsonde das Außenrohrstück 17 seine Abstützfunktion verlieren sollte, insbesondere aufgrund von Korrosion. Das den Abschnitt 16 der Rückleitung bildende äußere Rohrstück sollte ja im Hinblick auf den gewünschten guten Wärmeübergang relativ dünnwandig ausgebildet sein. Außerdem wird das innere Rohrstück durch die Leisten 21 im äußeren Rohrstück zentriert.In the exemplary embodiment shown, the inner tube piece forming a section 15 of the forward line has strips 21 which run in the longitudinal direction and project in a star shape outwards in a cross-section. These serve above all to support the outer pipe section forming the section 16 of the return line, if in the course of the service life of the ground probe the outer pipe section 17 should lose its supporting function, in particular due to corrosion. The section 16 of the return line forming outer pipe section should indeed be formed relatively thin walls in view of the desired good heat transfer. In addition, the inner tube piece is centered by the strips 21 in the outer tube piece.
Das innere Rohrstück könnte auch eine andere als die gezeigte Querschnittform aufweisen, beispielsweise kurze, leicht quer gestellte Leisten mit kurzen Zwischenräumen oder kurze, unterbrochene Stege, die in der Längserstreckung wellenförmig verlaufen oder kur- ze, unterbrochene Stege, die in der Längserstreckung schraubenlinienförmig verlaufen. Die Abstützfunktion des äußeren Rohrstücks könnte bei einer entsprechend langzeitstabi- len Ausbildung des Außenrohrstücks 17 auch entfallen. Die Zentrierung im Außenrohr- stück könnte auch durch separate Einsatzteile bewirkt werden. Das innere Rohrstück könn- te dann beispielsweise auch als Glattrohr oder als quergewelltes Wellrohr ausgebildet sein. Als inneres Rohrstück, welches eine Zentrierfunktion im äußeren Rohrstück und gegebenenfalls auch eine Abstützfunktion für das äußere Rohrstück bereitstellt, könnte auch ein Glattrohr mit außenliegenden Noppen eingesetzt werden.The inner tube piece could also have a cross-sectional shape other than the one shown, for example short, slightly transversely positioned strips with short gaps or short, interrupted webs which run wavy in the longitudinal direction or are short-circuited. ze, interrupted webs, which extend helically in the longitudinal direction. The support function of the outer pipe section could also be omitted with a correspondingly long-term stable design of the outer pipe section 17. The centering in Außenrohr- piece could also be effected by separate inserts. The inner tube piece could then also be designed, for example, as a smooth tube or as a corrugated corrugated tube. As an inner tube piece, which provides a centering function in the outer tube piece and possibly also a support function for the outer tube piece, a smooth tube could be used with external knobs.
Die Sondenmodule 11 sind zusammensteckbar ausgebildet, wobei beim Zusammenstecken der Sondenmodule 11 die Abschnitte 15, 16 der Hin- und der Rückleitung der beiden Sondenmodule 11 zusammengesteckt werden. Hierzu weist das Sondenmodul 11 zur Ausbildung einer jeweiligen Steckverbindung am einen Ende ein Steckerteil und am anderen Ende ein Buchsenteil dieser Steckverbindung auf.The probe modules 11 are formed so that they can be plugged together, with the sections 15, 16 of the forward and return lines of the two probe modules 11 being plugged together when the probe modules 11 are plugged together. For this purpose, the probe module 11 for forming a respective connector at one end of a plug part and at the other end a socket part of this connector.
Zwei zusammengesteckte Sondenmodule 11 sind in Fig. 4 dargestellt. Zur Ausbildung der Steckverbindung zwischen den Abschnitten 15 der Hinleitung ist am unteren Ende des inneren Rohrstücks ein Rohrstutzen 22 angebracht, beispielsweise stoffschlüssig durch Verschweißen oder Verkleben. Form- und/oder reibschlüssige Verbindungen sind eben- falls denkbar und möglich. Der Rohrstutzen bildet das Steckerteil der Steckverbindung und kann mit geringem Spiel in den oberen Abschnitt des oberen Endes des inneren Rohrstücks des darunterliegenden Sondenmoduls 11 eingesteckt werden, wobei dieser obere Abschnitt des inneren Rohrstücks das Buchsenteil der Steckverbindung bildet. Eine völlige Dichtheit dieser innenliegenden Steckverbindung ist mit Bezug auf das Wärmeträ- germedium hierbei nicht erforderlich.Two plugged-together probe modules 11 are shown in Fig. 4. To form the plug-in connection between the sections 15 of the outgoing line, a pipe socket 22 is attached at the lower end of the inner pipe section, for example by material bonding by welding or gluing. Shaped and / or frictional connections are also conceivable and possible. The pipe socket forms the male part of the connector and can be inserted with a small clearance in the upper portion of the upper end of the inner tube piece of the underlying probe module 11, said upper portion of the inner tube piece forms the female part of the connector. A complete tightness of this internal connector is not required here with respect to the heat transfer medium.
Zur Ausbildung der Steckverbindung zwischen den Abschnitten 16 der Rückleitung ist am unteren Ende des äußeren Rohrstücks eines jeweiligen Sondenmoduls 11 ein Steckerteil 23 mit einem verringerten Durchmesser angebracht, beispielsweise stoffschlüssig durch Verschweißen oder Verkleben. Auch eine formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung ist denkbar und möglich, wobei diese Verbindung für das Wärmeträgermedium nach außen dicht und druckfest ausgebildet ist. Das Steckerteil 23 weist zu seinem freien Ende hin zwei Verringerungen seines Außendurchmessers auf. Der Bereich der ersten Verringerung des Außendurchmessers bildet eine äußere Dichtfläche für einen außen anliegenden Dichtring 24 im Bereich der zweiten Verringerung des Außendurchmessers sind nach außen abstehende Rastzungen 25 ausgebildet.To form the plug-in connection between the sections 16 of the return line, a plug part 23 with a reduced diameter is attached to the lower end of the outer tube piece of a respective probe module 11, for example by material bonding by welding or gluing. Also, a positive and / or frictional connection is conceivable and possible, this compound is formed for the heat transfer medium to the outside tight and pressure resistant. The plug part 23 has two reductions in its outer diameter towards its free end. The region of the first reduction of the outer diameter forms an outer sealing surface for an externally applied sealing ring 24 in the region of the second reduction of the outer diameter outwardly projecting locking tongues 25 are formed.
Am oberen Ende des den Abschnitt 16 der Rückleitung bildenden äußeren Rohrstücks ist auf dieses von außen her eine Hülse 26 aus rostfreiem Stahl aufgepresst Diese weist eine in eine Nut eingelegte Dichtung 24 auf. Zur Einführung des Steckerteils ist die Hülse am Buchseneingang konisch geformt. Die Steckerhülse ist mit der Rückleitung 16 und einem Anschlag 28 dicht verpresst. Der Anschlag 28 bewirkt die Verrastung mit den Rastzungen 25. Es können natürlich auch andere Ausführungen von Steckerteilen und Buchsenteilen verwendet werden, beispielsweise solche aus Kunststoff mit der vorausgesetzten Dicht- und Rastfunktion.At the upper end of the outer tube piece forming the portion 16 of the return line, a sleeve 26 made of stainless steel is pressed onto this from the outside. This sleeve has a seal 24 inserted into a groove. To introduce the plug part, the sleeve is conically shaped at the socket inlet. The plug sleeve is pressed tightly with the return line 16 and a stop 28. The stop 28 causes the latching with the locking tongues 25th Of course, other designs of plug parts and socket parts can be used, for example those made of plastic with the assumed sealing and locking function.
Das untere Ende des Abschnitts 16 bildet somit das Steckerteil und das obere Ende des Abschnitts 16 das Buchsenteil zur Ausbildung einer Steckverbindung zwischen den Abschnitten 16 von zwei zusammengesteckten Steckmodulen 11, wobei die Steckverbindung als Rastverbindung ausgebildet ist.The lower end of the section 16 thus forms the plug part and the upper end of the section 16, the socket part for forming a plug connection between the sections 16 of two mating plug-in modules 11, wherein the plug connection is formed as a latching connection.
Zur Ausbildung einer Steckverbindung zwischen den Außenrohrstücken 17 von zwei inei- nandergesteckten Sondenmodulen ist am unteren Ende des Außenrohrstücks 17 ein Rohrstutzen 29 mit einem verringerten Durchmesser angebracht, beispielsweise stoffschlüssig durch Verschweißen oder Verkleben. Eine formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbin- düng ist ebenfalls denkbar und möglich. Im ineinandergesteckten Zustand von zwei Sondenmodulen 11 ragt dieser Rohrstutzen 29, der das Steckerteil der Steckverbindung für das Außenrohrstück bildet, in den oberen Endabschnitt des Außenrohrstücks 17 des untenliegenden Sondenmoduls 11, welches das Buchsenteil der Steckverbindung bildet. Dadurch werden die Außen rohrstücke 17 der ineinandergesteckten Sondenmodule 11 gegeneinander zentriert, was insbesondere für die innenliegenden Steckverbindungen und für eine möglichst vollflächige Auflage beim Einrammen bzw. Einvibrieren der Erdsonde wichtig ist.To form a plug connection between the outer tube pieces 17 of two probe modules inserted one at the other, a tube socket 29 with a reduced diameter is attached to the lower end of the outer tube piece 17, for example, by welding or gluing. A positive and / or frictional connection is likewise conceivable and possible. In the nested state of two probe modules 11, this pipe socket 29, which forms the plug part of the plug connection for the outer pipe section, projects into the upper end section of the outer pipe section 17 of the underlying probe module 11, which forms the socket part of the plug connection. As a result, the outer tube pieces 17 of the nested probe modules 11 are centered against each other, which is particularly important for the inner connectors and for a possible full-surface support during ramming or vibrating the ground probe.
Jedes Sondenmodul besitzt also gleich ausgebildete Buchsenteile am oberen Ende und Steckerteile am unteren Ende. Die Steckverbindungen könnten auch in unterschiedlicher anderer Weise als beschrieben ausgebildet sein. Beispielsweise könnte das Steckerteil und Buchsenteil für eine, beide oder alle drei Steckverbindungen auch vertauscht ausgebildet sein. Weiters könnten für eine, zwei oder alle drei Steckverbindungen auch Kupplungsstücke eingesetzt werden, welche beidseitig mit dem jeweiligen Rohrstück zusammenge- steckt werden können, sodass eigentlich jeweils zwei Steckverbindungen vorhanden sind. Solche Kupplungsstücke sind in Fig. 19 (51, 52) dargestellt; die Steckverbindungen sind nur im Falle der Verbindung der Abschnitte 16 der Rückleitung dicht ausgebildet. Eine andere Art von Kupplungsstücken ist auch in Fig. 11 (39, 43) dargestellt. Bei diesen Kupplungsstücken sind die Verbindungen beider Abschnitte 15 und 16 dicht ausgebildet.Each probe module thus has the same trained socket parts at the top and plug parts at the bottom. The connectors could also be designed in a different manner than described. For example, the plug part and socket part could also be reversed for one, both or all three plug connections. Furthermore, coupling pieces could also be used for one, two or all three plug-in connections, which can be plugged together on both sides with the respective pipe piece so that actually two plug-in connections are present in each case. Such coupling pieces are shown in Fig. 19 (51, 52); the connectors are only in the case of the connection of the sections 16 of the return line tight. Another type of coupling pieces is also shown in Fig. 11 (39, 43). In these coupling pieces, the connections of both sections 15 and 16 are formed tight.
Um in flexibler Weise Erdsonden unterschiedlicher Länge ausbilden zu können sind Sondenmodule 11, 12 vorhanden, die unterschiedlich lang sind, ansonsten aber gleich ausgebildet sind.To be able to form geothermal probes of different lengths in a flexible manner probe modules 11, 12 are present, which are different lengths, but otherwise are the same.
Zum Schließen des unteren Endes des untersten Sondenmoduls 11 ist ein aufsteckbares Fußstück 13 vorhanden, von welchem die Hin- und Rückleitung miteinander verbunden wird. Für diese Verbindung der Hin- und Rückleitung weist das Fußstück 13 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ein Rohrstück 30 auf, welches an seinem unteren Ende, das im mit einem Sondenmodul 11 zusammengesteckten Zustand des Fußstücks im Abstand unterhalb des unteren Endes des Rohrstutzens 22 des Sondenmoduls 11 liegt, durch einen Deckel 31 geschlossen ist. Die Steckverbindung zwischen dem Rohrstück 30 und dem Abschnitt 16 der Rückleitung des Sondenmoduls 11 ist in der gleichen Weise wie die bereits beschriebene Steckverbindung zwischen zwei Abschnitten 16 der Rückleitung von zusammengesteckten Sondenmodulen 11 ausgebildetFor closing the lower end of the lowermost probe module 11, a plug-on foot piece 13 is provided, from which the forward and return line is connected to each other. For this connection of the forward and return line, the foot piece 13 in the embodiment of FIG. 5, a piece of pipe 30, which at its lower end, in the with a probe module 11 mated state of the foot at a distance below the lower end of the pipe socket 22 of the probe module 11 is closed by a cover 31. The plug connection between the pipe section 30 and the section 16 of the return line of the probe module 11 is formed in the same manner as the already described plug connection between two sections 16 of the return line of plugged-together probe modules 11
Das Fußstück 13 weist ein das Rohrstück 30 aufnehmendes Außenrohrstück 32 auf. Die Steckverbindung zwischen dem Außenrohrstück 32 und dem Außenrohrstück 17 des Son- denmoduls 11 ist gleich wie die bereits beschriebene Steckverbindung zwischen den Au- ßenrohrstücken 17 von zwei zusammengesteckten Sondenmodulen 11 ausgebildet.The foot piece 13 has a tube piece 30 receiving outer tube piece 32. The plug connection between the outer tube piece 32 and the outer tube piece 17 of the probe module 11 is the same as the already described plug connection between the outer ßenrohrstücken 17 of two assembled probe modules 11 is formed.
Am unteren Ende des Außenrohrstücks 32 ist ein beispielsweise plattenförmiges Rammstück 33 zum Einrammen oder Einvibrieren der Erdsonde 1 angebracht. Das plattenförmi- ge Rammstück 33 kann nach unten hin beispielsweise auch einen kegelförmigen Aufbau oder eine Spitze aufweisen.At the lower end of the outer pipe piece 32, for example, a plate-shaped ramming piece 33 for ramming or vibrating the ground probe 1 is attached. The plate-shaped ramming piece 33 can, for example, also have a conical structure or a tip at the bottom.
Zum Herstellen einer in das Erdreich eingebrachten Erdsonde 1 wird zunächst ein Fußstück 13 auf das untere Ende eines Sondenmoduls 11 aufgesteckt und danach werden diese beiden Teile abgeteuft, insbesondere durch Einrammen oder Einvibrieren. In der Folge wird das nächstobere Sondenmodul 11 aufgesteckt und die zusammengesteckten Teile werden wiederum abgeteuft. Dies wird bis zur gewünschten Länge der Erdsonde 1 wiederholt, wobei entsprechende Längen der Sondenmodule 11, 12 ausgewählt werden.To produce a buried soil probe 1, a foot piece 13 is first attached to the lower end of a probe module 11 and then these two parts are sunk, in particular by ramming or vibrating. As a result, the next upper probe module 11 is plugged in and the mated parts are in turn sunk. This is repeated until the desired length of the ground probe 1, with appropriate lengths of the probe modules 11, 12 are selected.
Zur Verbindung der Hinleitung und Rückleitung der Erdsonde 1 mit der Zuführleitung zur und der Abführleitung von der Erdsonde ist ein auf das oberste Sondenmodul 12 aufsteckbarer Sondenkopf 14 vorhanden. Der Sondenkopf 14 besitzt ineinanderliegende Rohrstücke, welche erste und zweite Anschlüsse 34, 35 zur Ausbildung von Steckverbindungen mit den Abschnitten 15, 16 der Hin- und Rückleitung des darunterliegenden Son- denmoduls 12 bilden. Die Endabschnitte der Anschlüsse 34, 35 sind hierbei in der gleichen Weise wie die unteren Endabschnitte der Abschnitte 15, 16 eines jeweiligen Sondenmoduls 11 , 12 ausgebildet, um die bereits für das Zusammenstecken von zwei Sondenmodulen 11 beschriebenen Steckverbindungen auszubilden.For connecting the forward line and return line of the ground probe 1 with the feed line to and the discharge line from the ground probe, a probe head 14 which can be plugged onto the uppermost probe module 12 is present. The probe head 14 has nested tube pieces which form first and second terminals 34, 35 for forming plug-in connections with the sections 15, 16 of the forward and return line of the underlying probe module 12. The end portions of the terminals 34, 35 are in this case in the same manner as the lower end portions of the portions 15, 16 of a respective probe module 11, 12 formed to form the already described for the mating of two probe modules 11 connectors.
Der Sondenkopf 14 weist weiters dritte und vierte Anschlüsse 36, 37 zur Ausbildung von Steckverbindungen mit der Zuführ- und Abführleitung zu bzw. von dieser Erdsonde 1 auf. Ein Endabschnitt einer Zuführleitung ist in Fig. 6 durch strichlierte Linien angedeutet. Diese Steckverbindungen sind im gezeigten Ausführungsbeispiel in der gleichen Weise wie die Steckverbindungen zwischen den Abschnitten 16 der Rückleitungen von zwei Son- denmodulen 11, 12 ausgebildet.The probe head 14 further has third and fourth ports 36, 37 for forming plug connections with the supply and discharge line to and from this ground probe 1. An end portion of a supply line is indicated in Fig. 6 by dashed lines. In the exemplary embodiment shown, these plug connections are formed in the same way as the plug connections between the sections 16 of the return lines of two special modules 11, 12.
Der Sondenkopf 14 weist einen den dritten Anschluss 36 mit dem vierten Anschluss 37 verbindenden Durchlass 38 auf, wodurch ein Bypass gegenüber der Erdsonde 1 ausgebil- det wird, von dem ein Teil des Wärmeträgermediums an der Erdsonde 1 vorbeigeleitet wird, also ein Bypass für diesen Teil des Wärmeträgermediums ausgebildet wird. Hierbei ist die Öffnungsquerschnittsfläche des Durchlasses 38 wesentlich kleiner als die Öffnungsquerschnittsfläche sowohl des ersten als auch des zweiten Anschlusses 34, 35. Vorzugswei- se sind die Öffnungsquerschnittsflächen der ersten und zweiten Anschlüsse 34, 35 jeweils zweimal bis hundertmal größer als die Öffnungsquerschnittsfläche des Durchlasses 38, wobei ein Bereich zwischen 4:1 und 40:1 besonders bevorzugt ist.The probe head 14 has a passage 38 connecting the third connection 36 with the fourth connection 37, as a result of which a bypass with respect to the ground probe 1 is formed. det is, of which a part of the heat transfer medium is guided past the ground probe 1, so a bypass for this part of the heat transfer medium is formed. Here, the opening cross-sectional area of the passage 38 is substantially smaller than the opening cross-sectional area of both the first and second ports 34, 35. Preferably, the opening cross-sectional areas of the first and second ports 34, 35 are each two to one hundred times larger than the opening cross-sectional area of the passage 38. a range between 4: 1 and 40: 1 is particularly preferred.
Durch die Ausbildung eines solchen Durchlasses 38 kann die gesamte Umlaufmenge des Wärmeträgermediums im Verhältnis zum gewünschten Sondendurchfluss gewählt und eingestellt werden. Darüber hinaus ergibt sich als Nebeneffekt eine einfache Entlüftung von zwei oder mehr in Reihe geschalteten Erdsonden bei Ihrer Befüllung mit einem Wärmeträgermedium. Günstigerweise verbindet der Durchlass 38 hierbei den dritten und vierten Anschluss 36, 37 an den oberen Enden ihrer Durchlassöffnungen.By forming such a passage 38, the total amount of circulation of the heat transfer medium in relation to the desired probe flow can be selected and adjusted. In addition, as a side effect results in a simple venting of two or more earth probes connected in series with their filling with a heat transfer medium. Conveniently, the passage 38 in this case connects the third and fourth ports 36, 37 at the upper ends of their passage openings.
Der Durchlass 38 wird von einer Öffnung einer Zwischenwand zwischen dem dritten Anschluss und dem vierten Anschluss gebildet. In dieser Öffnung kann zur Einstellung des Durchflusses ein Einsatz 54 vorhanden sein. Der Einsatz 54 kann beispielsweise eingeschraubt oder eingesteckt sein. Je nach Sondenart und Sondenlänge kann vor der Monta- ge des Sondenkopfes ein passender Einsatz 54 eingesetzt werden, wobei Einsätze 54 mit unterschiedlichen Durchlassquerschnitten (= Öffnungsquerschnittsflächen) vorhanden sind. Statt dessen könnte beispielsweise auch ein fix montierter Durchlass mit einstellbarer Öffnungsquerschnittsfläche vorhanden sein.The passage 38 is formed by an opening of an intermediate wall between the third port and the fourth port. In this opening, an insert 54 may be present to adjust the flow. The insert 54 may for example be screwed or plugged. Depending on the type of probe and probe length, a suitable insert 54 can be used prior to assembly of the probe head, with inserts 54 having different passage cross sections (= opening cross-sectional areas) being present. Instead, for example, a fixed mounted passage with adjustable opening cross-sectional area could be present.
Die Steckverbindungen 9, 10 (Fig. 1) zwischen den Leitungsstücken 6, 7, 8 sind vorzugsweise in der gleichen Weise wie die Steckverbindungen zwischen der Zuführ- bzw. Abführleitung und dem dritten bzw. vierten Anschluss 36, 37 des Sondenkopfes 14 ausgebildet. Ein jeweiliges Leitungsstück 2 - 8 weist somit am einen Ende ein Steckerteil und am anderen Ende ein Buchsenteil der Steckverbindung auf.The plug connections 9, 10 (FIG. 1) between the line pieces 6, 7, 8 are preferably formed in the same way as the plug connections between the feed and discharge line and the third and fourth connection 36, 37 of the probe head 14. A respective line piece 2 - 8 thus has at one end a plug part and at the other end a socket part of the connector.
Denkbar und möglich wäre beispielsweise auch eine steckbare Verbindung der Leitungsstücke 2 - 8 über ein dazwischenliegendes Kupplungsstück. In diesem Fall könnten die Leitungsstücke 2 - 8 an beiden Enden in der gleichen Weise ausgebildet sein, also beidseitig als Steckerteil oder beidseitig als Buchsenteil der Steckverbindung, und das Kupp- lungsstück könnte beidseitig das entsprechende Gegenstück der Steckverbindung bilden. Die Verbindung mit den dritten und vierten Anschlüssen 36, 37 des Sondenkopfes 14 würde in diesem Fall ebenfalls jeweils über ein Kupplungsstück erfolgen.Conceivable and possible, for example, would be a plug-in connection of the pipe sections 2 - 8 via an intermediate coupling piece. In this case, the line sections 2-8 could be formed at both ends in the same way, so on both sides as a plug part or both sides as a female part of the connector, and the coupling piece could form on both sides of the corresponding counterpart of the connector. The connection to the third and fourth terminals 36, 37 of the probe head 14 would also be made in this case via a coupling piece.
In den Fig. 7 und 8 ist eine gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ausgebildete Erd- sonde 1 mit einem aufgesteckten Sondenkopf 14 dargestellt. Diese Erdsonde 1 umfasst hier zwei zusammengesteckte Sondenmodule 11 gleicher Länge. Natürlich könnten auch Sondenmodule 11 unterschiedlicher Länge und/oder eine andere Anzahl von Sondenmodulen 11 vorhanden sein. Der Unterschied zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Erdsonde 1 ohne ein Außenrohr und eine zwischen dem Außenrohr und dem Leitungssystem eingefüllte Ausgussmasse ausgebildet ist. Die einzelnen Sondenmodule 11 und das Fußstück 13 sind somit ohne Außenrohrstücke und dazwischen gefüllte Ausgussmasse ausgebildet. Diese Ausbildung der Erdsonde 1 eignet sich bei- spielsweise zum Einsetzen in ein ins Erdreich eingebrachtes Loch, welches beispielsweise durch Bohren, Rammen, Verdrängen, durch ein Spülverfahren oder aus Kombinationen hiervon hergestellt wurde, wobei nach der Einbringung der Erdsonde in den Zwischenraum zwischen Erdloch und Erdsonde eine Ausgussmasse eingefüllt wird. Ebenso kann die Erdsonde in einen Hohlraum eines in die Erde eingebrachten Teils eingesetzt werden, bei- spielsweise eines, insbesondere durch Einrammen oder Einvibrieren, abgeteuften Stahlrohrs oder Betonrohrs oder eines Piloten oder Fundaments.FIGS. 7 and 8 show a ground probe 1 designed in accordance with a further exemplary embodiment with an attached probe head 14. This ground probe 1 here comprises two plugged-together probe modules 11 of equal length. Of course, probe modules 11 of different lengths and / or a different number of probe modules 11 could also be present. The difference to the previously described embodiment consists in that the ground probe 1 is formed without an outer tube and a filling compound filled between the outer tube and the conduit system. The individual probe modules 11 and the foot piece 13 are thus formed without outer tube pieces and pouring compound filled in between. This embodiment of the ground probe 1 is suitable, for example, for insertion into a hole introduced into the ground, which has been produced, for example, by drilling, ramming, displacing, by a flushing method or combinations thereof, wherein after the introduction of the ground probe into the space between the ground hole and Erdsonde a pouring mass is filled. Likewise, the geothermal probe can be inserted into a cavity of a part introduced into the earth, for example a steel pipe or concrete pipe, or a pilot or foundation, which has been sunk off, in particular by ramming or vibrating.
Der Zwischenraum zwischen der Erdsonde und dem die Erdsonde aufnehmenden Teil wird gleichfalls mit einer Ausgussmasse ausgegossen. Weiters ist eine Einbringung in Ortbeton während seines flüssigen Zustandes möglich.The space between the ground probe and the earth probe receiving part is also poured with a pouring mass. Furthermore, incorporation into in-situ concrete during its liquid state is possible.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird im Folgenden anhand der Fig. 9 bis 14 erläutert. Für zu den vorherigen Ausführungsbeispielen analoge Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Erdsonde ist hier als sogenannte U-Sonde mit nebeneinander verlaufender Hin- und Rückleitung ausgebildet. Ein Sondenmodul 11 ist in Fig. 9 und 10 darge- stellt. Das Sondenmodul umfasst nebeneinanderliegende Rohrstücke, die Abschnitte 15, 16 der Hin- und Rückleitung bilden. Die Rohrstücke sind beispielsweise wie dargestellt als Wellrohre ausgebildet, könnten aber auch in anderer Form ausgebildet sein, beispielsweise in Form von Glattrohren oder in anderer Weise strukturierten Rohren, beispielsweise Rohren mit nach außen und/oder innen abstehenden Noppen.Another embodiment will be explained below with reference to FIGS. 9 to 14. For parts analogous to the previous embodiments, the same reference numerals are used. The geothermal probe is designed here as a so-called U-probe with side-by-side forward and return lines. A probe module 11 is shown in FIGS. 9 and 10. The probe module comprises adjacent pipe sections which form sections 15, 16 of the forward and return lines. The pipe sections, for example, as shown formed as corrugated pipes, but could also be formed in a different form, for example in the form of smooth tubes or otherwise structured pipes, such as pipes with outwardly and / or inside projecting nubs.
Die Abschnitte 15, 16 der Hin- und Rückleitung werden von einem Außenrohrstück 17 aufgenommen. Das Außenrohrstück 17 überragt hier die Abschnitte 15, 16 an ihren beiden Enden, dies hängt aber von der Ausbildung der weiter unten beschriebenen Steckverbindung ab, die auch in anderer Weise ausgebildet werden könnte, beispielsweise in analo- ger Weise wie für die äußeren Rohrstücke des koaxialen Leitungssystems der zuvor beschriebenen Ausführungsformen.The sections 15, 16 of the forward and return lines are received by an outer tube piece 17. The outer tube piece 17 projects beyond the sections 15, 16 at its two ends, but this depends on the configuration of the connector described below, which could also be formed in other ways, for example in an analogous manner as for the outer tube pieces of the coaxial Line system of the embodiments described above.
Der Zwischenraum zwischen den Abschnitten 15, 16 und dem Außenrohrstück 17 ist zumindest über einen Großteil seiner Länge mit einer Ausgussmasse 19 befüllt, die in der gleichen Weise wie bereits beschrieben ausgebildet sein kann.The space between the sections 15, 16 and the outer tube piece 17 is filled at least over a major part of its length with a pouring mass 19, which may be formed in the same manner as already described.
Zur flexiblen Ausbildung von Erdsonden unterschiedlicher Länge sind günstigerweise e- benso unterschiedliche Längen von Sondenmodulen 11 vorhanden.For flexible formation of geothermal probes of different lengths e- benso different lengths of probe modules 11 are available.
Die Sondenmodule 11 können durch Steckverbindungen miteinander verbunden werden, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Zur Verbindung der Abschnitte 15, 16 von zwei Sondenmodulen 11 dienen hier von Rohrstücken gebildete Kupplungsstücke 39, welche vorzugsweise für die Verbindung der Abschnitte 15 und für die Verbindung der Abschnitte 16 in gleicher weise ausgebildet sind. Ein jeweiliges Kupplungsstück 39 ist vorzugsweise mit seinem oberen Ende mit dem Abschnitt 15 bzw. dem Abschnitt 16 des oberen Sondenmoduls 11 durch eine Steckverbindung verbindbar und mit seinem unteren Ende mit dem Abschnitt 15 bzw. dem Abschnitt 16 des unteren Sondenmoduls 11 durch eine Steckverbindung verbindbar. Alle Steckverbindungen sind vorzugsweise in der gleichen Weise ausgeführt.The probe modules 11 can be connected to one another by plug connections, as shown in FIG. 11. To connect the sections 15, 16 of two probe modules 11 are here used by pieces of pipe couplings 39, which are preferably formed for the connection of the sections 15 and 16 for the connection of the sections in the same way. A respective coupling piece 39 is preferably connectable with its upper end to the portion 15 and the portion 16 of the upper probe module 11 by a plug connection and connectable at its lower end to the portion 15 and the portion 16 of the lower probe module 11 by a plug connection. All connections are preferably made in the same way.
Beispielsweise wird eine solche Steckverbindung wie dargestellt dadurch ausgebildet, dass die Abschnitte 15, 16 mit Endstücken 40 versehen sind, die Rastzungen mit nach innen ragenden Rastnasen 41 aufweisen. In Umfangsrichtung sind mindestens zwei solche Rastzungen vorhanden, die durch Schlitze freigestellt sind, um eine federelastische Ausbildung zu erreichen. Gegenüber dem Ende des Schlitzes weiter in Richtung zur Mitte des Abschnitts 15 bzw. 16 liegend ist eine Dichtfläche zur Anlage einer auf dem jeweiligenFor example, such a connector is formed as shown by the fact that the sections 15, 16 are provided with end pieces 40, the locking tongues having inwardly projecting locking lugs 41. In the circumferential direction, at least two such locking tongues are present, which are released by slots in order to achieve a resilient design. Opposite the end of the slot further in the direction of the center of the section 15 or 16 lying is a sealing surface to rest one on the respective
Endabschnitts des Kupplungsstücks 39 angeordneten Dichtung 42 ausgebildet. Das Kupplungsstück 39 weist weiters im jeweiligen Endabschnitt eine, beispielsweise von einer Ringnut, ausgebildete Rastvertiefung für den Eingriff der Rastnasen 41 auf.End portion of the coupling piece 39 arranged seal 42 is formed. The coupling piece 39 further has in the respective end portion a, for example, by an annular groove, formed locking recess for the engagement of the locking lugs 41.
Zur Verbindung der Außen rohrstücke 17 von zwei zusammengesteckten Sondenmodulen 11 dient ein Kupplungsstück 43, welches beispielsweise aus stahlverstärktem Kunststoff ausgebildet ist. Das Kupplungsstück 43 kann in die Enden der Außenrohrstücke 17 der zu verbindenden Sondenmodule 11 eingesteckt werden. Die Einstecktiefe kann durch Anschläge 44, 45 begrenzt sein. Das Kupplungsstück 43 besitzt durchgehende Kanäle zum Durchtritt der Kupplungsstücke 39.To connect the outer pipe pieces 17 of two assembled probe modules 11 is a coupling piece 43, which is formed for example of steel-reinforced plastic. The coupling piece 43 can be inserted into the ends of the outer pipe pieces 17 of the probe modules 11 to be connected. The insertion depth may be limited by stops 44, 45. The coupling piece 43 has through channels for the passage of the coupling pieces 39.
Das Kupplungsstück 43 bildet somit Steckverbindungen mit den Außenrohrstücken 17 der beiden zu verbindenden Sondenmodule 11 aus, wobei es die Außenrohrstücke 17 zueinander zentriert. Im miteinander verbundenen Zustand liegen die Enden der Außenrohrstü- cke 17 aufeinander auf.The coupling piece 43 thus forms plug-in connections with the outer tube pieces 17 of the two probe modules 11 to be connected, wherein the outer tube pieces 17 are centered relative to one another. In the connected state, the ends of the outer tube pieces 17 rest on one another.
Die Steckverbindungen zur Verbindung der Abschnitte 15, 16 und der Außenrohrstücke 17 könnten auch in einer anderen Weise als dargestellt ausgebildet sein. Beispielsweise könnten die Abschnitte 15, 16 und/oder die Außenrohrstücke 17 auch direkt, ohne Zuhil- fenahme von Kupplungsstücken 39, 43 durch Steckverbindungen verbunden sein. Günstigerweise ist jedenfalls zumindest eine der Steckverbindungen, vorzugsweise eine jeweilige Steckverbindung für die Abschnitte 15, 16, als die beiden durch die Steckverbindung miteinander verbundenen Teile im geschlossenen Zustand formschlüssig miteinander verbindende Rastverbindung ausgebildet.The connectors for connecting the sections 15, 16 and the outer tube pieces 17 could also be formed in a different manner than shown. For example, the sections 15, 16 and / or the outer tube pieces 17 could also be connected directly by plug connections without the aid of coupling pieces 39, 43. Conveniently, at least one of the connectors, preferably a respective connector for the sections 15, 16, as the two parts interconnected by the connector in the closed state form-locking interconnected latching connection is formed.
Das in Fig. 13 dargestellte Fußstück 13 ist hier von einem bogenförmigen Rohrstück gebildet, welches mit seinem einen Ende mit dem Abschnitt 15 der Hinleitung und mit seinem anderen Ende mit dem Abschnitt 16 der Rückleitung des Sondenmoduls 11 durch eine jeweilige Steckverbindung verbunden ist. Die Steckverbindungen sind in der gleichen Weise wie die Steckverbindungen der Kupplungsstücke 39 mit den Abschnitten 15 bzw. 16 beim Verbinden von zwei Sondenmodulen 11 ausgebildet, also vorzugsweise wiederum im geschlossenen Zustand formschlüssig verrastet.The foot piece 13 shown in Fig. 13 is here formed by an arcuate pipe section, which with its one end to the portion 15 of the forward line and at its other end to the portion 16 of the return line of the probe module 11 by a respective connector is connected. The connectors are formed in the same manner as the connectors of the coupling pieces 39 with the sections 15 and 16 when connecting two probe modules 11, so preferably in turn positively locked in the closed state.
Statt dessen könnte das Fußstück 13 beispielsweise von einem Topf mit zwei Anschlussstutzen gebildet werden, die über solche Steckverbindungen mit den Abschnitten 15, 16 verbindbar sind.Instead, the foot piece 13 could be formed for example by a pot with two connecting pieces, which are connectable via such connectors to the sections 15, 16.
Das Außenrohrstück des untersten Sondenmoduls 11 ragt hier über das Fußstück 13 hinaus nach unten. Endseitig ist ein beispielsweise plattenförmig ausgebildetes Rammstück 33 mit dem Außenrohrstück 17 verbunden, um die Erdsonde 1 in den Boden einzurammen bzw. einzuvibrieren. Das Rammstück 33 kann nach unten hin auch eine pyramidenförmige oder spitze Ausformung haben.The outer tube piece of the lowermost probe module 11 protrudes down beyond the foot piece 13. At the end, for example, a plate-shaped ramming piece 33 is connected to the outer tube piece 17 to einzurammen or feed the ground probe 1 in the ground. The ramming piece 33 may also have a pyramidal or pointed shape downwards.
In Fig. 14 ist ein mit dem obersten Sondenmodul 11 verbundener Sondenkopf 14 dargestellt. Der erste und zweite Anschluss 34, 35 zur Verbindung mit den Abschnitten 15, 16 der Hin- und Rückleitung werden von Rohrstücken gebildet, deren Endabschnitte in der gleichen Weise wie die Endabschnitte der Kupplungsstücke 39 ausgebildet sind, um Steckverbindungen mit den Abschnitten 15, 16 zu bilden.FIG. 14 shows a probe head 14 connected to the uppermost probe module 11. The first and second ports 34, 35 for connection to the sections 15, 16 of the forward and return lines are formed by pieces of pipe whose end portions are formed in the same manner as the end portions of the coupling pieces 39 to plug-in connections with the sections 15, 16 form.
Die dritten und vierten Anschlüsse 36, 37 sind in der bereits anhand Fig. 6 beschriebenen Weise ausgebildet. Wie ebenfalls bereits beschrieben, ist zwischen dem dritten und vierten Anschluss 36, 37 ein Durchlass 38 vorhanden, der als Öffnung in einer Trennwand 46 ausgebildet ist und die bereits beschriebenen Funktionen hat, wie die Wahl des Sondendurchflusses und die Entlüftung.The third and fourth terminals 36, 37 are formed in the manner already described with reference to FIG. 6. As also already described, between the third and fourth ports 36, 37 there is a passage 38 which is formed as an opening in a partition wall 46 and which has functions already described, such as the choice of probe flow and venting.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Erdsonde mit einem aufgesteckten Sondenkopf ist in Fig. 15 dargestellt. Im Unterschied zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel weist diese Erdsonde kein außerhalb der Hin- und Rückleitung liegendes Außenrohr auf. Die Erdsonde dient analog wie die in den Fig. 7 und 8 dargestellte Erdsonde zum Einbringen in eine bereits vorhandene, lochförmige Öffnung, vgl. die im Zusammenhang mit den Fig. 7 und 8 beschriebenen Anwendungsarten.Another embodiment of a ground probe with a plugged-on probe head is shown in FIG. In contrast to the previously described embodiment, this geothermal probe has no external pipe lying outside the forward and return line. The ground probe is analogous to the earth probe shown in FIGS. 7 and 8 for insertion into an existing, hole-shaped opening, see. the types of applications described in connection with FIGS. 7 and 8.
Die Sondenmodule 11 sind hier in Form von Leitungsstücken ausgebildet, die jeweils entweder einen Abschnitt 15 der Hinleitung der Erdsonde oder einen Abschnitt 16 der Rückleitung der Erdsonde ausbilden können. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Hinleitung und die Rückleitung jeweils zwei Sondenmodule 11 gleicher Länge auf. Natürlich können zur Anpassung der Länge der Erdsonde wie bereits beschrieben Sondenmo- dule 11 unterschiedlicher Länge eingesetzt werden und/oder es kann eine andere (grad- zahlige) Anzahl von Sondenmodulen für das Erreichen der gewünschten Länge vorgesehen werden. Die Steckverbindungen zwischen den Sondenmodulen 11 sind in Fig. 15 nicht im Einzelnen dargestellt. Beispielsweise könnte ein jeweiliges Sondenmodul 11 am einen Ende eine Ausbildung wie die Abschnitte 15, 16 des anhand der Fig. 9 bis 14 beschriebenen Ausführungsbeispiels und am andern Ende eine Ausbildung wie die Kupplungsstücke 39 dieses zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels aufweisen.The probe modules 11 are here in the form of line pieces, which can form either a portion 15 of the forwarding of the ground probe or a portion 16 of the return of the probe. In the exemplary embodiment shown, the forward line and the return line each have two probe modules 11 of the same length. Of course, probe modules 11 of different lengths can be used to adjust the length of the ground probe as already described, and / or a different (even number) number of probe modules can be provided for achieving the desired length. The connections between the probe modules 11 are not shown in detail in FIG. 15. For example, a respective probe module 11 at one end could have a design such as the sections 15, 16 of the embodiment described with reference to FIGS. 9 to 14 and at the other end a construction such as the coupling pieces 39 of this embodiment described above.
Das unterste Sondenmodul 11, das einen Abschnitt der Hinleitung 15 bildet, und das unterste Sondenmodul 11, das einen Abschnitt der Rückleitung 16 bildet, sind durch ein Fußstück 13 miteinander verbunden, wodurch die Hin- und Rückleitung der Erdsonde 1 mit- einander verbunden werden. Die Verbindung des Fußstücks 13 mit den Sondenmodulen 11 erfolgt über Steckverbindungen, die in der gleichen Weise wie die Steckverbindungen zwischen den Sondenmodulen 11 ausgebildet sind.The lowermost probe module 11, which forms a section of the outfeed line 15, and the lowermost probe module 11, which forms a section of the return line 16, are connected to one another by a foot piece 13, whereby the forward and return lines of the ground probe 1 are connected to one another. The connection of the foot piece 13 with the probe modules 11 via plug connections, which are formed in the same manner as the connections between the probe modules 11.
Das obere Ende des Sondenmoduls 11 , welches den obersten Abschnitt 15 der Hinleitung bildet und das obere Ende des Sondenmoduls 11 , welches den obersten Abschnitt 16 der Rückleitung bildet, sind mit ersten und zweiten Anschlüssen 34, 35 eines Sondenkopfes 14 verbunden. Hierbei werden Steckverbindungen in der gleichen Weise wie die Steckverbindungen zwischen Sondenmodulen 11 ausgebildet.The upper end of the probe module 11, which forms the uppermost portion 15 of the forward line, and the upper end of the probe module 11, which forms the uppermost portion 16 of the return line, are connected to first and second terminals 34, 35 of a probe head 14. In this case, plug connections are formed in the same way as the plug connections between probe modules 11.
Der Sondenkopf 14 besitzt weiters dritte und vierte Anschlüsse zur Ausbildung von Steckverbindungen mit einer Zuführ- und einer Abführleitung. Der dritte und vierte Anschluss 36, 37 sind in der bereits beschriebenen Weise über einen Durchlass 38 miteinander verbunden.The probe head 14 further has third and fourth ports for forming connectors with a supply and a discharge line. The third and fourth ports 36, 37 are connected together via a passage 38 in the manner already described.
Fig. 16 zeigt einen oberen Abschnitt einer, beispielsweise in Form einer U-Sonde, ausgebildeten Erdsonde mit aufgestecktem Sondenkopf, an den Leitungsstücke 5, 6, 7 zur Ausbildung von Zu- und Abführleitungen angesteckt sind. Die Verbindung des Sondenkopfes 14 mit der Erdsonde 1 ist nur schematisch dargestellt, kann aber beispielsweise gleich wie in Fig. 14 dargestellt ausgebildet sein. Die Steckverbindungen zwischen den Leitungsstü- cken 5, 6 und den dritten und vierten Anschlüssen 36, 37 des Sondenkopfes 14 sind ebenfalls in der gleichen Weise in Form von Rastverbindungen ausgebildet. Die gleichen Steckverbindungen sind auch zwischen einzelnen Leitungsstücken 6, 7 ausgebildet, wobei die Zu- und/oder Abführleitung zur bzw. von der Erdsonde 1 aus mehreren zusammengesteckten Leitungsstücken 5 - 7 ausgebildet ist.FIG. 16 shows an upper section of a ground probe, for example in the form of a U-shaped probe, with a probe head attached, to which line sections 5, 6, 7 are plugged to form supply and discharge lines. The connection of the probe head 14 with the ground probe 1 is shown only schematically, but may for example be formed the same as shown in Fig. 14. The plug connections between the conductor pieces 5, 6 and the third and fourth terminals 36, 37 of the probe head 14 are likewise designed in the same way in the form of latching connections. The same connectors are also formed between individual line sections 6, 7, wherein the supply and / or discharge line to or from the ground probe 1 from a plurality of mated line sections 5 - 7 is formed.
Die Leitungsstücke 5 - 7 sind in Form von Wellrohren ausgebildet. Sie besitzen dadurch trotz einer guten Biegbarkeit eine ausreichende Stabilität gegenüber dem auf sie einwirkenden Erddruck. Es können beispielsweise die gleichen Wellrohre, an denen am einen Ende ein Steckerteil und am anderen Ende ein Buchsenteil der Steckverbindung ange- bracht ist, als Leitungsstück der Zu- und Abführleitung zur bzw. von der Erdsonde 1 und als Abschnitt 15, 16 der Hin- und Rückleitung der Erdsonde eingesetzt werden. Zur Verbindung von Leitungsstücken 3 - 5 untereinander und zur Verbindung von Leitungsstücken 3 - 5 mit den dritten und vierten Anschlüssen 36, 37 des Sondenkopfs 14 können wiederum auch Kupplungsstücke eingesetzt werden, deren Enden mit den zu verbindenden Teilen zusammengesteckt werden. Die Leitungsstücke 5 - 7 könnten in diesem Fall an beiden Enden ein gleich ausgebildetes Steckverbinderteil aufweisen.The pipe sections 5-7 are formed in the form of corrugated pipes. Despite their good bendability, they have sufficient stability against the earth pressure acting on them. For example, the same corrugated pipes, to which a plug part is attached at one end and a socket part of the plug connection at the other end, can be used as a line piece of the supply and discharge line to or from the ground probe 1 and as a section 15, 16 and return of the geothermal probe are used. For connection of pipe sections 3 - 5 with each other and for connecting line sections 3 - 5 with the third and fourth terminals 36, 37 of the probe head 14, in turn, couplings can be used, the ends of which are mated with the parts to be joined. The line pieces 5 - 7 could have in this case at both ends an identically designed connector part.
Ein Sondenmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform wird im Folgenden anhand der Fig. 17 bis 19 erläutert. Der Unterschied zu dem anhand der Fig. 2 bis 4 erläuterten Sondenmodul besteht darin, dass als Außenrohrstück 47 ein Stahlbetonrohr eingesetzt wird, welches an den Abschnitt 16 der Rückleitung bildenden äußeren Rohrstück des Abschnitts des Leitungssystems des Sondenmoduls 11 angrenzt. Hierzu wird ein aus Betonstahl 48, 49 ausgebildeter Korb, der das äußere Rohrstück des Leitungssystems umgibt, in einer rohr- förmigen Schalung mit Beton ausgegossen. Die in Längsrichtung sich erstreckenden stab- förmigen Betonstahlteile 48 erstrecken sich über den mit Beton ausgegossenen Bereich hinaus und an ihren Enden ist jeweils ein Rohrstutzen 50 aus Stahl angeschweißt. Zum Verbinden von zwei Sondenmodulen 1 1 werden Kupplungsstücke 51 , 52 verwendet, die mit ihren beiden Enden mit den zu verbindenden Abschnitten 15, 16 der Hin- bzw. Rückleitung zusammengesteckt werden. Das mit den äußeren Rohrstücken zusammengesteckte Kupplungsstück 52 ist mit diesen verrastet und durch eine jeweilige Dichtung 24 druckfest abgedichtet.A probe module according to a further embodiment is explained below with reference to FIGS. 17 to 19. The difference from the probe module explained with reference to FIGS. 2 to 4 is that a reinforced concrete tube is used as the outer tube piece 47, which adjoins the outer tube piece of the section of the conduit system of the probe module 11 forming the portion 16 of the return line. For this purpose, a basket made of reinforcing steel 48, 49, which surrounds the outer pipe section of the pipe system, is poured out with concrete in a tubular formwork. The longitudinally extending rod-shaped reinforcing steel parts 48 extend beyond the concrete-poured area and at their ends a pipe socket 50 is welded in each case made of steel. For connecting two probe modules 1 1 coupling pieces 51, 52 are used, which are plugged together at both ends with the sections 15, 16 of the forward and return lines to be joined. The mating with the outer pipe pieces coupling piece 52 is locked with these and sealed by a respective seal 24 pressure-resistant.
Die stirnseitigen Enden der Sondenmodule nach Fig. 17, 18, 19 mit den Rohrstutzen 50 aus Stahl werden beim Zusammenstecken durch eine Stahlmuffe 53 verbunden und zueinander zentriert.The front ends of the probe modules of FIG. 17, 18, 19 with the pipe socket 50 made of steel are connected when mated by a steel sleeve 53 and centered to each other.
Die Fließrichtung des Wärmeträgermediums wurde bei den Sondenmodulen mit koaxialem Aufbau so beschrieben, dass die Hinleitung durch das Innenrohr und die Rückleitung durch das Außenrohr erfolgt. Es versteht sich von selbst, dass die Fließrichtung für das Wärmeträgermedium auch in umgekehrter Richtung erfolgen kann.The flow direction of the heat transfer medium has been described in the case of the probe modules with a coaxial structure so that the forward line through the inner tube and the return line through the outer tube takes place. It goes without saying that the flow direction for the heat transfer medium can also take place in the reverse direction.
Anstelle der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Steckverbindungen könnten auch andere form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen eingesetzt werden, beispielsweise Schraubverbindungen.Instead of the connectors described in the embodiments, other positive and / or non-positive connections could be used, for example, screw.
Wenn im Rahmen dieser Schrift von einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung die Rede ist, so könnte eine solche auch als form- und/oder kraftschlüssige Kupplung bezeichnet werden. Eine solche Verbindung bzw. Kupplung kann nach dem Schließen wieder lösbar (trennbar) oder, beispielsweise durch Rastelemente, unlösbar sein. Weiters kann die Verbindung bzw. Kupplung werkzeuglos schließbar ausgebildet sein. L e g e n d e zu den Hinweisziffern:If in the context of this document of a positive and / or non-positive connection is mentioned, such could also be referred to as a positive and / or non-positive coupling. Such a connection or coupling can be releasably (separable) after closing or, for example by latching elements, insoluble. Furthermore, the connection or coupling can be formed without tools closable. L egende to the reference numbers:
1 Erdsonde 26 Hülse1 ground probe 26 sleeve
2 Leitungsstück2 line piece
3 Leitungsstück 28 Anschlag3 line piece 28 stop
4 Leitungsstück 29 Rohrstutzen4 pipe section 29 pipe socket
5 Leitungsstück 30 Rohstück5 pipe section 30 blank
6 Leitungsstück 31 Deckel6 pipe section 31 cover
7 Leitungsstück 32 Außenrohrstück7 line piece 32 outer pipe piece
8 Leitungsstück 33 Rammstück8 pipe section 33 Rammstück
9 Steckverbindung 34 erster Anschluss9 connector 34 first connection
10 Steckverbindung 35 zweiter Anschluss10 plug connection 35 second connection
11 Sondenmodul 36 dritter Anschluss11 probe module 36 third connection
12 Sondenmodul 37 vierter Anschluss12 Probe module 37 fourth connection
13 Fußstück 38 Durchlass13 feet 38 passage
14 Sondenkopf 39 Kupplungsstück14 Probe head 39 Coupling piece
15 Abschnitt 40 Endstück15 Section 40 Tail
16 Abschnitt 41 Rastnase16 Section 41 Latch
17 Außenrohrstück 42 Dichtung17 outer pipe section 42 gasket
18 Zwischenraum 43 Kupplungsstück18 gap 43 coupling piece
19 Ausgussmasse 44 Anschlag19 pouring mass 44 stop
20 Noppe 45 Anschlag20 knob 45 stop
21 Leiste 46 Trennwand21 Bar 46 Partition
22 Rohrstutzen 47 Außenrohrstück22 pipe socket 47 outer pipe piece
23 Steckerteil 48 Betonstahl23 Plug part 48 Reinforcing steel
24 Dichtung 49 Betonstahl24 Seal 49 Reinforcing steel
25 Rastzunge 50 Rohrstutzen25 latching tongue 50 pipe socket
51 Kupplungsstück51 coupling piece
52 Kupplungsstück52 coupling piece
53 Stahlmuffe53 steel sleeve
54 Einsatz 54 use

Claims

Patentansprüche: claims:
1. System zur Ausbildung von Erdsonden (1 ) zur Aufnahme von thermischer Energie aus dem Erdreich und/oder zur Abgabe von thermischer Energie an das Erdreich, welche ein Leitungssystem mit einer Hin- und einer Rückleitung aufweisen, die am unteren Ende der Erdsonde (1) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das System Sondenmodule (11, 12), von denen jeweils ein Abschnitt (15, 16) der Hin- und/oder Rückleitung der Erdsonde (1) ausgebildet wird und die durch mindestens eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung, miteinander verbindbar sind, und ein Fußstück (13) umfasst, das einen die Hin- mit der Rückleitung verbindenden Abschnitt des Leitungssystems der Erdsonde (1) ausbildet und das mit den Sondenmodulen (11 , 12) mittels mindestens einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung, verbindbar ist.1. A system for forming geothermal probes (1) for absorbing thermal energy from the ground and / or for the delivery of thermal energy to the ground, which have a line system with a forward and a return line at the lower end of the ground probe (1 ) are interconnected, characterized in that the system probe modules (11, 12), of which in each case a portion (15, 16) of the forward and / or return line of the ground probe (1) is formed and by at least one form / or force-fit connection, preferably plug-in connection, are connectable to each other, and a foot piece (13) which forms a connecting the back with the return portion of the line system of the ground probe (1) and with the probe modules (11, 12) by means of at least a positive and / or non-positive connection, preferably plug connection, is connectable.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das System Sondenmodule (11, 12) unterschiedlicher Länge umfasst.2. System according to claim 1, characterized in that the system comprises probe modules (11, 12) of different lengths.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliges Sondenmodul (1) sowohl einen Abschnitt (15) der Hin- als auch einen Abschnitt (16) der Rückleitung der Erdsonde (1) ausbildet, wobei im verbundenen Zustand von zwei Sondenmodulen (11, 12) die Abschnitte (15) der Hinleitung und/oder die Abschnitte (16) der Rückleitung durch form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen, vorzugsweise3. System according to claim 1 or 2, characterized in that a respective probe module (1) both a portion (15) of the outgoing and a portion (16) of the return line of the ground probe (1) is formed, wherein in the connected state of two Probe modules (11, 12) the portions (15) of the outgoing line and / or the portions (16) of the return line by positive and / or non-positive connections, preferably
Steckverbindungen, verbunden sind.Plug connections are connected.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (15, 16) der Hin- und Rückleitung eine ineinanderliegende, vorzugsweise ko- axiale Anordnung aufweisen.4. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sections (15, 16) of the forward and return line have a nested, preferably coaxial arrangement.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (15, 16) der Hin- und/oder Rückleitung von zwei Sondenmodulen (11, 12) zur Ausbildung einer Steckverbindung direkt zusammensteckbar sind.5. System according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sections (15, 16) of the forward and / or return line of two probe modules (11, 12) for forming a plug connection are directly plugged together.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (15, 16) der Hin- und/oder Rückleitung von zwei Sondenmodulen durch ein Kupplungsstück (39) miteinander verbindbar sind, welches mit den Abschnitten (15) der Hinleitung bzw. mit den Abschnitten (16) der Rückleitung der beiden Sondenmodule (11 , 12) zusammensteckbar ist.6. System according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sections (15, 16) of the forward and / or return line of two probe modules by a coupling piece (39) are connectable to each other, which with the sections (15) of Hinleitung or with the sections (16) of the return line of the two probe modules (11, 12) can be plugged together.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hin- und Rückleitung der Erdsonde (1) nebeneinander verlaufen. 7. System according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outward and return line of the ground probe (1) run side by side.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondenmodule (11 , 12) ein Außenrohrstück (17) aufweisen, innerhalb von dem ein Abschnitt des Leitungssystems der Erdsonde (1) aufgenommen ist, welcher Rohrstücke umfasst, von denen Abschnitte (15, 16) der Hin- und Rückleitung gebildet werden.8. System according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the probe modules (11, 12) have an outer tube piece (17), within which a portion of the conduit system of the ground probe (1) is accommodated, which tube pieces, of which Sections (15, 16) of the forward and return line are formed.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenrohrstücke (17) von zwei Sondenmodulen (11, 12) durch mindestens eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung, miteinander verbindbar sind.9. System according to claim 8, characterized in that the outer tube pieces (17) of two probe modules (11, 12) by at least one positive and / or non-positive connection, preferably plug-in connection, are connectable to each other.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch sowohl die Hin- als auch die Rückleitung durch mindestens eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung, miteinander verbindbar sind.10. System according to claim 9, characterized in that both the forward and the return line by at least one positive and / or non-positive connection, preferably plug-in connection, are connectable to each other.
11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verbindung von zwei Sondenmodulen (11 , 12) ein am einen Ende des Außenrohrstücks (17) eines jeweiligen Sondenmoduls (11, 12) angebrachter Rohrstutzen (29) in das andere Ende des mit diesem Sondenmodul (11, 12) zu verbindenden Sondenmoduls (11 , 12) einsteckbar ist.11. System according to claim 9 or 10, characterized in that in the connection of two probe modules (11, 12) at one end of the outer tube piece (17) of a respective probe module (11, 12) mounted pipe socket (29) in the other end of the probe module (11, 12) to be connected to this probe module (11, 12) can be inserted.
12. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungsstück (43) vorhanden ist, welches in die beiden Enden der Außenrohrstücke (17) der zu verbindenden Sondenmodule (11, 12) einsteckbar ist.12. System according to claim 9 or 10, characterized in that a coupling piece (43) is present, which in the two ends of the outer pipe pieces (17) of the probe modules to be connected (11, 12) can be inserted.
13. System nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenraum (18) zwischen dem Außenrohrstück (17) eines jeweiligen Sondenmoduls (11, 12) und dem Leitungssystem des Sondenmoduls (1 1 , 12) zumindest über einen Großteil seiner Längserstreckung mit einer, vorzugsweise zementgebundenen, Ausgussmasse (19) befüllt ist.13. System according to any one of claims 8 to 12, characterized in that a gap (18) between the outer tube piece (17) of a respective probe module (11, 12) and the conduit system of the probe module (1 1, 12) over at least a majority of its Longitudinal extent with a, preferably cement-bonded, pouring mass (19) is filled.
14. System nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Fußstück (13) ein Außenrohrstück (32) aufweist, innerhalb von dem der Abschnitt des Leitungssystems der Erdsonde (1) angeordnet ist, von dem die Hinleitung der Erdsonde mit der Rückleitung der Erdsonde verbindbar ist.14. System according to any one of claims 8 to 13, characterized in that the foot piece (13) has an outer tube piece (32), within which the portion of the conduit system of the ground probe (1) is arranged, of which the forwarding of the ground probe with the Return of the ground probe is connectable.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im verbundenen Zustand des Fußstücks (13) mit einem Sondenmodul (11 , 12) das Außenrohrstück (32) des Fußstücks (13) mit dem Außenrohrstück (17) des Sondenmoduls (11 , 12) durch mindestens eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung, vorzugsweise Steckverbindung, verbunden ist.15. System according to claim 14, characterized in that in the connected state of the foot piece (13) with a probe module (11, 12) the outer tube piece (32) of the foot piece (13) with the outer tube piece (17) of the probe module (11, 12). by at least one positive and / or non-positive connection, preferably plug connection, is connected.
16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mit- einander verbundene Sondenmodule (11, 12) durch mindestens eine im geschlossenen16. System according to any one of claims 1 to 15, characterized in that two interconnected probe modules (11, 12) by at least one in the closed
Zustand verrastete Steckverbindung formschlüssig miteinander verbunden sind.Condition latched connector are positively connected together.
17. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ineinanderliegen- den, vorzugsweise koaxialen, Anordnung der Hin- und Rückleitung die Abschnitte (16) der Rückleitung der miteinander verbundenen Sondenmodule durch eine im geschlossenen Zustand verrastete Steckverbindung formschlüssig miteinander verbunden sind.17. System according to claim 16, characterized in that in an ineinanderliegen-, preferably coaxial, arrangement of the forward and return lines, the portions (16) of the return of the interconnected probe modules are positively connected to each other by a latched in the closed state connector.
18. System nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass Außenrohrstücke18. System according to claim 16 or 17, characterized in that outer pipe pieces
(17) von zwei miteinander verbundenen Sondenmodulen (11 , 12), innerhalb von denen ein jeweiliger Abschnitt des Leitungssystems der Erdsonde (1) aufgenommen ist, über eine im geschlossenen Zustand verrastete Steckverbindung formschlüssig miteinander verbunden sind.(17) of two interconnected probe modules (11, 12), within which a respective portion of the conduit system of the ground probe (1) is received, are positively connected to one another via a plug-in connection latched in the closed state.
19. System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit ei- nem Sondenmodul (11, 12) verbundenes Fußstück (13) mit dem Sondenmodul (11 , 12) durch mindestens eine im geschlossenen Zustand verrastete Steckverbindung formschlüssig verbunden ist.19. System according to claim 1, characterized in that a foot piece (13) connected to a probe module (11, 12) is positively connected to the probe module (11, 12) by at least one plug-in connection latched in the closed state ,
20. System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen Sondenkopf (14) umfasst, der erste und zweite Anschlüsse (34, 35) zur Ausbildung von form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen, mit der Hin- und Rückleitung der Erdsonde (1) und dritte und vierte Anschlüsse (36, 37) zur Ausbildung von form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen, mit der Zuführ- und Abführleitung zur und von der Erd- sonde (1) aufweist.20. System according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the system comprises a probe head (14), the first and second terminals (34, 35) for forming positive and / or non-positive connections, preferably connectors, with the Forward and return line of the ground probe (1) and third and fourth terminals (36, 37) for forming positive and / or non-positive connections, preferably plug-in connections, with the supply and discharge line to and from the earth probe (1) ,
21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenkopf (14) einen den dritten mit dem vierten Anschluss (36, 37) verbindenden Durchlass (38) aufweist, von dem ein Bypass gegenüber der Erdsonde (1) ausgebildet wird.21. System according to claim 20, characterized in that the probe head (14) has a third to the fourth terminal (36, 37) connecting passage (38) from which a bypass with respect to the ground probe (1) is formed.
22. Erdsondenanlage zur Aufnahme von thermischer Energie aus dem Erdreich und/oder zur Abgabe von thermischer Energie an das Erdreich, welche mindestens eine, insbesondere durch ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , ausgebildete Erdsonde, die ein Leitungssystem mit von einem Wärmeträgermedium durchströmbaren Hin- und Rückleitungen aufweist, und ein Verbindungsleitungssystem (2 - 10) aufweist, mittels dem das Wärmeträgermedium einer jeweiligen Erdsonde (1) über eine zu dieser Erdsonde (1) führende Zuführleitung zuführbar ist und über welches das Wärmeträgermedium von einer jeweiligen Erdsonde (1) über eine von dieser Erdsonde (1) wegführende Abführleitung abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführ- und Abführleitungen aus miteinander mittels form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen, verbindbaren Leitungsstücken (2 - 8) ausgebildet sind.22 Erdsondenanlage for receiving thermal energy from the ground and / or for the delivery of thermal energy to the soil, which at least one, in particular by a system according to one of claims 1 to 21, trained geothermal probe, which can be flowed through by a heat transfer medium a conduit system Having return lines, and a connecting line system (2-10), by means of which the heat transfer medium of a respective ground probe (1) via a supply to this probe (1) leading supply line is fed and via which the heat transfer medium from a respective ground probe (1) via one of this earth probe (1) leading away Discharge line is discharged, characterized in that the supply and discharge lines from each other by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors, connectable line pieces (2-8) are formed.
23. Erdsondenanlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Zuführ- und Abführleitungen mehrere mittels form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen (9, 10), miteinander verbundene Leitungsstücke (6 - 8) umfasst.23. Ground probe system according to claim 22, characterized in that at least one of the supply and discharge lines more by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors (9, 10), interconnected line pieces (6-8).
24. Erdsondenanlage nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführ- und Abführleitungen mittels form- und/oder kraftschlüssigen Verbindungen, vorzugsweise Steckverbindungen (9, 10), verbindbare Leitungsstücke (2 - 8) unterschiedlicher Längen umfassen.24. Ground probe system according to claim 22 or 23, characterized in that the supply and discharge lines by means of positive and / or non-positive connections, preferably connectors (9, 10), connectable line pieces (2-8) of different lengths.
25. Erdsondenanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsstücke (2 - 8) auch als Sondenmodule (11 , 12) zur Ausbildung von Abschnitten (15) der Hinleitung oder zur Ausbildung von Abschnitten (16) der Rückleitung der mindestens einen Erdsonde (1) einsetzbar sind.25. Earth probe system according to one of claims 22 to 24, characterized in that the line pieces (2-8) as well as probe modules (11, 12) for forming portions (15) of the forward line or for forming portions (16) of the return of at least one ground probe (1) can be used.
26. Erdsondenanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdsondenanlage mindestens zwei in Reihe geschaltete Erdsonden (1) umfasst.26. Earth probe system according to one of claims 22 to 25, characterized in that the earth probe system comprises at least two earth probes connected in series (1).
27. Erdsondenanlage nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Erdsonde (1) zumindest zwei Sondenmodule (11 , 12) umfasst 27. Earth probe system according to one of claims 22 to 26, characterized in that at least one ground probe (1) comprises at least two probe modules (11, 12)
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