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WO2011023310A2 - Sondenfuss für eine erdwärmesonde und erdwärmesonde, die den sondenfuss umfasst - Google Patents

Sondenfuss für eine erdwärmesonde und erdwärmesonde, die den sondenfuss umfasst Download PDF

Info

Publication number
WO2011023310A2
WO2011023310A2 PCT/EP2010/005007 EP2010005007W WO2011023310A2 WO 2011023310 A2 WO2011023310 A2 WO 2011023310A2 EP 2010005007 W EP2010005007 W EP 2010005007W WO 2011023310 A2 WO2011023310 A2 WO 2011023310A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
probe
geothermal
foot
probe foot
heat transfer
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/005007
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011023310A3 (de
Inventor
Alexander Oelschlegel
Original Assignee
Rehau Ag + Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rehau Ag + Co filed Critical Rehau Ag + Co
Publication of WO2011023310A2 publication Critical patent/WO2011023310A2/de
Publication of WO2011023310A3 publication Critical patent/WO2011023310A3/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
    • F24T10/00—Geothermal collectors
    • F24T10/10—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground
    • F24T10/13—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes
    • F24T10/15—Geothermal collectors with circulation of working fluids through underground channels, the working fluids not coming into direct contact with the ground using tube assemblies suitable for insertion into boreholes in the ground, e.g. geothermal probes using bent tubes; using tubes assembled with connectors or with return headers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/10—Geothermal energy

Definitions

  • the present invention relates to a probe foot for a geothermal probe and to a geothermal probe comprising the probe foot according to the invention.
  • Geothermal probes are introduced into a borehole and act as tubular heat exchangers in the ground.
  • Such a geothermal probe is constructed from one or more pipe pairs of inlet and outlet pipes for a heat transfer medium, which are assembled via a probe foot to discrete circuits for the heat transfer medium.
  • the probe foot also facilitates the introduction of geothermal probes into the borehole.
  • geothermal probes Due to the dwindling of fossil fuel reserves and the increased environmental awareness of the population, such geothermal probes are currently gaining in importance. In order to achieve a higher energy yield, attempts are made to bring geothermal probes deeper and deeper into the ground.
  • the currently widely used geothermal probes made of polyethylene are only suitable for depths of up to about 130 m, as would be exceeded at greater depths for such geothermal probes maximum allowable operating pressure.
  • inlet and outlet pipes for the heat transfer medium and probe feet made of other materials or reinforced materials are required.
  • the probe feet required for the transfer of the heat transfer medium from the inlet pipe to the discharge pipe are known to the state of the art.
  • CH 687 268 A5 describes a probe foot having a curved by about 180 ° joint part through which the inlet and outlet pipes of the geothermal probe for flow through a Heat transfer are connectable, wherein the probe foot is formed as an integrally molded, deflected by substantially 180 ° plastic tube.
  • EP 1 387 130 A1 describes a probe foot for a geothermal probe which has two such curved by about 180 ° bow parts.
  • the probe feet for geothermal probes described in these documents have holes at their lower ends, by means of which weights can be fastened to the probe foot bodies by a corresponding screw connection.
  • the weights are intended to facilitate the introduction of geothermal probes into the borehole and to counteract the buoyancy caused by the groundwater in the borehole.
  • the corresponding weight is welded to the probe foot body.
  • Such weights provide the probe body, however, only insufficient protection, since the curved parts of the sheets are exposed and therefore tend to be damaged in a stuck or tilting of the geothermal probe during insertion into the ground.
  • EP 2 034 254 A2 to connect the probe foot on its underside with a protective cylinder of a heavy solid material, wherein the protective cylinder has a welded receptacle for the probe foot, the probe foot at least in two opposite Encloses areas.
  • EP 2 034 254 A2 has the disadvantage that for fluid-tight connection of the inlet and outlet pipes made of polyethylene with the probe foot of polyethylene must be torsionally welded, which the handling of the geothermal probe during assembly and during difficult to assemble on the construction site.
  • geothermal probes made of polyethylene have the disadvantage that they are not suitable for use in depths of more than 130 m due to the lack of long-term pressure resistance.
  • reinforced plastic pipes are suitable for use at depths of up to about 700 m, where pressures of up to about 70 bar can occur.
  • geothermal probes can be used with such reinforced plastic pipes in even greater depths.
  • such reinforced plastic pipes can not be connected by conventional welding technology with conventionally used plastic probe feet.
  • the present invention is based on the object of providing a probe foot for a geothermal probe, which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • a probe foot for a geothermal probe to be made available, which is suitable for use in depths of up to about 700 m.
  • the probe foot for a geothermal probe should simply be fluid-tightly connected to the inlet and outlet pipes for the heat transfer medium.
  • it should allow the probe foot for a geothermal probes, that the connection between the probe foot and inlet and outlet pipes can not be torsion-resistant.
  • Another object of the present invention is to provide a geothermal probe comprising such a probe foot and suitable for use at depths of up to about 700 m.
  • the probe foot body is formed integrated into the metal weight. Accordingly, the objects underlying the present invention are achieved by a probe foot having the features of claim 1 and by a geothermal probe having the features of claim 8. Preferred embodiments of the probe foot according to the invention or the geothermal probe according to the invention are described in the claims dependent thereon.
  • the present invention thus relates to a probe foot for a geothermal probe comprising a probe foot body with at least two axial recesses for receiving the pipe ends of inlet and outlet pipes for the heat transfer medium and a metal weight, wherein the axial recesses for guiding the heat transfer medium are connected in pairs and the probe foot body is integrated into the metal weight. Furthermore, the present invention relates to a geothermal probe comprising a probe foot according to the invention, at least one inlet pipe for the heat transfer medium and at least one drain pipe for the heat transfer medium, wherein the inlet and outlet pipes for the heat transfer medium are inserted into the axial recesses of the probe foot according to the invention.
  • the metal weight is a cylindrical metal weight, in particular a cylindrical steel weight, wherein one end of the metal cylinder is rounded or sharpened.
  • a form of metal weight facilitates the introduction of the geothermal probe according to the invention in a borehole and prevents tilting when lowering in the borehole.
  • the axial recesses of the probe foot according to the invention are formed as a blind bore, so that the axial recesses do not have to be closed at its lower end relative to the environment.
  • each case two axial recesses are connected to one another by at least one transverse bore. It is of great benefit if the transverse bore has the same diameter as the axial recesses connected by the transverse bore. As a result, a uniform flow behavior of the heat transfer medium is ensured without sudden increase or decrease in the flow velocity in the inlet and outlet pipes and in the probe foot.
  • all the axial recesses and all transverse bores have the same diameter.
  • the cross hole is designed as a blind hole.
  • the transverse bore as a blind bore, the transverse bore must be sealed only at an opening relative to the environment.
  • the transverse bores each have at least one circumferential recess in an area near the outside of the probe foot. As a result, the transverse bores can be closed to the outside by a closure flap, and a positive connection can be achieved by the circumferential recess with a corresponding elevation or a sealing ring on the surface of the closure flap to be inserted into the transverse bore.
  • the axial recesses are closed for transport with plugs. It may be advantageous if the plugs used for this purpose are designed such that between their to be introduced into the axial recesses surfaces and the circumferential recesses of the axial AusNFun- a positive connection takes place. Closing the axial recesses of the probe foot effectively prevents their mechanical damage and the ingress of contaminants during transport of the probe foot. With regard to the geothermal probe according to the invention, it may be advantageous if the inlet and outlet pipes for the heat transfer medium are inserted using a fitting in the axial recesses of the probe foot.
  • fittings for inserting the inlet and outlet pipes in the axial recesses of the probe foot according to the invention allows a quick and easy assembly of geothermal probe according to the invention on the site.
  • the use of such a fitting ensures a secure connection between inlet and outlet pipes and the probe foot according to the invention and a high density of the connection. It may prove to be particularly advantageous if the inlet and outlet pipes for the heat transfer medium are respectively inserted through a connection between a sealing ring of the fitting and a circumferential recess in a near the top of the probe foot portion of the axial recesses.
  • connection between inlet and outlet pipes and the probe foot according to the invention ensures a secure and fluid-tight connection of the components of the geothermal probe according to the invention prior to their introduction into the borehole at the construction site.
  • a particularly high degree of safety of the connection between probe foot and inlet and outlet pipes is achieved when the inlet and outlet pipes for the heat transfer medium in each case by at least two connections each between a sealing ring of the fitting and a circumferential recess in one of the top of the probe foot are inserted near the region of the axial recesses.
  • inlet and / or outlet pipes for the heat transfer medium using locking pins, which are introduced via corresponding holes in the probe foot.
  • locking pins can produce a positive connection between circumferential recesses in the axial recesses and inlet and / or outlet pipes, wherein a non-torsionally rigid connection of the tubes is produced in the axial recesses.
  • inlet pipes and / or drain pipes are inserted via a fitting in the probe foot and the respective fitting is secured via locking pins in the probe foot.
  • a combination of sealing rings and locking pins is suitable for both a probe foot and for a single connection of a feed pipe or drain pipe with the probe foot preferred.
  • a connection via sealing rings and / or locking pins, which are in engagement with circumferential depressions of the axial recesses of the probe foot according to the invention, can ensure a non-torsion-resistant, yet fluid-tight connection between probe foot and inlet and outlet pipes.
  • the term "fluid-tight" means that no heat transfer medium can escape from the geothermal probe into the environment through such a connection and, conversely, no groundwater and / or air can penetrate through the connection into the geothermal probe.
  • the inlet and outlet pipes used in the geothermal probe according to the invention for the heat transfer medium are formed as at least partially reinforced plastic pipes.
  • the inlet and outlet pipes are completely reinforced over their entire length of pipe.
  • the at least partially reinforced plastic pipes have at least one layer containing polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene (PB), polyvinyl chloride (PVC) and / or copolymers and / or blends of the aforementioned.
  • the reinforcement fibers, films or tapes selected from short fibers, long fibers and mixtures of the aforementioned, and / or fiber bundles, fiber fabrics, wires, threads, filaments, textile fabrics, such as braids, fabrics, scrims , Knits, fabrics, fleeces and / or mixed forms of the aforementioned and / or parallel thread and ligament bundles.
  • the fibers, films or tapes, wires, threads, filaments and / or textile fabrics of glass, metal, carbon, aramid, polyamide and / or oriented polymers such as polyethylene, polyamide, polyester, Copolymers and / or blends of the aforementioned polymers are built up.
  • Such armored inlet and outlet pipes can withstand the pressures prevailing in depths over 1000 m, so that such reinforced pipes geothermal probes can be used at such depths.
  • these metal wires are embedded in polymer material, wherein the polymer material is further preferably selected from polyethylene (PE), polypropylene (PP), polybutylene (PB), polyvinyl chloride (PVC) and / or copolymers and / or blends of the aforementioned polymers.
  • the use of conventional inlet and outlet pipes based on PE 100 to an installation depth of about 130 m in terms of pressure stability is sufficient.
  • it may be particularly advantageous in terms of using the geothermal probe according to the invention in great depths when the inlet and outlet pipes have a reinforced second section and a non-armored first section, wherein the armored section arranged in each case at the end of the geothermal probe facing the invention probe is.
  • the non-reinforced section is preferably up to 130 m long.
  • connection between the first non-armored and the second armored portion of the tube is fluid-tight using appropriate connecting means, for example using appropriate fittings.
  • a connecting means a connector which is fluid-tightly connected to the armored pipe section and whose free end preferably has the dimensions of the pipe section to be connected.
  • the connector can be fluid-tightly connected to the unarmoured pipe section, for example by a welding method or by gluing or by a mechanical connection.
  • a fluid-tight connection between non-reinforced first pipe section and armored second pipe section can be accomplished by a combination of the aforementioned methods.
  • FIG. 1a shows a cross section through a probe foot according to the invention for a geothermal probe.
  • FIG. 1b shows a top view of the probe foot according to the invention for a geothermal probe shown in FIG. 1a.
  • Fig. 2 shows a cross section through a geothermal probe according to the invention with the in
  • Fig. 1a illustrated probe foot according to the invention and plugged inlet pipe and drain pipe for a heat transfer medium.
  • FIG. 1a shows a cross section through an embodiment of the probe foot 1 according to the invention for a geothermal probe.
  • the probe foot 1 is a cylindrical metal weight 6 made of steel, whose lower end is rounded. With this rounded lower end, the geothermal probe is inserted into the bore after assembly at the construction site.
  • the cylindrical metal weight 6 At the upper end of the cylindrical metal weight 6 four recesses 3, 3 ', 3 ", 3'” are introduced in the axial direction, all of which have the same diameter (FIG. 1 b).
  • the axial recesses 3, 3 ', 3 ", 3'” serve to receive the inlet pipes 4 and drain pipes 5.
  • the axial recesses 3, 3 ', 3 ", 3'" in the metal block are rounded.
  • each axial recess 3, 3 ', 3 ", 3'” a circumferential recess 10, 10 '.
  • the axial recesses 3, 3 ', 3 ", 3'” are each closed by a plug, in turn, a sealing ring of the plug with the circumferential recess 10, 10 'of the respective axial recess 3, 3', 3 " , 3 '”produces a positive connection.
  • the axial recesses 3 'and 3'" are connected to one another via a further transverse bore (not shown).
  • the transverse bore 7 runs in the metal weight 6 below the further transverse bore, which connects the axial recesses 3 'and 3'''
  • the transverse bore 7 and the further transverse bore have the same diameter as the axial recesses 3, 3 ', 3', 3 '
  • the transverse bore 7 extends from the outside of the probe foot 1 through the blind axial recess 3 and then ends in the axial recess 3 "(Fig. 1a).
  • the probe foot 1 can be used in a geothermal probe with one and two circuits for the heat transfer medium.
  • the probe foot 1 can be used in a geothermal probe with only one circuit for the heat transfer medium inlet pipe 4 and 5 drain pipe connected to each other via the transverse bore 7 axial recesses 3 and 3 "or in the interconnected via the further transverse bore axial recesses 3 'and 3 '"inserted.
  • the transverse bore and the further transverse bore each have a circumferential recess 8.
  • the circumferential recesses 8 also have a rectangular cross-section.
  • a closure cap 9 is inserted into the transverse bore 7 and into the further transverse bore, wherein a sealing ring of the closure cap 9 with the respective circumferential recess 8 produces a mold closure, so that the transverse bores on the outside of the special foot 1 through the closure caps 9 in the Essentially sealed fluid-tight.
  • the plugs are removed from the axial recesses 3, 3 ', 3 ", 3'" before the geothermal probe is inserted into the borehole and one end of the inlet pipes 4 is inserted into the respective axial recess 3, 3 1 of the denfußes 1 inserted.
  • the drain pipes 5 are inserted for the heat transfer medium via a fitting 11 in the corresponding axial recesses 3 ", 3 '" of the probe foot 1.
  • a sealing ring 12 of the fitting 11 in turn ensures a positive connection with the circumferential recess 10 'of the axial recess 3 ", 3'", so that the connection between the inlet tubes 5 and the probe foot 1 is again formed substantially fluid-tight.
  • the inlet pipes 4 can be inserted via such a fitting 1 1 in the probe foot 1.
  • the drain pipes 5 can be inserted into the probe foot 1 without the use of a fitting 11.
  • all inlet pipes 4 and outlet pipes 5 for the heat transfer medium are inserted via a fitting 11 into the probe foot 1.
  • the positive connection between the circumferential recess 10 of the axial recess 3, 3 'and the inlet tube 4 and between the circumferential recess 10' of the axial recess 3 ", 3 '" and the drainage tube 5 is generated by locking pins , which are introduced via corresponding holes in the probe foot.
  • the inlet pipe 4 can be fixed in the circumferential recess 10 by locking pins and the drain pipe 5 in the circumferential recess 10 'by a sealing ring and vice versa.
  • inlet pipes 4 and / or drain pipes 5 can also be inserted into the probe base 1 via a fitting 11, and the respective fitting 11 is fastened in the probe base 1 via locking pins.
  • the inlet pipes 4 and 5 for the heat transfer medium discharge pipes are inserted via a fitting 11 in the probe foot 1 and the respective fitting 11 is secured via locking pins in the probe foot 1.
  • the inlet pipes 4 and 5 each drain pipes have a multilayer structure with an inner, the lumen of the tubes 4, 5 facing layer of cross-linked polyethylene (PE-X), a subsequent Layer of a thread reinforcement and a protective layer of polyethylene (PE) formed above it.
  • the protective layer of polyethylene ensures that the tubes 4, 5 on its outer side are particularly slippery and resistant to abrasion.
  • Such a structure of the tubes 4, 5 is preferred according to the present invention.
  • only some of the inlet pipes 4 and 5 drain pipes have such a structure.
  • the geothermal probe according to the invention has the advantage that it can be easily assembled at the construction site and fluid-tight from its components and thus has a comparison with conventional geothermal probes improved handling.
  • the probe foot 1 according to the invention due to the use of connectors is not torsionally rigid with the inlet and outlet pipes 4, 5, which facilitates the introduction of geothermal probe according to the invention in the well.
  • the geothermal probe according to the invention can be used at great depths, preferably at depths of up to about 700 m.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sondenfuß 1 für eine Erdwärmesonde, die einen Sondenfußkörper 2 mit mindestens zwei axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" zur Aufnahme der Rohrenden von Zulauf- und Ablaufrohren 4, 5 für das Wärmeträgermedium und ein Metallgewicht 6 umfasst, wobei die Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" zur Führung eines Wärmeträgermediums paarweise miteinander verbunden sind und wobei der Sondenfußkörper 2 in das Metallgewicht 6 integriert ausgebildet ist. Darüber hinaus bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Erdwärmesonde, die einen derartigen Sondenfuß 1 umfasst. Die erfindungsgemäße Erdwärmesonde kann vor Ort an der Baustelle zusammengesetzt werden und in Tiefen von bis zu etwa 700 m verwendet werden (bei Verwendung entsprechend armierter Rohre sind auch größere Tiefen erreichbar), wobei die Zulauf- und Ablaufrohre 4, 5 nicht torsionssteif mit dem erfindungsgemäßen Sondenfuß 1 verbunden sein können.

Description

Sondenfuß für eine Erdwärmesonde und Erdwärmesonde, die den
Sondenfuß umfasst
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Sondenfuß für eine Erdwärmesonde sowie auf eine Erdwärmesonde, die den erfindungsgemäßen Sondenfuß umfasst.
Erdwärmesonden werden in ein Bohrloch eingeführt und fungieren im Erdboden als rohr- förmige Wärmetauscher. Eine derartige Erdwärmesonde ist dabei aus einem oder mehreren Rohrpaaren von Zulauf- und Ablaufrohren für ein Wärmeträgermedium aufgebaut, die über einen Sondenfuß zu diskreten Kreisläufen für das Wärmeträgermedium zusammengefügt sind. Der Sondenfuß erleichtert darüber hinaus das Einführen der Erdwärmesonden ins Bohrloch. Ist die Erdwärmesonde in die Bohrung eingeführt worden, wird der Zwischen- räum zwischen der Sonde und der Bohrungswand ausgegossen. Im ausgehärteten Zustand gewährleistet das Ausgussmaterial einen Energietransfer zwischen dem Wärmeübertragungsmedium in der Erdwärmesonde und dem Erdreich.
Aufgrund des Schwindens der Vorräte an fossilen Energieträgern und des gestiegenen Umweltbewusstseins der Bevölkerung kommt derartigen Erdwärmesonden derzeit eine steigende Bedeutung zu. Um eine höhere Energieausbeute zu erzielen, werden Versuche unternommen, Erdwärmesonden immer tiefer ins Erdreich einzubringen. Die gegenwärtig häufig eingesetzten Erdwärmesonden aus Polyethylen sind jedoch nur für Tiefen von bis zu etwa 130 m geeignet, da in größeren Tiefen der für derartige Erdwärmesonden maximal zulässige Betriebsdruck überschritten würde. Um Erdwärmesonden mit größerer Eindringtiefe verwenden zu können, sind Zulauf- und Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium und Sondenfüße aus anderen Materialien oder armierten Materialien erforderlich.
Grundsätzlich sind die für die Überführung des Wärmeträgermediums vom Zulaufrohr zum Ablaufrohr erforderlichen Sondenfüße dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise beschreibt die CH 687 268 A5 einen Sondenfuß, der ein um etwa 180° gekrümmtes Fugenteil aufweist, durch das die Zu- und Ablaufrohre der Erdwärmesonde zur Durchströmung eines Wärmeträgers verbindbar sind, wobei der Sondenfuß als ein einstückig geformtes, um im Wesentlichen 180° umgelenktes Kunststoffrohr ausgebildet ist.
Die EP 1 387 130 A1 beschreibt einen Sondenfuß für eine Erdwärmesonde, welcher zwei derartige um etwa 180° gekrümmte Bogenteile aufweist.
Die in diesen Druckschriften beschriebenen Sondenfüße für Erdwärmesonden weisen an ihren unteren Enden Bohrungen auf, durch die an den Sondenfußkörpem Gewichte durch eine entsprechende Verschraubung befestigt werden können. Die Gewichte sollen das Ein- führen der Erdwärmesonden in das Bohrloch erleichtern und dem durch das Grundwasser im Bohrloch bewirkten Auftrieb entgegenwirken. Neben dem Verschrauben besteht die Möglichkeit, dass das entsprechende Gewicht mit dem Sondenfußkörper verschweißt ist.
Derartige Gewichte bieten dem Sondenfußkörper allerdings nur einen unzureichenden Schutz, da die gekrümmten Bogenteile frei liegen und daher bei einem Feststecken oder Verkanten der Erdwärmesonde während des Einführens ins Erdreich dazu neigen, beschädigt zu werden.
Zur Lösung dieses Problems ist es gemäß der EP 2 034 254 A2 vorgesehen, den Sonden- fuß an seiner Unterseite mit einem Schutzzylinder aus einem schweren Vollmaterial zu verbinden, wobei der Schutzzylinder eine angeschweißte Aufnahme für den Sondenfuß aufweist, die den Sondenfuß zumindest in zwei gegenüberliegenden Bereichen umschließt.
Die in der EP 2 034 254 A2 offenbarte Lösung hat jedoch den Nachteil, dass zur fluiddich- ten Verbindung der Zulauf- und Ablaufrohre aus Polyethylen mit dem Sondenfuß aus PoIy- ethylen torsionssteif verschweißt werden müssen, was die Handhabung der Erdwärmesonde bei der Konfektionierung und während der Montage auf der Baustelle erschwert. Darüber hinaus besitzen Erdwärmesonden aus Polyethylen den Nachteil, dass sie aufgrund der mangelnden Dauerdruckbeständigkeit nicht für einen Einsatz in Tiefen von mehr als 130 m geeignet sind.
Im Gegensatz zu derartigen Polyethylenrohren sind armierte Kunststoffrohre für einen Einsatz in Tiefen von bis zu etwa 700 m geeignet, wo Drücke bis zu etwa 70 bar auftreten können. In Abhängigkeit von den verwendeten Armierungen können Erdwärmesonden mit derartigen armierten Kunststoffrohren auch in noch größeren Tiefen verwendet werden. Allerdings können derartige armierte Kunststoffrohre nicht durch die übliche Schweißtechnik mit herkömmlich verwendeten Kunststoff-Sondenfüßen verbunden werden.
Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, einen Son- denfuß für eine Erdwärmesonde zur Verfügung zu stellen, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Insbesondere soll ein Sondenfuß für eine Erdwärmesonde zur Verfügung gestellt werden, der für einen Einsatz in Tiefen von bis etwa 700 m geeignet ist. Darüber hinaus soll der Sondenfuß für eine Erdwärmesonde einfach mit den Zulauf- und Ablaufrohren für das Wärmeträgermedium fluiddicht verbindbar sein. Ferner soll es der Son- denfuß für eine Erdwärmesonden ermöglichen, dass die Verbindung zwischen Sondenfuß und Zulauf- und Ablaufrohren nicht torsionssteif erfolgen kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Erdwärmesonde, die einen derartigen Sondenfuß umfasst und für einen Einsatz in Tiefen von bis etwa 700 m geeignet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass diese Aufgabe überraschenderweise dadurch gelöst wird, dass der Sondenfußkörper in das Metallgewicht integriert ausgebildet ist. Dementsprechend werden die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben durch einen Sondenfuß mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. durch eine Erdwärmesonde mit den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungs- formen des erfindungsgemäßen Sondenfußes bzw. der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde sind in den jeweils davon abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft damit einen Sondenfuß für eine Erdwärmesonde, der einen Sondenfußkörper mit mindestens zwei axialen Ausnehmungen zur Aufnahme der Rohrenden von Zulauf- und Ablaufrohren für das Wärmeträgermedium und ein Metallgewicht umfasst, wobei die axialen Ausnehmungen zur Führung des Wärmeträgermediums paarweise miteinander verbunden sind und wobei der Sondenfußkörper in das Metallgewicht integriert ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Erdwärmesonde, die einen erfindungsgemäßen Sondenfuß, mindestens ein Zulaufrohr für das Wärmeträgermedium und mindestens ein Ablaufrohr für das Wärmeträgermedium umfasst, wobei die Zulauf- und Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium in die axialen Ausnehmungen des erfindungsgemäßen Sondenfußes eingesteckt sind. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn das Metallgewicht ein zylindrisches Metallgewicht, insbesondere ein zylindrisches Stahlgewicht ist, wobei ein Ende des Metalizylinders abgerundet oder angespitzt ausgebildet ist. Eine derartige Form des Metallgewichts erleichtert das Einführen der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde in ein Bohrloch und verhindert ein Verkanten beim Absenken im Bohrloch.
Ferner kann es sich als günstig erweisen, wenn die axialen Ausnehmungen des erfindungsgemäßen Sondenfußes als Sackbohrung ausgebildet sind, sodass die axialen Ausnehmungen an ihrem unteren Ende nicht gegenüber der Umgebung verschlossen werden müssen.
Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn jeweils zwei axiale Ausnehmungen durch mindestens eine Querbohrung miteinander verbunden sind. Dabei ist es von großem Nutzen, wenn die Querbohrung denselben Durchmesser wie die durch die Querbohrung verbunde- nen axialen Ausnehmungen aufweist. Dadurch wird ein gleichmäßiges Strömungsverhalten des Wärmeträgermediums ohne sprunghaftes Ansteigen bzw. Abfallen der Strömungsgeschwindigkeit in den Zulauf- und Ablaufrohren und im Sondenfuß gewährleistet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sondenfußes haben alle axialen Ausnehmungen und alle Querbohrungen denselben Durchmesser.
Es kann besonders hilfreich sein, wenn die Querbohrung als Sackbohrung ausgestaltet ist. Bei einer Ausgestaltung der Querbohrung als Sackbohrung muss die Querbohrung lediglich an einer Öffnung gegenüber der Umgebung abgedichtet sein. Darüber hinaus kann es sich als besonders nützlich erweisen, wenn die Querbohrungen jeweils in einem der Außenseite des Sondenfußes nahen Bereich mindestens eine umlaufende Vertiefung aufweisen. Dadurch können die Querbohrungen nach außen durch eine Verschlussklappe verschlossen werden und durch die umlaufende Vertiefung kann mit einer entsprechenden Erhöhung oder einem Dichtring an der in die Querbohrung einzufüh- renden Oberfläche der Verschlussklappe ein Formschluss erzielt werden.
Darüber hinaus kann es von Nutzen sein, wenn die axialen Ausnehmungen zum Transport mit Stopfen verschließbar sind. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn die dafür verwendeten Stopfen derart ausgebildet sind, dass zwischen ihren in die axialen Ausnehmungen einzuführenden Oberflächen und den umlaufenden Vertiefungen der axialen Ausnehmun- gen ein Formschluss erfolgt. Ein Verschließen der axialen Ausnehmungen des Sondenfußes verhindert wirksam deren mechanische Beschädigung und ein Eindringen von Verunreinigungen während des Transports des Sondenfußes. In Bezug auf die erfindungsgemäße Erdwärmesonde kann es von Vorteil sein, wenn die Zulauf- und Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium unter Verwendung eines Fittings in die axialen Ausnehmungen des Sondenfußes eingesteckt sind. Die Verwendung von Fittings zum Einstecken der Zulauf- und Ablaufrohre in die axialen Ausnehmungen des erfindungsgemäßen Sondenfußes ermöglicht ein schnelles und einfaches Zusammensetzen der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde auf der Baustelle. Darüber hinaus gewährleistet die Verwendung eines derartigen Fittings eine sichere Verbindung zwischen Zulauf- bzw. Ablaufrohren und dem erfindungsgemäßen Sondenfuß und eine hohe Dichtigkeit der Verbindung. Dabei kann es sich als besonders günstig erweisen, wenn die Zulauf- und Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium jeweils durch eine Verbindung zwischen einem Dicht- ring des Fittings und einer umlaufenden Vertiefung in einem der Oberseite des Sondenfußes nahen Bereich der axialen Ausnehmungen eingesteckt sind. Eine derartige Verbindung zwischen Zulauf- bzw. Ablaufrohren und dem erfindungsgemäßen Sondenfuß gewährleistet ein sicheres und fluiddichtes Verbinden der Bestandteile der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde vor ihrem Einführen in das Bohrloch auf der Baustelle. Ein besonders hoher Grad an Sicherheit der Verbindung zwischen Sondenfuß und Zulauf- bzw. Ablaufrohren wird dann erzielt, wenn die Zulauf- und Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium jeweils durch mindestens zwei Verbindungen jeweils zwischen einem Dichtring des Fittings und einer umlaufenden Vertiefung in einem der Oberseite des Sondenfußes nahen Bereich der axialen Ausnehmungen eingesteckt sind.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Verbindung von Zulauf- und/oder Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium unter Verwendung von Arretierungsstiften erfolgt, die über entsprechende Bohrungen im Sondenfuß eingeführt werden. Derartige Arretierungsstifte können einen Formschluss zwischen umlaufenden Vertiefungen in den axialen Ausnehmungen und Zulauf- und/oder Ablaufrohren erzeugen, wobei eine nicht torsionssteife Verbindung der Rohre in den axialen Ausnehmungen erzeugt wird. Es kann auch günstig sein, wenn Zulaufrohre und/oder Ablaufrohre über einen Fitting in den Sondenfuß eingesteckt sind und der jeweilige Fitting über Arretierungsstifte im Sondenfuß befestigt ist. Auch eine Kombination von Dichtringen und Arretierungsstiften ist sowohl für einen Sondenfuß als auch für eine einzelne Verbindung eines Zulaufrohres oder Ablaufrohres mit dem Sondenfuß bevorzugt.
Eine Verbindung über Dichtringe und/oder Arretierungsstifte, die in Eingriff mit umlaufen- den Vertiefungen der axialen Ausnehmungen des erfindungsgemäßen Sondenfußes stehen, kann eine nicht torsionssteife, aber dennoch fluiddichte Verbindung zwischen Sondenfuß und Zulauf- bzw. Ablaufrohren gewährleisten.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff„fluiddicht", dass durch eine derartige Verbindung kein Wärmeträgermedium aus der Erdwärmesonde in die Umgebung austreten kann und umgekehrt kein Grundwasser und/oder keine Luft durch die Verbindung in die Erdwärmesonde eindringen können.
Darüber hinaus kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die in der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde verwendeten Zulauf- und Ablaufrohre für das Wärmeträgermedium als zumindest abschnittsweise armierte Kunststoffrohre ausgebildet sind. Diesbezüglich kann es sich als besonders günstig erweisen, wenn die Zulauf- bzw. Ablaufrohre über ihre gesamte Rohrlänge vollständig armiert sind. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die zumindest abschnittsweise armierten Kunststoffrohre wenigstens eine Schicht aufweisen, die Polyethy- len (PE), Polypropylen (PP), Polybutylen (PB), Polyvinylchlorid (PVC) und/oder Copolymere und/oder Blends der vorgenannten enthält. Insbesondere kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Armierung Fasern, Folien oder Bänder, ausgewählt aus Kurzfasern, Langfasern und Mischungen aus den vorgenannten, und/oder Faserbündel, Fasergewebe, Drähte, Fäden, Filamente, textile Flächegebilde, wie Flechtungen, Gewebe, Gelege, Gestricke, Ge- wirke, Vliese und/oder Mischformen der vorgenannten und/oder parallele Faden- und Bänderscharen umfasst. In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, wenn die Fasern, Folien oder Bänder, Drähte, Fäden, Filamente und/oder textilen Flächengebilde aus Glas, Metall, Kohlenstoff, Aramid, Polyamid und/oder gereckten Polymeren wie Polyethy- len, Polyamid, Polyester, Copolymeren und/oder Blends der vorgenannten Polymere auf- gebaut sind. Derartige armierte Zulauf- und Ablaufrohre können den in Tiefen über 1000 m herrschenden Drücken standhalten, sodass derartige armierte Rohre umfassende Erdwärmesonden auch in derartigen Tiefen eingesetzt werden können. In der Praxis hat sich eine Armierung aus Metalldrähten, insbesondere Edelstahldrähten als besonders vorteilhaft erwiesen. Vorzugsweise sind diese Metalldrähte in Polymermaterial eingebettet, wobei das Polymermaterial weiter bevorzugt aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polybuty- len (PB), Polyvinylchlorid (PVC) und/oder Copolymeren und/oder Blends der vorgenannten Polymere ausgewählt ist.
Bei einem konventionell verwendeten Wärmeträgermedium auf Wasser-Glykol-Basis ist die Verwendung von konventionellen Zulauf- und Ablaufrohren auf Basis von PE 100 bis in eine Einbautiefe von etwa 130 m in Bezug auf die Druckstabilität ausreichend. Vor diesem Hintergrund kann es hinsichtlich der Verwendung der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde in großen Tiefen besonders vorteilhaft sein, wenn die Zulauf- und Ablaufrohre einen armierten zweiten Abschnitt und einen nicht armierten ersten Abschnitt aufweisen, wobei der armierte Abschnitt jeweils am dem erfindungsgemäß Sondenfuß zugewandten Ende der Erdwärmesonde angeordnet ist. Dabei ist der nicht armierte Abschnitt bevorzugt bis zu 130 m lang. Dadurch wird die Länge des nicht armierten und daher kostengünstigeren Rohrabschnitts maximiert und der Anschluss der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde an horizontale Anbindungsleitungen kann unter Verwendung konventioneller Anschlusskomponenten erfolgen. Die Verbindung zwischen dem ersten nicht armierten und dem zweiten armierten Abschnitt des Rohres erfolgt dabei fluiddicht unter Verwendung entsprechender Verbin- dungsmittel, beispielsweise unter Verwendung entsprechender Fittings. Besonders bevorzugt ist als Verbindungsmittel ein Verbinder, der mit dem armierten Rohrabschnitt fluiddicht verbunden ist und dessen freies Ende bevorzugt die Abmessungen des anzuschließenden Rohrabschnitts aufweist. Im Folgenden kann der Verbinder mit dem nicht armierten Rohrabschnitt fluiddicht verbunden werden, beispielsweise durch ein Schweißverfahren oder durch Verkleben oder durch eine mechanische Verbindung. Ebenso kann eine fluiddichte Verbindung zwischen nicht armiertem ersten Rohrabschnitt und armiertem zweiten Rohrabschnitt durch eine Kombination der vorstehend genannten Verfahren bewerkstelligt werden. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung soll jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein. Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1a zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Sondenfuß für eine Erdwärmesonde.
Fig. 1 b zeigt eine Draufsicht auf den in Fig. 1a dargestellten erfindungsgemäßen Sondenfuß für eine Erdwärmesonde.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Erdwärmesonde mit dem in
Fig. 1a dargestellten erfindungsgemäßen Sondenfuß und eingestecktem Zulaufrohr und Ablaufrohr für ein Wärmetransportmedium.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Fig. 1a zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sondenfußes 1 für eine Erdwärmesonde. Der Sondenfuß 1 ist ein zylindrisches Metallgewicht 6 aus Stahl, dessen unteres Ende abgerundet ist. Mit diesem abgerundeten unteren Ende wird die Erdwärmesonde nach ihrem Zusammenbau auf der Baustelle in die Bohrung eingeführt.
Am oberen Ende des zylindrischen Metallgewichts 6 sind in axialer Richtung vier Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" eingebracht, die alle denselben Durchmesser besitzen (Fig. 1 b). Die axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" dienen zur Aufnahme der Zulaufrohre 4 und Ablaufrohre 5. An ihrem unteren Ende sind die axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" im Metallblock abgerundet.
In der Nähe der Oberseite des zylindrischen Metallgewichts 6 befindet sich in jeder axialen Ausnehmung 3, 3', 3", 3'" eine umlaufende Vertiefung 10, 10'. Die umlaufenden Vertiefungen 10, 10' haben jeweils einen rechtwinkligen Querschnitt. Für den Transport können die axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" jeweils durch einen Stopfen verschlossen werden, wobei wiederum ein Dichtring des Stopfens mit der umlaufenden Vertiefung 10, 10' der jeweiligen axialen Ausnehmung 3, 3', 3", 3'" einen Formschluss erzeugt. Die axialen Ausnehmungen 3 und 3" sind über eine Querbohrung 7 miteinander verbunden. Ebenso sind die axialen Ausnehmungen 3' und 3'" über eine weitere Querbohrung miteinander verbunden (nicht dargestellt). Dabei verläuft die Querbohrung 7 in dem Metallgewicht 6 unterhalb der weiteren Querbohrung, die die axialen Ausnehmungen 3' und 3'" miteinander verbindet. Die Querbohrung 7 und die weitere Querbohrung haben denselben Durchmesser wie die axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'". Dadurch wird ein gleichmäßiger Zu- und Ablauf des Wärmeträgermediums gewährleistet. Weiterhin sind beide Querbohrungen als Sackbohrungen ausgestaltet. In den Fig. 1a und 1b dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sondenfußes 1 erstreckt sich die Querbohrung 7 von der Außenseite des Sondenfußes 1 aus durch die axiale Ausnehmung 3 und endet dann in der axialen Ausnehmung 3" (Fig. 1a). Ebenso geht die die axialen Ausnehmungen 3' und 3'" miteinander verbindende Querbohrung von der Außenseite des Sondenfußes 1 aus, verläuft durch die axiale Ausnehmung 3' und en- det in der axialen Ausnehmung 3'". Durch einen derartigen Aufbau kann der Sondenfuß 1 in einer Erdwärmesonde mit einem und zwei Kreisläufen für das Wärmeträgermedium eingesetzt werden. Bei einer Verwendung des Sondenfußes 1 in einer Erdwärmesonde mit nur einem Kreislauf für das Wärmeträgermedium können Zulaufrohr 4 und Ablaufrohr 5 in die miteinander über die Querbohrung 7 verbunden axialen Ausnehmungen 3 und 3" oder in die miteinander über die weitere Querbohrung verbunden axialen Ausnehmungen 3' und 3'" eingesteckt sein. Dagegen sind bei einer Verwendung des Sondenfußes 1 in einer Erdwärmesonde mit zwei Kreisläufen für das Wärmeträgermedium Zulaufrohre 4 und Ablaufrohre 5 in die axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" eingesteckt. In der Nähe der Außenseite des Sondenfußes 1 weisen die Querbohrung und die weitere Querbohrung jeweils eine umlaufende Vertiefung 8 auf. Die umlaufenden Vertiefungen 8 haben ebenfalls einen rechtwinkligen Querschnitt. Zum Verschließen wird jeweils eine Verschlusskappe 9 in die Querbohrung 7 und in die weitere Querbohrung eingeführt, wobei ein Dichtring der Verschlusskappe 9 mit der jeweiligen umlaufenden Vertiefung 8 einen Form- Schluss erzeugt, sodass die Querbohrungen an der Außenseite des Sonderfußes 1 durch die Verschlusskappen 9 im Wesentlichen fluiddicht verschlossen werden.
Zum Zusammenbau der Erdwärmesonde auf der Baustelle werden die Stopfen vor Einführen der Erdwärmesonde in das Bohrloch aus den axialen Ausnehmungen 3, 3', 3", 3'" ent- fernt und ein Ende der Zulaufrohre 4 wird in die jeweilige axiale Ausnehmung 3, 31 des Son- denfußes 1 eingesteckt. Dabei bildet ein Dichtring des jeweiligen Zulaufrohres 4 mit der umlaufenden Vertiefung 10 der axialen Ausnehmung 3, 3' einen Formschluss, sodass die Verbindungen zwischen Zulaufrohren 4 und dem Sondenfuß 1 im Wesentlichen fluiddicht ist. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde sind die Ablaufrohre 5 für das Wärmeträgermedium über einen Fitting 11 in die entsprechenden axialen Ausnehmungen 3", 3'" des Sondenfußes 1 eingesteckt. Ein Dichtring 12 des Fittings 11 sorgt wiederum für einen Formschluss mit der umlaufenden Vertiefung 10' der axialen Ausnehmung 3", 3'", sodass die Verbindung zwischen den Zulaufrohren 5 und dem Sondenfuß 1 wiederum im Wesentlichen fluiddicht ausgebildet ist.
Ebenso können auch die Zulaufrohre 4 über einen derartigen Fitting 1 1 in den Sondenfuß 1 eingesteckt sein. Darüber hinaus können auch die Ablaufrohre 5 ohne den Einsatz eines Fittings 11 in den Sondenfuß 1 eingesteckt sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche Zulaufrohre 4 und Ablaufrohre 5 für das Wärmeträgermedium über einen Fitting 11 in den Sondenfuß 1 eingesteckt.
In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird der Formschluss zwischen der umlaufenden Vertiefung 10 der axialen Ausnehmung 3, 3' und dem Zulaufrohr 4 sowie zwischen der umlaufenden Vertiefung 10' der axialen Ausnehmung 3", 3'" und dem Ablauf- röhr 5 durch Arretierungsstifte erzeugt, die über entsprechende Bohrungen im Sondenfuß eingeführt werden. Ebenso kann das Zulaufrohr 4 in der umlaufenden Vertiefung 10 durch Arretierungsstifte und das Ablaufrohr 5 in der umlaufenden Vertiefung 10' durch einen Dichtring fixiert sein und umgekehrt. Ebenso können auch Zulaufrohre 4 und/oder Ablaufrohre 5 über einen Fitting 11 in den Sondenfuß 1 eingesteckt sein und der jeweilige Fit- ting 11 ist über Arretierungsstifte im Sondenfuß 1 befestigt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche Zulaufrohre 4 und Ablaufrohre 5 für das Wärmeträgermedium über einen Fitting 11 in den Sondenfuß 1 eingesteckt und der jeweilige Fitting 11 ist über Arretierungsstifte im Sondenfuß 1 befestigt. In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform besitzen die Zulaufrohre 4 und Ablaufrohre 5 jeweils einen mehrschichtigen Aufbau mit einer inneren, dem Lumen der Rohre 4, 5 zugewandtem Schicht aus vernetztem Polyethylen (PE-X), einer sich anschließenden Schicht aus einer Fadenarmierung und einer darüber ausgebildeten Schutzschicht aus Po- lyethylen (PE). Die Schutzschicht aus Polyethylen gewährleistet, dass die Rohre 4, 5 an ihrer Außenseite besonders gleitfähig und abriebfest sind. Ein derartiger Aufbau der Rohre 4, 5 ist gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Alternativ dazu können auch nur einzelne die Zulaufrohre 4 und Ablaufrohre 5 einen derartigen Aufbau aufweisen.
Die erfindungsgemäße Erdwärmesonde hat den Vorteil, dass sie an der Baustelle einfach und fluiddicht aus ihren Komponenten zusammengesteckt werden kann und damit ein gegenüber herkömmlichen Erdwärmesonden verbessertes Handling aufweist. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße Sondenfuß 1 aufgrund der Verwendung von Steckverbindungen nicht torsionssteif mit den Zulauf- und Ablaufrohren 4, 5 verbunden, was das Einbringen der erfindungsgemäßen Erdwärmesonde in das Bohrloch erleichtert. Ferner ist die erfindungsgemäße Erdwärmesonde in großen Tiefen, vorzugsweise in Tiefen von bis zu ca. 700 m einsetzbar.
Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
1. Sondenfuß (1) für eine Erdwärmesonde, umfassend einen Sondenfußkörper (2) mit mindestens zwei axialen Ausnehmungen (3, 3', 3", 3"') zur Aufnahme der Rohrenden von Zulauf- und Ablaufrohren (4, 5) für das Wärmeträgermedium und ein Metallgewicht (6), wobei die axialen Ausnehmungen (3, 3", 3", 3'") zur Führung eines Wärme- trägermediums paarweise miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenfußkörper (2) in das Metallgewicht (6) integriert ausgebildet ist.
2. Sondenfuß (1) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei axiale Ausnehmungen (3, 3', 3", 3'") durch mindestens eine Querbohrung (7) miteinander verbunden sind.
3. Sondenfuß (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Querbohrung (7) als Sackbohrung ausgestaltet ist.
4. Sondenfuß (1) gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Außenseite des Sondenfußes (1) nahen Bereich der Querbohrungen (7) jeweils eine umlaufende Vertiefung (8) vorgesehen ist.
5. Sondenfuß (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrungen (7) zur Außenseite des Sondenfußes (1 ) jeweils durch eine Verschlusskappe (9) verschlossen sind.
6. Sondenfuß (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Oberseite des Sondenfußes (1) nahen Bereich der axialen Aus- nehmungen (3, 3', 3", 3'") jeweils mindestens eine umlaufende Vertiefung (10, 10') vorgesehen ist.
7. Sondenfuß (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Ausnehmungen (3, 3', 3", 3'") zum Transport mit Stopfen verschließbar sind, wobei die Stopfen vorzugsweise derart ausgebildet sind, dass zwischen ihren in die axialen Ausnehmungen (3, 3', 3", 3"') einzuführenden Oberflächen und den umlaufenden Vertiefungen (10, 10') ein Formschluss erfolgt.
8. Erdwärmesonde, umfassend
einen Sondenfuß (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,
mindestens ein Zulaufrohr (4) für das Wärmeträgermedium und
mindestens ein Ablaufrohr (5) für das Wärmeträgermedium;
wobei die Zulauf- und Ablaufrohre (4, 5) für das Wärmeträgermedium in die axialen Ausnehmungen (3, 3', 3", 3'") des Sondenfußes (1) eingesteckt sind.
9. Erdwärmesonde gemäß Anspruch 8, wobei die Zulauf- und Ablaufrohre (4, 5) für das Wärmeträgermedium jeweils unter Verwendung eines Fittings (11 ) in die axialen Ausnehmungen (3, 3', 3", 3'") des Sondenfußes (1) eingesteckt sind.
10. Erdwärmesonde gemäß Anspruch 9, wobei die Zulauf- und Ablaufrohre (4, 5) für das Wärmeträgermedium jeweils durch Formschluss zwischen einem Dichtring (12) des Fittings (11) und einer umlaufenden Vertiefung (10, 10') der axialen Ausnehmungen (3,
3", 3", 3'") im Wesentlichen fluiddicht eingesteckt sind.
11. Erdwärmesonde gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei mindestens eines der Zulauf- und Ablaufrohre (4, 5) für das Wärmeträgermedium als zumindest abschnitts- weise armiertes Kunststoffrohr ausgebildet ist.
12. Erdwärmesonde gemäß Anspruch 11 , wobei das zumindest abschnittsweise armierte Kunststoffrohr wenigstens eine Schicht aufweist, die Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polybutylen (PB), Polyvinylchlorid (PVC) und/oder Copolymere und/oder Blends der vorgenannten enthält.
13. Erdwärmesonde gemäß Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei die Armierung Fasern, Folien oder Bänder, ausgewählt aus Kurzfasern, Langfasern und Mischungen aus den vorgenannten, und/oder Faserbündel, Fasergewebe, Drähte, Fäden, Filamente, textile Flächegebilde, wie Flechtungen, Gewebe, Gelege, Gestricke, Gewirke, Vliese und/oder Mischformen der vorgenannten und/oder parallele Faden- und Bänderscharen umfasst.
14. Erdwärmesonde gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Fasern, Folien oder Bänder, Drähte, Fäden, Filamente und/oder textilen Flächengebilde aus Glas, Metall, Kohlenstoff, Aramid, Polyamid und/oder gereckten Polymeren wie Polyethylen, Polya- mid, Polyester, Copolymeren und/oder Blends der vorgenannten Polymere aufgebaut sind.
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