SE458061B - Roerkonstruktion med vaermeisolerad vaegg - Google Patents

Description

458 061 fig. 2 är en delsektion enligt linjen II-II i fig. l, fig. 3 är en längkektion genom ett kort avsnitt av en andra utföringsform av uppfinningen, fig. H är en längdsektion av bottendelen till en rör- konstruktion enligt en tredje utföringsform av uppfinningen och fig. 5 är en delsektion efter linjen V-V i fig. H.

Pig. l visar ett väsentligen vertikalt hål l av ett flertal hål i marken 2, som tillsammans bildar ett s.k. termiskt marklager. Värme leds till och från marklagret medelst en i varje hål nedförd, i båda ändar öppen rör- konstruktion 3 med starkt värmeisolerande vägg.

Rörkonstruktionen 3 omfattar ett förhållandevis kraf- tigt rör H och innanför detta ett koncentriskt, tunnväggigt rör 5 med en radie som är c:a 2-20mm mindre än rörets H innerradie. Mellan rören 4,5 finns således ett ríngformigt utrymme 6. ' Rörens H,5 båda ändar är förenade med varandra så, att utrymmet 6 är hermetiskt tillslutet, och före tillslutningen har utrymmet evakuerats till ett undertryck av åtminstone -3 torr. Rören 4,5 är tillverkade av en lämplig korrosions- beständig metall, t.ex. koppar eller rostfritt stål, med erforderlig väggtjocklek för att motstå tryckpåkänningar från omgivande övertryck resp. dragpåkänningar från undertrycket i utrymmet 6. Rörens H,5 mot utrymmet 5 gränsande väggar är vidare blankpolerade för att reflektera värmestrålning och för upprätthållande av koncentriciteten är distansorgan i form av kulor, lämpligen lätt fjädrande hâlkulor 7, anordnade i utrymmet 6, fixerade mot endera rörväggen, eller inbördes glest uppträdda på en tunn (icke visad) rostfri tråd skruv: linjeformigt anordnad i utrymmet 6.

Eftersom olika temperaturer kommer att råda för rören U,5 är det viktigt att det yttre röret H är tillräckligt tjockväggigt för att utan deformationer motstå såväl yttre krafter som pákänningar betingade av rörkonstruktionens Å 458 061 längdutvidgning vid varierande temperaturer. Det inre röret , däremot, skall vara tfinnväggigt och elastiskt och försett med ändpartier som är utkragade, varvid åtminstone den -ena utkragningen är formad mjukt buktande för att kunna upptaga rörens av temperaturändringar betingade dímensionsändringar.

För att öka ínnerrörets elasticitet är detta vid ena eller båda ändarna försett med ringformiga och/eller radiella bukter 8.

Rören U,5 kan ha en längd av t.ex. 100 m och för att möjliggöra transport vara upplindade på en förrâdsspole med en diameter av cza 5-6 m. Enklast är emellertid att göra rören kortare, t.ex. 5 m och hopkopplingsbara till stor längd.

Därvid är lämpligen även det yttre rörets H ändar utkragade något och utformade som en han- och honkoppling med en bajonettlâsring 9. Mellan två sammanstötande ändar är lämp- ligen en gummäackningsring 10 anordnad.

Eftersom hålen 1 i marken vanligen är vätskefyllda underlättas rörens H,5 hantering om dessa har en total densi- tet som är något mindre än vätskans densitet. Detta åstad- kommes lätt genom att ytterröret U förses med ett överdrag ll av porplast, som ger rören erforderlig flytkraft åtminstone under monteringstiden innan vätsketrycket komprimerat por- plasten (se fig. 3).

Det inre röret 5 tjänar som en första skänkel i en strömningskrets till att leda*värmebärarvätska ned mot eller upp från hâlets 1 botten medan en andra skänkel ut- göres av det ringformiga utrymmet 12 mellan hålets 1 vägg och en cylindrisk skärm 13, som medelst distansorgan lh hålls på konstant, litet avstånd (exempelvis 2-10 mm) från hålets 1 vägg (fig. 2). För att bästa möjliga värme- överföring skall erhållas skall skärmen 13 runt hela peri- ferin ligga på konstant avstånd från hålväggens l yta oavsett variationer i borrhàlsdiametern. Skärmen 13 mäste ha relativt styva cylindriska partier och distansorganet lu skall ha hög elasticitet i tangentiell led för att skärmen skall kunna anpassa sig och åstadkomma en spalt 458 Û61 “f med konstant tjocklek'mgt väggen 1. Distansorganet ut- formas därför lämpligen så som visas i figur 2 i form av bälgformade, axíella veck i skärmen 13. Trattformiga, fjädrande organ 15 är trädda på ytterrören H och häller skärmens 13 distansorgan ln tryckta mot hålens l väggar, som eventuellt kan vara försedda med ett vattentätt foder.

Organen 15 styr dessutom strömmen av värmebärarmaterial mellan rörets 5 och utrymmets 12 nedre, öppna ändar.

De trattformade organen 15 måste vara helt täta såväl mot röret H som mot skärmen 13 och distansorganen lß för att hela flödet genom röret 5 skall passera genom det ringformade utrymmet 12.

Pig. ll och 5 visar ett annat utförande på den andra skänkeln. På det understa rörets U,5 nedre ände är en bottenplatta 20 fastsatt medelst en kopplingsanordning 9 av samma slag som den som användes för sammankoppling av rören. Bottenplattan 20 är försedd med ett stort antal öpp- ningar 2l till rörets 5 inre, till vilka öppningar 21 ett motsvarande antal rörledningar 22 är anslutna som sträcker sig radiellt utåt och böjer av uppåt utmed hàlets 1 vägg.

Antalet rörledningar 2 är så avpassat att dessa täcker hålets 1 hela vägg när de är placerade sida vid sida. Även här är trattformiga, fjädrande organ 15 anordnade som trycker rörledningarna~22 mot hålets 1 vägg.

De trattformiga, fjädrande organen 15 kan uteslutas genom att skärmen 13 och distansorganen 14 anordnas her- metiskt tätande mot rörets 5 nedre del. I detta fall kan utrymmet mellan skärmen 13 och röret 4 sättas under ett svagt övertryck, exempelvis l m VP i förhållande till det egentliga cirkulationssystemet.

Claims (5)

'IG "c 458 061 P A T E N T K R A V

1. Làngsträckt rörkonstruktion med värmeisolerande vägg, omfattande tvâ koncentriska rör (U,5), vars ändpartier är gastätt förenade med varandra, och som mellan sig uppvisar ett ringformigt, slutet rum (6) med lågt tryck, avsedd för anordningar för lagring och/eller utvinning av termisk energi medelst i marken anordnade, väsentligen vertikala hål (1) vardera innehållande en sådan rörkonstruktion, och i vilka värmebärarvätska strömmar i en nedàtriktad och en uppâtriktad gren åtskilda av rörets (4,5) väggar, varvid den yttre grenen (12) är i god termisk kontakt med hálets (1) vägg, k ä n n e t e c k n a d därav, att det inre röret (5) är utformat med väsentligt mindre väggtjocklek än det yttre röret (H) och med ändpartier som är utkragade och diffusionstätt förenade med det yttre rörets (H) änd- partier, varvid åtminstone den ena utkragningen (8) är formad mjukt buktande för att upptaga rörens (U,5) av tem- peraturändringar betingade dimensionsändringar, och att den yttre grenen innefattar ett stort antal fina, parallella kanaler (22) som är anordnade tätt intill varandra i ett ringformigt skikt utmed hàlets (1) vägg med kanalernas nedre ändar tätande anslutna till det inre rörets (5) nedre ände för ledning av värmebärarvätskan mellan det inre av det inre röret (5) och det ringformiga skiktet av fina kanaler (22), varjämte radiellt utåt fjädrande organ (15) är an- ordnade för att hålla skiktet med de fina kanalerna (22) tryckt mot hålets (1) vägg.

2. Rörkonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att båda rörens ändpartier är utkragade.

3. Rörkonstruktion enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att de utkragade ändpartierna (8) är utfor- made som kopplingsdelar för tätande hopkoppling av en serie rörkonstruktíoner (H,5). - un. ...u 458 061 « a

4. H. Rörkonstruktíon enligt något av kraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d därav, att distansorgan i form av kulor (7), företrädesvis hålkulor, är anordnade på avstånd från varandra i det ringformiga rummet (6) mellan rören (ä,5). 5. Rörkonstruktion enligt något av kraven 1-H, k ä n - n e t e c k n a d därav, att det yttre röret (H) är för- sett med ett utvändigt skikt (11) av isolationsmaterial med låg densitet, som är avpassat att ge rörkonstruktionen en önskad total densitet, exempelvis = ca 1 vid användning av rörkonstruktíonen nedsänkt i vatten.

5. Rörkonstruktion enligt något av kraven 1-5, k ä n - n e t e c k n a d därav, att rörkonstruktionen innefattar en väsentligen cylindrisk skärm (13) försedd med mot hålets (1) vägg anliggande distansorgan (14), som tillsammans med hålets (1) vägg bildar skiktet av fina kanaler.