B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft ein System zum Einrammen vo rohrförmigen, zur Aufnahme eines Wärmetransportmedium dienenden, Wärmetauscherelementen einer Erdwärmegewinn ungsvorrichtung in das Erdreich sowie ein zugehörige Arbeitsverfahren.

Obgleich mit vertikalen Wärmetauscherelementen arbeitend Erdwärmegewinnungssysteme gegenüber horizontal verlegte Wärmetauschern, die bekannterweise mäanderförmig in de Nähe der Oberfläche im Erdreich verlegte Rohrschlange bilden, eine Anzahl von Vorteilen aufweisen, ist ihre Ein satzmöglichkeit derzeit beschränkt, da die zum Einbringe der Elemente in das Erdreich verwendeten Vorrichtungen au der Brunnenbautechnik stammen. Derartige Baugeräte könne nicht in angelegte Gärten von Ein- oder Zweifamilienhäu sern gelangen, ohne daß relativ große Zerstörungen ange richtet werden. Dazu kommt, daß bei vielen derartige Häusern gar keine Zufahrtsmöglichkeit zu der für die Auf nahme von Wärmetauscherelementen geeigneten Grundstücks fläche besteht. Damit kann ein mit vertikal angeordnete Wärmetauschern arbeitendes Erdwärmegewinnungssystem viel fach nicht zur Anwendung gelangen, obgleich es aufgrun seiner übrigen Betriebsvorteile vorzuziehen wäre.

Aus der DE-Al-29 12 770 ist es beispielsweise bekannt Erdwärmegewinnungsgeräte mittels eines Rammbohrgerätes mi Nachziehrohr in das Erdreich einzubringen. Derartig Rammbohrgeräte gehören aber zu den vorgenannten sperrige Baugeräten, welche nicht bei beengten Raumverhältnisse verwendbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erdwärme gewinnungssystem der obengenannten Gattung anzugeben dessen Wärmetauscherelemente sich mit Geräten in da Erdreich einbringen lassen, welche eine geringe Baugröß aufweisen und insbesondere unabhängig von Fahrzeuge transportabel sind. Außerdem soll ein Arbeitsverfahren zu

Anwendung mit dem vorgenannten System geschaffen werden welches auf einfache Weise ermöglicht, den Wärmeübergan zwischen Erdreich und Wärmetauscherelementen so einzu stellen, daß er einen optimalen Wirkungsgrad der Anlag bei während der gesamten Betriebszeit im wesentliche konstanten Verhältnissen sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Syste der eingangs genannten Gattung, wobei die Wärmetauscher ele ente zum Einrammen in das Erdreich eine Spitze aufwei sen, deren Außendurchmesser (D) in ihrem hinteren Bereic vergrößert ist und den Außendurchmesser (d) der Wärmetau scherelemente übertrifft, wobei das Übermaß des Durch messers dem Relaxationsvermögen des jeweiligen Erdreich derart angepaßt ist, daß der Erdanschluß wenige Stunde nach dem Rammvorgang erreicht wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine unpro blematischen . Einbringung der Wärmetauscherelemente in Erdreich nur dann möglich ist, wenn statt aufwendige (Spül-) Bohrtechniken ein Rammverfahren verwendet wird, wobei die Rammvorrichtungen um so kleiner gestaltet sei können, je kleiner auch die Wärmetauscherelemente aus gebildet sind. Hier schien jedoch zunächst ein Widerspruς derart zu bestehen, daß die Oberfläche eines mit gute Ergebnis arbeitenden Wärmetauscherelementes stets mög lichst groß sein sollte, was nach Ansicht der Fachwelt bestimmte Mindestabmessungen erforderlich machte, die zu unterschreiten nur mit einem beträchtlichen Wirkungsver- lust erkauft werden kann. Insbesondere auch die Erzielung eines ausreichenden Erdanschlusses bereitet bei kleineren

Wärmetauscherdurchmessern - wie weiter unten noch ausge¬ führt - besondere Schwierigkeiten.

Auch die übrigen bei der Wärmetauschertechnik einzuhalten- den Randbedingungen sprachen bisher eher gegen eine Anwen¬ dung der Rammtechnik. So wird - insbesondere bei der Ver¬ wendung kleiner Rammkräfte - verlangt, daß die Reibung der Elemente in bezug auf das Erdreich beim Eintreiben mög¬ lichst klein sein soll. Dem steht die Notwendigkeit eines besonders guten Kontaktes zwischen Wärmetauscherelement und Erdreich im Betiebszustand gegenüber, da durch diesen Kontakt der Wärmeübergangswiderstand bestimmt wird. Erd- wärmegewinnungssystem müssen eine gewisse Mindestlänge aufweisen, damit die mit der vertikalen Anordnung verbun- denen Vorteile, wie geringe direkte Klimabeeinflussung, großes für die Wärmeenergiegewinnung nutzbare Erdvolumen und die vergrößerte Wahrscheinlichkeit, Erdschichten von oberflächennahem Grundwasser mit hoher Wärmeleitung und Wärmekapazität zu erreichen, genutzt werden können, was ebenfalls der Forderung nach kleinen Vorrichtungen zur Einbringung der Wärmetauscher in das Erdreich zuwider¬ zulaufen scheint.

Bevorzugte Weiterbildungen, welche in den Unteransprüchen angegeben und anhand der nachfolgend beschriebenen Ausfüh¬ rungsbeispiele näher dargestellt sind, haben daneben ein Verbindersystem und Rammvorrichtungen in zwei Ausführungs¬ formen sowie eine Meßanordnung zum Gegenstand, welche die genannte Erdwärmegewinnungsanordnung zu einem System er- ganzen, das geeignet ist, eine weite Verbreitung zu er¬ fahren.

Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Einbringung de Wärmetauscherelemente ohne Einschaltung von Spezialfirmen wie beispielsweise solcher für die Brunnenbautechnik ode für Erdbauarbeiten, von denjenigen Handwerksbetrieben aus geführt werden kann, welche auch für die Installation de übrigen Heizungsanlage verantwortlich sind. Eine Rammvor richtung, wie sie hier beansprucht wird, kann in eine Baugröße hergestellt werden, die sich im Kofferraum eine normalen Personenkraftwagens unterbringen läßt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den ün teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden bei der nachste henden Darstellung einer bevorzugten Ausführung de Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der Spitze des erfin dungsgemäßen ^• rohrförmigen Wärmetauscherelementes ,

Figur 2 den Bereich zweier aufeinanderfolgender Außen röhre des Wärmetauscherelementes gemäß Figur 1,

Figur 3 eine Rammvorrichtung für ein Wärmetauscher¬ element gemäß Figuren 1 und 2,

Figur 4 einen Klemmkegel für eine Rammvorrichtung gemäß Figur 3,

Figur 5 eine weitere Ausführungsform einer Rammvorrich¬ tung für ein rohrförmiges Wärmetauscherelement,

Figur 6 eine Detaildarstellung des Antriebs für den Rammklotz der Rammvorrichtung gemäß Figur 5 sowie

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Figur 7 eine Meßanordnung im Rahmen des erfindungsge¬ mäßen Systems.

Bei der in Figur 1 dargestellten Spitze eines rohrförmigen Erdwärmetauschers ist in dem Ende eines aus verzinktem Eisen bestehenden Außenrohrs 1 eine Spitze 2 vorgesehen, welche einen Durchmesser D aufweist, der den Außendurch¬ messer d des Außenrohrs geringfügig (bevorzugt um ca. 10%) übertrifft. Die Spitze 2 ist in das Rohrende mittels eines Gewindes eingeschraubt, welches entfallen kann, wenn die Spitze mit dem Endrohr von vorn herein dauerhaft verbunden ist oder aber an das Rohr angeformt ist. Das Übermaß des Außendurchmessers der Spitze in bezug auf den Durchmesser des Außenrohrs schafft den zum leichtgängigen Einrammen des Rohrs durch ein verhältnismäßig kleines Rammgewicht (ungefähr 20 kg bei einem Rohrdurchmesser von ca. 25 mm) notwendigem Freiraum.

Da bei einem Wärmetauscherelement der Wärmekontakt des Erdreichs mit dem Außenrohr eine besondere Rolle spielt und sicher erreicht werden muß, bereitete die Wahl der Durchmesserdifferenz D - d bisher beträchtliche Schwie¬ rigkeiten. Insbesondere führt ein zu groß gewähltes Über¬ maß D nicht nur zu Schwierigkeiten beim Rammen, sondern es ist der Fall möglich, daß trotz verhältnismäßig leichtgän¬ gigem Einrammen selbst nach längerer Zeit kein zuverläs¬ siger, einen guten Wärmekontakt sichernder Erdschluß er¬ reicht wird. Hier könnte leicht aus der meßtechnischen Erfassung eines einzelnen unzuverlässigen Wärmetauschers auf die Notwendigkeit einer zu großen Zahl zur Erreichung einer vorgegebenen Leistung notwendigen Anzahl von Elemen-

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ten geschlossen werden, was zu einer unwirtschaftlich Auslegung der Gesamtanlage führen würde.

Es wurde jedoch gefunden, daß, da das Relaxationsvermöye des Erdreichs einen exponentiellen Verlauf hat, und dahe erwartet werden kann, daß bei richtiger Bemessuny de Rammspitze der Erdschluß innerhalb einiger Stunden nac dem Einrammen des Elementes sicher eingetreten ist. Erd schluß Dedeutet dabei, daß dem weiteren Einrammen de Wärmetauscherelementes mit einem 20 kg-Gewicht ein so gro ßer Widerstand entgegengesetzt _. wird, daß praktisch kei weiteres Vorantreiben in das Erdreich möglich ist. Dami ist sichergestellt, daß spätestens innerhalb von 24 Stun den der Druck des umgebenden Erdreiches auf das Wärmetau scherelement so weit zugenommen hat, daß der Wärmetrans port sich vom Endzustand kaum mehr merklich unterscheidet Während der Bereich einiger Stunden also derjenige ist, i dem der exponentielle Verlauf der elastischen Rückformun des Erdreiches in einer entsprechenden graphischen Dar Stellung noch relativ steil verläuft, ist nach ungefäh einem Tag ein Bereich erreicht, in dem in der zugehörige Darstellung die Funktion nur noch eine verhältnismäßig ge ringe Steigung aufweist und sich einer nahezu horizontale Geraden deutlich asymptotisch angenähert hat.

Für verschiedene Bodenarten wird der Überdurchmesser D - jeweils entsprechend den physikalischen Eigenschaften de Bodens ausgewählt. Das kann bei bekannter Bodenart durc Tabellen oder aber bei unbekannten Bodeneigenschaften nac einem probeweisen Einrammen eines Wärmetauscherelemente entsprechend dem anmeldungsgemäßen Arbeitsverfahren erfol

gen, wobei die Spitzen bevorzugt so gestuft sind, daß die nächstgrößere Spitze das für den jeweiligen Boden richtige Übermaß aufweist, wenn ein mit der jeweils kleineren Spit¬ ze versehenes Element sich noch höchstens um eine vorbe- stimmte Länge einrammen läßt.

Bei dem anmeldungsgemäßen System wird von einer Meßanord¬ nung gebrauch gemacht, welche mittels des sich nach Ab¬ schluß des Rammvorgangs einstellenden Wärmeübergangs Auf- Schluß über die zu verwendenden Spitzendurchmesserverhält- nisse gibt. Es wird wie folgt vorgegangen:

Einrammen eines Rohres eines Wärmetauscherelementes mit einer Spitze, deren Außendurchmesser (D) in ihrem hinteren Bereich vergrößert ist und den Außendurchmesser (d) der Wärmetauscherelemente übertrifft, wobei das Übermaß des Durchmessers derart gewählt ist, -daß sich das Rohr, so tief wie für die spätere Verwendung vorgesehen, in das Erdreich eintreiben läßt; Messung des Wärmeübergangs mit- tels der Meßanordnung; sowie Verkleinern des Verhältnisses des größeren Außendurchmessers (D) zu dem kleineren Außen¬ durchmesser (d) der Spitze, falls sich nach einer Meßdauer von mehreren, bevorzugt 24, Stunden sich kein Wärmeüber¬ gang einstellt, welcher sich bei einem gleichartigen Wär- metauscherelement bei gutem Erdanschluß auch bei schlech¬ ten Bodenbedingungen mindestens einstellen sollte.

Hierbei wird die Tätsache ausgenutzt, daß sich nach einem Zeitraum anfänglich zunehmenden Wärmeübergangs, d.h. einem durch Aufheizung des Systems selbst und einiger Nebenef¬ fekte zunächst gut erscheinenden Wärmeleitwert, erst nach

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dem genannten Zeitraum entscheiden läßt, ob ein auf Daue wirksamer Erdanschluß erreicht wurde.

Nach überschreiten des anfänglichen Maximums verschlech tert sich der Wärmeübergang wieder langsam, wobei sich ei quasi-stationärer Zustand einstellt. (Die mit der Zei zunehmende Erschöpfung des das Wärmetauscherelement umge benden Erdreichs wird dabei vernachlässigt, da es sic hierbei um einen Vorgang handelt, der sich über mehrer Monate erstreckt.)

In Figur 2 ist die Verbindungsstelle zweier aufeinander folgender ein Wärmetauscherelement bildender Außenrohr dargestellt, wobei zum erleichterten Rammen einzelne Rohr teile nacheinander in den Erdboden eingebracht und jeweil miteinander verbunden werden, wenn das vorangehende Rohre lement nahezu vollständig versenkt ist. Zum Verbinden de aufeinanderfolgenden Rohrteilelemente 3 und 4 dient ein Innenmuffe 5, welche in ihrem Mittelbereich einen die Be wegung der Rohrteilelemente beim Verbinden begrenzende Flansch 6 enthält, dessen Außendurchmesser d der Rohr teilelemente entspricht, und im übrigen ein Außengewind aufweist, welches dem Innengewinde an den Endbereichen de Rohrteilelemente 3 und 4 angepaßt ist. Der Innendurchmes ser der Innenmuffe 5 ist so gewählt, daß ein koaxiales In nenrohr zum Zurückführen des Wärmetransportmediums mit für den Fluß des Mediums in entgegengesetzter Richtung genü¬ gendem Abstand einführbar ist. Die Stärke des Flansches 6 nimmt in radialer Richtung zu, um, bei entsprechend ange- paßten Enden der Rohrteilelemente 3 und 4, zentrierend zu wirken.

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Das Gewinde kann in den Fällen weggelassen werden, wenn auf ein späteres Wiederausziehen der Wärmetauscherelemente aus dem Erdreich verzichtet werden kann.

Die Verbindungsstelle zweier aufeinanderfolgender Rohrele¬ mente 3 und 4 ist von einem Dichtungselement aus einem schrumpfenden PE- oder PVC-Schlauchmaterial versehen, der über die Rohrverbindung geschoben und dort erwärmt wird.

Mit einem derartigen Schrumpfschlauch ist es möglich, auf¬ einanderfolgende Rohrteilelemente schnell und dauerhaft abzudichten. Bei der erfindungsgemäßen Erdwär egewinnungs- vorrichtung bilden die Verbindungsstellen aufeinanderfol¬ gender Rohrteilelemente 3 und 4 umgebenden Schrumpfschläu- ehe 7 eine zusätzliche Führungsfunktion beim Einraramen der Elemente. Das Übermaß der Rammspitze 2 ist nämlich so bemessen, daß ein Einbringen auch längerer Wärmetauscher¬ elemente mit einem kleinen Rammgewicht möglich ist. Da hierbei auch gewisse Rohrtoleranzen und geringere Rohr- krümmungen bzw. Krümmungen des Verlaufs der durch Rammen erzeugten Öffnung hingenommen werden- müssen, besteht die Gefahr, daß - insbesondere bei längeren Wärmetauscherele¬ menten - das in der Öffnung ein gewisses Spiel aufweisende Rohr bei Rammschlägen elastisch seitlich ausweicht. Dieses Ausweichen würde gerade die Wirkung eines kleines Rammge¬ wichtes entscheidend vermindern und in einigen Fällen ein weiteres Eintreiben des Wärmetauscherelementes in das Erdreich unmöglich machen. Nun ist der Außendurchmesser D' der Schrumpfschlauche im auf das Außenrohr des Wärmetau- scherelementes aufgeschrumpften Zustand aber so bemessen, daß es im wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner ist

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als der Außendurchmesser D der ein Übermaß aufweisende Rammspitze 2. Damit üben die die Verbindungsstellen auf einanderfolgender Rohrelemente dichtenden Schrumpfschlau che 7 eine Führungsfunktion für das Rohr in der durc Kämmen erzeugten Öffnung aus, welche wesentlich zur Er leichterung dieses Arbeitsvorgangs beiträgt. Ihre Wirkun wird noch dadurch unterstützt, daß sie - in den durch di Länge der einzelne Rohrabschnitte bildenden Teilelerαent bestimmten Anständen - für eine geringfügige erneute Auf Weitung der Rammöffnung sorgen und damit auch bei weiche Erdreich ein unproblematisches Eindringen der Wärmetau scherelemente ermöglichen.

Das Aufbringen der die Verbindungsstellen umgebenden Schrumpfschlauche 7 wird bei Rammvorrichtungen wesentlich erleichtert, wie sie in den Figuren 3 und 5 dargestellt sind und im folgenden näher beschrieben werden sollen. Diese Rammvorrichtungen benötigen keine zusätzlichen Trag¬ konstruktionen für das Rammgewicht. Die aufeinanderfolgen- den Rohrteilelemente können kontinuierlich verarbeitet werden, ohne daß es bei einem Zusammenfügen der Rohrteil¬ elemente eines Abnehmens der Rammvorrichtung bedarf. So erfolgt auch das Verbinden der Rohrteilelemente direkt vor Ort, wobei die Abmessungen der Rammvorrichtung so gewählt sind, daß sie auch über den bereits aufgebrachten Schrumpfschlauch 7 geschoben werden können, der ebenfalls an Ort und Stelle zweckmäßigerweise bereits vor dem Ver¬ binden auf das nachfolgende Rohrelement aufgeschoben ist und nach dem Positionieren lediglich durch eine geeignete Erwärmungsvorrichtung im Verbindungsbereich fixiert werden muß.

Die in Figur 3 dargestellte Rammvorrichtung wird auf das mit einer Spitze 2 versehene Außenrohr aufgesetzt und trägt ein einen Klemmkegel 8 und ein entsprechendes Ge¬ genelement 9 mit kegelförmiger Ausnehmung aufweisendes halteele ent. Der Klemmkegel 8 ist - wie noch anhand von Figur 4 dargestellt werden wird - geteilt und weist in seinem Inneren, an dem Rohr 1 anliegenden Bereich eine Gummilage 10 auf. Das Gegenelement 9 liegt mit seiner kegelförmigen Ausnehmung auf dem Außenkegel des Elementes 8 auf und preßt diesen zusammen, so daß die Überleitung sowohl der Rammkräfte als auch der Tragkräfte für eine AufZugsvorrichtung für ein Rammgewicht 12 möglich ist. Die Aufzugsvorrichtung 11 besteht aus einer Antriebskette mit zwei Kettenrädern 14 und 15, die von einem nicht darge- stellten Elektromotor in Umdrehung versetzt werden. An der Kette 13 sind Mitnehmer 16 und 17 für das Rammgewicht 12 vorgesehen, welche letzteres jeweils um einen festen Hub anheben, um es freizugeben, wenn der jeweils im Eingriff befindliche Mitnehmer die obere Umlenkrolle 15 passiert. Das herabfallende Rammgewicht 12 trifft auf die obere Fläche des Gegenstücks 9 auf, welches den vom Rammgewicht 12 aufgebrachten Impuls auf den Klemmkegel 8 und das Rohr 1 überträgt, das damit ein weiteres Stück in das Erdreich getrieben wird. Ein Befestigungselement 11a für die Aufzugsvorrichtung 11 weist eine schockabsorbierendes Element auf, welches die Rammstöße von den Lagern der Antriebsmittel fernhält.

In Figur 4 ist der bei der Anordnung gemäß Figur 3 verwen- dete Klemmkegel in der Ansicht von unten dargestellt. Er ist in vier viertelkreisförmige Elemente 18 bis 21 aufge-

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teilt, wobei an den Schnittstellen der Segmente jeweil Bohrungen vorgesehen sind, welche pro Schnittstelle j eine Schraubenfeder 22 bis 25 aufnehmen können. Die de Reibschluß mit dem in das Erdreich einzutreibenden Roh des Wärmetauscherelementes sicherstellende Gummilage 1 ist ebenfalls in vier Segmente aufgeteilt. Die darge stellte Aufteilung bewirkt, daß einerseits durch die Wir kung der kegeligen Innenfläche des Gegenstücks 9 ein gleichmäßige Anpressung der Gummilage 10 an das Rohr 1 er reicht wird, diese Anordnung sich aber ohne besondere Kraftaufwand selbstätig wieder löst, wenn die Rammvorrich tung zum weiteren Eintreiben des Rohrs 1 nach oben ver schoben werden muß. Dabei ist der Innendurchmesser des ge öffneten Klemmkegels 8 so bemessen, daß er ohne weitei.es über den Außendurchmesser D' des SchrumpfSchlauches 7 hin¬ weggeführt werden kann.

Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform einer Rammvorrichtung, handeltes sich ebenfalls um eine solche, die einfach zu handhaben und zu transportieren ist. Der in Figur 4 dargestellte Klemmkegel wird auch bei dieser Anordnung verwendet. Die entsprechenden Teile weisen daher Bezugszeichen auf, wie sie auch in Figur 3 benutzt werden. Das Rammgewicht 12' weist bei der hier dargestellten Aus- führungsform jedoch ein Seil 26 auf, welches von einem mit einer Schnurscheibe versehenen Motor 27 angetrieben ist. Zur Umlenkung des Seils 26 ist eine am Rohr 1 anzubringen¬ de selbsthaltende Vorrichtung 28 mit einer Umlenkrolle 29 vorgesehen, welche schon durch ihr Eigengewicht mittels zweier Stifte 30 und 31, die ein Kiemmoment erzeugen, in einer vorgegebenen Höhe in bezug auf das Element 1 festge-

halten ist. Der Motor 27 ist auf einem mit Erdnägeln 32 und 33 versehenen Tisch 34 angeordnet, welcher über eine Distanzstange 35 von dem Wärmetauscherelement 1 in einem definierten Abstand gehalten wird, so daß die über das Seil 26 ausgeübte Zugkraft aufgenommen wird. Mittels des Antriebs 27 wird das Rammgewicht 12' jeweils um einen vorgegebenen Längenbetrag angehoben, bevor es durch Aus¬ klinken der Schnurscheibe wieder freigegeben wird, um auf das Gegenstück 9 herabzufallen. Bemerkenswert ist dabei, daß, da die Umlenkvorrichtung 28 fest mit dem Rohr 1 ver¬ bunden ist und die Länge des Seils 26 zwischen der Seil¬ scheibe des Antriebs 27 und der Umlenkrolle 29 im wesent¬ lichen konstant ist, die Seilscheibe stets eine Umdrehung im selben Winkelbereich ausführt, ein Nachgeben des Seils 26 mit zunehmend in das Erdreich eindringendem Rohr 1 also nicht erforderlich ist. Hiermit ist auch eine wesentliche Vereinfachung des Antriebs der in Figur 6 separat darge¬ stellt ist, gegenüber bekannten Anordnungen verbunden. Die Länge der Distanzstange wird bevorzugt so gewählt werden, daß sich die ^' Fallhöhe des Rammgewichts im vorgesehenen Rammbereich nur unwesentlich ändert.

Ein Antriebsraotor 36 trägt am Ende eine Antriebswell-e 37, einen Mitnehmerstift 38, der die Schnurscheibe 39 über eine Mitnehraernase 40 antreibt, solange der Stift 38 mit dieser in Eingriff ist. Die Schnurscheibe 39 ist auf der Antriebsachse des Motors frei verschieblich, wird aber durch eine Schraubenfeder 41 in der eingerückten Position gehalten. Die Schnurscheibe 39 ist mittels einer Stell- schraube 42 mit einem Auslösering 43 verbunden, welcher eine Kurvenscheibe 44 trägt, die auf einer Achse 45 be-

festigten Druckrolle 46 abrollt. Gelangt nun eine im Ver lauf der Steuerkurve 44 vorgesehene Erhebung 47 in de Bereich der Druckrolle 46, so wird die Schnurscheibe 3 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 41 in Richtung au den Antriebsmotor 36 verschoben und damit die Mitnehmer nase 40 vom Stift 38 freigegeben. Durch die so erfolgt Auskupplung des Anstriebs kann das Rammgewicht frei herab fallen und einen Schlag auf das Gegenstück 9 ausüben. D die Antriebsachse 37 des Motors (mit genügender Unterset zung) inszwischen weiterdreht und die Erhebung 47 de Steuerkurve 44 aus dem Bereich der Druckrolle 46 fortbe wegt ist, kann der Mitnehmerstift 38 im Verlauf de nächsten Umdrehung der Achse 37, die Mitnehmernase 4 wieder mitnehmen, wodurch das Rammgewicht für einen erneu ten Schlag angehoben wird.

Auch diese Variante der öffnungsgemäßen Rammvorrichtun ist leicht handhabbar, kann ohne Schwierigkeiten aufge stellt werden und auch bei der notwendigen Verbindung auf einanderfolgender Elemente de-s Rohrs 1 ohne weiteres über die entstehenden Verbindungsstellen hinweggeführt werden.

Die in Figur 6 dargestellte Meßanordnung ermöglicht eine einfache Ermittlung der Wirksamkeit eines in die Erde eingebrachten Erdwärmetauscherelementes und des erzielten Erdanschlusses. Nach dem Einrammen des Außenrohrs 51 wird die aus den übrigen, nachfolgend zu beschreibenden Elemen¬ ten bestehende Meßanordnung zu Meßzwecken vorübergehend in das in die Erde eingebrachte Außenrohr eingefügt.

Die innere Meßanordnung weist ein zentrales, sich im we¬ sentlichen über die gesamte Länge des Rohres 51 er-

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streckendes und wirksames Heizelement 52 auf, das durch elastische Zentrierstücke 53 und 54 in einer Entfernung von der Rohrwandung gehalten wird, welche bei in das Rohrinnere eingefüllter Wärmetransportflüssigkeit eine direkte Beeinflussung der Rohrwandung im wesentlichen verhindert. Aus Sicherheitsgründen wird das elektrische Heizelement mit Niederspannung betrieben.

An den Zentrierstücken 53 und 54 sind in ihrem äußeren Be- reich Temperaturfühler 55 bzw. 56 angebracht, die eine Aussage über die im Bereich der Rohrwandung vorhandene Temperatur ermöglichen. Die Zuführungsleitungen der Temperaturfühler 55 und 56 sind direkt mit dem Heizelement verbunden und werden durch eine Abschlußkappe 57, welche bevorzugt thermisch isolierend wirkt, hindurchgeführt. Die Temperaturfühler sind innerhalb des Wärmetauscherelementes soweit von dem Heizelement 52 soweit entfernt angeordnet, daß eine direkte Beeinflussung ausgeschlossen ist.

Eine Meßlatte 60, welche mit dem oberen Zentrierstück 54 verbunden ist und nach oben aus dem Außenrohr 51 des Wär¬ metauscherelements herausragt, ermöglicht bei einem ver¬ schiebbaren Zentrierstück eine Ermittlung des Ortes der Messung, so daß - wenn zur Verhinderung von Konvektion vorzugsweise der vorgesehene Meßbereich durch (nicht dar¬ gestellte) zusätzliche schottenartige Trennelemente vom übrigen Inneren des Wärmetauscherelementes abgetrennt ist - eine gezielte Ermittlung des Wärmeübergangs in Abhän¬ gigkeit von der Tiefe vorgenommen werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Arbeitsverfahren zum Einrammen von rohrförmigen, zur Aufnahme eines Wärmetransportmediums

dienenden, Wärmetauscherelementen einer Erdwärmegewin ungsvorrichtung in das Erdreich, unter Benutzung der vo stehend beschriebenen Meßanordnung wird wie folgt vorge gangen: Einrammen des Rohres eines Wärmetauscherelemente mit einer Spitze 2, deren Außendurchmesser (D) in ihre hinteren Bereich vergrößert ist und den Außendurchmesse (d) der Wärmetauscherelemente 1 übertrifft, wobei da Übermaß des Durchmessers derart gewählt ist, daß sich da Rohr, so tief wie für die spätere Verwendung vorgesehen mittels einer der vorstehend eintreiben läßt; Messung de Wärmeübergangs durch die Meßanordnung mittels der sich be konstanter Leistungseinspeisung ergebenden Temperaturüber höhung oder aufgrund der zur Aufrechterhaltung einer be stimmten Temperaturüberhöhung notwendigen Leistung, sowi Verkleinern des Verhältnisses des größeren Außendurchmes sers (D) zu dem kleineren Außendurchmesser (d) der Spitze bei nachfolgenden entsprechenden Rammvorgängen, falls sic nach einer Meßdauer von mehreren Stunden noch kein quasi stationärer Wärmeübergang, mit einem vorgegebenen Mindest Wärmeübergang zwischen Wärmetauscher und umgebenden Erd reich eingestellt hat. Vergleichszahlen für den mindesten zu erwartenden- Wärmeübergang bei ausreichendem Erdschlu auch bei im übrigen ungünstigen Bedingungen lassen sic für einzelne Wärmetauschertypen dabei aufgrund empirisc aufzustellender Tabellen ermitteln. Auf diese Weise is sichergestellt, daß das eingebrachte Wärmetauscherelemen den für den späteren Betrieb notwendigen Erdanschluß er reicht hat, so daß bei weiteren Rammvorgängen, mit (wege nicht unnötig großen Übermaßes der Rammspitze) größte ausnutzbarer Rammgeschwindigkeit, mit einer zufriedenstel lenden Ergiebigkeit der eingebrachten Elemente gerechne werden kann.

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