SE513267C2

SE513267C2 - Värmeväxlare för anbringande i borrhål samt sätt att anbringa värmeväxlare

Info

Publication number: SE513267C2
Application number: SE9804266A
Authority: SE
Inventors: Bertil Forsman
Original assignee: Bertil Forsman
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-08-14
Also published as: AU2018300A; SE9804266L; WO2000037862A1; SE9804266D0

Description

IO är. 513 267 2 I en föredragen utföringsforrn är ett skikt av värmeisolerande material anbringat på det första rörets utsida och även det första röret är tillverkat av böjligt material.

Uppfinningen avser även ett sätt att anbringa i ett borrhål i berg, lösa jordarter eller liknande en värmeväxlare innefattande ett första rör med cirkulärt tvärsnitt och ett andra rör, som har en första vägg, som sträcker sig runt väsentligen hela periferin hos det första röret, en andra vägg, som sträcker sig utanför den första väggen på avstånd från denna, samt två ändväggar, vilka förbinder angränsande ändar av de första och andra väggarna med varandra, vilket andra rör är tillverkat av böjligt material, , vilket sätt är kännetecknat av att värmeväxlaren nedföres i borrhålet, varefter utrymmet mellan det andra rörets första och andra väggar sätts under tryck så att det andra rörets andra vägg avlägsnar sig från den första väggen och kommer till anliggning mot borrhålsväggen utefter väsentligen hela sin omkrets, varvid borrhålets dimension är så vald att det andra rörets första vägg väsentligen omsluter det första röret.

De första och andra rören levereras företrädesvis som en sammansatt enhet men de kan även som enskilda komponenter och sättas samman i samband med vänneväxlarens anbringande i ett borrhål.

FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen skall nu beskrivas med hänvisning till bifogade figurer, av vilka, fig. 1 i en perspektivvy schematiskt visar en utföringsforrn av en värmeväxlare enligt uppfinningen införd i ett borrhål, fig. 2 visar en tvärsnittsvy av värmeväxlaren i figur l i ett monteringsläge, och fig. 3 visar en likadan vy som figur 2 men med vänneväxlaren i användningsläge.

“DAHLSPDCDIUANOLOFllﬂboﬂhll du: 'ir- 513 ga? BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM Värmeväxlaren enligt uppfinningen innefattar ett första, inre rör 1 med cirkulärt tvärsnitt, vilket på sin utsida är belagt med ett skikt 2 av värmeisolerande material. Det första röret 1 är omslutet av ett andra rör 3, vilket har två i omkretsled i det närmaste cirkelformigt löpande väggar, en inre, första vägg 4 och en yttre, andra vägg 5, samt två ändväggar 6,7, som förbinder angränsande ändar av de första och andra väggama 5,6.

Rören 1 och 3 kan vara tillverkade av sådana plastmaterial som vanligen användes för värrneväxlarrör avsedda att anbringas i borrhål och kan exempelvis tillverkas genom formsprutning.

I det i ñgurema 1 och 2 visade monteringsläget för värmeväxlaren befinner sig det andra rörets 3 yttervägg 5 på avstånd från väggen hos ett borrhål 8 och den beskrivna röruppsättningen 1,3 kan utan svårighet införas i borrhålet. I sin bottenände har vänneväxlaren ett i figurema icke visat ändstycke, som är fäst till bottenändarna av rören I och 3 och medger vätskeströmning mellan rören 1 och 3. Ãndstycket kan utgöras av en forrngjutet plastmaterial, som är fastsvetsat i rörens 1,3 ändar.

I figur 3 visas värmeväxlaren i användningsläget, i vilket en vännebärare under tryck strömmar igenom rören 1 och 3. Företrädesvis strömmar värmebäraren ned genom ytterröret 3 och upp genom innerröret l men även omvänt strömníngsmönster är möjligt. Genom att röret 3 är tillverkat av böjligt material kommer trycksättningen av röret att innebära att de inre och yttre väggama 4,5 strävar att avlägsna sig från varandra, vilket medför att den yttre väggen 5 kommer till anliggning mot väggen av borrhålet 8. Deformatíonen av röret 3 medför även att ändväggama 6 och 7 avlägsnar sig från varandra. De relativa dimensionema mellan borrhålsdiameter och rörets 3 dimension skall vara sådana att röret 3 omsluter större delen av innerröret 1 även efter expansionen pga trycksättningen. Röret 3 bör således i sitt expanderade läge omsluta röret 1 över en vinkel som överstiger 300 grader. De ovanför mark belägna ändarna av rören 1 och 3 är med hjälp av ett icke visat anslutningsdon kopplade till konventionella rör.

Rören 1 och 3 kan antingen levereras som en enhet eller som enskilda komponenter, vilka monteras ihop strax före införandet i ett borrhål. Genom att röret 3 är böjligt kan “DAHLSPDCOIUANOLOFI-lïrborrhål dot li 512. 237 g röret 1 lätt ínskjutas däri eller också kan rörets 3 anliggande ändkanter 6,7 säras från varandra och röret I kan sedan införas mellan de särade kantema.

Om man önskar ta upp värrneväxlaren ur borrhålet kommer röret 3 pga rörmaterialets elasticitet att återta sin i figur 2 visade konfiguration när trycksättningen upphör, varefter värmeväxlaren lätt kan dras upp ur borrhålet. Eventuellt kan röret 3 sättas under undertryck för att underlätta återgången till monteringskonfiguration.

I användningsläget anligger hela den yttre väggen 5 mot väggen av borrhålet 8 och den sträcker sig vidare över större delen av borrhålets 8 omkrets. Genom uppfinningen åstadkommes således en mycket effektiv vänneöverföring från omgivande berg eller jord till i ytterröret 3 strömmande värme- eller kylmedium. Hela det vänmeövergångsmotstånd, som i borrhål befintligt vatten åstadkommer vid konventionella värrneväxlare anordnade i borrhål, har eliminerats vid värmeväxlaren enligt uppfinningen. Värmeväxlaren enligt uppfinningen har därför hög verkningsgrad oavsett om den användes för att utvinna värme eller kyla från det omgivande berget eller den omgívandejorden.

Den höga verkningsgraden hos den beskrivna värmeväxlaren gör att borrhål med mindre djup och diameter kan användas med en värmeväxlare enligt uppfinningen jämfört med de borrhålsdimensioner, som är nödvändiga vid konventionella värmeväxlare. Eftersom kostnaden för att borra hål i marken utgör en stor del av installationskostnaden för en värmepump för en villa medför de små borrhålsdimensioner som kan användas vid en värmeväxlare enligt uppfinningen en kraftigt minskad kostnad för en sådan installation.

“DAHLSPDCOIUANOLOFHSWGTINM dot

Claims

lO 20 25 _5114 -lí 513 2567 Båten tkrgv

1. l. Värmeväxlare för anbringande i ett borrhål i berg, Iösajordarter eller liknande, kännetecknad av ett första rör (l) med cirkulärt tvärsnitt och ett andra rör (3), som har en första vägg (4), som sträcker sig runt väsentligen hela peri ferin hos det första röret (l), en andra vägg (5), som sträcker sig utanför den första väggen på avstånd från denna, samt två ändväggar (6,7), vilka förbinder angränsande ändar av de första och andra väggama med varandra, vilket andra rör är tillverkat av böjligt material, varvid en trycksättning av utrymmet mellan de första och andra väggama hos det andra röret medför att avståndet mellan dessa ökar, samt av en anordning för att förbinda det första rörets bottenände med det andra rörets bottenände så att vätska kan strömma mellan rören.

2. Värmeväxlare enligt krav l, kännetecknad av att ett skikt (2) av värrneisolerande material är anbringat på det första rörets (l) utsida.

3. Vämieväxlare enligt krav l eller 2, kännetecknad av att även det första röret (I) är tillverkat av böjligt material.

4. Sätt att i ett borrhål (8) i berg, lösa jordarter eller liknande anbringa en värmeväxlare innefattande ett första rör (l) med cirkulärt tvärsnitt och ett andra rör (3), som har en första vägg (4), som sträcker sig runt väsentligen hela periferin hos det första röret, en andra vägg (5), som sträcker sig utanför den första väggen på avstånd från denna, samt två ändväggar (6,7), vilka förbinder angränsande ändar av de första och andra väggama med varandra, vilket andra rör är tillverkat av böjligt material, kännetecknat av att värmeväxlaren nedföres i borrhålet (8), varefter utrymmet mellan det andra rörets (3) första och andra väggar (4,5) sätts under tryck så att det andra rörets andra vägg (5) avlägsnar sig från den första väggen (4) och kommer till anliggning mot borrhålsväggen (8) utefter väsentligen hela sin omkrets, varvid borrhålets (8) dimension är så vald att det andra rörets (3) första vägg omsluter större delen av det första röret (1). “DAHLSPDCOIUANOLOFHQboHhÅI dos 2 513 267 f 6

5. Sätt enligt krav 4, kännetecknat av att de första och andra rören (1,3) levereras som en sammansatt enhet.

6. Sätt enligt krav 4, kännetecknat av att de första och andra rören (1,3) levereras som enskilda komponenter och sätts samman i samband med värmeväxlarens anbringande i ett borrhål (8). “DAHLSPDCOIUANOLOFHﬂbonhSI dot