203811. lajstromszámú szabadalom • Rendszer hőenergia, különösen geotermikus energia kinyerésére és átvitelére fűtési célból
1 HU 203 811 B 2 A találmány tárgya rendszer hőenergia, különösen geotermikus emgia kinyerésére és átvitelére fűtési célból, például kórházakban, lakó- és közösségi épületekben, amelynek egy darabból készült tömlőkötege, előnyösen műanyag tömlőkötege van, amelyben több, azonos síkban elrendezett csatorna van kialakítva és ezek végüknél fogva gyűjtőcsatorna segítségével össze vannak kötve, ahol a tömlőköteg adott esetben hőszivattyúval van összekapcsolva. Hőenergia kinyerésére és átvitelére különféle formában kialakított rendszerek ismeretesek. Az ismert rendszerek túlnyomórészt geotermikus kollektorban, napkollektorban vagy pedig padlóban elrendezett, legkülönfélébb anyagokból készült, merev vagy flexibilis csőrendszerből vannak kialakítva. Ismeretesek rendszerek fémből vagy műanyagból készült egy- vagy többkamrás kivitelben, amelyek szerkezetileg legeltérőbb profillal és alakúra vannak kiképezve. Hálós szerkezetű abszorberek váltak ismeretessé, amelyek több hajlékony, feltekerhető, bordával összekötött tömlőből vannak kialakítva és rögzítőékkel helyükön meg vannak fogva. Ilyeneket alkalmaznak napkollektorokban. A megoldás hiányossága, hogy az abszorbert nem lehet gépi úton elhelyezni és a csatlakozásokat is csak az elhelyezése után lehet felszerelni. A geotermikus kollektornál csövek és tömlők rendszeréről van szó, amelyek földszondaként vannak kiképezve, és a talajban minden lehetséges irányban el vannak helyezve. A csövek vagy a tömlők és a talaj közötti közvetlen érintkezés biztosítja a jó hőátvitelt. A geotermikus kollektor hőcserélőként van kiképezve, amely hőenergiát vesz fel a talajból és másrészt pedig a talajnak hőenergiát le is ad. A talajból felvett hőenergiát például hőszivattyú segítségével lehet felhasználni fűtési célokra. Ismeretes a 644 682 számú svájci szabadalmi leírásból geotermikus kollektor hőszivattyús berendezésekhez, amelynek kollektorcsövei a talajban egymás felett vannak elrendezve, végüknél fogva függőlegesen elrendezett gyűjtőcsövek útán a kollektorcsövek össze vannak kapcsolva a hőfelvevő közeg be- és elvezetésére. Ilyen kialakítású geotermikus kollektor elrendezéséhez kb. 50 cm széles és különféle hosszúságú árokra van szükség. Az ismert megoldás hiányossága mindenekelőtt abban van, hogy a kollektorcsövek a hő fő áramlási irányával párhuzamosan vannak elrendezve és ezáltal azok egymásra kölcsönös hatást gyakorolnak, ahol a fő hőáramlási irány a földfelületre merőleges befelé, hiszen tudvalevő, hogy a föld felületén keresztül a környezetből hőenergiát vesz fel, például napsugárzás útján, amelynek az egyik része, a döntő hányad merőlegesen hatol be a talajba, míg egy kis hányada oldalt halad a talajban. Ilyen jellegű kollektorszerelés költséges és bonyolult technológiát igényel, mivel ennek nagy részét csak a gödörben lehet foganatosítani. Nagy kapacitású berendezések igen jelentős mértékű földmunkálatokat igényelnek. Ismeretes a 3 037 755 számú NSZK-beli közzétételi iratból eljárás geotermikus energiát felvevő vagy tároló geotermikus kollektorok kialakítására, amelynél a csövek vagy a tömlők a talajban vízszintesen és egymás mellett párhuzamosan vannak elrendezve. A csövek vagy a tömlők kb. 0,8 m széles, két, egymással szemben kialakított árokban horizontális fúróberendezés, vagy más ehhez hasonló berendezés segítségével vannak lefektetve. Ezekben az árkokban gyűjtőcsővezetékek vannak elrendezve. A megoldás hiányossága, hogy a csővezetékek vagy pedig a tömlők horizontális fúrókészülékkel történő lefektetése bonyolult technológiát igényel. Ha pedig nagy kapacitású létesítményekre van szükség, akkor több kollektort kell kialakítani. A fúrással bejuttatott csővezetékek vagy tömlők, a furatok nagyobb átmérője következtében nem érintkeznek kielégítő mértékben a körbevevő talajjal. Ennek a következménye a rosszabb hővezető képesség és ezáltal a geotermikus kollektor alacsony hatásfoka. Mivel valamennyi ismert geotermikus kollektornál üzembehelyezés előtt légteleníteni kell a rendszert, az összes csővezetéket vagy tömlőt lejtéssel kell elrendezni, lefektetni és a légtelenítés lehetőségét is biztosítani kell. A találmány célja egy olyan rendszer kialakítása hőenergia kialakítására és átvitelére, amelynek hatásfoka jó, kis anyagfelhasználás mellett megvalósítható, továbbá különösebb szerelés nélkül viszonylag egyszerű technológiával lefektethető. A találmány feladata rendszer kialakítása hőenergia kinyerésére és átvitelére, amelynek jó hővezető képessége van és egyenletes hőátvitelt biztosít. A kitűzött feladatot a bevezetőben említett rendszernél úgy oldottuk meg a találmány szerint, hogy a műanyag tömlőkötegek megkeményedő anyagba, például betonba vannak lefektetve s bennük a megkeményedő anyag megkötéséig üzemi nyomás van kialakítva. Célszerű az olyan kiviteli alak, amelynél a műanyag tömlőkötegek hosszirányukban kúposán és egy- vagy pedig kétoldalt laposra vannak kiképezve, ahol az egyes csatornák közötti válaszfalak a tömlők falvastagságánál vastagabbra és párhuzamosan vannak kialakítva. A találmány szerinti rendszert az alábbiakban kiviteli példa kapcsán rajzon ismertetjük részleteesbben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti rendszer műanyag tömlőkötegből, amely gyűjtővezetékkel van összekapcsolva, felülnézetben, valamint a 2. ábra a találmány szerinti rendszer műanyag tömlőkötege talajban lefektetve, metszetben. Amint az az 1. ábrán látható, a találmány szerinti rendszer azonos hosszúságú, négy 1 műanyag tömlőkötegből van kialakítva, amelyek végüknél fogva 4 gyűjtővezeték segítségével vannak összekapcsolva. Az 1. ábrában a nyilakkal a hőhordóközeg áramlásiránya van ismertetve. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
