початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2269728

СПОСІБ І СИСТЕМА ДЛЯ ОБМІНУ земної ЕНЕРГІЄЮ між земною тілами І ЕНЕРГООБМЕННІКОМ, що використовують природний ТЕПЛОВУ ЕНЕРГІЮ, ПЕРШ ЗА ВСЕ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

Ім'я винахідника: Хільдебранд Ханс (CH)
Ім'я патентовласника: ХІТА АГ (CH)
Адреса для листування: 101000, Москва, М.Златоустінскій пров., 10, кв.15, "Євромаркпат", пат.пов. І.А.Веселіцкой, рег. № 11
Дата початку дії патенту: 2001.10.17

Винахід відноситься до систем, що використовують теплову природну енергію і може бути використано на геотермальних електростанціях або в віддалених тепломережах. Запропоновано спосіб обміну енергією між земними тілами і енергообменніком і система для здійснення способу, в якій енергообменнік (2) поєднує лінія (10) прямого потоку і лінією (14) зворотного потоку контуру циркуляції оборотної води з використовують земну теплову енергію теплообмінником (18), який має, щонайменше, одну розташовану в свердловині (22) теплоизолированную трубу (20, 20а) прямого потоку, оточену в свердловині (22) розділової трубою (24), із зовнішнього боку якої в радіальному напрямку знаходиться область (28) зворотного потоку для оборотної води, в якій знаходиться, щонайменше, одна труба (30) зворотного потоку, поєднана з лінією (14) зворотного потоку, при цьому, щонайменше, нижня область свердловини заповнена пористим наповнювачем (38) і з'єднана з нижнім вхідним отвором (46, 46а) труби (20, 20а) прямого потоку, щонайменше, у дна свердловини (22) через одне або кілька наскрізних отворів (44), виконаних в розділової трубі (24). На лініях (10) і (14) прямого і зворотного потоку встановлені регульовані запірні клапани (12, 16). Всередині свердловини (22) розташована, щонайменше, одна теплоізольована труба (20) прямого потоку, яка знаходиться всередині розділової труби (24), зовні якої розташована в радіальному напрямку область (28) утворює область зворотного потоку оборотної води. В області (28) зворотного потоку розташована, щонайменше, одна поєднана з лінією (14) зворотного потоку труба (30) зворотного потоку, яка з'єднана з пористим наповнювачем (38), а й, щонайменше, у дна свердловини (22 ) з трубою (20) прямого потоку через її розташоване знизу вхідний отвір (46) або з вхідними отворами (46, 46а) труб (20, 20а) прямого потоку через одне або кілька наскрізних отворів (44), виконаних в розділової трубі (24 ). У системі є з'єднується з нею пристрій (50), призначене для заповнення системи середовищем, що створює в ній підвищений тиск, і переважно зливний клапан (56), розташований в лінії (10) прямого потоку між запірним клапаном (12) і використовує земне теплову енергію теплообмінником (18), які використовуються для зливу оборотної води з труби (20) прямого потоку і запуску процесу освіти і переміщення водяної пари з земного тіла. Такий спосіб і система дозволяють значно знизити витрати на буріння і експлуатацію і підвищити надійність.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до способу відповідно до обмежувальної частиною п.1 формули винаходу і до системи для здійснення цього способу відповідно до обмежувальної частиною п.14 формули винаходу.

Зі збільшенням глибини температура земної кори поступово збільшується, що дозволяє при досить великій глибині свердловин, що досягає, наприклад, 2000 м, отримувати гарячу водяну пару, який можна використовувати на геотермальних електростанціях або в віддалених нагрівальних системах (тепломережах). Таке використання теплової енергії землі може виявитися надзвичайно економічно вигідним. В одному з відомих в даний час способів використання земної теплової енергії, так званому способі використання тепла сухої гарячої породи (див., Наприклад, Brockhaus Encyclopedia, том 8, 19-е изд., Вид-во FA Brockhaus Gmbh, Mannheim, 1989, сс. 337-338), для використання теплової енергії залягають на великій глибині гарячих сухих порід на деякій відстані один від одного бурять дві досить глибокі свердловини, через одну з яких в утворену на відповідній глибині штучну щілину закачують воду, яка у вигляді перегрітої води або водяної пари піднімається на земну поверхню через другу свердловину. Такий спосіб використання тепла сухих гарячих порід дозволяє створити досить прості в роботі і обслуговуванні геотермальні електростанції, в яких перегрітий водяний пар відразу ж потрапляє в турбінні щаблі турбогенераторів. Істотним недоліком такого способу використання для вироблення електроенергії тепла сухих гарячих порід є необхідність буріння двох окремих свердловин, штучного розширення тріщин в залягає на великій глибині породі і наявності під землею досить протяжної сухої гарячої породи.

В даний час відомі і системи, призначені для використання земної теплової енергії гарячих порід, що залягають на менших, ніж зазначено вище, глибинах. У таких використовують земну теплову енергію на глибині від 100 до 2000 м і вище системах зворотний вода зі зворотної лінії теплообмінника потрапляє в розташований в нижній області свердловини пористий наповнювач, нагрівається в ньому і по прямій лінії повертається насосом назад в теплообмінник. Така система, що володіє певними перевагами, не може, однак, використовуватися для отримання гарячої водяної пари.

В основу винаходу була покладена задача розробити такі спосіб та систему для отримання гарячої водяної пари за рахунок використання тепла глибоко залягають порід, які були б позбавлені недоліків, властивих згаданим вище способам і системам.

Поставлена у винаході задача вирішується:

а) за допомогою способу обміну енергією між земними тілами і енергообменніком (2, 2а), який використовується перш за все для вироблення електроенергії і з'єднаний в контурі циркуляції теплоносія лінією (10) прямого потоку, по якій в нього надходить водяна пара, і лінією (14 ) зворотного потоку, по якій з нього виходить зворотний вода, з використовують земну теплову енергію теплообмінником (18), який розташований під земною поверхнею і доходить до глибини, на якій в ньому за рахунок теплової енергії земного тіла утворюється водяна пара, що відрізняється тим, що лінії прямого і зворотного потоку ведуть в одну загальну свердловину (22), в якій є щонайменше одна теплоізольована труба (20, 20а, 20b) прямого потоку, оточена розділової трубою (24), із зовнішнього боку якої в радіальному напрямку знаходиться область ( 28) зворотного потоку для оборотної води, в якій знаходиться щонайменше одна труба (30) зворотного потоку, поєднана з лінією (14) зворотного потоку, при цьому щонайменше нижня область свердловини заповнена пористим наповнювачем (38) і з'єднана з нижнім вхідним отвором (46, 46а) труби (20, 20а, 20b) прямого потоку щонайменше у дна свердловини (22) через одне або кілька наскрізних отворів (44, 44а), виконаних в розділової трубі (24). Для запуску процесу циркуляції оборотної води і утворення пари використовують щонайменше один циркуляційний насос (92, 94). Для запуску процесу циркуляції оборотної води знаходиться в трубі (20, 20а, 20b) прямого потоку стовп води витісняють з неї середовищем, що створює в трубі підвищений тиск, до тих пір, поки утворюється в свердловині водяна пара з певними параметрами не потрапить в енергообменнік (2 , 2а). Середовище, що створює підвищений тиск, можуть подавати у верхню область труби (20, 20b) прямого потоку або в верхню область труби (30) зворотного потоку. Середовище, що створює підвищений тиск, попередньо нагрівають, як середовище, що створює підвищений тиск, використовують стиснене повітря або водяна пара, який отримують переважно шляхом безперервного випаровування стовпа води, що знаходиться в трубі (20b) прямого потоку, за допомогою погружного нагрівача (68) або використовують напірну воду. Оборотну воду (64), яку при запуску процесу циркуляції витісняють з труби (20, 20а, 20b) прямого потоку, збирають в окремій ємності (62), переважно обробляють і використовують для поповнення контуру циркуляції оборотної води. У трубу (30) зворотного потоку оборотну воду подають з температурою менше 100 ° С, переважно з температурою 20-30 ° С. У теплообмінник (2, 2а) водяна пара подають з температурою більше 100 ° С, переважно з температурою 350-370 ° С. Тиск утворюється водяної пари врівноважують шляхом витіснення вниз і збільшення температури і тиску розташованого вище пара в області (28) зворотного потоку стовпа води, з якої в трубах (20, 20а, 20b, 24) прямого потоку, наприклад на глибині 7500-12000 м, утворюється водяна пара з тиском, наприклад, 50-60 бар, який проходить до енергообменніку (2, 2а) переважно через теплоизолированную область (20, 20а, 20b, 24) прямого потоку.

Поставлена ​​задача вирішується за допомогою системи для здійснення способу, в якій енергообменнік (2, 2а) поєднує лінія (10) прямого потоку і лінією (14) зворотного потоку контуру циркуляції оборотної води з використовують земну теплову енергію теплообмінником (18), який має по меншій міру одну розташовану в свердловині (22) теплоизолированную трубу (20, 20а, 20b) прямого потоку, оточену в свердловині (22) розділової трубою (24), із зовнішнього боку якої в радіальному напрямку знаходиться область (28) зворотного потоку для оборотної води, в якій знаходиться щонайменше одна труба (30) зворотного потоку, поєднана з лінією (14) зворотного потоку, при цьому щонайменше нижня область свердловини заповнена пористим наповнювачем (38) і з'єднана з нижнім вхідним отвором (46, 46а) труби ( 20, 20а, 20b) прямого потоку щонайменше у дна свердловини (22) через одне або кілька наскрізних отворів (44, 44а), виконаних в розділової трубі (24). У лінії (14) зворотного потоку і / або в лінії (10) прямого потоку встановлений циркуляційний насос (92, 94). Система відрізняється наявністю регульованих запірних клапанів (12, 16), встановлених на лінії (10) прямого потоку і на лінії (14) зворотного потоку, і з'єднується з нею пристрою (50а, 50b, 50с), яке призначене для заповнення системи середовищем підвищеного тиску , під дією якого з труби (20, 20а, 20b) прямого потоку витісняється оборотна вода, і для запуску процесу утворення пари і його переміщення по системі, при цьому такий пристрій з'єднане або з лінією (10) прямого потоку в точці, розташованій між запірним клапаном (12) і використовує теплову земну енергію теплообмінником (18), або з лінією (14) зворотного потоку в точці, розташованій між запірним клапаном (16) і використовує теплову земну енергію теплообмінником (18). Пристрій, який призначений для заповнення системи середовищем підвищеного тиску, являє собою нагнітальний насос (50а, 50b) або погружной нагрівач (50с), який можна опустити в трубу прямого потоку. Система відрізняється наявністю розташованого на земній поверхні пристрою для зливу оборотної води з труби (20, 20а, 20b) прямого потоку, пристрій для зливу оборотної води містить зливний клапан (56а), встановлений в лінії (14) зворотного потоку між використовують земну теплову енергію теплообмінником (18) і запірним клапаном (16). Пристрій для зливу оборотної води має зливний клапан (56b), встановлений в лінії (10) прямого потоку між використовують земну теплову енергію теплообмінником (18) і запірним клапаном (12). Пристрій для зливу оборотної води містить ємність (62) для збору зливається з системи оборотної води, з'єднану подводящим трубопроводом з лінією (14) зворотного потоку. Система відрізняється наявністю трубопроводу, що підводить (41) з запірним клапаном (43), через який вода подається в лінію (14) зворотного потоку. У розділової трубі (24) розташована, щонайменше, ще одна труба (20а) прямого потоку, яка повідомляється з розташованим в землі кінцем першої труби (20) прямого потоку і з'єднується на земній поверхні (34) з іншим кінцем першої труби (20 ) прямого потоку через запірний клапан (48) і яка має зливний клапан (56), призначений для зливу оборотної води, що витісняється з першої труби (20) прямого потоку через другу трубу (20а) прямого потоку пристроєм (50), призначеним для заповнення системи середовищем, що створює в ній підвищений тиск. Простір між трубами (20, 20а, 20b) прямого потоку і розділової трубою (24) заповнене теплоізоляційним матеріалом (42). Щонайменше дві, переважно кілька, труб (30) зворотного потоку розташовані навколо розділової труби (24) в кільцевої області (60) між розділової трубою (24) і стінкою (26) свердловини. Верхня, розташована від земної поверхні (34) на глибині переважно від 1000 до 2500 м область (32) свердловини, в якій розташована труба (30) зворотного потоку, виконана герметичною, а нижня область свердловини заповнена насипаним на дно (36) свердловини пористим наповнювачем (38), при цьому в стінці труби (30) зворотного потоку виконані наскрізні отвори (40), розташовані в заповненій пористим наповнювачем нижньої області свердловини. Труба (20, 20а, 20b) прямого потоку закінчується на відстані, переважно рівному 400 м від дна (36) свердловини, а розділова труба (24) має розташовані в цій зоні наскрізні отвори (44). Свердловина (22) має глибину Т від 2500 до 12000 м. Крім того, вона може мати, щонайменше, один бічний відвід (58, 58а, 58b), кінець якого повідомляється зі свердловиною (22) переважно в зоні розташування наскрізних отворів ( 44, 44а) розділової труби (24). Бічний відведення (58а) проходить по суті вздовж свердловини (22) або в радіальному напрямку свердловини (22). Енергообменнік (2) має переважно багатоступеневу турбіну (4), з'єднану з електричним генератором (6), за якою переважно розташований пристрій (8), яке споживає теплову енергію. Енергообменнік (2а) з'єднує проходить під землею контур циркуляції оборотної води з іншим контуром (96) циркуляції, в якому переважно встановлена ​​багатоступенева турбіна з електричним генератором. Турбіна (4) працює по циклу Ренкіна на органічному робочому тілі.

У запропонованій у винаході системі труби зворотного потоку і розділова труба разом з розташованої в ній трубою прямого потоку розміщуються в одній єдиній свердловині, що дозволяє в порівнянні з відомим способом використання тепла сухої гарячої породи приблизно в два рази зменшити обсяг буріння. Пропонована у винаході система, в якій зворотний потік, нижня область якого проходить через пористий наповнювач, з'єднується з прямим потоком в нижній області свердловини через одне або декілька виконаних в розділової трубі прохідних отворів, може бути замкнутою системою, значно менш схильною до забруднення системою циркуляції оборотної води , в яку практично взагалі не проникає навколишнє вода і в якій під час роботи відбувається по суті тільки зміна питомої кількості оборотної води. Таким чином, фактична відсутність води, що надходить ззовні в систему під час її роботи, а з іншого боку, практично повна відсутність витоків води в контурі в навколишній простір після запуску істотно знижують забруднення навколишнього середовища. Відсутність води, що потрапляє в систему з навколишнього простору, дозволяє уникнути забруднення або замулювання теплообмінника, що використовує земне теплову енергію. Крім того, після запуску системи в ній в результаті періодично повторюється випаровування оборотної води відбувається поступова демінералізація води, що істотно знижує небезпеку пошкодження труб через корозію. Через деякий час після початку роботи оборотну воду можна очистити, періодично повторюючи потім очищення води з великими в міру необхідності часовими інтервалами. Все це дозволяє додатково знизити витрати і істотно підвищити надійність системи.

При запуску система заповнюється свіжою водою, а що знаходиться в ній вода, яка збирається і демінералізуєтся в окремій ємності, примусово зливається або витісняється з системи. Для підвищення ефективності теплообміну у винаході пропонується використовувати розташований в нижній області зворотного потоку пористий наповнювач, що дозволяє відмовитися від штучного розширення тріщин в залягає на великій глибині породі. Ще однією перевагою запропонованої в даному винаході системи є відсутність спеціальних вимог, що пред'являються до геологічного складу використовуваної в якості джерела тепла породи, і, як наслідок цього, відсутність спеціальних вимог до місця розташування системи.

Кращі варіанти здійснення запропонованого у винаході способу наведені в залежних п.п.2-13 формули винаходу, а кращі варіанти виконання пропонованої у винаході системи представлені в залежних п.п.15-35. Зазвичай до початку роботи системи використовує земне теплову енергію теплообмінник заповнюється зворотному водою, наприклад промивної водою або водою, попередньо нагрітій теплом свого тіла. Виходу водяної пари з такого теплообмінника перешкоджає тиск водяного стовпа в трубі або в трубах прямого потоку, яке в нижній області цієї труби або труб перевищує тиск утворюється в теплообміннику водяної пари.

Відповідно до п.2 для запуску системи у винаході пропонується використовувати щонайменше один циркуляційний насос, який створює порівняльної невеликий перепад тисків, достатній для переміщення води, що знаходиться в трубах зворотного і прямого потоку, і поступового збільшення температури і перетворення в пар оборотної води, що знаходиться в трубі прямого потоку.

Для запуску системи відповідно до п.п.3-9 стовп води, що знаходиться в трубі або трубах прямого потоку, витісняють з труби або труб за допомогою з'єднується з системою пристрою, що заповнює систему середовищем підвищеного тиску. Процес циркуляції (обороту) води в системі починається після утворення пари в нижній області свердловини, і зворотний вода по лінії і трубі або трубах зворотного потоку потрапляє з розташованого на земній поверхні енергообменніка (теплообмінника) в нижню область свердловини, з якої утворюється в ній пар по трубі або трубах і лінії прямого потоку надходить в теплообмінник, з якого після обміну енергією він повертається у вигляді оборотної води в контур циркуляції.

Середовище, що створює в системі підвищений тиск, при запуску системи подають відповідно до п.4 в верхню область труби прямого потоку або відповідно до п.5 в верхню область труби зворотного потоку. З метою прискорити процес запуску системи середовище, що створює в системі підвищений тиск, пропонується відповідно до п.6 попередньо підігрівати. Як такого середовища, що створює в системі підвищений тиск, в п.7 пропонується використовувати стиснене повітря. У п.8 для створення в системі підвищеного тиску пропонується використовувати водяну пару, який переважно отримують за допомогою погружного нагрівача, опущеного в трубу прямого потоку. Відповідно до найкращим варіантом в п.9 пропонується в якості середовища, що створює в системі підвищений тиск, використовувати воду.

В принципі при запуску системи оборотну воду можна витісняти з використовує земне теплову енергію теплообмінника через його відкриті знизу труби безпосередньо в земне тіло, від якого відбирають теплову енергію. Виникаючі при цьому проблеми геологічного та екологічного характеру можна вирішити способом, запропонованим в п.10 формули винаходу. Відповідно до цього способом зливає з системи оборотну воду збирають, очищають і демінералізуєтся і при необхідності знову використовують у системі в якості оборотної води.

У п.11 представлений спосіб створення більш сприятливих умов для отримання енергії пропонованим у винаході способом, що полягає в тому, що енергію отримують при температурі зворотного потоку оборотної води, меншою 100 ° С і рівній переважно 20-30 ° С. Відповідно до п.12 температура прямого потоку пара, що надходить в теплообмінник, повинна бути більше 100 ° С і складати переважно від 350 до 370 ° С. Ще більш сприятливі умови для отримання енергії пропонованим у винаході способом розглянуті в п.13.

Пропонована в п.15 система містить встановлений в лінії зворотного потоку і / або в лінії прямого потоку циркуляційний насос, який призначений, зокрема, для запуску системи, але може використовуватися і при її роботі в нормальному режимі.

У п.16 представлені відмінні риси системи, пов'язані з її запуском при використанні середовища, що створює в системі підвищений тиск. У п.17 як пристрій, що створює в системі підвищений тиск, пропонується використовувати насос. У найбільш кращому варіанті виконання системи, про який йде мова в п.18, як пристрій, що створює в системі підвищений тиск, пропонується використовувати опущений в трубу прямого потоку погружной нагрівач, який випаровує оборотну воду, що перетворюється в середу, що створює в системі підвищений тиск .

Згідно п.19 для зливу оборотної води під час запуску системи з труби прямого потоку пропонується використовувати пристрій, розташоване на земній поверхні. Конкретні варіанти виконання таких пристроїв пропонуються в п.п.20 і 21. У п.22 пропонується, як вже було зазначено вище, збирати зливає з системи оборотну воду в окремій посудині, призначеній для її очищення від забруднюючих речовин і захисту від забруднення навколишнього середовища або самої системи. Варіант повторного використання в системі зібраної і очищеної оборотної води пропонується в п.23.

У п.24 описані особливості системи, що дозволяють запустити її найбільш оптимальним способом. Після перекриття запірних клапанів, встановлених в лініях зворотного і прямого потоку, і запірного клапана, встановленого в лінії прямого потоку між її першою трубою і іншими трубами, поєднане з першою трубою прямого потоку пристрій, призначений для створення в системі підвищеного тиску за допомогою відповідного середовища, спочатку витісняє оборотну воду, що знаходиться в першій трубі прямого потоку, в нижню область свердловини, а потім через інші труби прямого потоку і зливний клапан витісняє з системи певну кількість оборотної води. Після витіснення води з першої труби прямого потоку під дією підвищеного тиску газу вода витісняється і з інших труб прямого потоку. Потім пристрій, що створює в системі підвищений тиск, від'єднується від системи, і після перекриття зливного клапана і відкриття запірних клапанів в лініях зворотного і прямого потоку і запірного клапана, встановленого в лінії прямого потоку між її першою трубою і іншими трубами, в результаті утворення пари в системі починається процес циркуляції оборотної води.

Рішення, запропоноване в п.25, дозволяє зменшити втрати тепла в трубі прямого потоку і підвищити за рахунок цього ефективність системи.

В принципі в лінії зворотного потоку можна передбачити тільки одну трубу. Однак істотно кращих результатів можна досягти при виконанні системи відповідно до п.26, запропоновані в якому рішення дозволяють рівномірно використовувати для відбору енергії гарячої породи все області пробуреної в ній свердловини. Наявність в системі великої кількості труб прямого і / або зворотного потоку дозволяє шляхом з'єднання і від'єднання окремих труб міняти швидкість утворення пари і, відповідно, режим роботи системи.

Згідно ще одному кращого варіанту виконання системи, який представлений в п.27, пропонується обмежувати теплообмін між зворотному водою і земним тілом у верхній області свердловини в тому місці, де температура земного тіла нижче температури оборотної води, і збільшувати інтенсивність теплообміну в нижній області свердловини в тому місці, де температура земного тіла більше температури оборотної води. Пропоноване в цьому варіанті рішення дозволяє і обмежити потрапляння в свердловину забрудненої води з верхніх шарів породи, в якій пробурена свердловина.

Варіант системи, запропонованої в п.28, є особливо привабливим, оскільки забезпечує зниження гідравлічного опору системи завдяки наявності наскрізних отворів, виконаних у нижній частині розділової труби, і відсутності в цьому місці труб прямого потоку.

Необхідна глибина буріння свердловини залежить від профілю температури земної кори. У тих місцях, де ймовірно немає різко виражених геотермальних аномалій, свердловини відповідно до п.29 пропонується бурити на глибину від 2500 до 12000 метрів. Однак можливо буріння і більш глибоких свердловин.

Ще один варіант підвищення ефективності теплообміну між зворотному водою і земним тілом, пропонований в п.30, заснований на бурінні в гарячому земному тілі бічних відводів. Такі відводи можна виконати глухими, проте кращими є відводи, які виходять зі свердловини і знову з'єднуються з нею. Наявність таких бічних відводів збільшує поверхню теплопередачі і істотно підвищує ефективність роботи використовує земну енергію теплообмінника. Більш простими в бурінні є пропоновані в п.31 бічні відводи, які проходять по суті в тому ж напрямку, що і сама свердловина з теплообмінними трубами. У п.32 пропонуються радіальні бічні відводи, розташовані в зонах найбільшої температури і дозволяють при меншій поверхні теплопередачі отримати більше водяної пари і, відповідно, більше міститься в ньому теплової енергії.

Як теплообмінника, що працює на вихідному водяній парі, можна використовувати відповідно до п.33 пристрій для прямого споживання енергії пара, а відповідно до п.34 - теплообмінник, в якому теплова енергія пара передається іншому теплоносія. В останньому випадку можна, зокрема, контур оборотної води виконати замкнутим, виключивши тим самим можливість падіння тиску і засмічення оборотної води різними мінералами, через наявність яких зазвичай відбувається замулювання системи. Цей варіант має цілу низку переваг при отриманні з геотермальної енергії електричного струму. У такій системі геотермальну енергію можна використовувати для отримання не тільки електричної енергії, а й тепла, споживання якого дозволяє додатково зменшити температуру зворотного потоку оборотної води і підвищити за рахунок цього ефективність всієї системи. У п.35 для підвищення ефективності системи пропонується для приводу електричного генератора використовувати турбіну, що працює за циклом ORC (цикл Ренкіна на органічному робочому тілі).

Нижче винахід більш докладно розглянуто на прикладі кількох можливих варіантів його здійснення з посиланнями на прикладені креслення, на яких показано:

Фиг.1 - схема пропонованої у винаході системи в вертикальному розрізі.

Фиг.2 - схематичне зображення в збільшеному масштабі системи труб в розрізі горизонтальною площиною II-II по фіг.1.

Фіг.3 - схематичне зображення в збільшеному масштабі системи труб в розрізі горизонтальною площиною III-III по фіг.1.

Фіг.4 - схема виконаної за іншим варіантом пропонованої у винаході системи в вертикальному розрізі.

Фіг.5 - схема показаної на фіг.4 системи в вертикальному розрізі з іншою схемою наземного обладнання і трубопроводів.

Фіг.6 - схема, на якій у вертикальному розрізі зображена ємність для збору оборотної води.

Фіг.7 - схема показаного в вертикальному розрізі пристрою, призначеного для подачі і заповнення системи середовищем, що створює в ній підвищений тиск, під дією якого з системи витісняється знаходиться в ній вода.

Фіг.8 - схема пропонованої у винаході системи з циркуляційними насосами в вертикальному розрізі.

Фіг.9 - вертикальний розріз окремих деталей використовує земну енергію теплообмінника з проходять радіально бічними відводами.

Кращому варіанті здійснення винаходу

На фіг.1 показана система, призначена для використання геотермальної енергії, наприклад, в енергообменніке (або теплообміннику) 2. Теплообмінник 2 складається переважно з багатоступінчастої турбіни 4 приводу електричного генератора 6 і встановленого на виході з турбіни 4 пристрої 8 для споживання теплової енергії, яке є, наприклад, звичайну теплову мережу. Теплообмінник 2 через регульовані запірні клапани 12 і 16, встановлені відповідно в лінії 10 прямого потоку і лінії 14 зворотного потоку, з'єднаний з використовують земну енергію теплообмінником 18, який містить щонайменше дві розташовані в свердловині 22 теплоізольовані труби 20 і 20а прямого потоку. Труби 20 і 20а прямого потоку розташовані всередині розділової труби 24, між якою і стінкою 26 свердловини знаходиться область 28 зворотного потоку, в якій розташовані труби 30 зворотного потоку. Верхня частина 32 області 28, в якій розташовані труби 30 зворотного потоку, ущільнена на глибину T _1, яка переважно складає 2000-2500 метрів від земної поверхні 34, а її нижня частина заповнена пористим наповнювачем 38, наприклад гравієм, покладеним на дно 36 свердловини. В проходять через пористий наповнювач 38 стінках труб 30 зворотного потоку виконані підвищують ефективність теплообміну отвори 40, через які вода і / або водяна пара, що потрапляє з труб 30 зворотного потоку в пористий наповнювач, після нагрівання в наповнювачі може знову потрапити в труби 30 зворотного потоку. Для поповнення системи зворотному водою в разі її витоку або випаровування призначена поєднана з лінією 14 зворотного потоку підводить магістраль 41 з запірним клапаном 43.

Для підвищення ефективності системи простір між трубами 20 або 20а прямого потоку і розділової трубою 24 заповнюється ізоляційним матеріалом 42. Труби 20 і 20а прямого потоку не доходять до дна 36 свердловини на відстань Т _3, рівне переважно 400 м, і на цьому ділянці в розділової трубі 24 виконані отвори 44. Труби 20 і 20а прямого потоку з'єднуються між собою їх відкритими кінцями 46 і 46а.

На земній поверхні 34 перша труба 20 прямого потоку з'єднується з ліній 10 прямого потоку. Друга труба 20а прямого потоку з'єднується з лінією 10 прямого потоку через регульований запірний клапан 48. з'єднується з системою пристрій 50, призначене для заповнення системи створює в ній підвищений тиск середовищем, виконано в даному випадку у вигляді насосної установки, що складається щонайменше з одного нагнетательного насоса 52 і регульованого з'єднувального клапана 54. Така установка з нагнітальним насосом з'єднується з лінією 10 прямого потоку в точці, розташованій між першою трубою 20 прямого потоку і запірним клапаном 12. як нагнетательного насоса 52 можна використовувати гідравлічний насос, призначений переважно для перекачування гарячої води , або компресор, призначений для перекачування стисненого повітря. Зливна магістраль 55, в якій встановлено зливний клапан 56, відходить від поєднаного з лінією 10 прямого потоку трубопроводу в точці, розташованій між другою трубою 20а прямого потоку і запірним клапаном 48.

До початку роботи системи, показаної на фіг.1, в использующем земну енергію теплообміннику 18 знаходиться зазвичай оборотна вода. Оскільки труби 30 зворотного потоку і труби 20 і 20а прямого потоку з'єднані між собою в нижній частині свердловини 22, рівень води в трубах 20 і 20а прямого потоку по суті дорівнює рівню води в трубах 30 зворотного потоку. Тиск стовпа води, що знаходиться в трубах 20 і 20а прямого потоку і в трубах 30 зворотного потоку, перешкоджає відбору гарячої водяної пари з використовує земну енергію теплообмінника. Для запуску системи, показаної на фіг.1, першу трубу 20 прямого потоку необхідно з'єднати з нагнітальним насосом 50, відкривши для цього з'єднувальний клапан 54 і попередньо закривши запірний клапан 48, встановлений між трубами 20 і 20а прямого потоку, і запірні клапани 12 і 16 , встановлені на лінії 10 прямого потоку і на лінії 14 зворотного потоку. При підключенні до системи нагнетательного насоса залишилася в трубі 20 прямого потоку вода проходить через другу трубу 20а прямого потоку і зливається з системи через відкритий зливний клапан 56. Після зливу з системи старої оборотної води і її заміни гарячою водою або після витіснення води з труб 20 і 20а прямого потоку стисненим повітрям в использующем земну енергію теплообміннику 18 починається процес утворення водяної пари. Одночасно з цим закриваються клапан 54, що з'єднує насосну установку 50 з лінією прямого потоку, і зливний клапан 56 і відкривається запірний клапан 48. Після відкриття запірного клапана 16, встановленого в лінії 14 зворотного потоку, і заповнення використовує земну енергію теплообмінника 18 оборотною водою через відкритий запірний клапан 12 починається відбір з теплообмінника 18 утворюється в ньому водяної пари. Утворений в использующем земну енергію теплообміннику водяна пара не тільки надає руху знаходиться в системі воду, але і служить джерелом енергії, необхідної для її циркуляції (обороту) по замкнутому контуру системи. Температуру, тиск і / або кількість водяної пари в лінії 10 прямого потоку можна регулювати запірним клапаном 10. При збільшенні кількості відбирається з теплообмінника пара його температура падає, і, навпаки, зі зменшенням кількості відібраного пара його температура зростає.

Для підвищення ефективності теплообміну в свердловині 22 на відстані Т ₂ (нижче відстані T ₁₎ від земної поверхні, що дорівнює мінімум 500 м, можна пробурити показані на кресленні глухі бічні відводи 58 або умовно зображені штрих-пунктирною лінією 58а і більш кращі наскрізні бічні відводи. У бічних відводах можна розмістити заповнені пористим наповнювачем 38а труби 59 з виконаними в їх стінці отворами 59а. Буріння наскрізних бічних відводів 58а можна почати на глибині 500-4000 м, а на глибині 2500-12000 м їх слід вивести в свердловину 22, збільшивши тим самим поверхню теплопередачі. Очевидно, що замість одного показаного на кресленні бічного відведення пропонована у винаході система може мати і кілька бічних відводів, розташованих в певному порядку навколо свердловини з трубами.

На фіг.2 схематично показано поперечний переріз системи, зображеної на фіг.1, горизонтальною площиною II-II на глибині від 1000 до 12000 м від земної поверхні 34. Діаметр D показаної на фиг.2 свердловини з трубами складає від 150 до 500 мм. Простір усередині розділової труби 24 між трубами 20 і 20а прямого потоку заповнене теплоізоляційним матеріалом 42. У кільцевому просторі 60 свердловини 22 між розділової трубою 24 і стінкою 26 свердловини розташовані по колу на деякій відстані один від одного, наприклад чотири труби 30 зворотного потоку. Чи не зайнята трубами 30 зворотного потоку частину кільцевого простору 60 заповнена пористим наповнювачем 38. У стінках труб 30 зворотного потоку виконані наскрізні отвори 40.

На Фіг.3 схематично показано поперечний переріз зображеної на фіг.1 системи горизонтальною площиною, відстань Т ₃ від якої до дна 36 свердловини становить, наприклад, 400 метрів. У цій площині (і нижче) розділова труба 24 має наскрізні отвори 44, а розташоване нижче цієї площини внутрішній простір розділової труби, в якому немає ні труб прямого потоку, ні теплоізоляційного матеріалу, використовується як вільний простір, в якому збирається водяна пара.

Запуск системи, після якого в ній починається процес утворення водяної пари, відбувається при температурі понад 100 ° С. Температура, при якій працює енергообменнік 2, перевищує 100 ° С і переважно складає (в лінії 10 прямого потоку) 350-370 ° С. У багатоступінчастої паровій турбіні 4 енергообменніка 2 водяна пара охолоджується до температури, меншої 100 ° С, і в результаті конденсації перетворюється в оборотну воду, яка подається в пристрій 8, яке споживає теплову енергію, наприклад в теплообмінник. Нагрівається до приблизно 90 ° С в теплообміннику теплоносій виходить з теплообмінника по трубопроводу 8а і після охолодження в системі споживання тепла до температури близько 20 ° С по трубопроводу 8b повертається назад в теплообмінник. Вихідна з теплообмінника 8 і, відповідно, з енергообменніка 2 оборотна вода має температуру 25-30 ° С і з такою температурою по лінії 14 зворотного потоку надходить в труби 30 зворотного потоку.

На фіг.4 показана система, в якій на відміну від системи, показаної на фіг.1, використовується тільки одна труба 20 прямого потоку. Область 28 зворотного потоку в цьому варіанті виконання системи з'єднується з розташованим в нижній області свердловини 22 вхідним отвором 46 труби 20 прямого потоку через одне або кілька наскрізних отворів 44а, виконаних в розділової трубі 24. Альтернативно цьому всю нижню область свердловини 22 в цьому варіанті можна виконати аналогічно нижньої області свердловини, показаної на фіг.1 і 3. Труби 30 зворотного потоку з'єднуються з розташованим між використовують земну енергію теплообмінником 18 і запірним клапаном 16 ділянкою лінії 14 зворотного потоку, яка закінчується зливним трубопроводом 55 з встановленим на ньому зливним клапаном 56а. Лінія 14 зворотного потоку з'єднана і через запірний клапан 43 з трубопроводом 41, за яким в неї подається свіжа або очищена оборотна вода. Призначене для подачі в систему середовища, що створює в ній підвищений тиск, пристрій 50а (насосна установка щонайменше з одним нагнітальним насосом 52а і з'єднувальним клапаном 54а) з'єднується з лінією 10 прямого потоку системи в точці, розташованій між використовують земну енергію теплообмінником 18 і запірним клапаном 12.

Для запуску системи, показаної на фіг.4, необхідно закрити запірний клапан 12, встановлений на лінії 10 прямого потоку, і запірний клапан 16, встановлений на лінії 14 зворотного потоку, і відкрити з'єднувальний клапан 54а, з'єднавши систему з насосною установкою 50а. Під дією тиску, створюваного насосною установкою, що знаходиться в трубі 20 прямого потоку оборотна вода витісняється з труби в нижню область свердловини і зливається з використовує земну енергію теплообмінника через труби 30 зворотного потоку і розташований над земною поверхнею 34 зливний клапан 56а. Після зливу води з труби 20 прямого потоку і її заповнення гарячою водою в использующем земну енергію теплообміннику 18 починається процес утворення водяної пари. У цей момент закривають зливний клапан 56а і клапан 54а, через який лінія 10 прямого потоку з'єднується з насосною установкою 50а. Нормальний процес обігу (циркуляції) води починається в системі після відкриття запірного клапана 16, встановленого на лінії 14 зворотного потоку, і запірного клапана 12, встановленого на лінії 10 прямого потоку, під дією тиску пари, що утворюється в использующем земну енергію теплообміннику.

На фіг.5 показана розташована на земній поверхні частина системи, зображеної на фіг.4, з пристроєм 50а, яке призначене для подачі в систему середовища, що створює в ній підвищений тиск, і яке на відміну від варіанту, показаного на фіг. 1 і 3, пов'язано не з лінією 10 прямого потоку, а з лінією 14 зворотного потоку в точці, розташованій між використовують земну енергію теплообмінником 18 і запірним клапаном 16. Зливний трубопровід 55 з встановленим на ньому зливним клапаном 56b з'єднаний з лінією 10 прямого потоку в точці, розташованій між використовують земну енергію теплообмінником 18 і запірним клапаном 12. у цьому варіанті для запуску системи необхідно закрити запірні клапани 12, 16, встановлені в лінії 10 прямого потоку і в лінії 14 зворотного потоку, відповідно відкрити з'єднувальний клапан 54b і за допомогою насосної установки 50b по зливному трубопроводу 55 при відкритому зливному клапані 56b злити воду щонайменше з однієї труби 30 зворотного потоку і труби 20 прямого потоку (або заповнити їх гарячою водою). Після зливу води із системи або її заповнення гарячою водою зливний клапан 56b і з'єднувальний клапан 54b необхідно закрити. Після відкриття запірного клапана 12, встановленого на лінії 10 прямого потоку, в енергообменнік 2 починає надходити водяна пара, що утворюється в использующем земну енергію теплообміннику. Необхідна для утворення пари вода потрапляє в гарячу зону використовує земну енергію теплообмінника після відкриття запірного клапана 16 по лінії 14 і трубах 30 зворотного потоку з включається на певний часом не показаного на схемі окремого нагнетательного насоса, і / або з розташованого в нижній області свердловини земного тіла , і / або з трубопроводу 41, сполученого з лінією 14 зворотного потоку через запірний клапан 43.

У таких системах оборотну воду, яка при запуску системи витісняється з використовує земну енергію теплообмінника 18 через зливні клапани 56, 56а, 56b і зливну трубу 56, доцільно не скидати в навколишнє середовище, а аналогічно показаному на фіг.6 варіанту збирати в окремій ємності 62 . збирати в ємності оборотну воду 64 можна очищати, наприклад видаляти з неї опади 66, і демінералізованої і після цього при необхідності знову використовувати в системі, додаючи її в систему по трубопроводу 41 через відкритий запірний клапан 43. Якщо в результаті відповідних вимірювань виявиться, що кількість домішок в оборотній воді перевищує допустимі межі, то ємність 62 можна взагалі використовувати для періодичної обробки води, такий як очищення, демінералізація і т.д., і доведення її до стану, що дозволяє використовувати її для роботи системи. Пропонована у винаході очищення води вирішує проблему забруднення навколишнього середовища, пов'язану зі зливом в неї дуже брудною оборотної води. Очищення і при необхідності обробка витісняється з системи оборотної води дозволяють поповнювати систему водою з оптимальним складом, що, з одного боку, захищає систему від пошкодження, зокрема від можливої ​​корозії, а з іншого боку, захищає розташоване навколо використовує земну енергію теплообмінника 18 земне тіло від небажаного впливу різних містяться у воді домішок.

На фіг.7 показаний ще один варіант виконання пристрою 50с, призначеного для створення в системі підвищеного тиску, яке в цьому варіанті виконано не у вигляді показаних на фіг.1-4 насосних установок, з яких в систему в якості створює в ній підвищений тиск середовища подається стиснене повітря або вода, а у вигляді пристрою, який призначений для випаровування оборотної води 64 в трубі 20b прямого потоку з отриманням водяної пари, який використовується в якості середовища, що створює в системі підвищений тиск і витісняє оборотну воду 64 з труби 20b прямого потоку. Пропоноване в цьому варіанті пристрій, призначений для створення в системі підвищеного тиску, являє собою погружной нагрівач 68, який опускають в заповнену зворотному водою 64 трубу 20b прямого потоку і центрують в ній за допомогою бічних напрямних елементів 70. Погружной нагрівач 68 опускають в трубу на сталевому канаті 72, який через розташований в кришці 76 труби 20b прямого потоку пневматичний (гідравлічний) затвор 74 виходить з труби назовні до лебідки 80, огинаючи перед цим направляючий ролик 78. до занурюваного електронагрівача 68 підходить електричний кабель 82, який і проходить через пневматичний затвор 74 до лебідки 86, огинаючи розташований перед нею направляючий ролик 84. Обидві лебідки 80, 86 можуть обертатися в протилежних напрямках від одного приводного двигуна 88 і загальної механічної передачі 90. Сполучений з лебідками 80, 86 погружной нагрівач 68 при запуску системи поступово опускається в трубі по зміною рівня знаходиться в ній оборотної води, яка поступово випаровується і витісняється з труби аж до початку освіти в использующем земну енергію теплообміннику пара, під дією тиску якого в системі починається циркуляція оборотної води. Після цього, змінивши напрямок обертання лебідок 80, 86, погружной нагрівач 68 можна підняти у вихідне положення.

На фіг.8 показана розташована на земній поверхні частина зображеної на фіг.5 системи, в якій для її заповнення середовищем, що створює в ній підвищений тиск, замість зображеного на фіг.5 пристрої 50b використовуються циркуляційні насоси 92 і 94, встановлені відповідно в лінії 14 зворотного потоку і при необхідності в лінії 10 прямого потоку. Зливний трубопровід 55 з встановленим на ньому зливним клапаном 56b з'єднаний з лінією 10 прямого потоку в точці, розташованій за циркуляційним насосом 94. Лінія 14 зворотного потоку через запірний клапан 43 з'єднана з трубопроводом 41. Встановлений в замкнутому контурі системи енергообменнік 2а має другий контур 96, пряма і зворотні гілки якого 96а і 96b відповідно з'єднують систему з одним або декількома пристроями, що споживають теплову енергію, такими як турбіни (наприклад, турбіни турбогенераторів), або з системами опалення або іншими аналогічними споживачами тепла. У цьому варіанті використання системи відпадає необхідність в установці на лініях 10 і 14 прямого і зворотного потоку відповідних запірних клапанів 12 і 16. Для запуску системи необхідно включити циркуляційні насоси 92, 94 і прокачувати по замкнутому контуру системи оборотну воду до тих пір, поки вона не нагріється до відповідної температури, при якій під час зливу з системи по трубопроводу 55 деякої кількості оборотної води і відбувається при цьому падіння тиску в системі утворення пари і циркуляція оборотної води будуть відбуватися автоматично при вимкнених в цей час циркуляційних насосах 92, 94.

На фіг.9 показана нижня область свердловини 22, в якій на відміну від свердловини, показаної на фіг.1, бічні відводи 58b проходять не вздовж поздовжньої осі свердловини 22, а по суті в радіальному напрямку. Відходять від стовбура свердловини 22 в радіальному напрямку на деякій відстані від дна 36 свердловини відводи 58b утворюють петлю 98 і знову підходять до стовбура свердловини 22 в точці, розташованій ближче до її дну 36. Відведення 58b облицьовані заповненими пористим наповнювачем 38а трубами 59, в яких виконані наскрізні отвори 59а. Наявність таких бічних відводів дозволяє збільшити поверхню теплопередачі на глибині, в якій земне тіло, від якого відбирають тепло, має високу температуру.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб обміну енергією між земними тілами і енергообменніком (2, 2а), який використовується перш за все для вироблення електроенергії і з'єднаний в контурі циркуляції теплоносія лінією (10) прямого потоку, по якій в нього надходить водяна пара, і лінією (14) зворотного потоку, по якій з нього виходить зворотний вода, з використовують земну теплову енергію теплообмінником (18), який розташований під земною поверхнею і доходить до глибини, на якій в ньому за рахунок теплової енергії земного тіла утворюється водяна пара, що відрізняється тим, що лінії прямого і зворотного потоків ведуть в одну загальну свердловину (22), в якій є щонайменше одна теплоізольована труба (20, 20а, 20b) прямого потоку, оточена розділової трубою (24), із зовнішнього боку якої в радіальному напрямку знаходиться область (28) зворотного потоку для оборотної води, в якій знаходиться щонайменше одна труба (30) зворотного потоку, поєднана з лінією (14) зворотного потоку, при цьому щонайменше нижня область свердловини заповнена пористим наповнювачем (38) і з'єднана з нижнім вхідним отвором ( 46, 46а) труби (20, 20а, 20b) прямого потоку щонайменше у дна свердловини (22) через одне або кілька наскрізних отворів (44, 44а), виконаних в розділової трубі (24).

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що для запуску процесу циркуляції оборотної води і утворення пари використовують щонайменше один циркуляційний насос (92, 94).

3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що для запуску процесу циркуляції оборотної води знаходиться в трубі (20, 20а, 20b) прямого потоку стовп води витісняють з неї середовищем, що створює в трубі підвищений тиск, до тих пір, поки утворюється в свердловині водяна пара з певними параметрами не потрапить в енергообменнік (2, 2а).

4. Спосіб за п.3, що відрізняється тим, що середовище, що створює підвищений тиск, подають у верхню область труби (20, 20b) прямого потоку.

5. Спосіб за п.3, що відрізняється тим, що середовище, що створює підвищений тиск, подають у верхню область труби (30) зворотного потоку.

6. Спосіб за п пп.1-5, що відрізняється тим, що середовище, що створює підвищений тиск, попередньо нагрівають.

7. Спосіб за п пп.3-6, що відрізняється тим, що в якості середовища, що створює підвищений тиск, використовують стиснене повітря.

8. Спосіб за п пп.3-6, що відрізняється тим, що в якості середовища, що створює підвищений тиск, використовують водяну пару, який отримують переважно шляхом безперервного випаровування стовпа води, що знаходиться в трубі (20b) прямого потоку, за допомогою погружного нагрівача (68).

9. Спосіб за п пп.1-5, що відрізняється тим, що в якості середовища, що створює підвищений тиск, використовують напірну воду.

10. Спосіб за п пп.3-6, що відрізняється тим, що зворотний воду (64), яку при запуску процесу циркуляції витісняють з труби (20, 20а, 20b) прямого потоку, збирають в окремій ємності (62), переважно обробляють і використовують для поповнення контуру циркуляції оборотної води.

11. Спосіб за п пп.1-10, що відрізняється тим, що в трубу (30) зворотного потоку оборотну воду подають з температурою менше 100 ° С, переважно з температурою 20-30 ° С.

12. Спосіб за п пп.1-11, що відрізняється тим, що в теплообмінник (2, 2а) водяна пара подають з температурою більше 100 ° С, переважно з температурою 350-370 ° С.

13. Спосіб за п пп.1-12, що відрізняється тим, що тиск утворюється водяної пари врівноважують шляхом витіснення вниз і збільшення температури і тиску розташованого вище пара в області (28) зворотного потоку стовпа води, з якої в області (20, 20а , 20b, 24) прямого потоку, наприклад, на глибині 7500-12000 м утворюється водяна пара з тиском, наприклад, 50-60 бар, який проходить до енергообменніку (2, 2а) переважно через теплоизолированную область (20, 20а, 20b, 24 ) прямого потоку.

14. Система для здійснення способу за допомогою одного з пп.1-13, в якій енергообменнік (2, 2а) поєднує лінія (10) прямого потоку і лінією (14) зворотного потоку контуру циркуляції оборотної води з використовують земну теплову енергію теплообмінником (18) , який має щонайменше одну розташовану в свердловині (22) теплоизолированную трубу (20, 20а, 20b) прямого потоку, оточену в свердловині (22) розділової трубою (24), із зовнішнього боку якої в радіальному напрямку знаходиться область (28) зворотного потоку для оборотної води, в якій знаходиться щонайменше одна труба (30) зворотного потоку, поєднана з лінією (14) зворотного потоку, при цьому щонайменше нижня область свердловини заповнена пористим наповнювачем (38) і з'єднана з нижнім вхідним отвором (46 , 46а) труби (20, 20а, 20b) прямого потоку щонайменше у дна свердловини (22) через одне або кілька наскрізних отворів (44, 44а), виконаних в розділової трубі (24).

15. Система по п.14, що відрізняється тим, що в лінії (14) зворотного потоку і / або в лінії (10) прямого потоку встановлений циркуляційний насос (92, 94).

16. Система по п.14, що відрізняється наявністю регульованих запірних клапанів (12, 16), встановлених на лінії (10) прямого потоку і на лінії (14) зворотного потоку, і з'єднується з нею пристрою (50а, 50b, 50с), яке призначене для заповнення системи середовищем підвищеного тиску, під дією якого з труби (20, 20а, 20b) прямого потоку витісняється оборотна вода, і для запуску процесу утворення пари і його переміщення по системі, при цьому такий пристрій з'єднане або з лінією (10) прямого потоку в точці, розташованій між запірним клапаном (12) і використовує теплову земну енергію теплообмінником (18), або з лінією (14) зворотного потоку в точці, розташованій між запірним клапаном (16) і використовує теплову земну енергію теплообмінником (18).

17. Система по п.16, що відрізняється тим, що пристрій, який призначений для заповнення системи середовищем підвищеного тиску, являє собою нагнітальний насос (50а, 50b).

18. Система по п.16, що відрізняється тим, що пристрій, який призначений для заповнення системи середовищем, що створює в ній підвищений тиск, являє собою погружной нагрівач (50с), який можна опустити в трубу прямого потоку.

19. Система за допомогою одного з пп.14-18, що відрізняється наявністю розташованого на земній поверхні пристрою для зливу оборотної води з труби (20, 20а, 20b) прямого потоку.

20. Система по п.19, що відрізняється тим, що пристрій для зливу оборотної води містить зливний клапан (56а), встановлений в лінії (14) зворотного потоку між використовують земну теплову енергію теплообмінником (18) і запірним клапаном (16).

21. Система по п.19, що відрізняється тим, що пристрій для зливу оборотної води має зливний клапан (56b), встановлений в лінії (10) прямого потоку між використовують земну теплову енергію теплообмінником (18) і запірним клапаном (12).

22. Система за допомогою одного з пп.19-21, що відрізняється тим, що пристрій для зливу оборотної води містить ємність (62) для збору зливається з системи оборотної води, з'єднану подводящим трубопроводом з лінією (14) зворотного потоку.

23. Система за допомогою одного з пп.14-22, що відрізняється наявністю трубопроводу, що підводить (41) з запірним клапаном (43), через який вода подається в лінію (14) зворотного потоку.

24. Система за допомогою одного з пп.14-23, що відрізняється тим, що в розділової трубі (24) розташована щонайменше ще одна труба (20а) прямого потоку, яка повідомляється з розташованим в землі кінцем першої труби (20) прямого потоку і з'єднується на земній поверхні (34) з іншим кінцем першої труби (20) прямого потоку через запірний клапан (48) і яка має зливний клапан (56), призначений для зливу оборотної води, що витісняється з першої труби (20) прямого потоку через другу трубу (20а) прямого потоку пристроєм (50), призначеним для заповнення системи середовищем, що створює в ній підвищений тиск.

25. Система за допомогою одного з пп.14-24, що відрізняється тим, що простір між трубами (20, 20а, 20b) прямого потоку і розділової трубою (24) заповнене теплоізоляційним матеріалом (42).

26. Система за допомогою одного з пп.14-25, що відрізняється тим, що щонайменше дві, переважно кілька труб (30) зворотного потоку розташовані навколо розділової труби (24) в кільцевої області (60) між розділової трубою (24) і стінкою (26) свердловини.

27. Система за допомогою одного з пп.14-26, що відрізняється тим, що верхня розташована від земної поверхні (34) на глибині переважно від 1000 до 2500 м область (32) свердловини, в якій розташована труба (30) зворотного потоку, виконана герметичною , а нижня область свердловини заповнена насипаним на дно (36) свердловини пористим наповнювачем (38), при цьому в стінці труби (30) зворотного потоку виконані наскрізні отвори (40), розташовані в заповненій пористим наповнювачем нижньої області свердловини.

28. Система за допомогою одного з пп.14-27, що відрізняється тим, що труба (20, 20а, 20b) прямого потоку закінчується на відстані, переважно рівному 400 м від дна (36) свердловини, а розділова труба (24) має розташовані в цій зоні наскрізні отвори (44).

29. Система за допомогою одного з пп.14-28, що відрізняється тим, що свердловина (22) має глибину Т від 2500 до 12000 м.

30. Система за допомогою одного з пп.14-29, що відрізняється тим, що свердловина (22) має щонайменше один бічний відвід (58, 58а, 58b), кінець якого повідомляється зі свердловиною (22) переважно в зоні розташування наскрізних отворів ( 44, 44а) розділової труби (24).

31. Система по п.30, що відрізняється тим, що бічний відвід (58а) проходить, по суті, уздовж свердловини (22).

32. Система по п.30, що відрізняється тим, що бічний відвід (58b) проходить, по суті, в радіальному напрямку свердловини (22).

33. Система за допомогою одного з пп.14-32, що відрізняється тим, що енергообменнік (2) має переважно багатоступеневу турбіну (4), з'єднану з електричним генератором (6), за якою переважно розташований пристрій (8), яке споживає теплову енергію.

34. Система за допомогою одного з пп.14-32, що відрізняється тим, що енергообменнік (2а) з'єднує проходить під землею контур циркуляції оборотної води з іншим контуром (96) циркуляції, в якому переважно встановлена ​​багатоступенева турбіна з електричним генератором.

35. Система по п.33 або 24, яка відрізняється тим, що турбіна (4) працює по циклу Ренкіна на органічному робочому тілі.

Версія для друку
Дата публікації 08.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів