DE102015205284A1

DE102015205284A1 - Underwater system for generating electrical energy from heat

Info

Publication number: DE102015205284A1
Application number: DE102015205284.2A
Authority: DE
Inventors: Martin Voss; Alexandre Orth; Alejandro Lopez Pamplona; Marcus Preissner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-09-29
Also published as: WO2016150651A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterwasseranlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus Wärme. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterwasseranlage zur Erzeugung von elektrischer Energie zu schaffen, mit der diese Energie kostengünstig am Meeresboden bereitgestellt werden kann. Diese Aufgabe wird mit einer Unterwasseranlage gelöst, die auf dem Meeresboden stationiert ist und die Wärme geothermisch aus der Tiefe unterhalb des Meeresbodens gewonnen wird. Eine Leitung von der Wasseroberfläche oder von Land ist somit für die elektrische Versorgung von sich am Meeresboden befindlichen Geräten nicht notwendig.The invention relates to an underwater system for generating electrical energy from heat. The invention has for its object to provide an underwater system for generating electrical energy, with which this energy can be provided inexpensively on the seabed. This task is solved with an underwater facility stationed on the seafloor, where the heat is extracted geothermally from below the seafloor. A line from the water surface or from land is thus not necessary for the electrical supply of devices located on the seabed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterwasseranlage zur Erzeugung elektrischer Energie aus Wärme.The invention relates to an underwater system for generating electrical energy from heat.

Die Offshore-Förderung von zunehmenden Mengen von Erdöl verlagert sich in immer größere Entfernungen von den Küsten und in immer größere Wassertiefen. Dabei geht der Trend dahin, Produktionseinrichtungen unter Wasser zu verlagern, anstatt diese auf einer Plattform über der Wasseroberfläche anzuordnen. Die Einrichtungen kontrollieren den Erdölvolumenstrom, geben Chemikalien hinzu, scheiden Gas und Wasser vom Erdöl ab, pumpen Wasser und Luft in die Lagerstätten, heizen den Ölstrom, sammeln ihn und pumpe ihn zur Oberfläche. Alle diese Einrichtungen benötigen elektrische Energie zum Beispiel für Pumpvorgänge, zum Messen und zum Steuern und Regeln über Ventile. Die benötigte elektrische Energie wird entweder von einer Plattform aus, auf der elektrische Strom mit Hilfe von Dieselgeneratoren erzeugt wird, über teure Offshore-Versorgungskabel zum Meeresboden geführt oder über lange Unterseekabel von der Küste herangeführt. Bei längeren Verbindungen geschieht dies per Hochspannung, so dass unter Wasser Umspannplattformen eingesetzt werden. Die am Meeresboden zur Verfügung gestellte Energie ist somit vergleichsweise teuer und abhängig von der Unversehrtheit des Versorgungskabels. Dieses und damit die Energieversorgung kann zum Beispiel bei einem Unfall unterbrochen werden.The offshore production of increasing quantities of oil is shifting to ever greater distances from the coasts and to ever greater depths of water. The trend is to move production facilities under water instead of placing them on a platform above the water surface. The facilities control the oil volume flow, add chemicals, separate gas and water from the oil, pump water and air into the reservoirs, heat the oil stream, collect it and pump it to the surface. All of these devices require electrical energy, for example, for pumping, measuring, and controlling and regulating valves. The electrical energy required is either led to the seabed via expensive offshore supply cables from a platform on which electricity is generated with the help of diesel generators, or brought in from the coast via long submarine cables. For longer connections, this is done by high voltage, so that underwater substations are used. The energy provided at the seabed is thus comparatively expensive and dependent on the integrity of the supply cable. This and thus the power supply can be interrupted, for example, in an accident.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Unterwasseranlage zur Erzeugung von elektrischer Energie zu schaffen, mit der diese Energie kostengünstig am Meeresboden bereitgestellt werden kann, ohne dass ein Versorgungskabel zur Meeresoberfläche oder zum Land zwingend benötigt wird..The invention has for its object to provide an underwater system for generating electrical energy, with which this energy can be provided inexpensively on the seabed, without a supply cable to the sea surface or land is imperative ..

Diese Aufgabe wird mit einer Anlage gelöst, die auf dem Meeresboden stationiert ist und die Wärme geothermisch aus der Tiefe unterhalb des Meeresbodens gewonnen wird.This task will be solved with a facility stationed on the seafloor, where the heat is extracted geothermally from below the seafloor.

Es wird also geothermische Energie genutzt und großtechnisch in elektrische Energie umgewandelt. Die ausnutzbare Temperaturdifferenz ergibt sich aus dem um die null Grad Celsius kalten Tiefseewasser und der Temperatur einer aus der Tiefe unterhalb des Meeresbodenniveaus kommenden Flüssigkeit. Der Vorteil der Erfindung ist vor allem darin zu sehen, dass teure elektrische Versorgungsleitungen von Onshore- beziehungsweise von Offshore-Plattformen entfallen. So geothermal energy is used and converted into electrical energy on a large scale. The exploitable temperature difference is the result of deep water at zero degrees Celsius and the temperature of a liquid coming from below the seabed level. The advantage of the invention is mainly to be seen in the fact that expensive electrical supply lines of onshore or offshore platforms omitted.

Auch für Forschungsaktivitäten unter Wasser ist es sehr vorteilhaft, wenn Energie am Meeresboden erzeugt wird. Die lokale Versorgung mit elektrischer Energie ist eine wichtige Voraussetzung, um ein Forschungslabor unter Wasser zu bauen und zu betreiben.Also for underwater research activities it is very beneficial to generate energy on the seabed. The local supply of electrical energy is an important prerequisite for the construction and operation of a research laboratory under water.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Unterwasseranlage zur Erzeugung von elektrischer Energie auf dem Meeresboden finden sich in den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of an underwater system according to the invention for generating electrical energy on the seabed can be found in the dependent claims.

Die aus der Tiefe unterhalb des Meeresbodens kommende Flüssigkeit kann Wasser sein. Es kann analog zu normalen geothermischen Anlagen über eigene Bohrlöcher Wasser in die Tiefe des Meeresbodens gedrückt und aus der Tiefe warmes/heißes Wasser auf das Niveau des Meeresbodens geholt werden. Dies kann auch in einem geschlossenen Kreislauf geschehen, wobei Wasser in einem Rohr in die Tiefe gedrückt, erhitzt und wieder auf das Niveau des Meeresgrundes zurückgeholt wird. Es können jedoch auch natürliche Quellen heißen Wassers wie zum Beispiel die sogenannten schwarzen oder weißen Raucher genutzt werden. Gerade in Arealen mit schwarzen oder weißen Rauchern wird oft Tiefseebergbau betrieben, für den viel elektrische Energie benötigt wird.The liquid coming from below the seafloor can be water. Analogous to normal geothermal plants, it is possible to push water into the depths of the seabed via its own boreholes and to draw hot / hot water from the depths to the level of the seabed. This can also be done in a closed circuit, where water in a tube is pressed into the depth, heated and brought back to the level of the seabed. However, natural sources of hot water such as so-called black or white smokers can also be used. Especially in areas with black or white smokers is often operated deep-sea mining, for which much electrical energy is needed.

Die Wärme kann auch aus einer Flüssigkeit gewonnen werden, die in der Tiefe des Meeresbodens in einer Lagerstätte vorhanden ist und gefördert wird. Die Flüssigkeit kann heißes Wasser aus einer Lagestätte unterhalb des Meeresbodens sein. Die Flüssigkeit kann auch Erdöl aus einer Lagerstätte unterhalb des Meeresbodens sein. Insbesondere wenn die Flüssigkeit Erdöl ist wird vorteilhafterweise durch einen Wärmetauscher Wärmeenergie vom Erdöl auf Wasser oder eine andere Prozessflüssigkeit übertragen.The heat can also be obtained from a liquid that is present in the depth of the seafloor in a deposit and is promoted. The liquid can be hot water from a deposit below the seafloor. The liquid may also be petroleum from a reservoir below the seafloor. In particular, when the liquid is petroleum, heat energy from oil to water or other process liquid is advantageously transferred through a heat exchanger.

Für die Prozesse zur Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie wird normalerweise auch ein Kühlmedium benötigt. Dafür wird vorteilhafterweise das Meerwasser benutzt, das am Meeresgrund eine Temperatur um die 4 Grad Celsius hat.The processes for converting thermal energy into electrical energy usually also require a cooling medium. For this purpose, the seawater is advantageously used, which has a temperature of about 4 degrees Celsius at the bottom of the sea.

Die Unterwasseranlage kann eine Turbine und einen von der Turbine angetriebenen elektrischen Generator aufweisen, wobei die Turbine mit aus der Wärme gewonnenem Dampf gespeist wird.The underwater system may include a turbine and an electric generator driven by the turbine, wherein the turbine is powered by heat recovered steam.

Besonders vorteilhaft erscheint es, wenn mit der Unterwasseranlage aus der Wärme durch Ausnutzung des thermoelektrischen Effekts elektrische Energie gewonnen wird. Dabei können mehrere thermoelektrische Schichten mit Abstand nebeneinander angeordnet sein. Zwischen den thermoelektrischen Schichten wird abwechselnd kaltes Wasser und warmes Wasser hindurch geleitet. In der Containerlösung ergibt sich somit ein sandwichartiger innerer Aufbau eines Containers. Der Schichtaufbau besteht im Wechsel aus Kaltwasserschicht, thermoelektrischen Material, Warmwasserschicht, thermoelektrischen Material, Kaltwasserschicht, usw. Es wechseln sich also jeweils eine Schicht aus thermoelektrischem Material und eine Wasserschicht ab, wobei die Wasserschichten abwechselnd kaltes Wasser und warmes/heißes Wasser führen. Die Kaltwasserschichten können dabei nach unten und nach oben offen sein, so dass für den Durchsatz des Kaltwassers die natürliche Konvektion aufgrund der Wassererwärmung genutzt wird. Der Container ist aufgeständert, um einen ungehinderten Konvektionsstrom des Kaltwassers zu ermöglichen.It appears particularly advantageous if electrical energy is obtained from the heat by utilizing the thermoelectric effect with the underwater system. In this case, several thermoelectric layers can be arranged at a distance next to each other. Between the thermoelectric layers alternately cold water and warm water is passed through. The container solution thus results in a sandwich-like internal structure of a container. The layer structure alternately consists of cold water layer, thermoelectric material, hot water layer, thermoelectric material, cold water layer, etc. So each alternate a layer of thermoelectric material and a water layer, the water layers alternately cold water and hot / hot water. The cold water layers can be open at the bottom and upwards, so that the natural convection due to the heating of the water is used for the throughput of the cold water. The container is raised to allow unimpeded convection cold water flow.

Das Warmwasser wird vorteilhafterweise über einen Verteiler gleichmäßig auf die entsprechenden Schichten verteilt.The hot water is advantageously distributed evenly over a distributor to the corresponding layers.

Zusätzlich können in einem Container weitere Systemkomponenten wie zum Beispiel Pumpen, Regelungs- und Steuereinrichtungen, Umrichter untergebracht sein, so dass ein containerartiger Modul zu einem kleinen Kraftwerk wird, das unabhängig von der Lage und den Wetterbedingungen an der Meeresoberfläche dort installiert werden kann, wo die elektrische Energie benötigt wird, nämlich als Stromversorgung direkt an den Offshore Gewinnungsstätten von Erdöl und anderen Bodenschätzen. Die Modularität ermöglicht die Skalierbarkeit der Stromversorgung. Je nach der benötigten Leistung werden mehr oder weniger Containermodule installiert und in ihrer Leistung addiert.In addition, in a container, other system components such as pumps, control and control devices, inverter can be accommodated, so that a container-like module to a small power plant, which can be installed regardless of the location and the weather conditions on the sea surface, where the Electricity is needed, namely as a power supply directly to the offshore extraction of oil and other minerals. The modularity enables the scalability of the power supply. Depending on the required power more or less container modules are installed and added in their performance.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines Wärmetauschers besteht darin, dass ein solcher innerhalb eines doppellagigen Bandes eine Leitung für Wasser oder eine andere Prozessflüssigkeit aufweist, wobei die eine Bandlage aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit und die andere Bandlage aus einem Material mit schlechter Wärmeleitfähigkeit besteht und wobei das Band mit der Bandlage mit guter Wärmeleitfähigkeit innen an Erdöl führende Gerätschaften gelegt ist. A particularly advantageous embodiment of a heat exchanger is that such has within a double-layered tape a conduit for water or other process liquid, wherein the one band layer of a material with good thermal conductivity and the other band layer of a material with poor thermal conductivity and wherein the Band with the band layer with good thermal conductivity inside is placed on petroleum leading equipment.

Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie auf dem Meeresgrund sowie einige Einzelheiten davon sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Several embodiments of a plant according to the invention for the production of electrical energy on the seabed and some details thereof are shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings, the invention will now be explained in more detail.

Vorteilhafterweise umfasst eine erfindungsgemäße Unterwasseranlage elektrische Batterien, in denen erzeugte elektrische Energie speicherbar ist.Advantageously, an underwater system according to the invention comprises electric batteries in which generated electrical energy can be stored.

Erzeugte elektrische Energie kann auch in Hydrospeichern gespeichert werden.Generated electrical energy can also be stored in hydraulic accumulators.

Vorteilhafterweise umfasst die Unterwasseranlage eine Ladestation mit Unterwasser-Schnittstellen zum Aufladen von Robotern oder anderen Maschinen mit Energie. Advantageously, the underwater system comprises a charging station with underwater interfaces for charging robots or other machines with energy.

Die Unterwasseranlage umfasst vorteilhafterweise wenigstens einen containerartigen Modul, in dem Mittel für die Erzeugung, für die Speicherung, die Verteilung von elektrischer Energie oder sonstige Anlagekomponenten untergebracht sind. Der Container kann die Standardmaße der für den Warenverkehr genutzten Container haben. Eine Containerlösung vereinfacht die Logistik und die Installation durch die Einheitlichkeit der Module, den einfachen Transport und die einfache Handhabung mit Bordkränen. The underwater installation advantageously comprises at least one container-like module in which means for generating, storing, distributing electrical energy or other installation components are accommodated. The container may have the standard dimensions of the containers used for the movement of goods. A container solution simplifies logistics and installation through module consistency, ease of transport and ease of use with on-board cranes.

Ein Container ist vorteilhafterweise mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllt, die über eine Vorrichtung zu Druckkompensation wenigstens annähernd unter den gleichen Druck gesetzt ist, wie er in der äußeren Umgebung herrscht.A container is advantageously filled with a dielectric fluid, which is set via a device for pressure compensation at least approximately under the same pressure as prevails in the external environment.

Gewonnene Wärme kann auch dazu genutzt werden, um das zu fördernde Erdöl oder Erdgas zu erwärmen.Gained heat can also be used to heat the oil or natural gas to be extracted.

Eine Strömung von Wasser kann durch einen Propeller erzeugt oder unterstützt werden.A flow of water can be generated or assisted by a propeller.

Verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Unterwasseranlage sowie Komponenten von Ausführungsbeispielen sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.Various embodiments of an underwater system according to the invention and components of exemplary embodiments are shown in the drawings. With reference to the figures of the drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigenShow it

1 ein erstes Ausführungsbeispiel, das die Wärme aus dem Untergrund mit Hilfe geothermischer Bohrungen zur Injizierung und Förderung von Wasser gewinnt, 1 a first embodiment which extracts the heat from the subsurface by means of geothermal wells for injecting and conveying water,

2 ein Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels, wobei elektrische Energie nach Art eines Dampfkraftwerks erzeugt wird, 2 a circuit diagram of the first embodiment, wherein electrical energy is generated in the manner of a steam power plant,

3 das zweites Ausführungsbeispiel, das die Wärme aus dem Untergrund mit Hilfe einer geothermischen Anbohrung eines Warm/Heißwasserreservoirs gewinnt, 3 the second embodiment, which extracts the heat from the substrate by means of a geothermal tapping of a hot / hot water reservoir,

4 ein drittes Ausführungsbeispiel, das die Wärme aus heißem Erdöl gewinnt, 4 a third embodiment, which extracts the heat from hot petroleum,

5 ein Schaltbild des dritten Ausführungsbeispiels, wobei elektrische Energie nach Art eines Dampfkraftwerks erzeugt wird, 5 a circuit diagram of the third embodiment, wherein electrical energy is generated in the manner of a steam power plant,

6 schematisch ein geothermisches Bohrloch mit Leitung darin, 6 schematically a geothermal well with conduit therein,

7 schematisch einen Querschnitt durch einen zum Wärmetausch benutzbaren Bandschlauch, 7 FIG. 2 schematically shows a cross section through a band hose that can be used for heat exchange, FIG.

8 ein viertes Ausführungsbeispiel, das als containerartiges Modul ausgebildet ist und elektrische Energie auf der Basis des thermoelektrischen Effekts erzeugt, 8th A fourth embodiment, which is designed as a container-like module and generates electrical energy based on the thermoelectric effect,

9 einen Batteriemodul zur Speicherung elektrischer Energie, 9 a battery module for storing electrical energy,

10 einen Hydraulikmodul zur Speicherung hydraulischer Energie, 10 a hydraulic module for storing hydraulic energy,

11 ein fünftes Ausführungsbeispiel, wobei Erdöl mit geothermischer Energie erwärmt wird, 11 A fifth embodiment, wherein oil is heated with geothermal energy,

12 eine Variante zum vierten Ausführungsbeispiel, wobei die Strömung kalten Wassers mit Hilfe eines Propellers erzeugt wird Erdöl mit geothermischer Energie erwärmt wird, und 12 a variant of the fourth embodiment, wherein the flow of cold water is generated by means of a propeller, oil is heated with geothermal energy, and

13 eine Unterwasserladestation für Fahrzeuge oder Roboter. 13 an underwater charging station for vehicles or robots.

Gemäß 1 ist zum Beispiel in 3000m Tiefe auf dem Meeresboden 9 im Bereich eines oder mehrerer Bohrlöcher 10, über die Erdöl oder Erdgas aus einer im Untergrund unter dem Meeresboden vorhandenen Lagerstätte 11 mit Hilfe eines auf dem Meeresboden abgesetzten Produktionssystem 12 gefördert wird, eine Unterwasseranlage 15 zur Erzeugung von elektrischer Energie aus geothermischer Energie installiert, der Wärmeenergie über ein Bohrloch 16 zugeführt wird, das zum Beispiel bis in eine Tiefe von 1000m unter dem Meeresboden reicht, wo eine Temperatur von zum Beispiel 140 Grad Celsius herrscht. Das Wasser über dem Meeresboden dagegen hat eine Temperatur um die 4 Grad Celsius.According to 1 is, for example, at a depth of 3000m on the seabed 9 in the area of one or more drill holes 10 , via oil or gas, from a deposit located underground beneath the seabed 11 with the help of a production system placed on the seabed 12 is funded, an underwater facility 15 For generating electrical energy from geothermal energy installed, the heat energy through a borehole 16 is fed, for example, to a depth of 1000m below the seabed, where there is a temperature of, for example, 140 degrees Celsius. The water above the seabed, however, has a temperature around 4 degrees Celsius.

Die Anlage 15 ist vorteilhafterweise als containerartiger Modul ausgebildet, wobei mehrere derartiger Module auf dem Meeresboden abgesetzt sein können. Der Container ist mit einer dielektrischen Flüssigkeit, zum Beispiel ein Hydrauliköl gefüllt, so dass alle Komponenten in dem Modul die Flüssigkeit eingetaucht sind. Durch eine Vorrichtung 13 wird eine Druckkompensation zwischen dem Inneren des Containers und der äußeren Umgebung derart erreicht, dass die Flüssigkeit im Container wenigstens annähernd unter den gleichen Druck gesetzt ist, wie er in der äußeren Umgebung herrscht. Dazu besitzt die Vorrichtung 13 ein nachgiebiges Trennelement, das auf der einen Seite vom Meerwasser und auf der anderen Seite von der Flüssigkeit, die sich in dem Container befindet, beaufschlagt wird.The attachment 15 is advantageously designed as a container-like module, wherein a plurality of such modules can be deposited on the seabed. The container is filled with a dielectric fluid, for example a hydraulic oil, so that all the components in the module are immersed in the fluid. Through a device 13 a pressure compensation between the interior of the container and the external environment is achieved such that the liquid in the container is at least approximately set under the same pressure as prevails in the external environment. The device has this 13 a compliant separator loaded on one side with the seawater and on the other side with the liquid in the container.

Außer der Anlage 15 oder den Anlagen 15 befinden sich auf dem Meeresboden noch ein oder mehrere Module 17 zur Speicherung von Energie vornehmlich mit Hilfe von elektrischen Batterien, ein System 18 zur Verteilung der elektrischen Energie und eine elektrische Steuerung 19 für die verschiedenen Systeme. Die elektrische Steuerung 19 kann mit Rechenleistung versehen sein. Sie kann Algorithmen für ein Energiemanagement enthalten. sie kann Algorithmen für die funktionale Sicherheit aufweisen. Sie kann Algorithmen zur Diagnose und zum Condition Monitoring, für Fehlererkennung, Fehlervorhersage sowie für Empfehlungen für eine präventive Wartung aufweisenExcept the plant 15 or the facilities 15 There are one or more modules on the seabed 17 for storing energy primarily by means of electric batteries, a system 18 for distribution of electrical energy and electrical control 19 for the different systems. The electrical control 19 can be provided with computing power. It can contain algorithms for energy management. it can have algorithms for functional safety. It can include algorithms for diagnostics and condition monitoring, fault detection, fault prediction, and preventative maintenance recommendations

An der Meeresoberfläche befindet sich eine schwimmende Master-Steuerungs-Station 20.At the sea surface is a floating master control station 20 ,

Wartungsarbeiten können mit einem Unterwasserfahrzeug 21 ausgeführt werden, das als ferngesteuertes Unterwasserfahrzeug (Remote Operated Vehicle: ROV) oder als autonomes Unterwasserfahrzeug (Autonomous Underwater Vehicle: AUV) ausgebildet ist.Maintenance work can be done with an underwater vehicle 21 which is designed as a Remote Operated Vehicle (ROV) or as an Autonomous Underwater Vehicle (AUV).

Die Anlage 15 ist zum Beispiel gemäß dem Schaltbild nach 2 ausgebildet sein. Ausgangspunkt für die Gewinnung von elektrischer Energie aus Wärme ist eine Wasser enthaltende oder Wasser aufnehmende, heißer Untergrundregion 25, in der sich heißes Wasser unter Druck befindet. Das heiße Wasser wird über ein Bohrloch 26 zum Meeresboden gebracht, wo in einer Vorrichtung 27 beim Entspannen des Wassers aus einem Teil des Wassers sogenannter Flash-Dampf entsteht. Dieser wird über einen Filter 28 und ein Ventil 29 einer Turbine 30 zugeführt. Auch kann aus der Untergrundregion 25 über ein Bohrloch 31 direkt Dampf zum Eingang des Filters 28 geführt werden. The attachment 15 is, for example, according to the diagram after 2 be educated. The starting point for the recovery of electrical energy from heat is a water-containing or water-absorbing, hot underground region 25 in which hot water is under pressure. The hot water gets over a borehole 26 brought to the seabed, where in a device 27 when relaxing the water from a part of the water so-called flash steam is created. This is about a filter 28 and a valve 29 a turbine 30 fed. Also, from the underground region 25 over a borehole 31 directly steam to the entrance of the filter 28 be guided.

Von der Turbine 30 wird ein elektrischer Generator 32 angetrieben, der einen Wechselstrom abgibt. Durch das Ventil 29 kann zur Regelung der Drehzahl des Generators die Menge des der Turbine zugeführten Dampfes verändert werden.From the turbine 30 becomes an electric generator 32 driven, which emits an alternating current. Through the valve 29 For controlling the speed of the generator, the amount of steam supplied to the turbine can be changed.

Der aus der Turbine austretende Dampf gelangt zu einem mit Meerwasser gekühlten Kondensor 33. Das Kondensat wird dann zusammen mit dem in der Vorrichtung 27 nicht verdampften Wasser von einer Pumpe 34 wieder in die Untergrundregion 25 gepumpt. The steam leaving the turbine passes to a condenser cooled with seawater 33 , The condensate is then mixed with that in the device 27 not evaporated water from a pump 34 back to the underground region 25 pumped.

Der aus der Turbine austretende Dampf kann noch zum Heizen von Bauteilen oder Aggregaten 35 genutzt werden.The steam exiting the turbine can still be used to heat components or aggregates 35 be used.

Die Anlage 15 nach 2 umfasst also die Dampferzeugungsvorrichtung 27, den Filter 28, das Ventil 29, die Turbine 30, den elektrischen Generator 32, den Kondensor 33 und die Pumpe 34. Diese Komponenten befinden sich in dem Container, der mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllt ist und eine Vorrichtung 13 zur Druckkompensation aufweist.The attachment 15 to 2 So includes the steam generating device 27 , the filter 28 , the valve 29 , the turbine 30 , the electric generator 32 , the condenser 33 and the pump 34 , These components are located in the container that filled with a dielectric fluid and a device 13 for pressure compensation.

Gemäß 3 ist wie in 1 zum Beispiel in 3000m Tiefe auf dem Meeresboden im Bereich eines oder mehrerer Bohrlöcher 10, über die Erdöl oder Gas aus einer im Untergrund unter dem Meeresboden vorhandenen Lagerstätte 11 mit Hilfe eines unter Wasser vorhandenen Produktionssystem 12 gefördert wird, eine Anlage 15 zur Erzeugung von elektrischer Energie aus geothermischer Energie installiert, der Wärmeenergie über ein Bohrloch 16 zugeführt wird, das zum Beispiel bis in eine Tiefe von 2000m unter dem Meeresboden in ein Wasserreservoir 13 reicht, in dem eine Temperatur von zum Beispiel 175 Grad Celsius herrscht. According to 3 is like in 1 For example, at a depth of 3000m on the seabed in the area of one or more drill holes 10 , via petroleum or gas, from a deposit located underground beneath the seabed 11 with the help of a submerged production system 12 is funded, a facility 15 For generating electrical energy from geothermal energy installed, the heat energy through a borehole 16 is fed, for example, to a depth of 2000m below the seabed in a water reservoir 13 ranges in which a temperature of for example 175 degrees Celsius prevails.

Die Anlage 15 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 als containerartiger Modul ausgebildet, wobei mehrere derartiger Module auf dem Meeresboden abgesetzt sein können. Außer der Anlage 15 oder den Anlagen 15 befinden sich auf dem Meeresboden noch ein oder mehrere Module 17 zur Speicherung von Energie vornehmlich mit Hilfe von elektrischen Batterien hydraulischen Speichern, ein System 18 zur Verteilung der elektrischen Energie und eine elektrische Steuerung 19 für die verschiedenen Systeme.The attachment 15 is as in the embodiment after 1 designed as a container-like module, wherein a plurality of such modules can be deposited on the seabed. Except the plant 15 or the facilities 15 There are one or more modules on the seabed 17 for storing energy primarily by means of electric batteries hydraulic accumulators, a system 18 for distribution of electrical energy and electrical control 19 for the different systems.

An der Meeresoberfläche befindet sich wiederum eine schwimmende Master-Steuerungs-Station 20.Once again, there is a floating master control station on the sea surface 20 ,

Gemäß 4 ist wie in den 1 und 3 zum Beispiel in 3000m Tiefe auf dem Meeresboden im Bereich eines oder mehrerer Bohrlöcher 10, über die Erdöl oder Gas aus einer im Untergrund zum Beispiel in 4000m unter dem Meeresboden befindlichen Lagerstätte 11 mit Hilfe eines auf dem Meeresboden abgesetzten Produktionssystem 12 gefördert wird, eine Anlage 15 zur Erzeugung von elektrischer Energie aus geothermischer Energie installiert. According to 4 is like in the 1 and 3 For example, at a depth of 3000m on the seabed in the area of one or more drill holes 10 , via petroleum or gas, from a deposit in the subsurface, for example, at 4000m below the seabed 11 with the help of a production system placed on the seabed 12 is funded, a facility 15 installed to generate electrical energy from geothermal energy.

Die Anlage 15 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 als druckkompensierter containerartiger Modul ausgebildet, wobei mehrere derartiger Module auf dem Meeresboden abgesetzt sein können. Außer der Anlage 15 oder den Anlagen 15 befinden sich auf dem Meeresboden noch ein oder mehrere Module 17 zur Speicherung von Energie vornehmlich mit Hilfe von elektrischen Batterien, ein System 18 zur Verteilung der elektrischen Energie und eine elektrische Steuerung 19 für die verschiedenen Systeme.The attachment 15 is as in the embodiment after 1 designed as a pressure-compensated container-like module, with several such modules can be deposited on the seabed. Except the plant 15 or the facilities 15 There are one or more modules on the seabed 17 for storing energy primarily by means of electric batteries, a system 18 for distribution of electrical energy and electrical control 19 for the different systems.

In 5 ist mit 40 eine vom über das Bohrloch 10 strömende Erdöl oder Erdgas durchflossene Armatur oder ein ähnliches Bauteil bezeichnet, das als Wärmetauscher fungiert, um mit dem warmen/heißen Erdöl oder Erdgas Wasser zu erwärmen, das dem Meer entnommen ist. Das heiße Wasser strömt zu einem weiteren Wärmetauscher 41, in dem das heiße Wasser eine Arbeitsflüssigkeit soweit erwärmt, dass sie verdampft. Der Dampf wird wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 über ein Ventil 29 einer Turbine 30 zugeführt.In 5 is with 40 one from over the borehole 10 flowing petroleum or natural gas through-flow fitting or a similar component that acts as a heat exchanger to heat with the hot / hot oil or natural gas water, which is taken from the sea. The hot water flows to another heat exchanger 41 in which the hot water heats a working fluid to the point where it evaporates. The steam is as in the embodiment after 2 via a valve 29 a turbine 30 fed.

Der aus der Turbine austretende Dampf gelangt zu einem mit Meerwasser gekühlten Kondensor 33. Das Kondensat wird dann von einer Pumpe 34 wieder zum Wärmetauscher 40 gefördert.The steam leaving the turbine passes to a condenser cooled with seawater 33 , The condensate is then pumped by a pump 34 back to the heat exchanger 40 promoted.

6 zeigt, wie ein Bohrloch 16 gemäß 1 ausgebildet sein kann. In dem Bohrloch ist eine Leitung 45 spiralförmig in die Tiefe unter dem Meeresboden geführt. An ihrem im Untergrund befindlichen Ende ist sie mit einem Steigrohr 46 verbunden, das sich gerade nach oben bis zu der Anlage 15 erstreckt. Das Steigrohr 46 ist von einer wärmedämmenden Schicht umgeben. Von einer nicht näher gezeigten Pumpe wird Meereswasser in die Leitung 45 gepumpt. Dieses Wasser fließt über die Leitung 45 in die Tiefe, erwärmt/erhitzt sich dabei und kommt über das Steigrohr 46 wieder nach oben, um in der Anlage 15 genutzt zu werden. Hier ist ein geschlossener Wasserkreislauf möglich. 6 shows as a borehole 16 according to 1 can be trained. There is a pipe in the borehole 45 spirally guided in depth below the seabed. At her underground end she is with a riser 46 connected, which is straight up to the plant 15 extends. The riser 46 is surrounded by a heat-insulating layer. From a pump, not shown, seawater is in the line 45 pumped. This water flows over the pipe 45 in the depths, heats up / gets heated and comes over the riser 46 back up to the plant 15 to be used. Here is a closed water cycle possible.

Der Bandschlauch 47 nach 7 wird um unterseeische Rohre, Armaturen oder Verteiler geschlungen, die von warmem/heißem Erdöl oder Erdgas durchströmt werden. Das Band besteht aus zwei flachen Schichten 48 und 49, die an ihren Seitenkanten zusammengehalten sind und von denen die Schicht 48 aus einem gut wärmeleitenden und die Schicht 49 aus einem schlecht wärmeleitenden und beschädigungsresistentem Material besteht. Zwischen den beiden Schichten befindet sich ein Schlauch 50. Mit der Schicht 48 ist der Bandschlauch auf das vom Erdöl/Erdgas durchströmte Bauteil aufgeklebt. Durch den Schlauch 50 wird Wasser gepumpt, das sich auf seinem Weg um das Bauteil herum erhitzt, um dann in der Anlage 15 genutzt zu werden.The band hose 47 to 7 is looped around submarine pipes, fittings or distributors, which are flowed through by warm / hot oil or natural gas. The band consists of two flat layers 48 and 49 , which are held together at their side edges and of which the layer 48 from a good heat-conducting and the layer 49 out of a bad one thermally conductive and damage-resistant material. Between the two layers is a hose 50 , With the shift 48 the band hose is glued onto the component through which the oil / natural gas flows. Through the hose 50 Water is pumped, which heats up on its way around the component, then in the plant 15 to be used.

Ein Bandschlauch gemäß 7 kann auch dazu genutzt werden, um Erdöl oder Erdgas zu erwärmen, indem heißes Wasser aus einer Anlage 15 durch den Bandschlauch fließt und das Erdöl oder Erdgas über einen erwärmt.A band hose according to 7 can also be used to heat oil or natural gas by removing hot water from a plant 15 flows through the hose and the oil or natural gas heated by a.

Das heiße Wasser kann in den Anlagen gemäß den 2 und 5 genutzt werden.The hot water can be used in the plants according to the 2 and 5 be used.

Eine weitere und besonders vorteilhafte Nutzung ist in 8 dargestellt. Diese Figur zeigt einen wiederum mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllten und mit einer Vorrichtung 13 zur Druckkompensation ausgestatteten Container, in dem im Abstand nebeneinander Schichten 60 von thermoelektrischen Modulen angeordnet sind. Zwischen den thermoelektrischen Schichten wird abwechselnd kaltes Wasser und warmes Wasser hindurch geleitet. Es ergibt sich somit ein sandwichartiger innerer Aufbau eines Containers. Der Schichtaufbau besteht im Wechsel aus Heißwasserschicht 61, Schicht 60 aus thermoelektrischem Material, Kaltwasserschicht 62, Schicht 60 aus thermoelektrischem Material, Heißwasserschicht 61. Es wechseln sich also jeweils eine Schicht aus thermoelektrischem Material und eine Wasserschicht ab, wobei die Wasserschichten abwechselnd kaltes Wasser und warmes/heißes Wasser führen. Another and particularly advantageous use is in 8th shown. This figure shows a turn filled with a dielectric fluid and with a device 13 equipped for pressure compensation container, in the spaced side by side layers 60 are arranged by thermoelectric modules. Between the thermoelectric layers alternately cold water and warm water is passed through. This results in a sandwich-like internal structure of a container. The layer structure consists of alternating hot water layer 61 , Layer 60 made of thermoelectric material, cold water layer 62 , Layer 60 made of thermoelectric material, hot water layer 61 , In each case, a layer of thermoelectric material and a water layer alternate, the layers of water alternately carrying cold water and hot / hot water.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Kaltwasser von aus Redundanzgründen zwei elektrisch angetriebenen Pumpen 63, die parallel zueinander angeordnet sind, angesaugt und in ein Rohrsystem 64 gefördert, an das die Kaltwasserschichten 62 auf Ihrer dem Meeresboden nahen Seiten angeschlossen sind. Auf der dem Meeresboden fernen Seite der Kaltwasserschichten 62 wird das Kaltwasser gesammelt und über ein Rohrsystem 65 wieder nach außen abgegeben. Das Heißwasser wird von aus Redundanzgründen zwei elektrisch angetriebenen Pumpen 66, die parallel zueinander angeordnet sind, angesaugt und in ein Rohrsystem 67 gefördert, an das die Heißwasserschichten 62 auf Ihrer dem Meeresboden fernen Seiten angeschlossen sind. Auf der dem Meeresboden nahen Seite der Heißwasserschichten 62 wird das Heißwasser gesammelt und über ein Rohrsystem 68 wieder nach außen abgegeben. Bei der gewählten Anordnung wird die Konvektion durch die Erwärmung des Kaltwassers und die Abkühlung des Heißwassers unterstützt.In the embodiment shown, the cold water of redundancy for reasons two electrically driven pumps 63 , which are arranged parallel to each other, sucked and into a pipe system 64 promoted, to which the cold water layers 62 on your sides near the seabed. On the seabed far side of the cold water layers 62 the cold water is collected and passed through a pipe system 65 returned to the outside. The hot water is for redundancy reasons two electrically driven pumps 66 , which are arranged parallel to each other, sucked and into a pipe system 67 promoted, to which the hot water layers 62 on your side of the seabed are connected. On the side of the hot water layers close to the seabed 62 the hot water is collected and passed through a pipe system 68 returned to the outside. In the chosen arrangement, the convection is assisted by the heating of the cold water and the cooling of the hot water.

Die Elektromotoren werden von einer elektrischen Steuereinheit 69 gesteuert, die wiederum mit der Steuerung 19 verbunden ist. The electric motors are powered by an electrical control unit 69 controlled, in turn, with the controller 19 connected is.

Der Container gemäß 8 besitzt noch zwei elektrische Anschlüsse 69, an denen die Spannung der Thermoelemente aus den thermoelektrischen Schichten 60 ansteht.The container according to 8th has two more electrical connections 69 at which the voltage of the thermocouples from the thermoelectric layers 60 pending.

9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Energiespeichersystem 17 aus den 1, 3 und 4. Das System ist als Container ausgeführt, der wiederum mit einer dielektrischen Flüssigkeit gefüllten und mit einer Vorrichtung 13 zur Druckkompensation ausgestattet ist und in dem eine Vielzahl von elektrisch parallel geschalteten Batterien 75 untergebracht ist. Diese Batterien werden über die beiden Anschlüsse 69 der Anlage 15 geladen. Dabei kann eine Gleichspannungs/Gleichspannungswandlung vorgeschaltet sein. Die Batterien wiederum speisen die elektrischen Verbraucher der sich am Meeresboden befindlichen Förderanlage für Erdöl oder Erdgas oder andere Bodenschätze. Dabei kann den Batterien ein Gleichspannungs/Gleichspannungswandler oder ein Gleichspannungs/Wechselspannungswandler nachgeschaltet sein. 9 shows an embodiment of an energy storage system 17 from the 1 . 3 and 4 , The system is designed as a container, which in turn is filled with a dielectric fluid and with a device 13 equipped for pressure compensation and in which a plurality of electrically connected in parallel batteries 75 is housed. These batteries are over the two connectors 69 the plant 15 loaded. In this case, a DC / DC voltage conversion can be connected upstream. The batteries, in turn, feed the electrical consumers of the oil, gas or other natural resources located at the bottom of the sea. In this case, the batteries can be followed by a DC / DC converter or a DC / AC converter.

Eine Alternative für die Speicherung von Energie besteht darin, dass diese mit durch mindestens eine elektrisch angetriebene Pumpe geladenem Hydrospeicher gespeichert wird, von denen wiederum Hydromotoren, die elektrische Generatoren antreiben, gespeist werden. Ein solcher Speichermodul 17 ist in 10 gezeigt. An alternative for the storage of energy is that it is stored with loaded by at least one electrically driven pump hydraulic accumulator, which in turn hydraulic motors that drive electric generators, are fed. Such a memory module 17 is in 10 shown.

Der Speichermodul ist wiederum als Container ausgebildet, der mit einer hydraulischen Flüssigkeit, insbesondere Hydrauliköl oder einer HFA-Flüssigkeit gefüllt und wiederum mit einer Vorrichtung 13 zur Druckkompensation ausgestattet ist. Aus der 10 ist das bewegliche Trennelement 79 der Vorrichtung 13 ersichtlich, das vorliegend als elastische Membran ausgebildet ist. In dem Container sind eine Reihe von schaltungstechnisch parallel zueinander angeordnete Hydrospeichern 80, zwei schaltungstechnisch parallel zueinander angeordnete Pumpen 81, zwei Elektromotoren 82, von denen jeder eine der Pumpen 81 antreibt, zwei schaltungstechnisch parallel zueinander angeordnete Hydromotoren 83 und zwei elektrische Generatoren 84 untergebracht. Die Pumpen 81 saugen, angetrieben durch die Elektromotoren 82, aus dem Inneren des Containers hydraulische Flüssigkeit an und verdrängen sie in die Hydrospeicher 80. Hierbei wird elektrische Energie in hydrostatische Energie umgewandelt. Wenn die Hydromotoren 83 aus den Hydrospeichern 80 mit Druckflüssigkeit versorgt werden, treiben sie die Generatoren 84 an, so dass die gespeicherte hydrostatische Energie wieder in elektrische Energie gewandelt wird. Zur Steuerung der Vorgänge können natürlich auch hydraulische Ventile vorgesehen sein.The storage module is in turn designed as a container which is filled with a hydraulic fluid, in particular hydraulic oil or a HFA fluid, and in turn with a device 13 equipped for pressure compensation. From the 10 is the movable separating element 79 the device 13 can be seen, which is formed here as an elastic membrane. In the container are a series of circuitry parallel to each other hydraulic accumulators 80 , two parallel circuits arranged in parallel pumps 81 , two electric motors 82 each of which is one of the pumps 81 drives, two parallel hydraulically arranged hydraulic motors 83 and two electric generators 84 accommodated. The pumps 81 suck, powered by the electric motors 82 , from the inside of the container hydraulic fluid and displace it into the hydraulic accumulator 80 , Here, electrical energy is converted into hydrostatic energy. When the hydraulic motors 83 from the hydraulic accumulators 80 supplied with hydraulic fluid, they drive the generators 84 so that the stored hydrostatic energy is converted back into electrical energy. Of course, hydraulic valves can also be provided to control the operations.

Der Container 17 besitzt verschiedene elektrische und hydraulische Schnittstellen. Jedem Generator 84 ist eine elektrische Schnittstelle 85 zugeordnet, an der eine Gleichspannung ansteht. Über eine hydraulische Schnittstelle 86 können sich außerhalb des Containers 17 befindliche hydraulische Verbraucher, zum Beispiel ein Hydrozylinder, mit dem eine Armatur betätigt wird, mit Druckflüssigkeit versorgt werden. Über eine hydraulische Schnittstelle 87 fließt die Druckflüssigkeit von den hydraulischen Verbrauchern zurück in den Container. An einer hydraulischen Hot-Stab Schnittstelle 88 kann Druckflüssigkeit durch ein ROV oder ein AUV in den Container werden oder umgekehrt aus dem Container in das ROV oder das AUV gefüllt werden.The container 17 has various electrical and hydraulic interfaces. Every generator 84 is an electrical interface 85 assigned, at which a DC voltage is applied. Via a hydraulic interface 86 can be outside the container 17 located hydraulic consumers, for example, a hydraulic cylinder, with which a valve is actuated, are supplied with hydraulic fluid. Via a hydraulic interface 87 the pressure fluid flows from the hydraulic consumers back into the container. On a hydraulic hot-rod interface 88 Pressurized fluid can be filled into the container through an ROV or AUV or vice versa from the container into the ROV or AUV.

Die Elektromotoren 82 werden über ein elektrisches Steuersystem 89, das über eine elektrische Leitung 90 an ein System 18 angeschlossen ist gesteuert.The electric motors 82 Be about an electrical control system 89 that has an electrical line 90 to a system 18 connected is controlled.

Hydrospeicher sind für eine lange Einsatzdauer unter Umständen zuverlässiger als elektrische Batterien. Hydraulic accumulators may be more reliable than electric batteries for a long service life.

Gemäß 11 befinden sich wie in den 1 und 3 auf dem Meeresboden außer einer Anlage 15 oder mehreren Anlagen 15 noch ein oder mehrere Module 17 zur Speicherung von Energie, ein System 18 zur Verteilung der elektrischen Energie und eine elektrische Steuerung 19 für die verschiedenen Systeme. Das System 18 ist über ein elektrisches Kabel mit dem Produktionssystem 12 verbunden. Zusätzlich ist das Produktionssystem 12 noch mit einem Wärmetransfersystem 94 verbunden. In das Wärmetransfersystem wird heißes Wasser aus einem Bohrloch 16 geleitet. Über Wärmetausch kann mit diesem heißen Wasser Erdöl erwärmt werden, das über ein Bohrloch 10 aus der Lagerstätte 11 gefördert wird. Manchmal ist nämlich das Erdöl sehr viskos. Durch Erwärmung wird es dünnflüssiger, so dass es sich durch ein Rohr oder eine Pipeline leichter vom Meeresgrund an die Meeresoberfläche oder an Land bringen lässt, so dass sich die Produktion eines Ölfeldes erhöhen lässt. Für den Wärmeübertrag von Wasser auf das Erdöl oder Erdgas muss ein positiver Temperaturgradient vorhanden sein. Je größer dieser ist, desto besser ist es. Je nach den Umständen liegt der Wärmetauscher dann in deutlicher Entfernung von der Förderstelle des Erdöls oder des Erdgases. Die Wärmeentnahmestelle sollte in der Nähe des Wärmetauschers sein und ist deshalb unter Umstanden ebenfalls weit von der Förderstelle entfernt.According to 11 are like in the 1 and 3 on the seabed except a plant 15 or more systems 15 one or more modules 17 for storing energy, a system 18 for distribution of electrical energy and electrical control 19 for the different systems. The system 18 is via an electrical cable with the production system 12 connected. In addition, the production system 12 still with a heat transfer system 94 connected. In the heat transfer system is hot water from a well 16 directed. Through heat exchange can be heated with this hot water oil, which is a well 10 from the deposit 11 is encouraged. Sometimes the oil is very viscous. Heating causes it to become thinner, making it easier to get from the bottom of the sea to the sea surface or ashore through a pipe or pipeline, thus increasing the production of an oil field. There must be a positive temperature gradient for the transfer of heat from water to oil or natural gas. The bigger this one is, the better it is. Depending on the circumstances, the heat exchanger is then located at a considerable distance from the extraction point of the petroleum or natural gas. The heat extraction point should be close to the heat exchanger and may therefore be far away from the pumping station.

In 8 sind die Pumpen 63, die einen Strom von Kaltwasser erzeugen als Verdrängerpumpen symbolisiert. Um einen Strom von Kaltwasser durch einen Container nach 8 oder sonst wo zu erzeugen, kann jedoch, vor allem wenn kein nennenswerter Druck notwendig ist, ein Propeller 95 benutzt werden, wie dies in 12 dargestellt ist. Der Propeller wird von einem Elektromotor, der über eine elektrische Leitung 96 mit Strom versorgt wird, angetrieben. Zwischen dem Elektromotor und dem Propeller kann noch ein mechanisches oder ein hydrostatisches Getriebe, das insbesondere als geschlossener hydraulischer Kreislauf ausgebildet ist, angeordnet sein. Elektromotor und Getriebe sind in einem strömungsgünstig gestalteten Gehäuse 97 untergebracht. Die Erzeugung eines Wasserstroms mit Hilfe eines Propellers erhöht die Zuverlässigkeit des Systems nach 8, weil auch nach einem Ausfall des Propellers 13 noch kaltes Wasser durch den Container fließen kann. Das System verliert zwar etwas an Leistung, ist aber noch verfügbar.In 8th are the pumps 63 , which generate a stream of cold water symbolizing as positive displacement pumps. To recycle a stream of cold water through a container 8th or else where to produce, but especially if no significant pressure is necessary, a propeller 95 be used as in 12 is shown. The propeller is powered by an electric motor, via an electric line 96 is powered, powered. Between the electric motor and the propeller, a mechanical or a hydrostatic transmission, which is designed in particular as a closed hydraulic circuit, can be arranged. Electric motor and gearbox are in a streamlined designed housing 97 accommodated. The generation of a water flow by means of a propeller increases the reliability of the system 8th because even after a failure of the propeller 13 still cold water can flow through the container. The system loses some power but is still available.

Der Container gemäß 8 kann im Bereich der Kaltwasserschichten mit vielen kleinen Löchern versehen sein. auf einer Seite des Containers oder auf gegenüberliegenden Seiten des Containers können nun Propellerantriebe gemäß 12 stationiert sein, wobei die Propellerantriebe auf der einen Seiten das Kaltwasser in die Löcher hineindrücken und die Propellerantrieb auf der anderen Seite das Wasser aus den Löchern heraussaugen. Durch günstige Wahl des Abstandes der Propeller von den Containerwänden ergibt sich dann eine große Wasserströmung.The container according to 8th can be provided with many small holes in the area of cold water layers. On one side of the container or on opposite sides of the container can now propeller drives according to 12 be stationed with the propeller drives on one side of the cold water press into the holes and suck the propeller drive on the other side, the water from the holes. Favorable choice of the distance of the propeller from the container walls then results in a large water flow.

Die Ladestation 100 gemäß 13 hat verschiedene Schnittstellen, um mit verschiedenen Geräten verbunden zu werden. Mit Hilfe einer Antenne 101 sind eine drahtlose Kommunikation und eine Lokalisation der Ladestation möglich. Zwei Schnittstellen 102 sind für Steuersignale vorgesehen, mit denen ein Update oder eine Diagnose möglich ist. an zwei Schnittstellen 103 ist warmes oder heißes Wasser zur Verfügung gestellt. Zwei Schnittstellen 104 sind für eine elektrische Verbindung von niedriger Leistung auf der Basis eines Gleichstroms, zwei Schnittstellen 105 für eine elektrische Verbindung von hoher Leistung auf der Basis eines Wechselstroms vorgesehen. Zwei Schnittstellen 106 sind für eine hydraulische Verbindung von niedriger Leistung und zwei Schnittstellen 107 für eine hydraulische Verbindung von hoher Leistung vorgesehen. Über Kable 108 ist die Ladestation mit den übrigen Teilen einer Unterwasserstation verbunden.The charging station 100 according to 13 has different interfaces to connect to different devices. With the help of an antenna 101 a wireless communication and a localization of the charging station are possible. Two interfaces 102 are intended for control signals with which an update or a diagnosis is possible. at two interfaces 103 is hot or hot water provided. Two interfaces 104 are for a low power electrical connection based on a direct current, two interfaces 105 for a high power electrical connection based on an alternating current. Two interfaces 106 are for a hydraulic connection of low power and two interfaces 107 intended for a hydraulic connection of high power. About cable 108 the charging station is connected to the remaining parts of an underwater station.

Aufgrund einer solchen Unterwasserladestation müssen Unterwasserroboter nicht nach oben fahren, um wieder Energie zu tanken. ROV’s, AUV’s und andere Unterwassermaschinen können die Ladestation auch in einem Notfall benutzen, wenn eine an sich vorhandene Verbindung nach oben verloren gegangen ist. Vorteilhaft ist eine solche Ladestation vor allem für den Bau einer autarken Forschungsstation unter Wasser, wie sie zum Beispiel Meeresbiologen nutzen könnten. Es können jedoch auch Versorgungskabel vorgesehen sein, um Energie aus der Tiefsee zur Meeresoberfläche transportieren zu können, um zum Beispiel ein Produktionsschiff oder eine Ölplattform im Notfall oder an einem isolierten Standort wie zum Beispiel in der Arktis oder Antarktis durchgängig mit Energie zu versorgen. Auch kann über ein Versorgungskabel elektrische oder hydraulische Energie zu einer Forschungsstation unter Wasser transportiert werden. Because of such an underwater charging station underwater robots do not have to go up to recharge their batteries. ROV's, AUV's and other underwater machines can use the charging station even in an emergency, when a connection that exists in itself has been lost to the top. Such a charging station is particularly advantageous for the construction of a self-sufficient research station under water, as they could use, for example, marine biologists. However, supply cables may also be provided to transport energy from the deep sea to the sea surface, for example, to continuously power a production ship or oil rig in an emergency or in an isolated location such as in the Arctic or Antarctic. Also can be transported via a supply cable electrical or hydraulic energy to a research station under water.

Verschleißbehaftete Komponenten einer erfindungsgemäßen Anlage sollten unter Wasser austauschbar sein.Wear-prone components of a system according to the invention should be exchangeable under water.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

99: Meeresboden Seabed
1010: Bohrloch well
1111: Lagerstätte deposit
1212: Produktionssystem production system
1313: Druckkompensationsvorrichtung Pressure compensation device
1515: Anlage investment
1616: Bohrloch well
1717: Modul zur Speicherung von Energie Module for storing energy
1818: System zur Verteilung der elektrischen Energie System for distributing electrical energy
1919: elektrische Steuerung electrical control
2020: Master-Steuerungs-Station Master control station
2121: Unterwasserfahrzeug Underwater vehicle
2525: Untergrundregion Underground region
2626: Bohrloch well
2727: Vorrichtung contraption
2828: Filter filter
2929: Ventil Valve
3030: Turbine turbine
3131: Bohrloch well
3232: elektrischer Generator electric generator
3333: Kondensor condenser
3434: Pumpe pump
3535: Aggregats aggregate
4040: Armatur fitting
4141: Wärmetauscher heat exchangers
4545: Leitung management
4646: Steigrohr riser
4747: Bandschlauch band hose
4848: Bandschicht tape layer
4949: Bandschicht tape layer
5050: Schlauch tube
6060: thermoelektrische Schichten thermoelectric layers
6161: Heißwasserschicht Hot water layer
6262: Kaltwasserschicht Cold water layer
6363: Pumpen pump
6464: Rohrsystem pipe system
6565: Rohrsystem pipe system
6666: Pumpen pump
6767: Rohrsystem pipe system
6868: Rohrsystem pipe system
6969: elektrischer Anschluss electrical connection
7575: Batterie battery
7979: Trennelement von 13 Separating element of 13
8080: Hydrospeicher hydraulic accumulator
8181: Pumpe pump
8282: Elektromotor electric motor
8383: Hydromotor hydraulic motor
8484: Generator generator
8585: elektrische Schnittstellen Electrical Interfaces
8686: hydraulische Schnittstelle hydraulic interface
8787: hydraulische Schnittstelle hydraulic interface
8888: hydraulische Schnittstelle hydraulic interface
9494: Wärmetransfersystem Heat Transfer System
9595: Propeller propeller
9696: elektrische Leitung electrical line
9797: Gehäuse casing
100100: Ladestation charging station
101101: Antenne antenna
102102: Schnittstellen interfaces
103103: Schnittstellen interfaces
104104: Schnittstellen interfaces
105105: Schnittstellen interfaces
106106: Schnittstellen interfaces
107107: Schnittstellen interfaces
108108: Kabel electric wire

Claims

Underwater system for generating electrical energy from heat, characterized in that it is stationed on the seabed and the heat is obtained geothermally from the depth below the seabed.

Underwater installation according to claim 1, wherein the heat is obtained by forcing water through at least one well into the depth of the seabed and bringing warm water from deep to the level of the seabed.

Underwater system according to claim 1, wherein the heat is obtained from a liquid which is present in the depth of the seabed deposit and is promoted.

Underwater installation according to claim 3, wherein the liquid is petroleum from a deposit below the seabed.

Underwater installation according to claim 3, wherein the liquid is water from a location below the seabed.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein seawater is used on the seabed for cooling purposes.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein it has a turbine ( 30 ) and an electric driven by the turbine Generator ( 32 ) and wherein the turbine is fed with steam recovered from the heat.

An underwater facility according to any preceding claim, wherein electrical energy is obtained from the heat by utilizing the thermoelectric effect.

Underwater installation according to claim 8, wherein several thermoelectric layers ( 60 ) are arranged at a distance next to each other and between the thermoelectric layers alternately cold water and hot water is passed through.

An underwater plant according to any preceding claim, comprising a heat exchanger which is housed inside a double-layered strip ( 47 ) a line ( 50 ) for water, wherein the one band layer ( 48 ) of one material with good thermal conductivity and the other band layer ( 49 ) consists of a material with poor thermal conductivity and wherein the band is placed with the band layer with good thermal conductivity of oil / natural gas leading equipment.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein it comprises electric batteries ( 75 ), in which generated electrical energy can be stored.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein it has hydraulic accumulators ( 80 ), in which generated electrical energy can be stored.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein it has a charging station ( 100 ) with underwater interfaces for charging robots or other machines with energy.

Underwater system according to any preceding claim, comprising a container-like module in which plant components are located.

Underwater installation according to claim 15 wherein the container-like module is filled with a dielectric fluid and means ( 13 ) for pressure compensation.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein recovered heat is used to heat the oil or natural gas to be extracted.

Underwater installation according to any preceding claim, wherein a flow of water through a propeller ( 95 ) is generated or supported.