DE3801933A1 - Method for absorbing geothermal energy using flowing water - Google Patents
Method for absorbing geothermal energy using flowing waterInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme von Erdwärme durch strömendes Wasser und dessen direkte oder durch Wärmeaustauscher zu vollziehende Abgabe.The invention relates to a method for recording of geothermal energy through flowing water and its direct or to be carried out by heat exchangers Levy.
Durch die Nutzung der geringfügigen Temperatur, beispielsweise in einer Tiefe von ca. 2 m der obersten Erdschicht und der Temperatur der unmittelbar angren zenden Luftschicht, wird mit Hilfe zugeführter Arbeit in einem linkslaufenden Kreisprozeß eine größere Temperaturdifferenz geschaffen, d.h. es wird in der Regel von einem Wärmespeicher tieferer Temperatur in einen solchen höherer Temperatur "gepumpt".By using the low temperature, for example at a depth of about 2 m from the top one Earth layer and the temperature of the immediately adjacent layer of air, is carried out with the help of work in a left-handed circular process a larger one Temperature difference created, i.e. it will be in the Rule of a heat storage of lower temperature "pumped" into such a higher temperature.
Dieses Vorgehen hat sich insbesondere für die Ge bäudeheizung bestätigt. Auf diese Weise kann man mit sehr viel geringerer Energie als sie bei norma ler Wärmeerzeugung notwendig ist, die Beheizung von Räumen oder die Erhitzung bei technischen Prozessen durchführen.This approach has been particularly useful for the Ge building heating confirmed. That way you can with much less energy than norma ler heat generation is necessary, the heating of Broaching or heating in technical processes carry out.
So wird beispielsweise bei einem mit wärmepumpenbe heizten Kongreßraum mit 3600×103 J eine Heiz leistung von 6825 bis 10000×103 J einschließlich aller Verluste erzielt, also das 2,4- bis 2,8-fache der zugeführten elektrischen Energie und zwar auf Kosten der Energie des Wärmespeichers (II. Haupt satz der Thermodynamik nach Carnot). For example, in a conference room heated with heat pumps with 3600 × 10 3 J, a heating output of 6825 to 10000 × 10 3 J including all losses is achieved, i.e. 2.4 to 2.8 times the electrical energy supplied, namely Costs of the energy of the heat storage (II. Main principle of thermodynamics according to Carnot).
Die Nutzung der im Erdinnern gegebenen Temperaturen wurde im Hinblick auf die hohen Kosten der Abteufung in interessante Tiefenbereiche, d.h. in Tiefen von 1500 bis 2500 m, bis jetzt noch nicht versucht, obwohl die geothermische Tiefenstufe, d.h. die An zahl von Metern, auf die ein Temperaturanstieg von 1°C entfällt, in Mitteleuropa nur etwa 33 m beträgt.The use of the temperatures inside the earth was in view of the high cost of the sinking in interesting depth ranges, i.e. at depths of 1500 to 2500 m, not yet tried although the geothermal depth level, i.e. the An number of meters to which a temperature increase of 1 ° C is absent, in Central Europe it is only about 33 m.
Für die nicht mehr der direkten Beobachtung zugäng lichen Tiefen von über 2500 m ist infolge des Zer falls radioaktiver Elemente eine raschere Zunahme der Temperatur zu erwarten. Saures Erdgußgestein entwickelt 2,8×10-3, basisches Erdgußgestein 7,1×10-3 Joule/kg pro Jahr an Wärme, wobei diese Daten an oberflächennahen Gesteinsproben gemessen wurden.For the depths of more than 2500 m that are no longer accessible for direct observation, a rapid increase in temperature is to be expected due to the decay of radioactive elements. Acidic cast rock develops 2.8 × 10 -3 , basic cast rock 7.1 × 10 -3 joule / kg per year of heat, these data being measured on near-surface rock samples.
Der aus dem Erdinnern kommende Wärmestrom ist be achtlich und beträgt nach den Messungen von F. Birch (1947) 1,2 bis 54,6 Joule/m2s.The heat flow coming from the interior of the earth is considerable and, according to the measurements by F. Birch (1947), is 1.2 to 54.6 Joule / m 2 s.
Daraus ist zu schließen, daß im Erdinnern erhebliche Wärmequellen und hohe Temperaturen vorliegen müssen, wobei angenommen wird, daß sich die radioaktiven Ele mente in der Erdkruste und nicht tiefer im Erdinnern angesammelt haben, so daß die Temperaturen zum Erd zentrum hin in größeren Tiefen nur noch langsam an steigen. Hier liegen die Schätzungen weit auseinander, was aus den bereits vorher genannten Meßwerten von Birch auch verständlich ist. From this it can be concluded that in the interior of the earth considerable Heat sources and high temperatures must be present, assuming that the radioactive Ele elements in the earth's crust and not deeper inside the earth have accumulated so that the temperatures to earth towards the center at greater depths climb. Here the estimates are far apart, what from the measured values of Birch is also understandable.
Als Untergrenze muß man wohl die Lavatemperatur mit ca. 1150°C und als Obergrenze nach Wiechert ca. 8000°C ansehen. Ramsey schätzt ca. 10 000°C in Nähe der Erdkerngrenze ; man sieht also, daß ein hinreichend genaues Rechnen nur bis zu einer Tiefe von 2,5 km möglich erscheint. Doch auch das Ergebnis aus diesen Tiefen ist durchaus inter essant, zumal man heute davon ausgehen kann, daß eine Vielzahl von Gruben stillgelegter Bergwerke bereits mit im 2000 m-Bereich liegenden Teufen vorhanden sind.The lower limit is probably the lava temperature with approx. 1150 ° C and as an upper limit according to Wiechert view at approx. 8000 ° C. Ramsey estimates approximately 10,000 ° C near the earth's core boundary; you can see that a sufficiently precise calculation only up to one Depth of 2.5 km appears possible. But also the result from these depths is entirely inter essential, especially since one can assume today that a variety of mines from disused mines already with depths in the 2000 m range available.
Es liegt also nahe, daß man Fall- und Steigrohre großen Durchmessers in Haupt- und Nebenschächten installiert und in das Erdreich einbettet, sowie - ebenfalls durch das Erdreich abgedeckt - kommuni zierend verbindet.So it makes sense to have downpipes and risers large diameter in main and secondary shafts installed and embedded in the ground, and - also covered by the ground - communi gracefully connects.
Unabhängig von der vorrangig vorgeschlagenen Nutzung von Schächten, auf die sich die Anwendung dieses Verfahrens nicht beschränken will und kann, - die Methoden zur Erstellung von Tiefbohrungen sind in kontinuierlicher Entwicklung - muß die Nutzung von Schächten als realistisch angesehen werden.Irrespective of the primarily proposed use of shafts, to which the application of this method cannot and cannot be limited - the methods for deep drilling are in continuous development - the use of shafts must be viewed as realistic.
Dies berücksichtigend ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren nach der eingangs beschriebenen Art zu nennen, das eine größtmögliche Nutzung der Erd wärme ermöglicht. Taking this into account, it is the object of this invention a method of the type described in the introduction to call that the greatest possible use of the earth allows heat.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht
vor,
daß zumindest in zwei Tiefbohrungen, Schächten
oder dergleichen im Erdreich schlüssig geführte,
mit Wasser gefüllte Rohre, etwa gleicher Länge,
kommunizierend verbunden sind,
daß von diesen Rohren jeweils das als Fallrohr
für das kalte bzw. mindertemperierte Wasser vorge
sehene Rohr mit einer die Erdwärmeaufnahme im
wesentlichen verhindernden Isolierung über dessen
Hauptlängenerstreckung verbunden ist,
daß die kommunizierende Verbindung zu dem die Erd
wärme aufnehmenden steigenden Rohrstrang über einen
größeren Querschnitt mit großer Oberfläche führt,
und
daß das erwärmte ansteigende, durch partiellen
Entzug seiner Wärme wieder abgekühlte Wasser dem
isolierten Fallrohr, bei Aufrechterhaltung eines
konstanten Füllvolumens, den kommunizierend ver
bundenen Rohren zugeführt wird.The solution to this problem according to the invention provides
that at least in two deep wells, shafts or the like, water-filled pipes, of approximately the same length, are connected in a communicating manner,
that each of these pipes as the downpipe for the cold or low-temperature water provided pipe is connected to an insulation which essentially prevents geothermal absorption via its main length extension,
that the communicating connection to the geothermal heat-absorbing tubing leads over a larger cross-section with a large surface, and
that the heated rising, by partially withdrawing its heat again cooled water the insulated down pipe, while maintaining a constant filling volume, the communicating ver connected pipes is supplied.
Wichtig für die Wärmeübertragung ist zumindest die schlüssige Führung der Rohre im unteren Bereich des Fallrohres, der kommunizierenden Verbindung zum Steigrohr und im Steigrohr selbst, insbesondere im Bereich des vergrößerten Querschnittes, die schlüs sige Führung im Erdreich.At least it is important for the heat transfer the coherent guidance of the pipes in the lower area the downpipe, the communicating connection to the Riser and in the riser itself, especially in Area of the enlarged cross section, the concluding leadership in the ground.
Dies gilt besonders im Hinblick auf die unterschied liche spezifische Wärme (C-Wert) zwischen Erdreich, dem Rohrwerkstoff und dem zu erwärmenden Wasser. This is especially true with regard to the difference specific heat (C value) between the soil, the pipe material and the water to be heated.
Läßt man die sehr niedrige spezifische Wärme von Stahl außer acht, so ist festzuhalten, daß die spezifische Wärme des Wassers etwa fünf mal höher liegt als die des Erdreichs.Let the very low specific heat of Steel out of consideration, it should be noted that the specific heat of water about five times higher lies than that of the earth.
Aus diesem Grund wird im unteren Bereich, d.h. im Bereich der kommunizierenden Verbindung von Fall- und Steigrohr sowie im ersten Bereich des Steig rohres, die Durchflußgeschwindigkeit des Wassers durch Vergrößerung des Querschnittes gemindert und die wärmeübertragende Oberfläche vergrößert.For this reason, in the lower area, i.e. in the Area of communicating connection of case and riser pipe as well as in the first area of the riser pipe, the flow rate of the water reduced by increasing the cross section and increases the heat transfer surface.
Andere Überlegungen haben für das Fallrohr zu gelten, da hier - je nach Tiefe - zumindest die Gefahr gegeben ist, daß das erwärmte Wasser durch thermischen Auftrieb die Wasserfüllung bis zur tiefsten Stelle dieses Stranges zumindest stark behindert bzw. unmöglich macht. Aus diesem Grund ist es wichtig, daß das Fallrohr eine Isolierung erhält, deren spezifische Wärme (C) bzw. deren Wärmeleitzahl (η) ganz wesentlich unter der des Erdreichs liegt.Other considerations have to apply to the downpipe, since here - depending on the depth - there is at least the risk that the heated water due to thermal buoyancy will at least severely hinder or make impossible the water filling to the lowest point of this line. For this reason it is important that the downpipe is insulated with a specific heat ( C ) or a coefficient of thermal conductivity ( η ) that is significantly lower than that of the ground.
Ohne hier präjudizieren zu wollen, ist bei einem geschätzten η- Wert des Erdreichs von ca. 1,0 auf einem aus Kieselgurmasse, Kieselgursteinschlacken wolle oder dgl. Grundstoffe basierenden Isolierstoff zurückzugreifen, dessen Wärmeleitzahl zwischen 0,035 und 0,07 liegt. Die erforderliche Dicke der Isolierung läßt sich aus der üblichen Wärmedurchgangsrechnung ableiten.Without wanting to prejudge here, an estimated η value of the ground of approx. 1.0 can be used on an insulating material based on diatomaceous earth, diatomaceous earth slag wool or similar basic materials, whose thermal conductivity is between 0.035 and 0.07. The required thickness of the insulation can be derived from the usual heat transfer calculation.
Die Rohre selbst müssen qualitativ so abgestimmt sein, daß sie den durch die Tiefe bestimmten Druck mit Sicherheit aufnehmen können. The pipes themselves have to be matched in terms of quality be the pressure determined by the depth can record with certainty.
Es können nach heutiger Sicht nahtlose Kesselrohre nach DIN 17 175 aus 13 CrMo 44 in Betracht gezogen werden.From today's perspective, seamless boiler tubes can be used considered in accordance with DIN 17 175 from 13 CrMo 44 will.
Im weiteren wird vorgeschlagen,
daß der Umlauf des Füllwassers in den kommunizie
renden Rohren durch den thermischen Auftrieb des
erwärmten Wassers erzwungen wird, wobei im Endbereich
der Rohre zwischen dem Steig- und dem Fallrohr eine
direkte Entnahme von erwärmtem Brauchwasser, bei
volumenmäßig korrespondierender Zuführung von kal
tem Wasser, und/oder aber der Wärmeentzug in einer
geschlossenen Zwangsführung mit großer Oberfläche
innerhalb eines Wärmetauschers erfolgt, und
daß zur Überwindung des durch diese Einbauten
entstandenen erhöhten Widerstandes eine in Rich
tung des Fallrohres mit der Austragsleistung aus
dem Steigrohr fördernde Pumpe vorgesehen ist.It is also proposed that
that the circulation of the fill water in the communicating pipes is forced by the thermal buoyancy of the heated water, with in the end region of the pipes between the riser and the down pipe a direct removal of heated service water, with volume-corresponding supply of cold water, and / or else the heat is removed in a closed positive control with a large surface area within a heat exchanger, and
that in order to overcome the increased resistance caused by these internals a device in Rich the downpipe with the discharge from the riser pump is provided.
Die direkte Entnahme von erwärmtem Brauchwasser und dessen volumenmäßig korrespondierender Ersatz durch Kaltwasser ist zwar nicht optimal, sie er möglicht aber den schnellsten Entzug der Wärme aus dem Kreislauf. Normalerweise ist der Wärmeentzug durch einen Wärmeaustauscher vorzusehen. Selbstver ständlich erhöht der Wärmeaustauscher den Gesamt widerstand im System, so daß es fallweise notwendig sein wird, eine sowieso vorzusehende Umlaufpumpe in Betrieb zu nehmen, um das Wasser von dem Steigrohr in das Fallrohr zu fördern. The direct withdrawal of heated service water and its volume equivalent replacement cold water is not optimal, she is but the fastest possible removal of heat the cycle. Usually the heat is removed to be provided by a heat exchanger. Self Ver the heat exchanger constantly increases the total resistance in the system, making it necessary in some cases will be a circulation pump to be provided anyway Take operation to get the water from the riser to promote in the downpipe.
In diesem Zusammenhang ist es zumindest vorteilhaft, daß die freien Endbegrenzungen von Steig- und Fall rohr druckfest verschlossen sind und jedem dieser Abschlüsse ein Hahn zur Befüllung bzw. Entlüftung verbunden ist.In this context, it is at least advantageous that the free end limits of climb and fall tube are pressure-tight closed and each of these Terminations a tap for filling or venting connected is.
Um den Anfahrbetrieb durch Abscheidung eventueller Lufteinschlüsse zu erleichtern, ist es zweckmäßig, daß den Abschlüssen von Steig- und Fallrohr ergän zend ein Windkessel zugeordnet ist.To start up by separating any To ease air pockets, it is advisable that complete the ends of the riser and downpipe a wind boiler is assigned.
Die Einrichtungen für die Durchführung des Ver fahrens lassen sich selbstverständlich für die Er zielung größerer Leistungen dadurch erweitern, daß weitere Paarungen von kommunizierend verbundenen Fall- und Steigrohren parallel oder hintereinander geschaltet steigrohrseitig miteinander verbunden sind, wobei zur Erzeugung von Wassertemperaturen über 100°C druckerzeugende Mittel, z.B. Luftkom pressoren eingesetzt sind.The facilities for carrying out the Ver driving can of course for the Er expand the goal of greater achievements by that further pairings of communicating related Downpipes and risers in parallel or in series switched connected on the riser side are, being used to generate water temperatures agents generating pressure above 100 ° C, e.g. Air comm pressors are used.
Zusammenfassend ist festzuhalten, daß das erfindungs gemäße Verfahren der Aufgabenstellung in vollem Umfang gerecht wird.In summary, it should be noted that the invention appropriate procedures of the task in full Scope.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufnahme von Erdwärme wird durch die beigefügte Systemskizze naher erläutert:The inventive method for recording Geothermal energy is shown by the attached system sketch explained in more detail:
Das kalte bzw. mindertemperierte Wasser 10.1 wird dem mit einer Isolierung 1.4 versehenen Fallrohr 1 zugeführt, wobei die Einspeisung des Wassers 10 über das mit einem Druckverschluß 1.1 angeschlossenen Füll- und Entlüftungshahn 1.2 erfolgt.The cold or tempered water 10.1 is fed to the downpipe 1 provided with insulation 1.4 , the water 10 being fed in via the filling and venting valve 1.2 connected with a pressure closure 1.1 .
Des weiteren ist dem Druckverschluß 1.1 ein ab sperrbarer Windkessel 1.3 zugeordnet.Furthermore, the pressure lock 1.1 is assigned a lockable wind boiler 1.3 .
Die gleiche Ausbildung des Endbereiches ist auch bei dem Steigrohr 2 gegeben, da die Befüllung des Systems vor der Inbetriebnahme, in aller Regel über das Fall- und das Steigrohr 1/2 gleichzeitig erfolgt.The same design of the end region is also given for the riser pipe 2 , since the system is filled before the start-up, usually via the down pipe and the riser pipe 1/2 at the same time.
Das Steigrohr 2 weist aus diesem Grund ebenfalls einen Druckverschluß 2.1 mit angeschlossenem Füll- und Ent lüftungshahn 2.2 auf.For this reason, the riser pipe 2 also has a pressure lock 2.1 with a connected filling and vent valve 2.2 .
Desgleichen ist auch das Steigrohr 2 mit einem ab sperrbaren Windkessel 2.3 versehen.Likewise, the riser pipe 2 is provided with a lockable wind boiler 2.3 .
Die beiden Windkessel 1.3 und 2.3 sind nicht system gebunden.The two wind boilers 1.3 and 2.3 are not system-related.
Es soll lediglich die Möglichkeit gegeben werden, nach Einstellung eines Umlaufes eventuelle Luftein schlüsse aus beiden Rohren ohne Störung des Kreis laufes aufzunehmen. The only possibility is to give possible air intake after setting one circulation conclusions from both tubes without disturbing the circle record running.
Der Bereich der kommunizierenden Verbindung zwischen dem Fallrohr 1 und dem Steigrohr 2 ist so ausgebildet, daß die Durchlaufgeschwindigkeit verzögert und die wärmeaufnehmende Oberfläche vergrößert wird, wobei, im Falle dieses Beispieles, durch einen als eine im unteren Bereich des Steigrohres 2 als Behälter 3 zu betrachtende Erweiterung, der mit in Steigrichtung um lenkenden Staublechen 3.1 ausgerüstet ist, die die Geschwindigkeit innerhalb des Tiefstbereiches weiter verzögern und die Wärmeaufnahme des steigenden Wassers 10.2 noch verbessern.The area of the communicating connection between the downpipe 1 and the riser pipe 2 is designed so that the throughput speed is delayed and the heat-absorbing surface area is increased, whereby, in the case of this example, one is to be regarded as a container 3 in the lower region of the riser pipe 2 Extension, which is equipped with baffles 3.1 that steer in the climbing direction, which further decelerate the speed within the lowest range and further improve the heat absorption of the rising water 10.2 .
Das Steigrohr 2 ist in seinem Endbereich, wie bereits beschrieben, mit einem absperrbaren Wind kessel 2.3 ausgebildet und ausgerüstet.The riser pipe 2 is, as already described, designed and equipped with a lockable wind boiler 2.3 in its end region.
Über die Querverbindung 4 stellt sich der ther misch erzwungene Umlauf zwischen Steig- und Fall rohr ein, wobei in aller Regel, bei geringen aus dem Wärmeentzug und einem Wärmeaustauscher 4.3 re sultierenden Widerstand keine zusätzliche Druck pumpe zur Erhaltung des Zwangsumlaufes eingesetzt werden muß.Via the cross-connection 4 , the thermally forced circulation between the riser and the downpipe is established, with no additional pressure pump generally having to be used to maintain the forced circulation, as a result of low heat removal and a heat exchanger 4.3 resulting resistance.
Da jedoch im Interesse der Schaffung der Möglich keit einer weitgehenden Wärmenutzung der Widerstand einer relativ langen Durchflußstrecke, z.B. durch ein in einem Wärmeaustauschbehälter 4.31 angeord netes enggewendeltes Durchflußregister berück sichtigt werden muß, sieht der Vorschlag die Anordnung einer Druck pumpe 4.1 vor, wobei unmittelbar nach der Druck pumpe eine absperrbare Abzweigleitung 4.2 für die Direktentnahme von Brauchwasser vorgesehen ist. Das entzogene Volumen wird durch einen Durchfluß messer 4.21 gemessen und der Meßwert als Regel größe für die Steuerung der zum Entnahmeausgleichs anschluß 4.23 vorgesehenen Nachfüllpumpe 4.22, die Wasser von außerhalb des Systems in die Haupt leitung 4 einführt, verwendet.However, since in the interest of creating the possibility of extensive use of heat, the resistance of a relatively long flow path, for example through a narrow-flow flow register arranged in a heat exchange container 4.31 , must be taken into account, the proposal provides for the arrangement of a pressure pump 4.1 , immediately after that Pressure pump a lockable branch line 4.2 is provided for the direct withdrawal of process water. The extracted volume is measured by a flow diameter 4.21 and the measured value as a control variable for the control of the port for withdrawal compensation provided 4.23 replenishing 4.22 water from outside the system into the main conduit 4 introduced, is used.
Dieser Weg des Wärmeentzuges sollte jedoch der Sonderfall bleiben, da der Entzug der Energie über den bereits erwähnten Wärmeaustauscher 4.3 besser steuerbar ist.This way of extracting heat should remain the special case, however, since the withdrawal of energy is more controllable via the already mentioned heat exchanger 4.3 .
Die Frischwasserzufuhr erfolgt über das Ventil 4.32 in den Wärmeaustauschbehälter 4.31, während die Abfuhr andernends und gegenüberliegend über die Warmwasserentnahmeleitung 4.33 erfolgt.The fresh water supply takes place via the valve 4.32 in the heat exchange container 4.31 , while the discharge takes place on the other and opposite sides via the hot water extraction line 4.33 .
Es ist möglich, weitere Paarungen von kommuni zierend verbundenen Fall- und Steigrohren 1/2 parallel oder hintereinander geschaltet steigrohr seitig miteinander zu verbinden.It is possible to connect further pairs of communicating downpipes and risers 1/2 connected in parallel or in series on the riser side.
Die Erhöhung der Wassertemperaturen kann, bei geschlossenen Systemen, durch Einsatz von drucker zeugenden Mitteln vorgenommen werden. The increase in water temperatures can, at closed systems, by using printers producing means.
Selbstverständlich ist auch eine Verbindung mit den verschiedensten Wärmepumpen möglich.Of course there is also a connection possible with a wide variety of heat pumps.
Claims (5)
daß zumindest in zwei Tiefbohrungen, Schächten oder dergleichen im Erdreich schlüssig geführte, mit Wasser (10) gefüllte Rohre (1/2), etwa gleicher Länge, kommunizierend verbunden sind,
daß von diesen Rohren (1/2) jeweils das als Fallrohr (1) für das kalte bzw. mindertemperierte Wasser vorgesehene Rohr (10.1) mit einer die Erd wärmeaufnahme im wesentlichen verhindernden Iso lierung (1.4) über dessen Hauptlängenerstreckung verbunden ist,
daß die kommunizierende Verbindung (3) zu dem die Erdwärme aufnehmenden steigenden Rohrstrang (2) über einen größeren Querschnitt mit großer Oberfläche führt, und
daß das erwärmte ansteigende, durch partiellen Entzug seiner Wärme wieder gekühlte Wasser dem isolierten Fallrohr (1), bei Aufrechterhaltung eines konstanten Füllvolumens, den kommunizierend verbundenen Rohren (1 und 2) zugeführt wird. 1. A method for absorbing geothermal heat flows through the water and its direct or heat exchanger discharge, characterized in that
that at least in two deep wells, shafts or the like, pipes ( 1/2 ) of approximately the same length filled with water ( 10 ) are connected in a communicating manner,
that each of these pipes ( 1/2 ) is provided as a downpipe ( 1 ) for the cold or low-temperature water pipe ( 10.1 ) with an insulation ( 1.4 ) that essentially prevents geothermal absorption over its main length extension,
that the communicating connection ( 3 ) leads to the rising pipe string ( 2 ) which absorbs geothermal energy over a larger cross section with a large surface area, and
that the heated, rising, by partially withdrawing its heat again water, the insulated down pipe ( 1 ), while maintaining a constant filling volume, the communicating pipes ( 1 and 2 ) is supplied.
daß der Umlauf des Füllwassers (10) in den kommunizierenden Rohren (1/2) durch den thermi schen Auftrieb des erwärmten Wassers (10.2) er zwungen wird, wobei im Endbereich der Rohre (1/2) zwischen dem Steig- und dem Fallrohr (2/1) eine direkte Entnahme von erwärmtem Brauch wasser (4.2), bei volumenmäßig korrespondierender Zuführung von kaltem Wasser (4.23), und/oder aber der Wärmeentzug in einer geschlossenen Zwangsführung (4.30) mit großer Oberfläche inner halb eines Wärmetauschers (4.3) erfolgt, und
daß zur Überwindung des durch diese Einbauten entstandenen erhöhten Widerstandes eine in Rich tung des Fallrohres (1) mit der Austragsleistung aus dem Steigrohr (2) fördernde Pumpe (4.1) vor gesehen ist.2. The method according to claim 1, characterized in that
that the circulation of the fill water ( 10 ) in the communicating pipes ( 1/2 ) is forced by the thermal buoyancy of the heated water ( 10.2 ), whereby in the end region of the pipes ( 1/2 ) between the riser and the down pipe ( 2/1 ) a direct removal of heated service water ( 4.2 ), with the corresponding supply of cold water ( 4.23 ), and / or the heat is extracted in a closed forced operation ( 4.30 ) with a large surface area within a heat exchanger ( 4.3 ) , and
that in order to overcome the increased resistance caused by these internals a device in Rich the downpipe ( 1 ) with the discharge from the riser ( 2 ) pump ( 4.1 ) is seen before.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3801933A DE3801933A1 (en) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | Method for absorbing geothermal energy using flowing water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3801933A DE3801933A1 (en) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | Method for absorbing geothermal energy using flowing water |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3801933A1 true DE3801933A1 (en) | 1989-08-03 |
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ID=6345851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3801933A Ceased DE3801933A1 (en) | 1988-01-23 | 1988-01-23 | Method for absorbing geothermal energy using flowing water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3801933A1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3930232A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-14 | Werner Foppe | HOT-WEAK-ROCK PROCESS FOR GENERAL USE OF EARTHWarming in the 'ZONE OF WEAKNESS' (DEPTHS FROM 13 - 30 KM) |
| DE4131989A1 (en) * | 1991-09-26 | 1993-04-01 | Heinrich Dr Lesker | Extraction of heat from below ground - involves deep situated heat-exchangers heating cold water supplied from surface subsequently pumped back up to ground level |
| DE4229185A1 (en) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | Kieslinger Hans Dipl Ing Fh | Gathering energy from heat stored in ground - circulating heat transfer medium through closed circuit beneath ground to extract stored heat for driving turbine etc. |
| DE102005036472B3 (en) * | 2005-08-03 | 2006-09-07 | Wolff, Helmut, Dr.-Ing. | Closed geothermal heat exchanger producing process for heat extraction involves making two deep borings impermeable to liquid and connecting them to each other |
| RU2472076C1 (en) * | 2011-05-04 | 2013-01-10 | Юрий Николаевич Игнатов | Soil heat exchanger |
| ITMI20120116A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Stefano Michele Gasparini | EXPLOITATION SYSTEM OF GEOTHERMAL ENERGY WITH NO ENVIRONMENTAL IMPACT |
| WO2013123586A1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-08-29 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Method of extracting energy from a cavity created by mining operations |
| WO2018184090A1 (en) * | 2017-04-08 | 2018-10-11 | Eavor Technologies Inc. | Method and system for recycling wells for energy production in a geothermal environment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE313257C (en) * | 1900-01-01 | |||
| DE8008592U1 (en) * | 1980-03-28 | 1980-09-04 | Wilo Erd- Und Brunnenbohrungen, 3051 Hagenburg | DEVICE FOR THE EXTRACTION OF EARTH HEAT |
| EP0066912A1 (en) * | 1981-05-20 | 1982-12-15 | WARMELUCHTCENTRALE W.L.C. P.V.B.A. Société dite: | Method and device to use geothermal energy for heating purposes |
| AT380099B (en) * | 1980-04-19 | 1986-04-10 | Kabel Metallwerke Ghh | DEVICE FOR TAKING SOIL HEAT FROM THE GROUNDWATER AND / OR THE GROUNDWATER SURROUNDING THE GROUNDWATER |
-
1988
- 1988-01-23 DE DE3801933A patent/DE3801933A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE313257C (en) * | 1900-01-01 | |||
| DE8008592U1 (en) * | 1980-03-28 | 1980-09-04 | Wilo Erd- Und Brunnenbohrungen, 3051 Hagenburg | DEVICE FOR THE EXTRACTION OF EARTH HEAT |
| AT380099B (en) * | 1980-04-19 | 1986-04-10 | Kabel Metallwerke Ghh | DEVICE FOR TAKING SOIL HEAT FROM THE GROUNDWATER AND / OR THE GROUNDWATER SURROUNDING THE GROUNDWATER |
| EP0066912A1 (en) * | 1981-05-20 | 1982-12-15 | WARMELUCHTCENTRALE W.L.C. P.V.B.A. Société dite: | Method and device to use geothermal energy for heating purposes |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253926A (en) * | 1989-09-10 | 1993-10-19 | Compisa Ag | Process for making general use of the earth's heat and obtaining minerals in the zone of weakness (at depths of 13-30 km) |
| DE3930232A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-14 | Werner Foppe | HOT-WEAK-ROCK PROCESS FOR GENERAL USE OF EARTHWarming in the 'ZONE OF WEAKNESS' (DEPTHS FROM 13 - 30 KM) |
| WO1991003690A1 (en) * | 1989-09-11 | 1991-03-21 | Technologie Transfer Establishment | Process for making general use of the earth's heat and obtaining minerals in the zone of weakness (at depths of 13-30 km) |
| AU648749B2 (en) * | 1989-09-11 | 1994-05-05 | Compisa Ag | Process for making general use of the earth's heat and obtaining minerals in the zone of weakness (at depths of 13-30 km) |
| DE4131989A1 (en) * | 1991-09-26 | 1993-04-01 | Heinrich Dr Lesker | Extraction of heat from below ground - involves deep situated heat-exchangers heating cold water supplied from surface subsequently pumped back up to ground level |
| DE4229185A1 (en) * | 1992-09-02 | 1994-03-03 | Kieslinger Hans Dipl Ing Fh | Gathering energy from heat stored in ground - circulating heat transfer medium through closed circuit beneath ground to extract stored heat for driving turbine etc. |
| DE102005036472B3 (en) * | 2005-08-03 | 2006-09-07 | Wolff, Helmut, Dr.-Ing. | Closed geothermal heat exchanger producing process for heat extraction involves making two deep borings impermeable to liquid and connecting them to each other |
| RU2472076C1 (en) * | 2011-05-04 | 2013-01-10 | Юрий Николаевич Игнатов | Soil heat exchanger |
| ITMI20120116A1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Stefano Michele Gasparini | EXPLOITATION SYSTEM OF GEOTHERMAL ENERGY WITH NO ENVIRONMENTAL IMPACT |
| WO2013123586A1 (en) * | 2012-02-22 | 2013-08-29 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Method of extracting energy from a cavity created by mining operations |
| WO2018184090A1 (en) * | 2017-04-08 | 2018-10-11 | Eavor Technologies Inc. | Method and system for recycling wells for energy production in a geothermal environment |
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