ES1078916U - Sonda geotermica de intercambio térmico mediante movimiento de agua - Google Patents

Sonda geotermica de intercambio térmico mediante movimiento de agua Download PDF

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Abstract

1. Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua, que comprende una perforación subterránea (1) encamisada con tubo (2), o extendido en zanjas horizontales donde se introduce una bomba (3) que mueve el agua del subsuelo o agua almacenada por el interior de una canalización (4) que intercambia la energía con otras canalizaciones interiores (5) que provienen de la bomba de calor (7), máquina térmica o proceso industrial, así como todos los elementos auxiliares para su correcto funcionamiento. 2. Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua, según la reivindicación anterior, caracterizada por comprender una canalización exterior (4) puede adoptar cualquier forma y composición. 3. Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua según la reivindicación nº 1, caracterizada por comprender una canalización interior (5) puede adoptar cualquier forma y composición. 4. Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua según la reivindicación nº 1, caracterizada por comprender varias perforaciones (1) enlazadas comprendiendo el mismo sistema de intercambio. 5. Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua según la reivindicación nº 1 caracterizada porque los tubos interiores pueden considerarse parte de un intercambiador que puede ser sustituido por un intercambiador tubular o de placas como los conocidos por la técnica actual.

Description

SONDA GEOTERMICA DE INTERCAMBIO TÉRMICO MEDIANTE MOVIMIENTO DE AGUA
Objeto de la invención
La presente invención según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva se refiere a un dispositivo de sonda geotérmica para aprovechamiento de energía subterránea o agua embalsada, el cual ha sido concebido y realizado en orden a tener numerosas y notables ventajas respecto a otros medios existentes.
El objeto de la invención es la creación de un sistema de sondas geotérmicas cuyo aprovechamiento y eficiencia sea sensiblemente mayor que las actuales debido a que la transferencia térmica no se hace al terreno si no al agua subterránea o almacenada, movida por una bomba, que hace circular el agua alrededor de los tubos concéntricos o interiores a modo de intercambiador de calor.
Antecedentes de la invención
Se conocen dos sistemas de aprovechamiento energético del subsuelo una mediante el enterramiento de canalizaciones llamadas sondas geotérmicas, que mediante el paso por su interior de un fluido calo-portador aprovechan la energía del subsuelo por transferencia térmica con éste a través de una máquina térmica o bomba de calor sistema conocido como "anillo cerrado". El otro sistema existente en la técnica actual, consiste en la extracción de agua del subsuelo, río lago, mar, etc, de la que se consigue mediante intercambio térmico, en superficie mediantes equipos intercambiadores de calor, la energía antes mencionada.
En el primero de los sistemas descritos, la sonda geotérmica se introduce en una perforación realizada en el terreno o en zanjas horizontales, el
manera y por transferencia térmica, el fluido recupera la energía del subsuelo.
Los equipos bombas de calor, se encargan de aprovechar la energía del subsuelo, el cual se encuentra a temperatura constante todo el año, para la generación de frío o calor, que se puede utilizar para procesos industriales o para la climatización de edificios, mediante la generación de agua caliente o fría.
La cantidad de energía recuperada del subsuelo viene dada por el coeficiente de trasmisión térmica de la canalización enterrada por la que circula el fluido y el terreno que la rodea.
El problema de este sistema es que para el intercambio de una determinada potencia de climatización es necesario enterrar una gran longitud de canalización debido a que la transmisión térmica es baja.
El otro sistema existente para la refrigeración de la máquina termodinámica consiste en la extracción de agua del subsuelo y el intercambio térmico con ésta en superficie, una vez que se ha entregado la energía al agua extraída del subsuelo, ésta debe ser vertida a otro lugar. El problema que presenta esta segunda versión es que se debe extraer agua del lago, río, embalse o cualquier otra fuente de agua almacenada, cuando se extrae de un acuífero subterráneo, posteriormente debe ser inyectada el agua al mismo acuífero.
Descripción de la invención
La presente invención consiste en el diseño de una sonda geotérmica compuesta por una bomba circuladora de agua, conectada a una canalización por la que hace circular el agua. Por dentro de esta canalización, circulan los tubos plásticos de menor diámetro que introducen el fluido de la maquina térmica, fluido que intercambia la energía con el agua en movimiento empujado por la bomba antes descrita.
El movimiento del agua impulsado por la bomba y que envuelve los tubos interiores hace que la transmisión térmica de estos sea muy elevada, varios como en la técnica actual, con el consiguiente ahorro en la inversión y mejora de la eficiencia y viabilidad para este tipo de instalaciones. El agua impulsada por la bomba de forma, desborda fuera de la canalización por las ranuras dispuestas en la canalización, que permiten al agua salir del conducto y volver al acuífero o fuente de agua.
Por el interior de la canalización de mayor diámetro pueden transcurrir un número indeterminado de canalizaciones de menor diámetro que pueden ser con aletas, serpentín, tubo concéntrico o cualquier otro sistema que mejore la transferencia térmica, procedentes de la máquina térmica o bomba de calor, dispuestos en forma de ida y vuelta, en un circuito cerrado que aprovecha toda la longitud de la canalización, para intercambiar su energía con el agua que la envuelve movida por la bomba.
Se entiende por lo tanto, que la mejora con diferentes elementos accesorios, formas del objeto y cambio disposición o utilización de diferentes materiales de conducción o intercambio térmico, no son elementos que desarrollen un invento nuevo y distinto con suficiente novedad inventiva.
Creemos suficiente la explicación del contenido de esta descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas derivadas de la invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de la misma.
Breve descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura uno (FIG. 1) muestra la sonda geotérmica en corte, donde se aprecia la perforación subterránea (1) protegida por un tubo (2), en cuyo fondo acuífero por la canalización de mayor diámetro (4), que transcurre desde el fondo del pozo a la parte mas alta por donde se practican aberturas (6) que permiten al agua salir de la canalización para volver al acuífero.
Por el interior de la canalización (4), circulan las canalizaciones de
5 menor diámetro (5) conectadas a la máquina térmica (7) en anillo cerrado y que son las responsables de intercambiar la energía con el agua que circula por la canalización (4).
La figura dos (FIG. 2) muestra el sistema en posición horizontal en el interior de zanjas a una profundidad mucho menor que la habitual, por donde
10 circula el agua del subsuelo movida por la bomba por el interior de una canalización y por dentro de la cual circulan las canalizaciones de menor diámetro, procedentes de la máquina bomba de calor o proceso industrial.

Claims (1)

  1. Reivindicaciones
    1.-Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua,
    5 que comprende una perforación subterránea (1) encamisada con tubo (2), o extendido en zanjas horizontales donde se introduce una bomba (3) que mueve el agua del subsuelo o agua almacen"ada por el interior de una canalización (4) que intercambia la energía con otras canalizaciones interiores (5) que provienen de la bomba de calor (7), máquina térmica o proceso industrial, así
    10 como todos los elementos auxiliares para su correcto funcionamiento. 2.-Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua, según la reivindicación anterior, caracterizada por comprender una canalización exterior (4) puede adoptar cualquier forma y composición. 3.-Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua
    15 según la reivindicación n01, caracterizada por comprender una canalización interior (5) puede adoptar cualquier forma y composición. 4.-Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua según la reivindicación n01, caracterizada por comprender varias perforaciones
    (1) enlazadas comprendiendo el mismo sistema de intercambio
    20 5.-Sonda geotérmica de intercambio térmico mediante movimiento de agua según la reivindicación n01, caracterizada porque los tubos interiores pueden considerarse parte de un intercambiador que puede ser sustituido por un intercambiador tubular o de placas como los conocido por la técnica actual.
    FIG.2
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