MÉTODO Y SISTEMA PARA INTERCAMBIAR GEOENERGIA ENTRE CUERPOS TERRESTRES Y UN INTERCAMBIADOR DE ENERGÍA, ESPECIALMENTE PARA GENERACIÓN DE CORRIENTE
CAMPO DE LA TÉCNICA La invención se relaciona con un método de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1 y con un sistema para llevar a cabo el método de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 14. TÉCNICA ANTERIOR Dado que la temperatura en la corteza terrestre se eleva al aumentar la profundidad, es posible, generar vapor caliente con perforaciones suficientemente profundas con una profundidad, por ejemplo, de 2000 metros mediante lo cual, por ejemplo, puede operar una estación de energía geotérmica o un sistema de calentamiento a distancia. Un método de este tipo es de interés económico considerable. En lo que se conoce como el método de geotermia seca (véase, por ejemplo, la enciclopedia Brokhaus, vol. 8, 19ava. edición, F.A. Brockhaus GmbH, Mannheim, 1989, páginas 337-338) , el calor situado profundamente de rocas secas calientes se utiliza al hundir dos perforaciones a suficiente profundidad a una distancia una de la otra, y desplazar agua hacia abajo a través de una perforación dentro de grietas artificialmente ensanchadas y bombearse . nuevamente hasta la superficie a
REF: 146653 través de la otra perforación como agua sobrecalentada o como vapor. Las estaciones de energía geotérmica de conformidad con el principio del vapor seco son las más simples de operar, en las que el vapor sobrecalentado puede enviarse directamente a las aspas de la turbina para el movimiento de generadores. Las desventajas substanciales del método de la geotermia seca son la necesidad de dos perforaciones separadas, el ensanchamiento artificial de grietas en la roca situada en lo profundo y el requerimiento de una zona de roca suficientemente caliente. Similármente se conocen sistemas de varias formas para la extracción de geoenergía desde profundidades menores que en el método inicialmente mencionado. Dichos sistemas utilizan la geoenergía a profundidades de 100 a 2000 metros y mayores, en donde, por ejemplo, una circulación de agua fluye fuera de la línea de flujo de retorno de un intercambiador de energía a través de un relleno poroso hasta el fondo de un pozo de sondeo, al mismo tiempo se calienta y se envía nuevamente al intercambiador de energía por medio de una bomba a través de la línea de avance de flujo. Sin embargo, la extracción del vapor caliente no es posible por medio de sistemas de este tipo. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El objeto de la invención es proporcionar un método y un sistema para la extracción de vapor caliente de la roca situada en lo profundo, en el que se evitan las desventajas de los métodos inicialmente mencionados . El objeto se alcanza por medio de: a) el método de conformidad con la reivindicación 1; y b) el sistema de conformidad con la reivindicación 14. Dado que el tubo de flujo de retorno y el tubo de separación están acomodados junto con el tubo de avance de flujo en un solo pozo de sondeo, el trabajo de perforación que se llevará a cabo se reduce aproximadamente a la mitad, en comparación con el método de geotermia seca. Dado que la región de avance de flujo y la región de flujo de retorno están conectadas una con la otra en la región inferior del pozo de sondeo a través de uno o más orificios de paso en el tubo de separación, y finalmente, la región inferior del flujo de retorno contiene un relleno poroso, es posible un sistema cerrado, en el cual virtualmente no penetra agua de los alrededores y el cual esencialmente se maneja con la cantidad de agua especifica transportada en la circulación, dando como resultado una reducción apreciable de la contaminación del sistema de circulación. Por lo tanto, no tiene que suministrarse virtualmente nada de agua al sistema, y, por otro lado, no se pierde virtualmente nada de agua a los alrededores después de arrancar, dando como resultado la reducción substancial de la contaminación ambiental. Dado que tampoco tiene que suministrarse agua de los alrededores, se evita la contaminación o la obstrucción del intercambiador de geoenergia. Además, después del arranque del sistema, tiene lugar la desmineralización del agua circulante como resultado de la evaporación repetida, produciéndose una reducción apreciable del riesgo de daño por corrosión en los tubos. Después de un tiempo de operación particular, el agua circulante puede purificarse de tal manera que la purificación adicional es necesaria únicamente a mayores intervalos de tiempo. Esto contribuye apreciablemente en la reducción del costo y en la conflabilidad de operación. En la fase de arranque, puede ser adecuado suministrar agua fresca y recolectar y desmineralizar en un tanque recolector el agua de circulación que está contenida en el sistema y que se extrae. Una ventaja adicional es que el intercambiador de calor mejorado se obtiene por medio de un relleno poroso en la región de flujo de retorno, de tal manera que no hay necesidad de producir grietas artificiales en la roca localizada en lo profundo. Aún otra modalidad es que el sistema de conformidad con la presente invención no tiene que satisfacer algún requerimiento especial de constitución geológica, con el resultado de que, a su vez, no existen restricciones especiales con respecto a la localización de un sistema de este tipo. Refinamientos ventajosos del método se describen en las reivindicaciones 2 a 13 y los refinamientos ventajosos del sistema se describen en las reivindicaciones 13 a 35. En general, antes de que el sistema se ponga en operación, el intercambiador de geoenergia contiene agua de circulación, por ejemplo agua de descarga o agua que ha penetrado desde el cuerpo terrestre. La presión de la columna de agua que prevalece en el tubo de avance de flujo o tubos de avance de flujo evita la remoción de vapor del intercambiador de geoenergia siempre que la presión de la columna de agua en la región inferior del tubo de avance de flujo o tubos de avance de flujo sea mayor que la presión del sistema. De conformidad con la reivindicación 2, al menos una bomba de circulación puede servir para arrancar el método, dado que aún bajos diferenciales de presión son suficientes para establecer las columnas de agua en el flujo de retorno y en el flujo de avance' en movimiento, se tiene como resultado que el agua de circulación en el flujo de avance se calienta en forma creciente y finalmente cambia a generación de vapor.
Para arrancar el método o el sistema, de conformidad con las reivindicaciones 3 a 9, la columna de agua en el tubo de avance de flujo o en los tubos de avance de flujo se extrae por medio de un dispositivo de medio de presión acoplable. La generación de vapor que comienza a partir de entonces en la región inferior del pozo de sondeo mueve un proceso circulatorio, en el cual el agua de circulación fluye desde el intercambiador de energía a través de la línea de flujo de retorno y el tubo de flujo de retorno o tubos de flujo de retorno en la región inferior del pozo de sondeo, mediante lo cual el vapor que tiene lugar pasa a través del tubo de avance de flujo o tubos de avance de flujo y la linea de avance de flujo al intercambiador de energía y ahí al descargarse energía, se regresa al agua de circulación. El medio de presión que va a introducirse durante el arranque se puede introducir, de conformidad con la reivindicación 4, en la región superior del tubo de avance de flujo o, de conformidad con la reivindicación 5, en la región superior del tubo de flujo de retorno. Es ventajoso si el medio de presión se introduce, precalentado, de conformidad con la reivindicación 6, con el objeto de acelerar el arranque del sistema. El medio de presión usado puede ser, de conformidad con la reivindicación 7, aire comprimido. También es ventajoso, de conformidad con la reivindicación 8, usar vapor como el medio de presión, el cual preferentemente se obtiene por medio de un calentador de inmersión que es descendido dentro del . tubo de avance de flujo. Es particularmente ventajoso, de conformidad con la reivindicación 9, usar agua como el medio de presión. En principio, durante el arranque del sistema, el agua circulante que va a extraerse del intercambiador de geoenergía puede suministrarse al cuerpo terrestre por medio de orificios de paso adecuados. Las desventajas geológicas y ecológicas asociadas con esto pueden evitarse por medio del refinamiento de conformidad con la reivindicación 10. En particular, el agua de circulación descargada se puede recolectar, purificar y desmineralizar y, si se desea, utilizarse todavía. Se obtienen buenas condiciones del método si, de conformidad con la reivindicación 11, el trabajo se lleva a cabo con una temperatura del agua de circulación de reflujo menor que 100°C y preferentemente de 20°C a 30°C. De conformidad con la reividicación 12, la temperatura de avance de flujo del vapor para el intercambiador de energía deberá ser al menos de 100°C, preferentemente de 350°C a 370°C. Condiciones ventajosas adicionales se describen en la reivindicación 13. De conformidad con la reivindicación 15, el sistema puede contener en la línea de flujo de retorno y/o el la línea de avance de flujo una bomba de circulación la cual puede servir, en particular, para arrancar el sistema, pero también para ayuda operacional. En un refinamiento de conformidad con la reivindicación
16, también es ventajoso arrancar el sistema por medio de un medio de presión. De conformidad con la reivindicación 17, el sistema para generación del medio de presión puede estar diseñado como una bomba de presión. Un refinamiento de conformidad con la reivindicación 18 es particularmente ventajoso, siendo el dispositivo de medio de presión usado un calentador de inmersión el cual, al ser descendido en el tubo de avance de flujo, evapora el agua de circulación y genera así el medio de presión. De conformidad con la reivindicación 19, el agua circulatoria que va a expulsarse del tubo de avance de flujo durante el arranque del método o del sistema se descarga por medios adecuados por arriba de la superficie de la tierra. Las reivindicaciones 20 y 21 describen medios de descarga adecuados. Como ya se mencionó anteriormente, de conformidad con la reivindicación 22 una solución particularmente preferida es recolectar en un tanque de recolección el agua de circulación que va a expulsarse, con el objeto de liberarla de contaminantes, dando lugar entonces a una solución que protege al ambiente o al sistema. El agua de circulación recolectada y purificada puede suministrarse otra vez al sistema de conformidad con la reivindicación 23. El refinamiento de conformidad con la reivindicación 24 es particularmente ventajoso para arrancar el sistema. Después del cierre de las válvulas de cierre en la línea de flujo de retorno y de avance de flujo y la válvula de cierre entre el tubo de avance de flujo y los tubos restantes de avance de flujo, conectándose el dispositivo del medio de presión en el primer tubo de avance de flujo el agua de circulación se desplaza inicialmente hacia abajo en dicho tubo de avance de flujo, desplazándose un volumen de agua correspondiente fuera del sistema de tubería a través de los tubos restantes de avance de flujo a través de la válvula de descarga. Después de que el primer tubo de avance de flujo se drena en esta forma, la presión de gas aplicada también trae consigo el drenado de los tubos restantes de avance de flujo. Subsiguientemente, el dispositivo de medio de presión se desconecta, y el proceso de circulación movido por la energía del vapor se pone en movimiento por medio del cierre de la válvula de descarga y la apertura de las válvulas de cierre en la línea de flujo de retorno y de avance de flujo y de la válvula de cierre entre el primer tubo de avance de flujo y los tubos restantes de avance de flujo. El refinamiento de conformidad con la reivindicación 25 reduce las pérdidas de calor en el tubo de avance de flujo y consecuentemente puede incrementar la eficiencia del sistema.
Es concebible, en principio, que únicamente un tubo de flujo de retorno esté dispuesto en la región de flujo de retorno. Sin embargo, pueden obtenerse resultados substancialmente mejores por medio de un diseño de conformidad con la reivindicación 26, hasta entonces, todas las regiones del pozo de sondeo pueden cubrirse uniformemente y utilizarse para extracción de energía. La ventaja de disponer una pluralidad de tubos en el flujo de avance y/o en el flujo de retorno es que el sistema puede operarse a numerosas velocidades, dependiendo de la conexión y desconexión de tubos individuales. Una mejora adicional en la eficiencia se logra por medio del refinamiento de conformidad con la reivindicación 27, porque se evita el intercambio de calor entre el agua de circulación y el cuerpo terrestre en la parte superior del pozo de sondeo, en donde la temperatura de la tierra es menor que la temperatura del agua de circulación, en tanto se alcanza un intercambio de calor creciente en la parte inferior del pozo de sondeo, en donde la temperatura de la tierra es mayor que la temperatura del agua de circulación. .Además, como resultado, se evita la penetración de agua contaminada del estrato terrestre superior dentro del pozo de sondeo. Un refinamiento del sistema de conformidad con la reivindicación 28 es particularmente ventajoso, porque se obtiene una resistencia de flujo reducida debido a la presencia de los orificios de paso en la región inferior del tubo de separación y dado que los tubos de avance de flujo no se forman en esa región. La profundidad necesaria del pozo de sondeo depende del perfil de temperatura en la, corteza terrestre. En regiones sin anomalías geotérmicas pronunciadas, son convenientes las profundidades de pozos perforados de, por ejemplo 2500 a 12000 metros de conformidad con la reivindicación 29. Sin embargo son posibles aún mayores profundidades.
Una mejora adicional en el intercambio de calor entre el agua circulatoria y el cuerpo terrestre se logra por medio de la formación de perforaciones de desviación lateral en el refinamiento de conformidad con la reivindicación 30. Dichas perforaciones de desvio pueden ser perforaciones ciegas, pero son más ventajosas las perforaciones continuas, las cuales terminan nuevamente en el pozo de sondeo. Como resultado, se puede incrementar substancialmente la superficie de transmisión de calor y consecuentemente el desempeño del intercambiador de geoenergia. Si tales perforaciones de desviación corren esencialmente en la dirección del pozo de sondeo de conformidad con la reivindicación 31, son más simples de producir. En el arreglo radial al pozo de sondeo de conformidad con la reivindicación 32, las perforaciones de desviación se localizan en zonas de mayor temperatura y por lo tanto hacen posible que se tenga mayor energia de vapor con una superficie de transmisión más pequeña. El intercambiador de energía alimentado con el vapor generado puede ser, de conformidad con la reivindicación 33, un consumidor directo de energía o, de conformidad con la reivindicación 34, también un intercambiador de calor el cual calienta un circuito adicional. Este último hace posible, en particular, que se tenga un proceso de circulación cerrado, en el cual no hay una falla de presión y por lo tanto no hay precipitación de algún mineral en el agua de circulación, dando como resultado que se prevenga la obstrucción del sistema. El refinamiento mediante el cual se genera corriente eléctrica es particularmente ventajoso. Tal sistema puede mejorarse adicionalmente si adicionalmente se produce calor de calentamiento, dando como resultado la disminución de la temperatura del agua de circulación de reflujo y elevando la eficiencia del sistema. Convenientemente, de conformidad con la reivindicación 35, una turbina que sirve para mover un generador de corriente se opera mediante el proceso ORC, es decir Ciclos Rankine Orgánicos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se describen con mayor detalle modalidades de, ejemplo de la invención con referencia a los dibujos, en los cuales: La figura 1 muestra una ilustración diagramática de un sistema en sección vertical; la figura 2 muestra una ilustración diagramática del sistema de tubería de un sistema en la sección horizontal lili de la figura 1 y en una mayor escala, la figura 3 muestra una ilustración diagramática del sistema de tubería de un sistema en la sección horizontal III-III de la figura 1 y en una mayor escala; la figura 4 muestra una ilustración diagramática de un sistema modificado en sección vertical; la figura 5 muestra une ilustración diagramática de un sistema de lineas modificado del sistema en la figura 4 en sección vertical; la figura 6 muestra una ilustración diagramática de un tanque recolector para agua de circulación en sección vertical; la figura 7 muestra una ilustración diagramática de un dispositivo del medio de presión en sección vertical; la figura 8 muestra una ilustración diagramática de un sistema con bombas de circulación en sección vertical; y la figura 9 muestra un detalle en sección vertical de un intercambiador de calor terrestre con perforaciones de desviación que corren radialmente. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La figura 1 muestra un sistema para la utilización de geoenergia para alimentar un intercambiador de energía 2. El intercambiador de energía 2 consiste preferentemente de una turbina de etapas múltiples 4, la cual mueve un generador de corriente 6, y de un consumidor de energía 8 el cual se conecta a la línea de suministro de la turbina 4 y la cual puede constituir, por ejemplo, una red de calor de calentamiento. El intercambiador de energía 2 se conecta, por medio de una línea de avance de flujo 10 con una válvula de cierre regulable 12 y por medio de una línea de flujo de retorno 14 con una válvula de cierre regulable 16, a un intercambiador de geoenergia 18 el cual contiene al menos dos tubos de avance de flujo aislados del calor 20 y 20a en un pozo de sondeo 22. Los tubos de avance de flujo 20 y 20a están rodeados por un tubo de separación 24 el cual tiene unido a él, radialmente hacia afuera hasta la pared 26 del pozo de sondeo, una región de flujo de retorno 28, en la cual están dispuestos los tubos de flujo de retorno 30. La región de pozo de sondeo que recibe los tubos de flujo de retorno 30 se sella en la región superior 32, a una distancia Ti preferentemente de 2000 a 2500 metros por abajo de la superficie terrestre 34, y se provee con un relleno poroso 38, por ejemplo con grava, en la región inferior hasta el piso del pozo de sondeo 36. Las paredes de los tubos de flujo de retorno 30 tienen, en la región del relleno poroso 38, orificios de paso 40 para un intercambio de calor mejorado, dado que el agua y/o el vapor emergen de los tubos de flujo de retorno 30 dentro del relleno poroso, se calientan adicionalmente y pueden volver a fluir dentro de los tubos de flujo de retorno 30. Una linea de suministro 41 con una válvula de cierre 43 se conecta a la linea de flujo de retorno 14, con el objeto de adicionar agua al proceso de circulación como se requiera, por ejemplo en el caso de infiltración o evaporación de agua de circulación. Para aumentar la eficiencia del sistema, la región entre los tubos de avance de flujo 20 ó 20a y el tubo de separación 24 se rellenan con un material aislante 42. Los tubos de avance de flujo 20 y 20a terminan a una distancia T3 de preferentemente 400 metros por arriba del piso 36 del pozo de sondeo, y se provee el tubo de separación 24, debajo en esa región, con orificios de paso 44. Los tubos de avance de flujo 20 y 20a se comunican uno con otro en la región de sus orificios inferiores de entrada 46 y 46a. En la superficie terrestre 34, el primer tubo de avance de flujo 20 se conecta a la linea de avance de flujo 10. El segundo tubo de avance de flujo 20a se conecta a la linea de avance de flujo 10 por medio de una válvula de cierre regulable 48. Un dispositivo de medio de presión acoplable 50 está diseñado aquí, como una instalación de bomba de presión y consiste de al menos una bomba de presión 52 y de una válvula conectora regulable 54. Esta instalación de bomba de presión se conecta a la linea de avance de flujo 10 en la región entre el primer tubo de avance de flujo 20 y la válvula de cierre 12. La bomba de presión 52 está diseñada como una bomba hidráulica para preferentemente agua caliente, si se considera apropiado, como un compresor para aire comprimido. Una linea de descarga 55 que tiene una válvula de descarga 56 se localiza en la región de la linea de avance de flujo 10 entre el segundo tubo de avance de flujo 20a y la válvula de cierre 48. Antes de que el sistema de conformidad con la figura 1 se ponga en operación, el intercambiador de geoenergia 18 contiene, en general, agua de circulación. Como resultado de la conexión entre los tubos de flujo de retorno 30 y los tubos de avance de flujo 20 y 20a en la región inferior del pozo de sondeo 22, el nivel de agua en los tubos de avance de flujo 20 y 20a está esencialmente a la misma altura que el nivel de agua en los tubos de flujo de retorno 30. La columna de agua presente en los tubos de avance de flujo 20 y 20a y en los tubos de flujo de retorno 30 evita una extracción de vapor caliente. Para arrancar el sistema de conformidad con la figura 1, la instalación de la bomba de presión acoplable 50 se conecta al primer tubo de avance de flujo 20 como resultado de la apertura de la válvula conectora 54, mientras que son cerradas la válvula de cierre 48 entre los tubos de avance de flujo 20 y 20a y las válvulas de cierre 12 y 16 de la linea de avance de flujo 10 y de la linea de flujo de retorno 14. El agua vieja de circulación se descarga asi del tubo de avance de flujo 20 a través del segundo tubo de avance de flujo 20a a través de la válvula de descarga abierta 56. Después de que ha tenido lugar el reemplazo de agua vieja de circulación por agua caliente o después del drenado de los tubos de avance de flujo 20 y 20a por medio de aire comprimido, se inicia la generación de vapor en el intercambiador de geoenergía 18. La instalación de la bomba de presión 50 está separada del flujo de avance como resultado del cierre de la válvula conectora 54, la válvula de cierre 48 se abre y la válvula de descarga 56 se cierra. Mediante la apertura de la válvula de cierre 16 en la linea de flujo de retorno 14 se suministra tanta agua de circulación al intercambiador de geoenergia 18 como se descarga vapor del Íntercambiador de geoenergia 18 a través de la línea de avance de flujo 10 después de la apertura de la válvula de cierre 12. Consecuentemente se pone en movimiento un proceso de circulación movido por la energía de vapor. La temperatura, la presión y/o la cantidad de vapor en la linea de avance de flujo 10 se regulan venta osamente por medio de la válvula de cierre regulable 12. Si se extrae una gran cantidad de vapor, la temperatura del vapor cae y, por el contrario, la temperatura del vapor se eleva cuando se extrae una pequeña cantidad de vapor . Para mejorar el intercambio de calor, el pozo de sondeo
22 puede proveerse en la región por debajo de una distancia Ti, que puede ser una cantidad, por ejemplo de al menos 500 metros, desde la superficie de la tierra, con perforaciones de desviación lateral 58, las cuales, como se muestra, están diseñadas como perforaciones ciegas o, como se indica por medio de rayas y puntos, preferentemente como perforaciones de paso 58a. Similarmente contienen un tubo 59, si es apropiado con orificios 59a en la pared, y se proveen con un relleno poroso 38a. Tales perforaciones de desvío 58a pueden comenzar de los 500 a 4000 metros desde la superficie de la tierra y llegar nuevamente de 2500 a 12000 metros dentro del pozo de sondeo 22 y servir para aumentar las superficies de transmisión de calor. Únicamente puede estar presente una de tales perforaciones de desvio, pero, convenientemente, puede estar presente una pluralidad de perforaciones de desvio dispuestas para distribuirse alrededor del pozo de sondeo. La figura 2 muestra una ilustración diagramática del sistema de conformidad con la figura 1 en la sección 'horizontal II-II de la figura 1 a una profundidad de, por ejemplo, 1000 a 12000 metros por debajo de la superficie de la tierra 34. El pozo de sondeo tiene un diámetro de D de, por ejemplo, 150 a 500 metros. La región en el tubo de separación 24 entre los tubos de avance de flujo 20 y 20a se rellenan con material aislante 42. En la región anular 60 del pozo de sondeo 22 entre el tubo de separación 24 y la pared del pozo de sondeo 26 se disponen, por ejemplo, cuatro tubos de flujo de retorno 30 distribuidos -sobre la circunferencia. La cavidad de la región anular 60 entre los tubos de flujo de retorno 30 se rellena con un relleno poroso 38. La pared de los tubos de flujo de retorno 30 se proveen con orificios de paso 40. La figura 3 muestra una ilustración diagramática del sistema de conformidad con la figura 1 en la sección horizontal III-III de la figura 1 en una región profunda T3 de, por ejemplo, hasta 400 metros por arriba del piso del pozo de sondeo 36. El tubo de separación 24 se provee con orificios de paso 44 y está libre de tubos de avance de flujo y de material aislante y sirve como un espacio recolector para el vapor. El arranque del sistema, es decir la generación de vapor, comienza a una temperatura superior a 100°C. La temperatura de operación para el intercambiador de energía 2 es mayor que 100°C y es preferentemente de 350°C a 370°C en la línea de avance de flujo 10. En la turbina de vapor de etapas múltiples 4 del intercambiador de energía 2, el vapor se enfría a, menos de 100°C y se condensa para formar agua de circulación la cual se suministra al consumidor de energía 8, por ejemplo un intercambiador de calor. En el intercambiador de calor, un flujo de avance 8a de un circuito consumidor se calienta hasta aproximadamente 90°C y, después de la descarga de calor, fluye como flujo de retorno 8b a aproximadamente 2Ó°C de vuelta al íntercambiador de calor. El resultado de esto es que el agua de circulación abandona al intercambiador de calor 8 y consecuentemente al intercambiador de energía 2 a una temperatura de aproximadamente 25 °C a 30 °C y se suministra a los tubos de flujo de retorno 30 a través de la línea de flujo de retorno 14. La figura 4 muestra un sistema de conformidad con la figura 1, aunque únicamente está formado un tubo de avance de flujo 20. La región de flujo de retorno 28 se conecta al orificio inferior de entrada 46 del tubo de avance de flujo 20 en la región inferior del pozo de sondeo 22 a través de uno o más orificios de paso 44a en el tubo de separación 24. Alternativamente, toda la región inferior del pozo de sondeo 22 está diseñado como se ilustra en las figuras 1 y 3. Los tubos de flujo de retorno 30 se combinan en la linea de flujo de retorno 14 que se provee, en la región entre el intercambiador de geoenergia 18 y la válvula de cierre 16, preferentemente con una válvula de descarga 36a a una linea de descarga 55. Además, se conecta una linea de suministro 41 con una válvula de cierre 43 para el suministro de agua fresca o agua de circulación a la linea de flujo de retorno 14. Un dispositivo acoplable de medio de presión 50a, el cual nuevamente está diseñado como una instalación de bomba de presión consiste de al menos una bomba de presión 52a y de una válvula conectora 54a, se conecta a la linea de avance de flujo 10 en la región entre el intercambiador de geoenergia 18 y la válvula de cierre 12. El arranque del sistema mostrado en la figura 4, con la válvula de cierre 12 de la linea de avance de flujo 10 cerrada y con la válvula de cierre 16 de la linea de flujo de retorno 14 cerrada, se conecta la instalación de bomba de presión 50a mediante la apertura de la válvula conectora 54a. El agua de circulación en el tubo de avance de flujo 20 se desplaza hacia abajo y se descarga a través de los tubos de flujo de retorno 30 a través de la válvula de descarga 56a por arriba de la superficie de la tierra 34. Después de que tienen lugar el drenado del tubo de avance de flujo 20 y el llenado con agua caliente, se inicia la generación de vapor en el intercambiador de geoenergía 18. La instalación de bomba de presión 50a se separa de la línea de avance de flujo 10 mediante el cierre de la válvula conectora 54a y se cierra la válvula de descarga 56a. Al abrir la válvula de cierre 16 en la línea de flujo de retorno 14 y la válvula de cierre 12 en la línea de avance de flujo 10, el proceso de circulación se pone en movimiento por medio de la energía de vapor. La figura 5 muestra el sistema de líneas superficial del sistema de la figura 4, aunque el dispositivo de medio de presión acoplable 50b no se conecta a la línea de avance de flujo 10, como en los ejemplos de las figuras 1 y 3, sino a la línea de flujo de retorno 14 en la región entre el intercambiador de geoenergía 18 y la válvula de cierre 16. Una línea de descarga 55 con una válvula de descarga 56b se conecta a la línea de avance de flujo 10 en la región entre el intercambiador de geoenergía 18 y la válvula de cierre 12. En este caso, el arranque del sistema, con las válvulas de cierre 12, 16 en la línea de avance de flujo 10 y en la línea de flujo de retorno 14 cerradas, al menos un tubo de flujo de retorno 30 y el tubo de avance de flujo 20 se drenan o se llenan con agua caliente por medio de la instalación de bomba de presión 50b, con la válvula conectora 54b abierta, el agua de circulación desplazada sale a través de la válvula de descarga abierta 56b y la linea de descarga 55. Tan pronto como finaliza la operación, la válvula de descarga 56b y la válvula conectora 54b deben cerrarse. Al abrir la válvula de cierre 12 de la linea de avance de flujo 10, el vapor que se ha producido puede conducirse al intercambiador de energia 2. El agua de circulación necesaria para la generación de vapor se hace disponible mediante la apertura de la válvula de cierre 16 a través de la linea de flujo de retorno 14 y los tubos de flujo de retorno 30, si se considera apropiado se interpone temporalmente una bomba de presión (no ilustrada) , y/o desde el cuerpo terrestre en la región inferior del pozo de sondeo y/o por medio de la linea de suministro 41 conectada a la linea de flujo de retorno 14 a través de la válvula de cierre 43. En tales sistemas, el agua de circulación desplazada fuera del intercambiador de geoenergia 18 a través de la válvula de descarga 56, 56a, 56b y la linea de descarga 55 durante el arranque del sistema no se descarga preferentemente en los alrededores, sino, de acuerdo con la modalidad de ejemplo de la figura 6, se recupera en un tanque recolector 62. Ahí el agua de circulación 64 puede purificarse, por ejemplo libre de lodo 66 y desmineralizarse y, si se requiere, suministrarse nuevamente al proceso de circulación por medio de la linea de suministro 41 y la válvula de cierre 43. El tanque recolector 62 puede servir también, en general, para tratamiento, tal como purificación, desmineralización, etc. del agua de circulación, si el resultado de las mediciones indicaran que ésta última está muy contaminada para el proceso de circulación. Con ello se evita la contaminación ambiental por la extracción, de agua de circulación más impura. Debido a la purificación y, si fuera necesario, al · tratamiento de agua de circulación desplazada, se puede suministrar agua ajustada en forma óptima al proceso de circulación, dando como resultado, por un lado, que el sistema mismo se protege de daños, particularmente de corrosión, y por otro lado, el cuerpo terrestre que rodea al intercambiador de geoenergia 18 se protege del daño ocasionado por impurezas. La figura 7 muestra una modalidad de ejemplo adicional de un dispositivo de medio de presión 50c el cual, en lugar del medio de presión, tal como aire comprimido o agua de presión, de las instalaciones de bomba de presión de las modalidades de ejemplo de las figuras 1 a 4, evapora el agua de circulación 64 en el tubo de avance de flujo 23 y utiliza el vapor como medio de presión para expulsar el agua de circulación 64 fuera del tubo de avance de flujo 20b. El dispositivo de medio de presión contiene un calentador de inmersión 68 el cual se sumerge en el agua de circulación 64 del tubo de avance de flujo 20b y el cual es guiado y centrado en el tubo de avance de flujo por medio de elementos de guia laterales 70. El calentador de inmersión 68 se suspende en un cable de acero 72 el cual es dirigido a través de un seguro de presión 74 en una cubierta de cierre 76 del tubo de avance de flujo 20b hacia afuera y, a través del rodillo de desvio 78, hasta un torno de cable 80. En una forma similar, una linea de suministro eléctrico 82 del calentador de inmersión 68 se dirige hacia afuera a través del seguro de presión 74 y hasta un torno de cable 86 por medio del rodillo de desvío 84. Los dos tornos de cable 80, 86 se mueven en direcciones opuestas mediante un motor de movimiento común 88 y una transmisión común 90. El calentador de inmersión 68 puede seguir el nivel de agua del agua de circulación por medio de los tornos de cable 80, 86, de acuerdo con la evaporación progresiva y el desplazamiento progresivo del agua de circulación, hasta que comienza la generación de vapor en el intercambiador de geoenergía y el proceso de circulación se pone en movimiento. El calentador de inmersión 68 puede llevarse entonces de regreso a la posición inicial por medio de los tornos de cable 80, 86. La figura 8 muestra el sistema de línea superficial del sistema · de la figura 5, aunque, en lugar del dispositivo de medio de presión acoplable 50b de la figura 5, bombas de circulación 92 y 94 están dispuestas respectivamente en la linea de flujo de retorno 14 y, si fuera necesario, en la linea de avance de flujo 10. Una linea de descarga 55 con una válvula de descarga 56b se conecta nuevamente a la linea de avance de flujo 10, específicamente corriente abajo de la bomba de circulación 94. Además, se conecta nuevamente una línea de suministro 41 con una válvula de cierre 43 a la línea de flujo de retorno 14. El intercambiador de energía 2a es un sistema cerrado el cual conecta el sistema al segundo circuito con un flujo de avance 96a y con un flujo de retorno 96b el cual da lugar a uno o más consumidores de energía, tales como turbinas (por ejemplo, para generadores de corriente), arreglos de calentamiento y similares. En este caso, pueden surtirse las válvulas de cierre 12, 16 en la línea de avance de flujo 10 y en la línea de flujo de retorno 14. Para arrancar el sistema, las válvulas de circulación 92, 94 se encienden y el agua de circulación circula por el sistema hasta que se ha calentado en tal forma que, durante la descarga de una cantidad parcial de agua de circulación a través de la línea de descarga 55 y durante la interrupción de la presión asociada con esto, tiene lugar el vapor en el circuito y la circulación se hace automática, de tal manera que las bombas de circulación 92, 94 pueden apagarse. La figura 9 muestra la región más inferior del pozo de sondeo 22 similar al ejemplo de la figura 1, las perforaciones de desvío lateral 58b no corren en la dirección del pozo de sondeo 22, sino esencialmente en forma radial a éste. Las perforaciones de desvio 58b emergen radialmente del pozo de sondeo 22 por arriba del piso 36 del pozo de sondeo, forman un ciclo 98 y vuelven a entrar al pozo de sondeo 22 cerca del piso 36 del pozo de sondeo. La perforación de desvio 58b se alinea nuevamente con un tubo 59 que tiene perforaciones 59a y se provee con un relleno poroso 38a. Por medio de esta configuración se logra una gran superficie de intercambio de calor a una profundidad terrestre con una alta temperatura. Lista de los símbolos de referencia 2 Intercambiador de energía 4 Turbina de' vapor de etapas múltiples
6 Generador de corriente 8 Consumidor de energía 8a Flujo de avance 8b Flujo de retorno 10 Línea de avance de flujo 12 Válvula de cierre regulable 14 Línea de flujo de retorno 16 Válvula de cierre regulable 18 Intercambiador de geoenergia 20, 20a, 20b Tubo de avance de flujo 22 Pozo de sondeo 24 Tubo de separación Pared del pozo de sondeo Región de flujo de retorno Tubo de flujo de retorno Región de sello Superficie terrestre ' Piso del pozo de sondeo , 38a Relleno poroso Orificios de paso en el tubo de flujo de retorno Linea de suministro Material aislante Válvula de cierre , 44a Orificios de paso en el tubo de separación , 46a Orificio de entrada inferior del tubo de avance de flujo Válvula de cierre , 50a, 50b, 50c Dispositivo de medio de presión acoplable (bomba de presión) , 52a, 52b Bomba de presión , 54a, 54b Válvula conectora regulable Linea de descarga , 56a, 56b Válvula de descarga Perforación de desvio lateral a Perforación de desvio lateral 58b Perforación de desvio lateral
59 Tubo 59a Agujero 60 Región anular 62 Tanque recolector 64 Agua de circulación 66 Lodo 68 Calentador de inmersión 70 Elemento guia 72 Cable de acero 74 Seguro de presión 76 Cubierta de cierre 78 Rodillo de desvio 80 Tambor de cable 82 Linea de suministro eléctrico
84 Rodillo de desvio 86 Tambor de cable 88 Motor impulsor 90 Transmisión 92 Bomba de circulación 94 Bomba de circulación 96 Segundo circuito 96a Flujo de avance 96b Flujo de retorno 98 Ciclo Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.