RU2560867C2 - Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии - Google Patents

Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2560867C2
RU2560867C2 RU2012108293/12A RU2012108293A RU2560867C2 RU 2560867 C2 RU2560867 C2 RU 2560867C2 RU 2012108293/12 A RU2012108293/12 A RU 2012108293/12A RU 2012108293 A RU2012108293 A RU 2012108293A RU 2560867 C2 RU2560867 C2 RU 2560867C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
well
thermal
soil
energy
Prior art date
Application number
RU2012108293/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012108293A (ru
Inventor
Григорий Петрович Васильев
Виктор Федорович Горнов
Виталий Александрович Лесков
Павел Владимирович Шапкин
Original Assignee
ОАО "Инсолар-Энерго"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Инсолар-Энерго" filed Critical ОАО "Инсолар-Энерго"
Priority to RU2012108293/12A priority Critical patent/RU2560867C2/ru
Publication of RU2012108293A publication Critical patent/RU2012108293A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2560867C2 publication Critical patent/RU2560867C2/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/60Planning or developing urban green infrastructure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17District heating

Landscapes

  • Road Paving Structures (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения. Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии работает следующим образом. Теплоноситель 2 циркулирует по замкнутому гидравлическому контуру 5, образованному герметичной полостью 3 термоскважины 1 и полостью внутренней трубы 4. Внутренняя труба 4 дополнительно теплоизолирована пористым материалом 6 с замкнутыми порами, в связи с чем наиболее холодный теплоноситель 2 поступает без потерь температурного потенциала в наиболее теплую точку (подошва термоскважины), что обеспечивает максимальный температурный напор между грунтом и теплоносителем термоскважины. При этом за счет сжатия воздуха в замкнутых порах пористого материала 6 компенсируется температурное расширение/сжатие теплоносителя 2 термоскважины 1. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для энергетически и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.
Известна термоскважина для извлечения из грунта тепловой энергии, входящая в состав теплонасосной системы теплоснабжения, обеспечивающей горячей водой экспериментальный энергоэффективный жилой дом (Статья «Энергоэффективный жилой дом в Москве» журнал «Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика» АВОК №4, 1999 г.).
Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением-прототипом является термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии, описанная в Патенте РФ Васильева Г.П. на изобретение Ru №2364795 С2 «Теплонасосная система теплоснабжения многоэтажных зданий». Теплонасосная система теплоснабжения, реализующая этот способ, включает систему сбора низкопотенциального тепла грунта и систему утилизации вторичного тепла вентиляционных выбросов и/или систему утилизации сбросного тепла канализационных стоков. В этой теплонасосной системе теплоснабжения термоскважины могут эксплуатироваться как в режиме извлечения тепловой энергии из грунта (режим теплоснабжения), так и в режиме сброса тепловой энергии в грунт (режим холодоснабжения). В связи с этим, диапазон изменения температуры теплоносителя термоскважины в годовом цикле значительно увеличивается.
Недостатком термоскважины-прототипа является низкая эффективность термоскважины, вызванная снижением температурного напора между грунтом и теплоносителем термоскважины, обусловленная теплообменом между полостями термоскважины через стенку внутренней трубы. Еще одним недостатком термоскважины-прототипа является значительный объем теплоносителя, необходимого для эксплуатации термоскважины, а также необходимость включения в гидравлический контур термоскважины расширительных емкостей, компенсирующих температурное расширение теплоносителя.
Предлагаемое изобретение решает техническую задачу повышения энергетической и экономической эффективности термоскважин. Решение этих задач достигается за счет того, что в термоскважине для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии, состоящей из герметизированной скважины, в герметичную полость которой встроена внутренняя труба, образующая с полостью термоскважины единый гидравлический контур, внутренняя труба дополнительно теплоизолирована пористым материалом с замкнутыми порами.
При этом толщина теплоизоляции внутренней трубы может выбираться, в том числе и из условия компенсации температурного изменения объема теплоносителя термоскважины в процессе эксплуатации.
Предлагаемая термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии позволяет в значительной мере повысить энергетическую эффективность термоскважины за счет уменьшения теплообмена через стенку внутренней трубы между внешней и внутренней полостями термоскважины, а также повысить ее экономическую эффективность за счет исключения или существенного сокращения капиталовложений в расширительные емкости, компенсирующие температурное расширение/сжатие теплоносителя термоскважины.
Сущность предлагаемой термоскважины для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии поясняется схемой, представленной на Фиг.1.
Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии включает герметизированную скважину 1 с циркулирующим по ней теплоносителем 2, в герметичную полость 3 которой встроена внутренняя труба 4, образующая с полостью термоскважины единый гидравлический контур 5, при этом внутренняя труба 4 дополнительно теплоизолирована пористым материалом 6 с замкнутыми порами.
Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии работает следующим образом.
Теплоноситель 2 циркулирует по замкнутому гидравлическому контуру 5, образованному герметичной полостью 3 термоскважины 1 и полостью внутренней трубы 4. Внутренняя труба 4 дополнительно теплоизолирована пористым материалом 6 с замкнутыми порами, в связи с чем наиболее холодный теплоноситель 2 поступает без потерь температурного потенциала в наиболее теплую точку (подошва термоскважины), что обеспечивает максимальный температурный напор между грунтом и теплоносителем термоскважины. При этом за счет сжатия или расширения воздуха или газа в замкнутых порах пористого материала 6 и изменения его объема компенсируется температурное расширение/сжатие теплоносителя 2 термоскважины 1.
Предлагаемая термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии позволяет в значительной мере повысить энергетическую и экологическую эффективность термоскважины за счет дополнительной теплоизоляции внутренней трубы пористым материалом с замкнутыми порами.

Claims (2)

1. Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии, состоящая из герметизированной скважины с циркулирующим теплоносителем, в герметичную полость которой встроена внутренняя труба, образующая с полостью термоскважины единый гидравлический контур, отличающаяся тем, что внутренняя труба дополнительно теплоизолирована пористым материалом с замкнутыми порами.
2. Термоскважина для извлечения или сброса в грунт тепловой энергии по п.1, отличающаяся тем, что толщина теплоизоляции внутренней трубы выбирается в том числе и из условия компенсации температурного изменения объема теплоносителя термоскважины в процессе эксплуатации.
RU2012108293/12A 2012-03-06 2012-03-06 Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии RU2560867C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108293/12A RU2560867C2 (ru) 2012-03-06 2012-03-06 Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012108293/12A RU2560867C2 (ru) 2012-03-06 2012-03-06 Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012108293A RU2012108293A (ru) 2013-09-20
RU2560867C2 true RU2560867C2 (ru) 2015-08-20

Family

ID=49182720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012108293/12A RU2560867C2 (ru) 2012-03-06 2012-03-06 Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2560867C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169214U1 (ru) * 2016-03-15 2017-03-09 Общество с ограниченной ответственностью "ДЭУ ЭНЕРТЕК ГРУПП" Устройство для подогрева пола
RU2773578C1 (ru) * 2018-08-20 2022-06-06 Квантитатив Хит Ой Система, компоновка и способ нагрева и охлаждения

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2591362C1 (ru) * 2015-06-11 2016-07-20 Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" Геотермальная теплонасосная система

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231884A (en) * 1979-01-16 1980-11-04 American Gilsonite Company Water retardant insulation composition comprising treated low density granular mineral material and finely divided limestone or similar carbonate or silicate mineral particles and method for using same
SU1010176A1 (ru) * 1982-01-23 1983-04-07 Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства Водопропускна труба под дорожной насыпью
RU93052300A (ru) * 1993-11-18 1996-07-20 И.Б. Дубин Вещество для теплоизоляционного покрытия трубопроводов
RU2281383C1 (ru) * 2004-12-16 2006-08-10 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") Способ теплоизоляции скважины в зоне многолетнемерзлых пород
WO2007145733A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-21 Exxonmobil Upstream Research Company Compressible objects having a predetermined internal pressure combined with a drilling to form a variable density drilling mud
RU73392U1 (ru) * 2007-12-26 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") Геотермальный теплообменник для энергоснабжения потребителей
RU90452U1 (ru) * 2009-09-03 2010-01-10 Вадим Васильевич Пассек Опора моста на вечной мерзлоте

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231884A (en) * 1979-01-16 1980-11-04 American Gilsonite Company Water retardant insulation composition comprising treated low density granular mineral material and finely divided limestone or similar carbonate or silicate mineral particles and method for using same
SU1010176A1 (ru) * 1982-01-23 1983-04-07 Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства Водопропускна труба под дорожной насыпью
RU93052300A (ru) * 1993-11-18 1996-07-20 И.Б. Дубин Вещество для теплоизоляционного покрытия трубопроводов
RU2281383C1 (ru) * 2004-12-16 2006-08-10 Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" (ОАО "СевКавНИПИгаз" ОАО "Газпром") Способ теплоизоляции скважины в зоне многолетнемерзлых пород
WO2007145733A1 (en) * 2006-06-07 2007-12-21 Exxonmobil Upstream Research Company Compressible objects having a predetermined internal pressure combined with a drilling to form a variable density drilling mud
RU73392U1 (ru) * 2007-12-26 2008-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ (ТУ)") Геотермальный теплообменник для энергоснабжения потребителей
RU90452U1 (ru) * 2009-09-03 2010-01-10 Вадим Васильевич Пассек Опора моста на вечной мерзлоте

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169214U1 (ru) * 2016-03-15 2017-03-09 Общество с ограниченной ответственностью "ДЭУ ЭНЕРТЕК ГРУПП" Устройство для подогрева пола
RU2773578C1 (ru) * 2018-08-20 2022-06-06 Квантитатив Хит Ой Система, компоновка и способ нагрева и охлаждения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012108293A (ru) 2013-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202412434U (zh) 混凝土衬砌管片干湿热养护系统
RU2560867C2 (ru) Термоскважина для извлечения и/или сброса в грунт тепловой энергии
UA112828C2 (uk) Металевий тепловий акумулятор
CN110183087A (zh) 一种污泥冻融循环调理及深度脱水的方法
CN104344453A (zh) 一种变频空气源热泵地板采暖系统
CN104279826A (zh) 用于家用冰箱的蓄热解冻保温系统
RU2626922C2 (ru) Аккумулятор тепловой энергии
RU2591362C1 (ru) Геотермальная теплонасосная система
CN204202014U (zh) 一种变频空气源热泵地板采暖系统
RU2583025C1 (ru) Поверхностный фундамент сооружения, обеспечивающий сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии с одновременным обогревом сооружения
CN102692097A (zh) 一种地下含水构造层蓄能循环系统
RU120196U1 (ru) Теплонасосная система теплохладоснабжения
GB2464487A (en) Climate control system for a building
CN203557504U (zh) 一种砖养护窑
CN101003988A (zh) 一种太阳能集热和蓄热的建筑系统
CN103322680A (zh) 多功能水箱及内箱与外箱的均温方法
RU2436016C1 (ru) Гибридная теплонасосная система теплохладоснабжения
RU2499197C1 (ru) Способ использования теплоаккумуляционных свойств грунта
CN110345586A (zh) 一种新型冷暖水空调
CN203881001U (zh) 地下水换热系统
CN204438558U (zh) 一种太阳能热泵热水器
RU51637U1 (ru) Геотермальная теплонасосная система теплоснабжения и холодоснабжения зданий и сооружений
CN202836277U (zh) 一种高效回收利用流体热能的装置
CN210242057U (zh) 一种井多孔式中深层地热能换热器安装井室
CN107095581A (zh) 基于半导体技术的制冷加热装置