(57)【要約】【課題】本発明は、地中熱を媒体により回収し、地上において有効に利用できるように、予め埋設される地中熱利用システムにおいて、メンテナンス性がよく、地中の環境に影響を与えない媒体を利用した地中熱利用システムを提供することを目的とする。【解決手段】地中の熱を回収した媒体（Ｌ３）を、蒸気を発生させない状態で地上へ搬送し、地上にてその熱を利用する地中熱利用システム（１）であって、原水を処理して軟水とした媒体（Ｌ５）に変化させる媒体処理システム（２０）を備えたことを特徴とする。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中の熱を回収した媒体を、搬送ポンプを使用し蒸気を発生させない状態で地上へ搬送し、地上にてその熱を利用する地中熱利用システムであって、
原水を処理して軟水とした媒体に変化させる媒体処理システムを備えたことを特徴とする地中熱利用システム。
【請求項２】
前記媒体処理ステムは、前記原水の溶存酸素を除去し前記媒体を不動態化させる不動態処理装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の地中熱利用システム。
【請求項３】
前記媒体処理ステムは、電気を通さない不導体とする軟水を精製する軟水精製装置を備えたことを特徴とする請求項１及び請求項２の何れか一項に記載の地中熱利用システム。
【請求項４】
前記媒体処理ステムは、イオン交換により硬度成分を除去した軟水を精製する前記軟水精製装置を備えたことを特徴とする請求項３に記載の地中熱利用システム。
【請求項５】
前記軟水精製装置は、イオン交換を行うイオン交換樹脂を備えたことを特徴とする請求項４に記載の地中熱利用システム。
【請求項６】
前記軟水精製装置は、ナトリウムイオンを前記イオン交換樹脂に付着させることで前記イオン交換樹脂を再利用することが可能なことを特徴とする請求項５に記載の地中熱利用システム。
【請求項７】
前記媒体処理ステムにて生成された前記媒体により地中熱を回収する複数の媒体移送管を埋設し、前記媒体移送管に対して各々に制御可能な圧力ポンプを備えたことを特徴とする請求項１から請求項６に記載の地中熱利用システム。
【請求項８】
地中熱を回収した前記媒体を、地上にて回収した熱を利用する異なる種類の複数の熱利用機器に搬送することができる搬送経路を備えたことを特徴とする請求項１から請求項７に記載の地中熱利用システム。
【請求項９】
複数の前記熱利用機器からの排熱を前記媒体を介して回収し、再びに前記媒体移送管に搬送することができる回収経路を備えたことを特徴とする請求項８に記載の地中熱利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中の熱源から地中熱を回収し、地上にてその回収した熱エネルギーを利用し省エネルギー化を促進させる地中熱利用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から地中熱を利用する方法として、地熱発電する方法が知られている。地熱発電装置では、地熱帯に存在する自然の蒸気を自然の圧力を利用して取り出し、気水分離して使用する方法であるため、取り出された蒸気には地熱帯特有の硫黄やその他の不純物が多量に含まれている。この不純物はスケールとなって、熱井戸や配管類、あるいはタービンの羽根等に付着する。スケールが付着すると、経年的に発電量が減少し、長期間の使用が困難となる。
【０００３】
特許文献１では、バイナリー発電システムにおいて、水が地上から地熱帯まで下降して該地熱帯で熱を吸収して地上まで上昇する地熱吸収器と、地熱吸収器を経由した水が一次側に、水よりも沸点が低い液体が二次側に供給され、水から前記液体へ熱を移動させて該液体を蒸気化させる熱交換器と、熱交換器で生成された蒸気で回転する蒸気タービンとを備える地熱発電システムであって、地熱吸収器、熱交換器の一次側、及びポンプが流路中に設けられ、ポンプにより水が循環される第一の循環流路を備える発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１５６８４３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
温泉水を汲み上げて利用する発電方法では、配管設備やタービン等の設備にスケールが付着して経年的には発電量が低下し、又はメンテナンスが必要である。環境面においても温泉水を汲み上げて利用するため、温泉水の吐出量等に影響することも考えられる。また、汲み上げて温泉水を発電に利用した後の水は、還元井から大地に戻すのであるが、スケールを除去するための化学物質等が含まれており環境に与える影響が少なからず発生する。
更に、特許文献１に見られるように地下の熱だけを利用して発電を行う方法は、環境によく温泉水への湯量や化学物質等への懸念も考慮する必要がないため有効である。
【０００６】
しかしながら、地下で熱せられた熱水は、地熱帯の温度にもよるが必ずしも高温でない場合がある。そのため、高温を必要とする場合には、深度を深く掘削する必要がある。そのため、これらのシステムの内、地中に埋設される配管等の一部は、一度地中に埋設した場合に、交換することは困難であるために、配管等は圧力に耐えうる素材及び腐食の少ない素材を利用する必要がある。
また、地中にて熱交換をする媒体は、不測の事態が発生し、媒体が漏れたとしても地中の環境に影響を及ぼさない媒体を使用する必要がある。
【０００７】
本発明は、このような課題を鑑みされたものであり、地中熱システムのメンテナンス性がよく、地中の環境に影響のない媒体を利用した地中熱利用システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の目的を達成するために、以下の手段を採った。
【０００９】
地中の熱を回収した媒体を、搬送ポンプを使用し蒸気を発生させない状態で地上へ搬送し、地上にてその熱を利用する地中熱利用システムであって、原水を処理して軟水とした媒体に変化させる媒体処理システムを備えたことを特徴とする。
【００１０】
以上の特徴により、カルシウムやマグネシウム等のスケールの原因となる硬質物を取り除いた媒体を使用することにより、システム内の汚れが付着しがたくなり、搬送経路の抵抗が少なくなり搬送ポンプ等の搬送装置への付加が少なくなる。したがって、熱利用システムを長期亘って使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの構成を示す概要図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの媒体移送管の深度と熱水の温度分布の関係を示す関係図である。
【図３】図３は、第２実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの構成を示す概要図である。
【図４】図４は、第３実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの構成を示す概要図である。
【図５】図５は、第４実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの構成を示す概要図である。
【図６】図６は、第１実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの脱酸装置６０の構成を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明にかかる地中熱利用システム１、１００、４００の第１から第４の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態及び図面は、本発明の実施形態の一部を例示するものであり、これらの構成に限定する目的に使用されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することができる。各図において対応する構成要素には同一又は類似の符号が付されている。
【００１３】
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる地中熱利用システム１を、図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１実施形態にかかる本発明の地中熱利用システムの構成を示す概要図である。図２は、第１実施形態にかかる本発明の地中熱利用システム１の媒体移送管１０の深度と熱水の温度分布の関係を示す関係図である。
【００１４】
地中熱利用システム１を、図１参照して説明する。地中熱利用システム１は、地中の熱を回収する地中熱交換システムＣと地上で熱を利用する熱利用システムＫとで構成されている。地中熱交換システムＣは、主に熱媒体移送管１０、熱交換器Ｅ、搬送ポンプ３及び媒体処理システム２０から構成されている。
【００１５】
図２に示す媒体移送管１０は、地表Ｓから地中深部にある熱源となる地熱帯Ｕまで媒体移送管１０が埋設されている。媒体移送管１０は、外側に円筒状の媒体注入管１１が埋設され、その媒体注入管１１の周囲は地表Ｓから地熱帯Ｕに至る領域の前まで、すなわち発電に必要な温度よりも低い温度の地中の領域は、地熱セメント等により固められており、崩落の危険がないように施されている。媒体移送管１０の媒体注入管１１の最深部は、地熱帯Ｕの流体又は岩盤からの熱を吸収するものである。媒体移送管１０の長さは、地熱帯Ｕの温度により全長が変化し、希望する熱源、例えば２００℃前後を熱として吸収できる地熱帯Ｕまで伸びている。
【００１６】
媒体注入管１１は、スチールやステンレス等の素材で形成されている。温度の高い地熱帯Ｕの領域では、媒体注入管１１は、外周に地熱帯Ｕの熱が伝わりやくするために、表面積が多くなるように形成され、断面が円形の円柱状のフィンが溶接されている。媒体注入管１１は、地表Ｓに近い温度の低い領域では、注入される温水となる媒体Ｌ１の熱が奪われないように断熱材や空気層を設けた断熱構造がとられている。
【００１７】
媒体注入管１１の内側には地熱帯Ｕで熱せられた水を移送する円筒状の媒体取出管１２が設けられている。媒体取出管１２は、媒体注入管１１の内側であって同軸上に円筒状に形成されている。媒体取出管１２は、垂直方向の断面内部の構造が、外側部と内側部との間に断熱材の繊維、樹脂又は空気層を形成する２重構造となっている。この２重構造により、断熱効果だけでなく、体積が増し密度を小さくし、水の密度に近づけることで、設置する際に、媒体として水を媒体注入管１１に注入した後、この２重構造をとった媒体取出管１２を挿入することで浮力が発生し、媒体取出管１２を吊り下げて支える装置への荷重を軽減することが可能となる。
【００１８】
本発明では図２の網掛けに示すように媒体注入管１１及び媒体取出管１２の断熱領域を、熱伝達係数を０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下とする材料で形成した。最もよいのは０．０５Ｗ／ｍ・Ｋから０．００１Ｗ／ｍ・Ｋの断熱性能を有するものがよい。断熱性能を保つことによって、出口での温度低下を防ぎ、結果搬送ポンプ３の圧力を高く設定しなくとも良くなるという利点となる。図２において、破線は、地熱帯Ｕを含んだ地中の地熱帯温度分布２１を示しており、実線は、熱水（Ｌ１からＬ３）の媒体温度分布２５を示している。
【００１９】
また、熱水となる媒体Ｌ３の出口圧力は、媒体注入管１１及び媒体取出管１２の圧力損失を考慮して、搬送ポンプ３によって少なくともの蒸発曲線よりも大きい圧力範囲が望ましく、温度が沸点以上である熱水のまま移送できるように蒸気を発生させない圧力とした。
更に、地中の温度分布の高い領域すなわち発電に必要な吸熱領域において媒体注入管１１は、熱伝導率の高い５０Ｗ／ｍ・Ｋの材料で形成した。特に高ければ高い伝導率であればよいが、地中内での圧力や腐食を考慮すると金属製の材料で形成するのが望ましく、有効な熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であればよい。
【００２０】
地媒体移送管１０から搬送ポンプ３の圧力により、地熱帯Ｕの地中の熱を回収し、蒸気とせずに搬送された熱水としての媒体Ｌ３は、幾十にも折り曲げられた熱交換部９を備えた熱交換器Ｅを通過する。熱を交換した温水としての媒体Ｌ４は、再び地熱帯Ｕに搬送される。
【００２１】
また、熱交換器Ｅと搬送ポンプ３の途中に切替弁ＰＶが設けられている。点検時の運転停止や媒体としての水の交換等に使用される。また、切替弁ＰＶには、媒体処理システム２０と接続されている。
媒体処理システム２０は、予備ポンプ５及び水処理装置４が設けられている。予備ポンプ５は、搬送ポンプ３が故障した際の予備として使用されると同時に、初期に使用される原水を搬送するために使用される。
【００２２】
水処理装置４は、初期に地中熱交換システムＣに投入する媒体Ｌ５としての水を生成する際に使用される。水処理装置４は、河川水又は工業用水となる原水中の硬度成分（カルシウム、マグネシウム）を除去した軟水を精製する装置である。特に水処理装置４に設けられるイオン交換樹脂は、水中のカルシウムイオン・マグネシウムイオンをナトリウムと交換して一定量の軟水を生成することが可能である。また、水処理装置４は、電気を通さない不導体となる軟水を精製することができるため、精製された軟水は不純物を吸着しがたくなる。
【００２３】
イオン交換樹脂は食塩水等で再生することが可能であり、軟水が再生できなくなっても食塩水によりイオン交換樹脂を洗浄することにより再利用が可能である。食塩水のナトリウムイオンは、イオン交換樹脂に吸着されているカルシウムイオンやマグネシウムイオンと交換され、イオン交換樹脂にナトリウムイオンが吸着し再び軟水が採水できる装置である。
【００２４】
媒体Ｌ５に軟水を使用することにより、地媒体移送管１０の配管等の地中熱交換システムＣ内の経路に、カルシウムやマグネシウム等の汚れが付着することを防いでいる。また、硬水やイオン交換していない水に比較し、配管内の抵抗が少なくなり、搬送ポンプ３に負担掛けることなく媒体Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の循環運転を行うことができる。また、水処理装置４は、以下のように脱酸装置又は脱酸剤を使用することで溶存酸素等の気泡を除去している。
【００２５】
特に不活性ガス６２等を用いた置換方式を用いた脱酸処理された水Ｌ５である媒体は、配管内側を循環することにより媒体や配管内を不動態化させることができる。これにより、地中熱交換システムＣ内の経路の金属部分等の腐食を防ぐことができる。
以下に詳細に不動態化させる脱酸装置６０を図６に示す。水処理装置４は、内部にガス置換式脱酸タンク６５を設けている。ガス置換式脱酸タンク６５は、ガス導入パイプ６１から不活性ガス６２を導入し、ガス置換式脱酸タンク内６５の媒体である水Ｌ５の内部に存在する溶存酸素６４をガス排出パイプ６３から逃がすことにより媒体を不動態化させている。また、
【００２６】
また、脱酸剤の代表的な例では、ヒドラジン、タンニン又は植物直物由来の製品等様々にある。また、不活性ガス６２を利用した脱酸装置６０は、化学反応を起こしがたい不活性ガス６２が採用されている。不活性ガス６２の例には、害の少ないヘリウム、ネオン、窒素及びアルゴン等が採用されている。特に本発明のように、熱交換する媒体を高温下で圧力コントロールする必要があるため、物性の変化を起こさない脱酸剤や脱酸装置６０が好ましい。
また、窒素等の不活性ガスはマイクロバブル発生装置を利用して水に溶存しやすくして注入することにより酸素との置換が起こりやすくなる。
また、水処理装置４は、河川の水を利用する際に、不純物を取り除く濾過する濾過装置も備えている。
【００２７】
次に、熱利用システムＫとしての一例としてバイナリー発電を使用した発電システムを説明する。
熱交換器Ｅの熱交換ユニット５１で熱せられた作動媒体Ｍ１は、蒸発して蒸気タービンＴを回転させ、発電機Ｇにより発電を行っている。
受電設備ＴＦは、電気を供給し送電網を介して電力会社等に電気を供給するものである。ここで作動媒体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３は、可燃性や毒性のない不活性ガスのＨＦＣ−２４５ｆａ、Ｒ２４５ｆａ等や沸点の低い媒体（水とアンモニアの混合物等、炭化水素（ペンタン））等が使用される。
【００２８】
蒸気タービンＴは、膨張タービン等が使用されている。蒸気タービンＴを通過した作動媒体Ｍ２は、冷却器５６の冷却水５７によって冷却される。また、作動媒体Ｍ３を気体から液体等に凝縮させ循環ポンプ５５によって再度、熱交換ユニット５１へ送られる。
このような作動媒体（Ｍ１乃至Ｍ３）を利用することによって、７０℃から９５℃の温水であっても９ｔ／ｈ（時間）から２４ｔ／ｈの流量があれば発電が可能となる。このシステムにおいては、媒体が閉じられた系の中で熱交換を行う発電システムとなっている。
【００２９】
（第２実施形態）
地中熱利用システム１００は、熱利用システムＫを蒸気発電を主体として構築した一例のシステムを図３を参照して説明する。地中熱交換システムＣは、実施例１に記載されている箇所は同じ符号が記載されており、構成は同じであるため説明は省略し異なる箇所について説明する。地中熱利用システム１は、主に搬送ポンプ３、媒体移送管１０、温水サービスタンク１６、復水ユニット１７、上述した媒体処理システム２０、気水分離器Ｆ、蒸気タービンＴ、発電機Ｇ及び受電設備ＴＦとで構成されている。
【００３０】
地中熱利用システム１００は、蒸気タービンＴに蒸気Ｖ１を供給することで、発電機Ｇを回転させて発電を行い、受電設備ＴＦに電気を供給し送電網を介して電力会社等に電気を供給するものである。
蒸気タービンＴは、タービン形式だけでなくスクリュー形式のもの等であってもよく、蒸気によって発電可能なものであればよい。蒸気タービンＴに供給される蒸気Ｖ１は、蒸気とならないように圧力が掛けられ搬送された熱水である媒体Ｌ３を減圧し、沸騰させて気水分離器Ｆで生成される。
【００３１】
気水分離器Ｆに供給される熱水である媒体Ｌ３の全量は、蒸気Ｖ１とされることがないため、気水分離器Ｆから多量の熱水である媒体Ｌ６いわゆるドレンが温水サービスタンク１６に送られる。また、蒸気タービンＴで排気された蒸気Ｖ３は、復水ユニット１７に送られ、復水ユニット１７に送られた蒸気Ｖ４は、復水器６に接続される冷却塔１５に送られる。送られた蒸気Ｖ４は、凝縮され水に戻され復水器６を経由し、復水タンク１４に一旦蓄えられてから復水ポンプ７によって温水サービスタンク１６に送られる。温水サービスタンク１６は、再び蒸気Ｖ２を気水分離器Ｆに供給し、蒸気発電用の蒸気として利用することができる。
【００３２】
温水サービスタンク１６の温水である媒体Ｌ９は、搬送ポンプ３で温水である媒体Ｌ１として媒体移送管１０へ移送される。搬送ポンプ３で移送される媒体Ｌ１は、再度地熱帯Ｕのある深部で地中熱から熱を吸収し熱交換される。熱交換した熱水である媒体Ｌ２は、後述する媒体移送管１０により搬送ポンプ３で移送される。
【００３３】
復水ユニット１７は、タービンＴから排気された蒸気Ｖ３を凝縮させて水に戻す機能を持っており、主に復水器６、復水タンク１４及び冷却塔ＣＴから構成されている。復水器６で受けた蒸気Ｖ３は、冷却塔ＣＴで冷やされ、凝縮し温水である媒体Ｌ８に戻り復水器６を経由し、復水タンク１４に貯留される。貯留された温水である媒体Ｌ８は、復水ポンプ７により温水サービスタンク１６に送られ、温水サービスタンク１６に貯留される。
【００３４】
尚、冷却塔ＣＴによる冷却方法は、空冷式、川の水や海水等を利用した水冷式又は地中に埋設して地中にて熱交換を行う地中熱置換式等が採用可能である。また、上述した媒体処理システム２０にて処理された河川水等を精製した軟水である媒体Ｌ５が初期に、地中熱利用システム１００内に投入される。
【００３５】
（第３実施形態）
地中熱利用システム４００は、複数の地中熱交換システムＣを採用し、より地熱帯Ｕから多くの熱量を回収する地中熱利用システム４００である。図４を参照して地中熱利用システム４００を説明する。熱利用システムＫは、実施例１に記載されている箇所は同じ符号が記載されており、構成は同じであるため説明は省略し、地中熱交換システムＣの異なる箇所について説明する。
【００３６】
図４に示すように、媒体移送管４１０は、複数の媒体移送管（４１０ａから４１０ｆ）を地表Ｓから地熱帯Ｕまで設置している。
地熱発電システム４００は、地熱帯Ｕの地中熱を媒体注入管１１が吸収し、熱水である媒体（Ｌ２）と熱交換し、地上に熱水である媒体（Ｌ３）を移送するが、媒体注入管１１の付近の地熱帯Ｕの熱が回復しない場合等の理由により、媒体Ｌ３の温度低下がある場合には、媒体移送管（４１０ａから４１０ｆ）の地上側に設けた切替弁ＰＶ及び流路切替弁４１３、４１４を切り替えて、地熱帯Ｕまで至る媒体移送管（４１０ａから４１０ｆ）内で熱媒体としての水を循環する構造としている。
【００３７】
媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）内で媒体Ｌ３を循環させる場合には、通常には熱対流により循環するが、熱水が沸騰しないように圧送ポンプ４１１を設けている。また、地熱発電システム４００は、熱対流により通常の発電時であっても沸騰しないように圧力を掛けて複数の媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）の経路を循環するが、熱対流では圧力が足りない場合に、圧送ポンプ４１１を使用する。圧送ポンプ４１１は、熱媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）内の圧力が一定となるように圧力調整の役割をしている。
【００３８】
媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）内で圧力を掛けて沸騰しないようにし、熱水を単相流のまま媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）内を循環させることにより、熱水を気液２相流の状態で媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）内を循環させる場合と比較し、有効に地熱帯Ｕから熱を吸収することが可能である。
【００３９】
媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）は、循環経路の途中に熱水Ｌ３の温度及び圧力を測定する温度センサー及び圧力センサーを設けた循環センサー部４１２を備えている。媒体移送管４１０（４１０ａから４１０ｆ）は、定期的メンテナンスあるいは自然災害等による予期せぬ地熱帯Ｕの温度低下等により発電を行わない場合であっても、圧力調整弁ＰＶにて、熱水の温度が均一になるように地熱帯Ｕを含めて水を循環させ、循環させた熱水の温度を均一にすることができるので、地上に設けられた循環センサー部４１２を計測することにより、地熱帯Ｕでの温度が解らないとしても、地熱帯Ｕの温度状態を推測し、発電量を計画する指標とすることが可能である。
【００４０】
（第４実施形態）
上述した地中熱利用システム１、１００、４００に記載され実施形態の内、地中熱交換システムＣ により地中から回収した熱を利用する熱利用システムＫの変形例を図５を参照し説明する。
熱利用システムＫは、地中熱交換システムＣ により地中から回収した熱を利用する複数の形態を示している。
【００４１】
例えば、蒸気ボイラー及び蒸気利用機器３１−１からｎ、給湯装置３２−１からｎ、蒸留装置３３−１からｎ、吸収冷凍機３４−１からｎ、発電装置３５−１からｎ、動力発生装置３６−１からｎ、蒸気発生装置３７−１からｎ、加熱炉３８−１からｎ、蓄熱装置３９−１からｎ、室内空調機器４０−１からｎ及び蒸気タービン動力装置４１−１からｎがある。これらは、地中熱交換システムＣ が回収した熱から得られた熱水である媒体Ｌ３から各機器（３１−１から４１−ｎ）へ熱源を搬送配管１８を介して供給している。また、各機器（３１−１から４１−ｎ）で利用した熱水又は蒸気の媒体Ｌ４は、回収配管１９により回収される。そして、地中熱交換システムＣ により再び媒体Ｌ４は地中に戻されて熱を回収した熱水である媒体Ｌ３を活用する。
【００４２】
上述した搬送ポンプ３、圧送ポンプ４１１、予備ポンプ５及び復水ポンプ７は、錆びないステンレス等が使用される。
【００４３】
（上記実施形態から考えられるその他の技術的特徴）
以下に本実施形態の技術的特徴点の一例を括弧内に示すが、特に限定するものでもなく例示しているものであり、これら特徴から考えられる効果についても記載する。
＜第１の特徴点＞
地中の熱を回収した媒体（例えば、主に媒体Ｌ１等）を、蒸気を発生させない状態で地上へ搬送し、地上にてその熱を利用する地中熱利用システムであって、
原水を処理して軟水とした媒体（例えば、主に媒体Ｌ５）に変化させる媒体処理システム（例えば、主に媒体処理システム２０）を備えたことを特徴とする。
【００４４】
以上の特徴により、カルシウムやマグネシウム等のスケールの原因となる硬質物を取り除いた媒体を使用することにより、地中熱利用システム内の汚れが付着しがたくなり、搬送経路の抵抗が少なくなり搬送ポンプ等の搬送装置への付加が少なくなる。したがって、熱利用システムを長期亘って使用することが可能となる。
【００４５】
＜第２の特徴点＞
前記媒体処理ステムは、前記原水の溶存酸素（例えば、主に溶存酸素６４）を除去し前記媒体（例えば、主に媒体Ｌ５）を不動態化させる不動態処理装置（例えば、主に脱酸装置６０）を備えたことを特徴とする。
以上の特徴により、媒体を不動態化させることにより、地中熱利用システム内の金属部分等の腐食を抑えることが可能である。したがって、熱利用システムを長期亘って使用することが可能となる。
【００４６】
＜第３の特徴点＞
前記媒体処理ステムは、電気を通さない不導体とする軟水を精製する軟水精製装置（例えば、主に水処理装置４）を備えたことを特徴とする。
以上の特徴により、媒体に不純物が吸着しがたくなり、システム内の汚れが付着しがたくなる。また搬送経路の抵抗が少なくなり搬送ポンプ等の搬送装置への付加が少なくなる。したがって、熱利用システムを長期亘って使用することが可能となる。
【００４７】
＜第４の特徴点＞
前記媒体処理ステムは、イオン交換により硬度成分を除去した軟水を精製する軟水精製装置（例えば、主に水処理装置４）を備えたことを特徴とする。
【００４８】
以上の特徴により、カルシウムやマグネシウム等のスケールの原因となる硬質物を取り除いた媒体を使用することにより、システム内の汚れが付着しがたくなり、搬送経路の抵抗が少なくなり搬送ポンプ等の搬送装置への付加が少なくなる。したがって、熱利用システムを長期亘って使用することが可能となる。
【００４９】
＜第５の特徴点＞
前記軟水精製装置は、イオン交換を行うイオン交換樹脂を備えたことを特徴とする。
以上の特徴により、装置が簡略化させると共にメンテナンスが容易である。
【００５０】
＜第６の特徴点＞
前記軟水精製装置は、ナトリウムイオンを前記イオン交換樹脂に付着させることで前記イオン交換樹脂を再利用することが可能なことを特徴とする。
以上の特徴により、再利用が可能であるため何度でも利用が可能であるため、経済的に利点がある。
【００５１】
＜第７の特徴点＞
前記媒体処理ステムにて生成された前記媒体により地中熱を回収する複数の媒体移送管（例えば、主に媒体移送管４１０）を埋設し、前記媒体移送管に対して各々に制御可能な圧力ポンプ（例えば、主に圧送ポンプ４１１）を備えたことを特徴とする。
以上の特徴により、地中から回収した熱を大規模な施設にあっても、また多種多様な機器に熱量を利用することができる。
【００５２】
＜第８の特徴点＞
地中熱を回収した前記媒体を、地上にて回収した熱を利用する異なる種類の複数の熱利用機器（例えば、主に各機器（３１−１から４１−ｎ））に搬送することができる搬送経路（例えば、主に搬送配管１８）を備えたことを特徴とする。
【００５３】
以上の特徴により、地中から回収した熱を大規模な施設にあっても、また多種多様な機器に熱量を利用することができる。
【００５４】
＜第９の特徴点＞
複数の前記熱利用機器からの排熱を前記媒体を介して回収し、再びに前記媒体移送管に搬送することができる回収経路（例えば、主に回収配管１９）を備えたことを特徴とする。
【００５５】
以上の特徴により、地中から回収した熱を大規模な施設にあっても、また多種多様な機器に熱量を利用することができる。
【００５６】
本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上述した実施の形態で示すように、熱の回収システムは温泉が湧き出る地熱帯だけでなく、火山地帯や海中での火山地帯等にも利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１、１００、４００…地中熱利用システム、
３…搬送ポンプ、
４…水処理装置、
５…予備ポンプ、
６…復水器、
７…復水ポンプ、
９…熱交換部、
１０、４１０…媒体移送管、
１１…媒体注入管、
１２…媒体取出管、
１４…復水タンク、
１５…冷却塔、
１６…温水サービスタンク、
１７…復水ユニット、
１８…搬送配管、
１９…回収配管、
２０…媒体処理システム、
２１…地熱帯温度分布、
２５…媒体温度分布、
３１−１からｎ…蒸気ボイラー及び蒸気利用機器３１−１
３２−１からｎ…給湯装置、
３３−１からｎ…蒸留装置、
３４−１からｎ…吸収冷凍機、
３５−１からｎ…発電装置、
３６−１からｎ…動力発生装置、
３７−１からｎ…蒸気発生装置、
３８−１からｎ…加熱炉、
３９−１からｎ…蓄熱装置、
４０−１からｎ…室内空調機器、
４１−１からｎ…蒸気タービン動力装置、
５０…熱交換部、
５１…熱交換ユニット、
５５…循環ポンプ、
５６…冷却器、
５７…冷却水、
６０…脱酸装置、
６１…ガス導入パイプ、
６２…不活性ガス、
６３…ガス排出パイプ、
６４…溶存酸素、
６５…ガス置換式脱酸タンク、
４１１…圧送ポンプ、
４１２…循環センサー部、
４１３、４１４…流路切替弁、
Ｃ…地中熱交換システム、
ＣＴ…冷却塔、
Ｆ…気水分離器、
Ｋ…熱利用システム、
Ｔ…蒸気タービン、
Ｇ…発電機、
ＴＦ…受電設備、
ＰＶ…切替弁
Ｓ…地表、
Ｕ…地熱帯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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