Patent RU-112366-U1 (RU)
Title: Подземный теплогидроаккумулятор
IPC: F24H4/04
Filed: 2011-02-25
Granted: 2012-01-10
Abstract: Полезная модель предназначена для создания систем сезонного аккумулирования тепла в подземных водоносных горизонтах и приемущественного использования его, в последующем, для целей теплоснабжения. 
     Технической задачей заявляемой полезной модели является создание подземного теплогидроаккумулятора сохраняющего свою работоспособность при высоких скоростях воды в подземных водоносных интервалах. 
     Решена поставленная задача по созданию полезной модели тем, что в заявляемом подземном теплогидроаккумуляторе в отличие от известного сборного прототипа (известных подземного теплогидроаккумулятора и пртивофильтрационной завесы), включающих расположенный в подземном водоносном интервале экран-объем, сформированный с использованием пробуренного с поверхности или из горной выработки множества скважин тампонирования, причем, линия соединяющая точки заложения скважин на земной поверхности, является замкнутой, и, скважинами перебурен подземный водоносный интервал, а методами тампонирования или инъектирования они на протяженности водоносного интервала, а также частично включая его кровлю и подошву затампонированы, при этом, для создания герметичной поверхности теплогидроаккумулятора, расстояние между скважинами выбрано, с условием наложения затампонированных околоскважинных объемов при их тампонировании; скважину для зарядки его горячей водой пробуренную с поверхности или из горной выработки до подземного водоносного интервала и сообщающую его с теплоисточником и скважину сообщения его с теплопотребителем, а каналы скважин снабжены побудителями движения воды в них и водоносном интервале, например, насосами для обеспечения движения теплоносителя при его зарядке и теплоотборе горячей воды из него, в нем экран-объем снабжен каналом сообщения внутреннего объема экрана-объема с водоносным интервалом в нижней его части со стороны противоположной направлению направлению подземного водотока в нем, а пробуренные до водоносного интервала скважины зарядки теплогидроаккумулятора и сообщения его с теплопотребителем расположены в экране-объеме и разнесены между собой. 
     В заявляемом подземном теплогидроаккумуляторе: 
     а) канал сообщения внутреннего объема экрана-объема с водоносным интервалом в нижней его части со стороны противоположной направлению подземного водотока в ней, для создания поверхности теплогидроаккумулятора, может быть сформирован не тампонированием соответствующих интервалов скважин тампонирования; 
     б) скважина сообщения его с теплопотребителем, с поверхности или из горной выработки может быть пробурена, например, к расположенной ниже горной выработке, так что ею перебурена и подошва экрана-объема, а ее интервал выше кровли экрана-объема перекрыт, например, затампонирован, часть скважины ниже подошвы экрана-объема обсажена теплоизолированной трубой и снабжена задвижкой; 
     в) канал сообщения внутреннего объема экрана-объема с водоносным интервалом в нижней его части со стороны противоположной направлению подземного водотока в ней, может быть выполнен в виде участка направленно пробуренной скважины, которой перебурена боковая поверхность экрана-объема и установленного в ней обратного клапана с возможностью создания им направления водотока - из экрана-объема, при этом канал направленно пробуренной скважины выше сообщения водотока с экраном-объемом - перекрыт, например, затампонирован; 
     г) его кровля может быть перебурена не совершенными тампонажными скважинами - не на всю мощность водоносного интервала, а методами тампонирования или инъектирования скважины затампонированы от их забоя до кровли водоносного интервала, образуя экран-объем с не загерметизированным его дном; 
     д) может быть произведена сбойка скважин в экране-объеме; 
     е) пробуренное с поверхности или из горной выработки множество скважин тампонирования может быть выполнено в виде групп многоствольных скважин, каждая из которых включает несколько, например, пять скважин - одну основную и четыре дополнительные, пробуренные так, что траектории их пересечения интервалов водоносного интервала совпадают с аналогичными пробуренными с поверхности или из горной выработки не многоствольными и имеется возможность тампонирования их участков на протяженности водоносного интервала. 
     На фиг.1 схематично приведен разрез подземного теплогидроаккумулятора по плоскости совпадающей с осями скважин для зарядки и сообщения с теплопотребителем; на фиг.2 - вид сверху на подземный теплогидроаккумулятор; на фиг.3 - схематичный разрез подземного теплогидроаккумулятора по плоскости совпадающей с осями скважин для зарядки и сообщения с теплопотребителем пробуренной вниз; на фиг.4 - схематичный разрез подземного теплогидроаккумулятора с незагерметизированным его дном. 
     Перспективным путем использования заявляемого ПТГА может быть использование его для создания энергоэффективных систем теплоснабжения, том числе при расположении его экрана-объема в водоносных интервалах с большими скоростями водотоков в них. Как показывает опыт (зарубежный, приемущественно западноевропейских стан), капитальные затраты на сооружение теплоисточников с использованием ПТГА и возобновляемых источников энергии в 2-4 раза ниже в сравнении с теплоисточниками предусматривающими для своей работы сжигание топлива или подвода энергии из вне. Кроме тог, такие энергоисточники экологичны. 
     Использование заявляемого ПТГА позволяет создавать указанные теплоисточники повсеместно.