ТЕПЛОПРОВОДНЫЙ ЦИЛИНДР, УСТАНОВЛЕННЫЙ С U-ОБРАЗНЫМ СТЕРЖНЕВЫМ ТРУБОПРОВОДОМ И КОЛЬЦЕВЫМ ТРУБОПРОВОДОМ

1. Теплопроводный цилиндр, содержащий U-образный стержневой трубопровод и кольцевой трубопровод и предназначенный для установки в накопителе тепла (500) представленном естественным накопителем тепла, таким как грунт на небольшой глубине, или пруд, озеро, река, океан и т.д., или искусственными объектами в твердом, или газообразном, или жидком состоянии; причем теплопроводный цилиндр, снабженный U-образным стержневым трубопроводом и кольцевым трубопроводом, выполнен таким образом, что сегменты труб на конце для впуска и/или конце для выпуска текучей среды U-образного стержневого трубопровода и кольцевого трубопровода непосредственно выполнены из теплоизолирующего материала, или теплоизолирующая конструкция установлена между концом для впуска и концом для выпуска; таким образом, чтобы предотвратить потерю тепловой энергии из-за теплопроводности между соседними сегментами труб на конце для впуска и/или конце для выпуска с одной стороны при прохождении через них проводящей тепло текучей среды с перепадом температур; и в котором
каждый U-образный трубопровод (100) используется для пропуска через него одной или больше из следующих проводящих тепло текучих сред (111), включая:
1) текучую среду в жидком состоянии;
2) текучую среду в газообразном состоянии;
3) текучую среду, переходящую из жидкого в газообразное состояние; и
4) текучую среду, переходящую из газообразного в жидкое состояние.
2. Цилиндр по п.1, который включает в себя структуру из двух или более радиально размещенных U-образных секций труб, установленную внутри теплопроводного цилиндра, и теплоизолирующую структуру, установленную рядом с периферией группы труб с одинаковым направлением потока, которая сосредоточена в направлении аксиальной сердцевины; причем основными компонентами являются следующие:
- U-образный трубопровод (100), выполненный из U-образного трубчатого тела для проводящей тепло текучей среды (111), проходящей по нему, при этом U-образный трубопровод (100) используется для установки внутри столбчатого теплопроводного тела (300), образованного твердым или коллоидным объектом; каждый U-образный трубопровод (100) имеет первый конец (101) для впуска и выпуска текучей среды и второй конец (102) для впуска и выпуска текучей среды, причем сегменты труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды сосредоточены и установлены рядом с сердечником столбчатого теплопроводного тела (300), а сегменты труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды радиально размещаются в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300);
- столбчатое теплопроводное тело (300), выполненное из теплопроводного материала, причем столбчатое теплопроводное тело (300) имеет столбчатую структуру с поперечным сечением различной геометрической формы, таким как круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или звездообразное, покрывающую U-образный трубопровод (100) и теплоизолирующее устройство (400); и
- теплоизолирующее устройство (400), относящееся к теплоизолирующей структуре, образовано следующими элементами с теплоизолирующими свойствами, такими как твердое, гибкое тело, или пена, или окутывающий коллоид, газ, или жидкость, или вакуумная структура, которые должны быть помещены между сегментами труб возле первого конца для впуска и выпуска текучей среды (101) каждого из U-образных трубопроводов (100), которые сосредоточены и установлены рядом с аксиальным сердечником столбчатого трубопроводного тела (300), и между сегментами труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды каждого из U-образных трубопроводов, или которые должны быть заменены сегментами труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды, непосредственно выполненными из теплоизолирующего материала или обернутыми теплоизолирующим материалом; с помощью указанной теплоизолирующей структуры обеспечивается значительное уменьшение потерь тепловой энергии, вызванных теплопроводностью между прилегающими сегментами труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды и второго конца (102)для впуска и выпуска текучей среды на той же стороне U-образного трубопровода (100).
3. Цилиндр по п.1, который включает в себя структуру, в которой множество U-образных трубопроводов совместно соединено с первым концом (1101) для впуска и выпуска текучей среды общей трубы (200), представленной трубой большего диаметра, установленной в сердечнике столбчатого теплопроводного тела (300) согласно настоящему изобретению; и в которой она образована в основном по меньшей мере двумя U-образными трубопроводами (100) для проводящей тепло текучей среды (111), проходящей по ним, причем каждый из U-образных трубопроводов (100) используется для установки в столбчатом теплопроводном теле (300), состоящем из твердого или коллоидного объекта; каждый из U-образных трубопроводов (100) совместно соединен с первым концом (1101) для впуска и выпуска текучей среды общей трубы (200), представленной трубой большего диаметра, установленной в сердечнике столбчатого теплопроводного тела (300), и установлен со вторым концом (102) для впуска и выпуска текучей среды и сегментами труб, радиально размещенным в аксиальном направлении относительно столбчатого теплопроводного тела (300); первый конец (1101) для впуска и выпуска текучей среды общей трубы (200) расположен в аксиальном сердечнике столбчатого теплопроводного тела (300) и также установлен с теплоизолирующим устройством (400) между сегментами труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды каждого U-образного трубопровода (100), а сегменты труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды каждого U-образного трубопровода (100) радиально расположены в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300); и
- столбчатое теплопроводное тело (300), выполненное из теплопроводного материала, при этом столбчатое теплопроводное тело (300) имеет столбчатую структуру с поперечным сечением различной геометрической формы, таким как круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или звездообразное, покрывающую U-образный трубопровод (100) и теплоизолирующее устройство (400); и
- теплоизолирующее устройство (400), относящееся к теплоизолирующей структуре, образовано следующими элементами с теплоизолирующими свойствами, такими как твердое, гибкое тело, или пена, или окутывающий коллоид, газ, или жидкость, или вакуумная структура, которые должны быть помещены между сегментами труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды U-образного трубопровода (100) и сегментами труб возле первого конца (1101) для впуска и выпуска текучей среды общей трубы (200), или заменяется сегментами труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды, непосредственно выполненными из теплоизолирующего материала или обернутыми теплоизолирующим материалом; причем с помощью указанной структуры обеспечивается уменьшение потерь тепловой энергии, вызванных теплопроводностью между сегментами труб первого конца (1101) для впуска и выпуска текучей среды с общей трубой (200) и вторым концом (102) для впуска и выпуска текучей среды.
4. Цилиндр по п.1, который включает в себя структуру, в которой сегменты труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды и второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды в U-образном волнистом трубопроводе (600) волнообразно расположены в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300); основными компонентами являются:
- U-образный волнистый трубопровод (600), выполненный из U-образного волнистого трубчатого тела для проводящей тепло текучей среды (111), проходящей по нему, причем U-образный волнистый трубопровод (600) используется для установки в столбчатом теплопроводном теле (300), состоящем из твердого или коллоидного объекта; при этом U-образный волнистый трубопровод (600) волнообразно расположен вокруг в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300) с верхним и нижним волнистым изгибом, и оба конца U-образного волнистого трубопровода (600) имеют первый конец (101) для впуска и выпуска текучей среды и второй конец (102) для впуска и выпуска текучей среды, связанные между собой;
- столбчатое теплопроводное тело (300), выполненное из теплопроводного материала, причем столбчатое теплопроводное тело (300) имеет столбчатую структуру с поперечным сечением различной геометрической формы, таким как круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или звездообразное, покрывающую U-образный волнистый трубопровод (600) и теплоизолирующее устройство (400); и
- теплоизолирующее устройство (400), относящееся к теплоизолирующей структуре, образовано следующими элементами с теплоизолирующими свойствами, такими как твердое, гибкое тело, или пена, или окутывающий коллоид, газ, или жидкость, или вакуумная структура, которые должны быть помещены между сегментами труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды U-образного волнистого трубопровода (600), которые сосредоточены и установлены рядом с аксиальным сердечником столбчатого трубопроводного тела (300), и между сегментами труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды U-образного волнистого трубопровода (600), или которые должны быть заменены сегментами труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды, непосредственно выполненными из теплоизолирующего материала или обернутыми теплоизолирующим материалом; при этом с помощью указанной теплоизолирующей структуры обеспечивается значительное уменьшение потерь тепловой энергии, вызванных теплопроводностью между прилегающими сегментами труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды и второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды на той же стороне U-образного волнистого трубопровода (600).
5. Цилиндр по п.1, который включает в себя структуру, в которой сегменты труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды в U-образном волнистом трубопроводе (600) расположены возле центра столбчатого теплопроводного тела (300), сегмент трубы между вторым концом (102) для впуска и выпуска текучей среды расположен возле периферии столбчатого теплопроводного тела (300), и U-образный волнистый трубопровод (600) между двумя сегментами труб волнисто расположен в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300); основными компонентами являются следующие:
- U-образный волнистый трубопровод (600), выполненный из U-образного волнистого трубчатого тела для проводящей тепло текучей среды (111), проходящей по нему, причем U-образный волнистый трубопровод (600) используется для установки в столбчатом теплопроводном теле (300), состоящем из твердого или коллоидного объекта; при этом U-образный волнистый трубопровод (600) волнообразно расположен вокруг в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300) с верхним и нижним волнистым изгибом, и оба конца U-образного волнистого трубопровода (600) имеют первый конец (101) для впуска и выпуска текучей среды и второй конец (102) для впуска и выпуска текучей среды, связанные между собой, причем сегмент труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды расположен возле центра столбчатого теплопроводного тела (300), а сегмент труб между вторым концом (102) для впуска и выпуска текучей среды расположен возле периферии столбчатого теплопроводного тела (300), и U-образный волнистый трубопровод (600) между двумя сегментами труб волнообразно расположен в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300);
- столбчатое теплопроводное тело (300), выполненное из теплопроводного материала, причем столбчатое теплопроводное тело (300) имеет столбчатую структуру с поперечным сечением различной геометрической формы, таким как круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или звездообразное, покрывающую U-образный волнистый трубопровод (600) и теплоизолирующее устройство (400); и
- теплоизолирующее устройство (400), относящееся к теплоизолирующей структуре, образовано следующими элементами с теплоизолирующими свойствами, такими как твердое, гибкое тело, или пена, или окутывающий коллоид, газ, или жидкость, или вакуумная структура, которые должны быть расположены между сегментами труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды U-образного волнистого трубопровода (600), которые сосредоточены и установлены рядом с аксиальным сердечником столбчатого трубопроводного тела (300), и между сегментами труб возле второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды U-образного волнистого трубопровода (600), или которые должны быть заменены сегментами труб возле первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды, непосредственно выполненными из теплоизолирующего материала или обернутыми теплоизолирующим материалом; при этом с помощью указанной теплоизолирующей структуры обеспечивается значительное уменьшение потерь тепловой энергии, вызванных теплопроводностью между прилегающими сегментами труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды и второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды на той же стороне U-образного волнистого трубопровода (600).
6. Цилиндр по п.1, который включает в себя структуру, в которой спиральный сегмент труб первого конца (101) для впуска и выпуска текучей среды и второго конца (102) для впуска и выпуска текучей среды в U-образном спиральном трубопроводе расположен по спирали в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300), и основными компонентами являются следующие:
- U-образный спиральный трубопровод (800), выполненный из U-образного спирального трубчатого тела для проводящей тепло текучей среды (111), проходящей по нему, причем U-образный спиральный трубопровод (800) используется для установки в столбчатом теплопроводном теле (300), состоящем из твердого или коллоидного объекта; при этом U-образный спиральный трубопровод (800) расположен по спирали вокруг в аксиальном направлении и возле края столбчатого теплопроводного тела (300), и оба конца U-образного спирального трубопровода (800) имеют первый конец (101) для впуска и выпуска текучей среды и второй конец (102) для впуска и выпуска текучей среды, связанные между собой, причем первый конец (101) для впуска и выпуска текучей среды, который расположен на верхнем конце в центре спиральной структуры, непосредственно проходит к нижней части U-образного спирального трубопровода (800) через центральную трубу U-образного спирального трубопровода (700), а второй конец для впуска и выпуска текучей среды (102) расположен на верхнем конце U-образного спирального трубопровода (800) вверх по спирали на своем участке;
- столбчатое теплопроводное тело (300), выполненное из теплопроводного материала, причем столбчатое теплопроводное тело (300) имеет столбчатую структуру с поперечным сечением различной геометрической формы, таким как круглое, овальное, квадратное, прямоугольное или звездообразное, покрывающую U-образный спиральный трубопровод (800) и теплоизолирующее устройство (400); и
- теплоизолирующее устройство (400), относящееся к теплоизолирующей структуре, образуется следующими элементами с теплоизолирующими свойствами, такими как твердое, гибкое тело, или пена, или окутывающий коллоид, газ, или жидкость, или вакуумная структура, при этом сегмент центральной трубы U-образной спиральной трубы (700) U-образного спирального трубопровода (800), который расположен в аксиальном сердечнике столбчатого трубопроводного тела (300) и проходит вверх к первому концу (101) для впуска и выпуска текучей среды, непосредственно выполнен из теплоизолирующего материала или обернут теплоизолирующим материалом, или теплоизолирующее устройство (400) расположено между U-образным спиральным трубопроводом (800) вокруг и рядом с краем столбчатого теплопроводного тела (300), вверх по спирали на своем участке, проходящем ко второму концу (102) для впуска и выпуска текучей среды, и сегментом центральной трубы U-образной спиральной трубы (700); при этом с помощью указанного теплоизолирующего устройства (400) обеспечивается значительное уменьшение потерь тепловой энергии, вызванных теплопроводностью между центральной трубой U-образной спиральной трубы (700), установленной в центре нижней части того же U-образного спирального трубопровода (800), проходящей вверх к первому концу (101) для впуска и выпуска текучей среды и U-образным спиральным трубопроводом (800), проходящим ко второму концу (102) для впуска и выпуска текучей среды.