DE19625113A1 - Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches in einer Geothermiesonde - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches in einer GeothermiesondeInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F24T—GEOTHERMAL COLLECTORS; GEOTHERMAL SYSTEMS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des
Wärmeaustausches in einer Geothermiesonde.
Die Geothermiesonde wird als geschlossenes System mit einem
Mantelrohr zum Einbringen von zu erwärmendem Wasser und mit
einem isolierten Innenrohr zum Ausbringen des erwärmten Was
sers in Erdschichten eingebracht.
Dabei wurde festgestellt, daß die Übertragung der Gesteins
wärme über die Bohrwandung und das Mantelrohr auf das Umlauf
medium mit Verlusten verbunden ist, da das Mantelrohr nicht
formschlüssig in der Bohrung angeordnet ist.
Zur Verbesserung des Wärmeaustausches und/oder Wärmeübergan
ges ist es daher bekannt, zwischen Bohrwandung und Mantelrohr
ein die Wärmeleitung verbesserndes Mittel einzubringen und/oder
den Bohrungsdurchmesser sowie damit den Mantelrohrdurch
messer zu vergrößern (DE 43 29 269, 41 15 431, 38 01 933). Dies er
fordert erhebliche Aufwendungen an Zeit und Kosten für die
Herstellung der Geothermiesonde, ohne daß wesentliche Vortei
le entstehen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Gesteins
wärme durch eine Konvektion wesentlich verbessert zu nutzen.
Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Geother
miesonde in eine mit einem fluiden Medium gefüllte Kaverne
eingebracht wird.
Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß der für die Wär
meübertragung verantwortliche Durchmesser der Geothermiesonde
und insgesamt die Wärmeleitung wesentlich erhöht wird.
Es ist zwar bekannt, Untertage-Hohlräume eines Bergwerkes zur
Wärmeerzeugung zu nutzen (DE 42 34 367, 41 31 989, 41 27 161,
38 01 933), jedoch bedarf es dazu erheblicher anlagen- und bau
technischer Aufwendungen innerhalb und außerhalb des Bergwer
kes. Eine Übertragung auf die Lösung des vorliegenden Pro
blems war jedoch nicht gegeben.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher
erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt den Schnitt des
Salzstockes mit Geothermiesonde.
Im Salzstock 1 ist durch Auslaugung die Kaverne 2 gebildet
worden. Die Kaverne 2 ist mit der im Gleichgewicht befindli
chen Sole 3 des Salzstockes 1 gefüllt. In die Kaverne 2 wird
das geschlossene Mantelrohr 4 mit dem isolierten Innen
rohr 5 eingebracht. In der Kaverne bildet sich der interne
konvektive Wärme-Kreislauf 6 aus, über den die Salzstock
wärme 7 in freier Konvektion auf das Mantelrohr 4 und damit
auf das Umlaufmedium 8 übertragen wird.
Wird in den Ringraum 9 zwischen Mantelrohr 4 und isoliertem
Innenrohr 5 kaltes Wasser 11 eingebracht, so erwärmt sich
dieser und wird als warmes Wasser 10 in an sich bekannter
Weise genutzt.
Salzstöcke großer Mächtigkeit bringen große Effekte aufgrund
des hohen Wärmeangebotes, z. B. 8 Watt/K/m.
Mehrere kleinere Salzstöcke mit dazwischen liegenden Schich
ten reduzieren das Wärmeangebot und erfordern außerdem noch
besondere Schutzmaßnahmen.
Ebenso ist es möglich, die Kaverne 2 mit einer Flüssigkeit
oder einem Gas zu füllen, wobei über ein gesondertes Be
triebssystem ebenso zu speicherndes und/oder zu förderndes
Erdöl und/oder Erdgas in die Kaverne 2 einzubringen sind.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:
- 1. Aufgrund des großen Durchmessers der Kaverne und der Fül lung ist ein wesentlich größeres Wärmeangebot nutzbar und die Wärmeleistung verbessert.
- 2. Wird Sole oder Erdgas und/oder Erdöl als Füllung verwen det, tritt keine Korrosion ein, da keine weiter Lö sung des Salzstockes erfolgt (Stillstand, Gleichgewicht).
- 3. Da keine Sole entnommen wird, treten vorher genannte Ef fekte ebenfalls ein.
- 4. Eine für die Öl- und/oder Gas-Speicherung und/oder -För derung genutzte Sole ist für die Geothermie und umgekehrt nutzbar.
- 5. Verringerung des Bohraufwandes zur Herstellung der Geo thermiesonde durch Nutzung der Kaverne.
Bezugszeichenliste
1 Salzstock
2 Kaverne
3 Sole
4 Mantelrohr
5 Innenrohr
6 Wärme-Kreislauf
7 Salzstockwärme
8 Umlaufmedium
9 Ringraum
10 warmes Wasser
11 kaltes Wasser
2 Kaverne
3 Sole
4 Mantelrohr
5 Innenrohr
6 Wärme-Kreislauf
7 Salzstockwärme
8 Umlaufmedium
9 Ringraum
10 warmes Wasser
11 kaltes Wasser
Claims (6)
1. Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches in einer
Geothermiesonde, wobei die Sonde als geschlossenes System mit
einem Mantelrohr zum Einbringen von zu erwärmenden Wasser und
mit einem Innenrohr zum Ausbringen von erwärmten Wasser ver
sehen ist,
gekennzeichnet dadurch,
daß die Geothermiesonde in eine mit einem fluiden Medium ge
füllte Kaverne eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die
Kaverne in einem ausgelaugten Salzstock eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die
Kaverne durch Auslaugung eines Salzstockes gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch,
daß ein den weiteren Abbau der Kaverne verhinderndes Medium
eingebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch,
daß die Kaverne mit der im Gleichgewicht befindlichen Sole′
des Salzstockes gefüllt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch,
daß die Kaverne mit einem zu speichernden und/oder zu för
dernden Öl oder Gas gefüllt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19625113A DE19625113A1 (de) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches in einer Geothermiesonde |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19625113A DE19625113A1 (de) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches in einer Geothermiesonde |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19625113A1 true DE19625113A1 (de) | 1997-12-18 |
Family
ID=7797780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19625113A Withdrawn DE19625113A1 (de) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Verfahren zur Verbesserung des Wärmeaustausches in einer Geothermiesonde |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19625113A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2434200A (en) * | 2006-01-14 | 2007-07-18 | Roxbury Ltd | Heat exchanger component for a geothermal system |
| DE102007033436A1 (de) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Kessels, Winfried, Dr. | Wärmetauscher in Bohrungen mit Ringraumanregung |
| DE102008007627B3 (de) * | 2008-02-04 | 2009-07-30 | Tutech Innovation Gmbh | Erdwärmeanlage |
| US20220356862A1 (en) * | 2019-11-15 | 2022-11-10 | Hans Gude Gudesen | Solution mined cavity system |
-
1996
- 1996-06-14 DE DE19625113A patent/DE19625113A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2434200A (en) * | 2006-01-14 | 2007-07-18 | Roxbury Ltd | Heat exchanger component for a geothermal system |
| DE102007033436A1 (de) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Kessels, Winfried, Dr. | Wärmetauscher in Bohrungen mit Ringraumanregung |
| DE102008007627B3 (de) * | 2008-02-04 | 2009-07-30 | Tutech Innovation Gmbh | Erdwärmeanlage |
| US20220356862A1 (en) * | 2019-11-15 | 2022-11-10 | Hans Gude Gudesen | Solution mined cavity system |
| US11920550B2 (en) * | 2019-11-15 | 2024-03-05 | Hans Gude Gudesen | Solution mined cavity system |
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