SE431120B - Anordnande av borrhal for vermelagring - Google Patents
Anordnande av borrhal for vermelagringInfo
- Publication number
- SE431120B SE431120B SE8203112A SE8203112A SE431120B SE 431120 B SE431120 B SE 431120B SE 8203112 A SE8203112 A SE 8203112A SE 8203112 A SE8203112 A SE 8203112A SE 431120 B SE431120 B SE 431120B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- boreholes
- borehole
- water
- vertical
- heat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0052—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using the ground body or aquifers as heat storage medium
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
Description
ä.
andamål-t med föreliggande uppfinning är att åstadkomma
ett aorr"alelager med ofodrade borrnâl, som trots att borrhålen
är ofodra e är i det närmaste helt fria från läckage. Detta ha:
enligt uppfinningen ernåtts därigenom, att borrhâlen är anord-
nade att skära ett antal ekerfcrmigt från ett centralt beläget
schakt utgående, väsentligen horisontella borrhâl belägna
under grundvattennivàn, genom viík de vertikala borrhålen och
övre i
rörens delar tår _ förbindelse med det centrala sclaktet
och anordningen för cirkulering av vattnet. Vattentrycket i
'Åß-e
borrhål och rörledningar blir da__genom lika med trycket i
grundvattnet utanför dessa. _
De horisontella borrhälen kan vara belägna parvis i två
nivåer under grundvattennivån, såsom anges i krav 2, eller
I det
senare fallet är en rörledning inlagd i varje horisontellt
hälften så många i en enda nivå, såsom anges i krav 3.
borrhål för åstadkommande av en framledning och en återledning
i varje horisontellt borrhål. En sådan horisontell rörledning
är lämpligen försedd med ett speciellt T-kopplingsstycke vid
varje vertikalt borrhål, såsom anges i krav U, vilket medger en
enkel hopkoppling av de vertikala rören med de horisontella
rörledningarna.
Genom att borrhålslagret enligt uppfinningen maste inne-
fatta ett centralt beläget, vattenfyllt schakt, är det lämpligt
att detta utförs med sådana dimensioner, att det kan tjänstgöra
även som korttidsackumulator, såsom anges i krav 5.
Därvid är det lämpligt att de värmeproducerande och värme-
förbrukande anordningarna är utförda i enlighet med vad som
anges krav 6, och att åtgärder är vidtagna för att på i och för
sig känt sätt i största möjliga utsträckning vidmakthålla en
temperaturskiktning i vattnet i schaktet.
Uppfinningen är närmare tydliggjord i det följande under
hänvisning till bifogade ritningar, som visar olika utförings-
exempel på anordningar enligt uppfinningen och på vilka
figur 1 är en längdsektion genom ett första utförande av
borrhålslagret,
figur 2 är en vy uppifrån av lagret,
3 82 03 1 1 2 - 'I
figur 3 är en längdsektion genom ett andra utförande av bor;-
hälslagret enligt uppfinningen,
figur H är en delsektion visande nedförandet av ett av de
vertikala rören genom en T-röranslutning i fíg. 3, o:h
figur 5 är en delsektion visande det nedförda vertikala röret
hopkopplat med T-röranslutningen i fig. 3.
Vid det i fig. 1 och 2 visade utförandet har ett central:
schakt 1 med exempelvis ca 3 m diameter borrats genom s.k. full-
borrningsteknik från marken ned till en nivå några meter under
grundvattennivån markerad i fig. 1 av en triangel 2. Från
schaktet 1 har det borrats ett antal ekerformigt utgående hori;
sontella borrhål 3,H med diametern ca 50 mm i två nivåer, som
båda är belägna under grundvattennivån. Borrhålen 3,H i de
två nivåerna är belägna parvis i samma vertikalplan så, att
vertikala borrhål 5 med en diameter av 100-200 mm från markytan
i vertikalplanen kommer att skära paren av horisontella borrhäl
3,U. Även i schaktets 1 botten är ett motsvarande vertikalt
borrhål 5 anordnat.
Mellan nivåerna för borrhålen 3,4 är borrhålen 5 vidgade
i ett steg 7 och strax ovanför nivån för de övre horisontella
borrhålen 3 är de åter vidgade i ett ytterligare steg 8. I
vart och ett av borrhålen 5 är ett vertikalt rör 9 upphängt
medelst en vid rörets övre ände anordnad fläns 10, som anligger
tätande mot steget 7 och är fastgjuten medelst cement 11 mot
den vidgade borrhålsväggen, Mot vart och ett av stegen 8 är
en propp 12 av elastiskt, isolerande material nedpressad.
Alla de övre horisontella borrhålens 3 inre ändar är
förbundna genom en stjärnformig förbindningsdel 13 med uppåt-
riktad, central öppning 1H, i vilken ett av en elmotor 15 drivet
pumphjul 16 är beläget och en nedåtriktad öppning, i vilken ett
mot rören 9 svarande vertikalt rör 17 i borrhålet 6 är fastsatt.
Borrhålen 5,8 är avsedda att bilda ett borrhålslager för
ärstidslagring, varför borrhålen 5,6 har den i fig. 2 indíkerade
fördelningen med ett optimalt avstånd mellan borrhålen 5,6 som
uppgår till ca 5,5 m i granit till ca 5,5 m i härd morän,
Avstânden kan vara mindre, vilket emellertid medför onödigt
820311514 i t* e*
många borrhål och ökar lagrets anläggningskostnader. I lagrats
mitt omkring det centrala schaktet 1 däremot kan avstånden av
besparingsskäl eventuellt göras större utan att lagret försäm-
ras i nämnvärd grad. _
Schaktet 1 och borrhålen 3,H,5,6 är fyllda med vatten,
vars tryck balanserar mot omgivande grundvattentryck, varför
vattenytan i schaktet 1 och de vertikala borrhålen 5 överens-
stämmer med grundvattennivån. Någon nämnvärd läckning av
vatten ut från resp. in i borrhâlen 3,4,5,6, och schaktet 1
förekommer därför inte.
Vattnet i schaktet 1 tillförs värme genom en i vattnet
anordnad värmeväxlare 20, som är ansluten till en solfångare 21.
Även andra värmeproducerande anordningar kan vara anslutna till
en motsvarande värmeväxlare, såsom exempelvis en anordning för
tillförsel av spillvärme.
Värme bortleds från vattnet i schaktet 1 genom en ytter-
ligare i vattnet anordnad värmeväxlaranordning 22, som är an-
sluten till en radiator 23 eller annan värmeförbrukande anord-
ning.
Det varmaste vattnet i schaktet 1 samlas upptill i detta,
varifrån det varma vattnet av pumpen 16 pumpas utni de hori-
sontella borrhålen 3, ned i rören 9 via icke visade stryp--
ningar i de närmast schaktet belägna rören 9.för likformig
fördelning.av flödena i rören 9, upp genom de ringformiga
utrymmena mellan rören 9 och borrhålens 5 väggar och genom de
horisontella borrhålen H tillbaka till schaktet 1, varvid det
svala returvafimst styrs ned mot schaktets botten av skärmar 2H
vid borrhâlens H utloppsöppningar i schaktet 1 i ändamål att
icke störa temperaturskiktningen i vattnet.
En pump 25 driver en vätska i en sluten krets 26 genom
solfângaren 21 och värmeväxlaren 20. En andra pump 27 driver
bottenvatten genom en ledning 28 upp till värmeväxlaren 20,
som är av motströmstyp.
Även värmeväxlaren 22 och radiatorns 23 är anslutna till
en sluten krets 29, i vilken vatten pumpas runt av en pump 30.
Varmt ytvatten i schaktet 1 leds i motström genom värmeväxlaren
22, där det avkyls, och vidare ned till schaktets bottendel
medelst en ledning 31.och en pump 18.
8203112-1
Motsvarande verkningssätt kan ernás även med det i
fig. 3-5 visade utförandet, där behovet av de horisontella
borrhålen i den undre nivån har eliminerats. Detta har möj-
líggjorts därigenom, att matningen av vattnet från schaktet 1
till de olika vertikala rören 32 i de vertikala borrhålen 5
har anordnats att ske medelst en rörledning 33, som är förlagd
i de horisontella borrhålen 3'. Därvid uppstår ett krav på
en enkel och tillförlitlig hopkoppling av rörledningen 33 och
rören 32. En sådan hopkoppling kan åstadkommas på flera olika
sätt och en särskilt praktisk sådan består av en på rörledningen
33 vid varje vertikalt borrhål anordnad T-rörkoppling SH, som
är försedd med en genomgående, vertikal kanal 35 (fig. N) för
det vertikala röret 32, som har en tillspetsad, med ett fler-
tal hål 36 försedd undre ände 37, och vid övre änden en förslut-
ning 38 med sidoöppningar 39 avsedda att kommunicera med sido-
hål 40 i kanalens 35 väggar när förslutningen är nedförd i
rätt läge i kanalen 35, varvid två ringformíga tätningar 41,42
på förslutningen 38 kommer i tätande kontakt med kanalens 35
väggar över och under öppningarna H0. De vertikala rören 32
blir därigenom tätande förbundna med den horisontella rörled-
ningens 33 inre. _
Pig. 4 visar rörets 32 nedförande i ett borrhål 5 genom
kanalen 35 hos en T-rörkoppling och fig. 5 visar röret 32 i
nedfört läge med förslutningen 38 i rätt läge med dess sidohål
39 kommunicerande med sidohålen 40 i T-rörkopplingen. Även här
måste genomströmningsareorna från rörledningen 33 till rören 32
vara så avpassade att i huvudsak samma flöde erhålles vid alla
rören 32.
Claims (7)
1. Borrhålslager för lagring, särskilt àrstidslagring, av värme i'berg eller liknande tät mark, omfattande ett antal väsentligen vertikala borrhål (5,6) med vardera ett centralt, nedtill öppet rör (9,17,32), som sträcker sig till närheten av resp. borrhåls botten, vilka borrhåls och rörs övre delar står i förbindelse med tilledningar (3,33) och återledningar (H,3') för vatten, vilka ledningar i sin tur är förbundna med en anordning (16) för cirkulering av vattnet genom led- ningarna och rören samt de mellan rören och borrhálens väggar befintliga ringformiga kanalerna, varjämte till värme- producerande (21) resp. värmeförbrukande (23) anordningar anslutna rörledningar finnes för alternerande tillförsel resp. bortledning av värme till resp. från det i lagret cirkulerande vattnet, k ä n n e t e c k n a t därav, att f borrhâlen (5,6) är anordnade att skära ett antal ekerformigt från ett centralt beläget schakt utgående, väsentligen horisontella borrhål (3,4,3') belägna under grundvattennivàn, genom vilka de vertikala borrhâlens (5,6) och rörens övre delar står i förbindelse med det centrala schaktet (1) och anordningen_(l6) för cirkulering av vattnet.
2. Borrhâlslager enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att de väsentligen horisontella borrhälen (3,4) är belägna parvis i två nivåer under grundvattennivån, varvid de i de vertikala borrhâlen (5) belägna rörens (9) övre ändar är tätande förbundna med de väsentligen horisontella borrhâlen (3) i övre nivån, medan de ringformiga kanalerna är förbundna med de väsentligen horisontella borrhàlen (H) i undre nivån.
3. Borrhâlslager enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att de väsentligen horisontella borrhålen (3') inne- håller vardera en rörledning (33) med vid varje vertikalt 7 å., 820311234) borrhål (5) en T-röranslutning (3U) som förbinder rörledningen (33) med de utmed rörledningen belägna vertikala borrhålens (5) rör (32), varvid de ringformiga kanalerna i de vertikala borr- hålen (5) kommunicerar med ett ringformigt utrymme omkring rörledningarna (33) i de väsentligen horisontella borrhàlen (3').
4. Borrhälslager enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att T-röranslutningen (34) har ett vertikalt, genom- gående hål (35), i vilket ett på respektive rörs övre ände fastsatt, med sidoöppningar (39) försett kopplingsstycke (38) är inskjutet uppifrån till tätande anliggning mot T-röranslut- ningen (34) och samtidigt förbindníng av respektive rörs (32) inre med rörledningens (33) inre via sidoöppningarna (39}U0).
5. Borrhâlslager enligt något av kraven 1-U, k ä n n e - t e c k n a t därav, att schaktet (1) är tillräckligt stort för att kunna utgöra en korttidsackumulator.
6. Borrhålslager enligt något av kraven 1-5, k ä n n e - t e c k n a t därav, att de värmeproducerande (21) och värme- förbrukande (23) anordningarna står i termisk förbindelse med det i lagret cirkulerande vattnet genom värmeväxlare (2D,22) anordnade i vattnet i schaktet (1).
7. Borrhålslager enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a t därav, att åtgärder är vidtagna för att på i och för sig känt sätt i största möjliga utsträckning vidmakt- hålla en temperaturskiktning i vattnet i schaktet (1).
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8203112A SE431120B (sv) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | Anordnande av borrhal for vermelagring |
FI831425A FI73073C (sv) | 1982-05-18 | 1983-04-26 | Borrhålslager. |
US06/493,549 US4483318A (en) | 1982-05-18 | 1983-05-11 | Borehole reservoir |
NO831740A NO153411C (no) | 1982-05-18 | 1983-05-16 | Borhullslager. |
CA000428335A CA1192051A (en) | 1982-05-18 | 1983-05-17 | Borehole reservoir |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8203112A SE431120B (sv) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | Anordnande av borrhal for vermelagring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8203112L SE8203112L (sv) | 1983-11-19 |
SE431120B true SE431120B (sv) | 1984-01-16 |
Family
ID=20346841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8203112A SE431120B (sv) | 1982-05-18 | 1982-05-18 | Anordnande av borrhal for vermelagring |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4483318A (sv) |
CA (1) | CA1192051A (sv) |
FI (1) | FI73073C (sv) |
NO (1) | NO153411C (sv) |
SE (1) | SE431120B (sv) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4688717A (en) * | 1984-11-19 | 1987-08-25 | Curtis A. Jungwirth | Reverse cycle heating system for a building |
US4859116A (en) * | 1986-02-12 | 1989-08-22 | The Boeing Company | Leak containment storage facility |
US4733417A (en) * | 1987-07-20 | 1988-03-29 | Shon Dennis A De | Steady state swimming pool heat exchanger |
US5050386A (en) * | 1989-08-16 | 1991-09-24 | Rkk, Limited | Method and apparatus for containment of hazardous material migration in the earth |
US5183100A (en) * | 1991-02-14 | 1993-02-02 | Harrell Jr James E | System for efficiently exchanging heat or cooling ground water in a deep well |
US5372016A (en) * | 1993-02-08 | 1994-12-13 | Climate Master, Inc. | Ground source heat pump system comprising modular subterranean heat exchange units with multiple parallel secondary conduits |
US5339890A (en) * | 1993-02-08 | 1994-08-23 | Climate Master, Inc. | Ground source heat pump system comprising modular subterranean heat exchange units with concentric conduits |
US5533355A (en) * | 1994-11-07 | 1996-07-09 | Climate Master, Inc. | Subterranean heat exchange units comprising multiple secondary conduits and multi-tiered inlet and outlet manifolds |
US7597138B1 (en) | 2006-01-25 | 2009-10-06 | American Refining Group, Inc. | Ground water heat transfer systems and deployment thereof |
US7647773B1 (en) | 2006-01-25 | 2010-01-19 | American Refining Group, Inc. | Ground source heat pump well field design and control strategy for large tonnage |
CN108871042B (zh) * | 2018-08-30 | 2023-12-26 | 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 | 一种高位收水冷却塔内三竖井配水收水装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1875305A (en) * | 1932-08-30 | Water cooling system | ||
DE379499C (de) * | 1923-09-18 | Fritz Heise Dr Ing | Vorrichtung zur Ausfuehrung des Verfahrens zur Kaelteverteilung | |
US231058A (en) * | 1880-08-10 | Baldwin latham and john t | ||
US3742983A (en) * | 1970-10-30 | 1973-07-03 | Avm Corp | Valve assembly having integral body and inlet |
US4024910A (en) * | 1975-05-21 | 1977-05-24 | Werner Frank D | Rock channel heat storage |
US4205718A (en) * | 1978-04-21 | 1980-06-03 | Balch Joseph C | Solar-earth thermal system |
US4361135A (en) * | 1979-05-05 | 1982-11-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Cooperative heat transfer and ground coupled storage system |
US4277946A (en) * | 1979-08-13 | 1981-07-14 | Bottum Edward W | Heat pump |
DE2935832A1 (de) * | 1979-09-05 | 1981-03-26 | Artus 5060 Bergisch Gladbach Feist | Verfahren zur erdwaermegewinnung und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
DE3004062A1 (de) * | 1980-02-05 | 1981-08-13 | Franz Karl 8500 Nürnberg Krieb | Ganzjaehrige heizung |
US4286651A (en) * | 1980-04-28 | 1981-09-01 | Environmental Impact Research Group | Geothermal heating system and method of installing the same |
US4375806A (en) * | 1980-09-15 | 1983-03-08 | Spencer Products Company | Heating system |
-
1982
- 1982-05-18 SE SE8203112A patent/SE431120B/sv not_active IP Right Cessation
-
1983
- 1983-04-26 FI FI831425A patent/FI73073C/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-05-11 US US06/493,549 patent/US4483318A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-05-16 NO NO831740A patent/NO153411C/no unknown
- 1983-05-17 CA CA000428335A patent/CA1192051A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO831740L (no) | 1983-11-21 |
FI73073C (sv) | 1987-08-10 |
CA1192051A (en) | 1985-08-20 |
FI73073B (fi) | 1987-04-30 |
US4483318A (en) | 1984-11-20 |
FI831425L (fi) | 1983-11-19 |
FI831425A0 (fi) | 1983-04-26 |
NO153411C (no) | 1986-03-12 |
SE8203112L (sv) | 1983-11-19 |
NO153411B (no) | 1985-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1987298B1 (en) | Apparatus and method for heating and/or cooling. | |
SE431120B (sv) | Anordnande av borrhal for vermelagring | |
JP4642579B2 (ja) | 地熱採熱システム | |
US7856839B2 (en) | Direct exchange geothermal heating/cooling system sub-surface tubing installation with supplemental sub-surface tubing configuration | |
US20090025902A1 (en) | Probe For Collecting Thermal Energy From The Ground For A Heat Pump, And A Collection Network Equipped With Such Probes | |
SE424109B (sv) | Metod och anordning for reglering av temperaturen i asfalt- eller betongkroppar | |
CN102483271A (zh) | 地下连续环路热交换器、利用其的制造方法以及进行加热、冷却或存储能量的方法 | |
RU2756624C1 (ru) | Геотермальное теплообменное устройство, геотермальная тепловая установка и способ подачи тепловой энергии в грунт | |
EP2078160A2 (en) | A wind energy converter, a wind turbine foundation, a method and use of a wind turbine foundation | |
GB2058334A (en) | Method of extracting heat from the earth and apparatus for performing the method | |
CN104197562B (zh) | 基于地热源温控方式的变电站二次设备布置***及方法 | |
WO2015053430A1 (ko) | 지중 열교환 시스템 | |
WO2012140324A1 (en) | Apparatus for implementing a ground source heat system and method for exploiting the same | |
KR101418884B1 (ko) | 수직개방형 지중 열교환기 | |
KR100798127B1 (ko) | 지열공 보호 및 지하수순환장치 | |
KR20200044499A (ko) | 리사이클링 탱크가 구비되고 슬러지 제거가 용이한 지열 히트펌프 시스템 | |
SE1251239A1 (sv) | Termiskt energilager innefattande ett expansionsutrymme | |
JP2023081431A (ja) | 電力ケーブルシステム | |
KR20220101865A (ko) | 지열용 상부 보호 열교환 유닛 및 상기 지열용 상부 보호 열교환 유닛을 포함하는 지열 교환수 유동 구조 | |
KR20170087704A (ko) | 지중열교환식 냉온풍공급장치 | |
EP2896910A1 (en) | Geothermal probe | |
KR101522635B1 (ko) | 증가된 유효 열교환길이를 가지는 상향 유체흐름 방식의 개방형 지중열교환기 | |
JPS6111568A (ja) | 熱ポンプ加熱設備に対する一次熱エネルギー源 | |
WO2018105629A1 (ja) | 太管横置傾斜式対流型地中熱交換器、太管横置傾斜式対流型地中熱交換装置、及びその設置方法 | |
US11953237B2 (en) | Piles providing support and geothermal heat exchange |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8203112-1 Effective date: 19931210 Format of ref document f/p: F |