Спосіб видобування геотермальної енергії

1. Спосіб видобування геотермальної енергії, що включає використання глибинних свердловин, у процесі якого підземну глибинну геотермальну теплоту за допомогою спеціального помпового обладнання і первинного рідинного теплоносія через свердловини у земній товщі із глибинних термічних шарів транспортують на поверхню землі, де за допомогою теплообмінного обладнання її передають вторинному теплоносію для корисного використання, а охолоджений первинний теплоносій за допомогою помпового обладнання повертають (закачують) у підземні шари, який відрізняється тим, що первинну глибинну теплоту землі використовують безпосередньо на глибині термічного шару у свердловинному пристрої на першому етапі екзотермічної хімічної реакції десорбції водню гідридоутворюючого матеріалу, а на другому етапі - сорбції водню в ендотермічній реакції, що супроводжується виділенням теплоти, яку після цього відбирають від пристрою як генеровану теплоту і транспортують на поверхню землі для корисного використання споживачами. 2. Спосіб видобування геотермальної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що первинну геотермальну теплоту, яку періодично витрачають на U 2 (19) 1 3 19591 4 ної роторної зануреної у воду електропривідної мної частин. Підземна частина містить занурювапомпи, системи транспорту термальної води від ний у свердловину роторно-відцентровий насос, неї, водоочисного та теплообмінного устаткування систему електроживлення насоса та водовідводну на поверхні землі, потужної поверхневої закачувавід насоса трубну систему. Наземна частина склальної помпової системи, що разом утворюють так дається з тепло-пункту, який містить водоочисне, звану геотермальну циркуляційну систему - ГЦС теплообмінне і контрольно-керуюче устаткування [А.В. Шурчков, Г.М. Забарний, М.Й. Горохов, A.M. та арматуру, з насосної станції по закачці відпраРазаков, С.Є. Наумов, Т.Г. Крупевич, Н.М. Ароноцьованої води у підземні горизонти, а також з тепва „Розвиток децентралізованого енергопостачанловодопровідних трас від видобувної свердловини ня на основі нетрадиційних місцевих енергоресурдо теплопункту і від теплопункту до закачувальної сів” - К., НАНУ, ІТТФ, 2001, - с.30-33, мал.5.2 насосної станції, та містить запірно-регулюючу Технологічна схема систем теплопостачання із арматуру в теплопункті і на оголовках видобувної ГЦС]. Видобування теплоти ведуть зануренням та поглинальної свердловин. електрогідравлічної помпи у видобувну свердлоВідомий також, вибраний як прототип, привину, подачі за її допомогою наявної у свердловині стрій [Деклараційний патент України на Корисна геотермальної води на поверхню, очистку і фільтмодель №61811А „Спосіб використання геотермарацію води та її перепуск через теплообмінне обльної енергії і установка для його здійснення”] для ладнання, де від неї відбирається певний обсяг видобування геотермальної енергії, що містить дві теплоти, та зворотну закачку охолодженої води у свердловини, видобувний роторно-відцентровий підземний водоносний горизонт за допомогою свердловинний гідронасос, опущений у видобувну спеціальної потужної наземної електропривідної свердловину нижче статитчного рівня води у сверпомпи та поглинальної свердловини. дловині на глибину, що дорівнює динамічному Недоліками цього способу є те, що він вимагає рівню води у свердловині, а також систему підвіски наявності родовища геотермальної води і може насоса, системи його електроживлення та водовібути застосований тільки в його межах, має низьку дводу, водоочисне та теплообмінне устаткування економічну ефективність і великі терміни окупності теплопункту на поверхні, водозакачувальну насосчерез потребу для його реалізації не менше двох ну станцію та дві теплотраси, що з’єднують теплосвердловин високою вартістю кожна, та через вепункт з видобувною та поглинальною свердловиликі експлуатаційні, передусім енергетичні, витранами. ти на видобувну і закачувальну помпи сумарною У цього пристрою обидві наявні гідропомпи потужністю 50-150кВт в залежності від глибини працюють у напруженому режимі, оскільки видоводопритоку і водозакачки. бувна помпа переборює опір стовпа води від точки Відомий також, вибраний як прототип, спосіб водозабору до поверхні, що на практиці становить експлуатації поодиноких геотермальних свердло250-500 і більше метрів, а закачувальна помпа вин [Деклараційний патент України на Корисна переборює опір підземних шарів землі, що потремодель №38890А] згідно якому геотермальну енебує великих потужностей, які на практиці сумарно ргію видобувають шляхом циклічної відкачки геоколиваються в межах 50-150кВт в залежності від термального теплоносія із свердловини, відбору глибини залягання геотермального родовища і, від нього і акумуляції на поверхні певної частини відповідно, від тиску на забої поглинальної свердтеплоти і зворотньої закачки відпрацьованого тепловини. У випадку самовиливних свердловин вилоносія у ту ж саму свердловину. трати енергії на видобування зменшуються, вприНедоліком цього способу є те, що зворотне затул до їх відсутності, а на закачку відповідно качування усього видобутого у циклі пластового збільшуються, що сумарно складає той же порятеплоносія у ту ж саму свердловину, по-перше, док енерговитрат. Також недоліками цього призаміщає гарячу воду, наявну по усій висоті свердстрою є вимушене застосування водоочисного ловини, на охолоджену воду, а по-друге, відтісняє устаткування в поверхневому комплексі та неможвід водозабірної зони на значну відстань гарячу ливість такої очистки перед помпою в свердловині, воду, наявну у підземному пласті, і тому при нащо призводить до інтенсивного зносу внутрішніх ступному заборі води із свердловини перші декільсилових рухомих і взаємопоєднаних з ними нерука годин буде викачуватися тільки охолоджена хомих деталей гідропомпи через наявність у геовода. Наприклад, для свердловини діаметром термальній воді абразивних домішок у вигляді, як 146мм і глибиною водозабору 3000м об’єм стовпа правило, дрібнозернистого піску. Експлуатація води у свердловині становить близько 50м3. При такої установки (станції) вимагає наявності власної робочому дебіті 25м3/год, що є усередненим покапотужної трансформаторної електропідстанції і зником більшості геотермальних свердловин, пеобслуговуючого персоналу. Всі ці недоліки робрші 2 години буде видобуватись тільки охолоджелять роботу усього комплексу (станції) економічно на вода і її негайний злив у обсязі близько 50-ти м3 затратною, технічно нестабільною і напруженою і, неможливий через відсутність джерела поглинанвідповідно, недостатньо надійною. ня. Цей і інші негативні фактори способу роблять В основу корисної моделі поставлено задачу його надзвичайно неефективним. І так за кожним зменшити кількість задіяних у способі свердловин циклом. З часом ефективність свердловини і енердо однієї, значно зменшити потужності, необхідні гетична цінність установки стануть мінімальними, для видобування теплоти, виключити підйом на а інтервал часу між циклами - постійно зростаюповерхню механічно і хімічно агресивного природчим. ного теплоносія і його зворотну закачку потужними Відомий пристрій для видобування геотермаелектропомпами в підземні шари з переборюванльної енергії, який складається з підземної і назеням їх значного опору закачці. 5 19591 6 В основу корисної моделі поставлено задачу за допомогою комбінації глибинної адсорбційної створення тепловидобувного обладнання і устатметалогідридної теплопомпової установки і кування, які не мають у своєму складі рухомих з’єднаної з нею наземно-підземної замкнутої Uсилових деталей і вузлів, занурених у хімічно і подібної штучної циркуляційної системи. У свердабразивно агресивне середовище природного теловині, призначеній для видобування з неї теплоплоносія - геотермальну воду, а також задачу вити, розміщена сигароподібна установка, яка місключення із складу пристрою потужного електротить у собі закінчену конструкцію теплової навантаженого устаткування, занурюваного у абсорбційної металогідридної помпи і яка з’єднана геотермальну воду, і, тим самим, підвищити надійз наземним блоком трубами для подачі по ним у ність і безпеку установок, підвищити коефіцієнт їх генератори-сорбери штучного охолоджувального корисної дії, зменшити обсяги капіталовкладень, теплоносія - рідини, повітря, або іншого безпечноелектроспоживання та експлуатаційних витрат. го газу та підйому по ним від теплової помпи нагріПерша з поставлених задач вирішується викотого нею теплоносія, який циркулює за допомогою ристанням усього однієї свердловини, яка може малопотужної рідинної (якщо теплоносій - рідина) бути спеціальною термоводоносною, або пробучи пневматичної (якщо теплоносій - газ) помпи. реною в середовищі сухих перегрітих порід, або Згідно з корисною моделлю, конструкція теплової використаною із наявних нафтогазовидобувних помпи складається з двох - для теплової помпи або розвідувальних у будь-якому географічному періодичної дії, або з чотирьох - для теплової помрегіоні земної кулі, де геологічні умови дозволяють пи безперервної дії, металогідридних генераторівдосягти глибин з температурним середовищем, сорберів, з’єднувальних патрубків та клапанновідповідним температурі, заданій для конкретної керуючого пристрою, який трубами (дві труби - при енергогенеруючої установки згідно природному дистанційному приводі клапанів, і п’ять труб - при температурному градієнту, та виключенням з техбезпосередньому управлінні ними на поверхні) нологічного процесу необхідності видобування на з’єднаний з підземною та наземною частинами поверхню і зворотньої закачки у підземні горизонти установки, з наземного теплообмінного обладнанприродного теплоносія - геотермальної води, а ня, безпосередньо клапанного механізму і малотакож наданням техпроцесу і устаткуванню можпотужної гідравлічної або пневматичної помпи в ливості видобування геотермальної енергії із суназемній частині установки, а сама циркуляційна хих перегрітих глибинних порід, а також на нафтосистема заповнена спеціально для неї підготовлегазових родовищах паралельно з видобуванням ним штучним теплоносієм - водою або антифринафти чи газу з одних і тих же свердловин без зом на основі етиленгліколю чи бішофіту (або гавзаємного негативного впливу одного процесу на зом). Єдиним рухомим елементом в системі є інший. Згідно з корисною моделю, видобування ротор гідравлічної (пневматичної) помпи, розміщетеплоти здійснюється установкою, яка не має піної на поверхні землі у сприятливому для нього дземних рухомих частин, споживає значно менше гідравлічному (газовому) середовищі і яка привоелектричної енергії, а при використанні вітрової диться в дію малопотужним електродвигуном або установки може взагалі працювати без електроживітровою установкою з електричною чи механічвлення, яка не транспортує на поверхню природною передачею. Клапанний механізм має два роного теплоносія і яка, тим самим, не потребує звобочих положення для помпи періодичної дії, і чоротної його закачки і, відповідно, не містить тири - для помпи безперервної дії. Принцип його потужних помпових агрегатів. дії полягає в забезпеченні підключення до нагнітаЗастосування у свердловині високотемператульної труби циркуляційної системи установки одрної воднево-гідридної теплової помпової установночасно тільки однієї з усіх вихідних труб і, тим ки, діючої на принципі, описаному в [1] на лаборасамим забезпечення керованого охолодження торному зразку, і яка не містить у підземній частині тільки одного, визначеного на кожний момент часу рухомих силових деталей і вузлів та не перепускає режимом роботи установки, генератора-сорбера. через себе природного теплоносія - геотермальної Таке виконання пристрою для відбору теплоти води, дозволяє використовувати для видобування від глибинного термоводоносного або сухого перетеплової енергії тільки одну свердловину і видобугрітого шару землі дозволяє спростити як конструвати теплоту навіть з трансформацією її темперактивне виконання видобувної геотермальної устатури, завдяки чому вона може перевищувати темновки, так і саму технологію видобування шляхом пературу підземного джерела за рахунок фізичних використання фізичного ефекту нерухомого тепособливостей і хімічного ефекту взаємодії водню, лопереносу на основі хімічної взаємодії металогідщо міститься у генераторах-сорберах установки, з ридних генераторів-сорберів з воднем [2], що баїх металогідридним робочим тілом при спеціальзується на принципі виділення металогідридом ному виборі взаємодіючих з воднем гідридів [2]. теплоти при його насиченні (зарядці) воднем та на Застосування замкнутої циркуляційної системи виділенні водню при його нагріванні (розрядці). В відбору теплоти від генераторів-сорберів дозволяє заявленому пристрої нагрівання (розрядка) геневикористовувати штучний, високоякісний теплонораторів-сорберів здійснюється підземною теплосій, наприклад очищена вода або один із видів тою, а охолодження (зарядка) - циркулюючим у антифризу, яким заповнюється система відбору системі штучним теплоносієм, який охолоджуючи тепла і який безперервно і беззмінне циркулює в нагрітий хімічною реакцією генератор, нагріваєтьзаявленому пристрої на протязі часу, встановлеся сам і передає його теплоту на поверхню, а звідному технічними умовами виробника на нього. ти - споживачам через стандартне теплообмінне Друга з поставлених задач вирішується тим, устаткування. Небажане охолодження природного що теплота із підземного горизонту видобувається джерела теплоти не відбувається за рахунок того, 7 19591 8 що в межах розташування кожного генератораНа фіг.15, 16, 17 - Графіки залежності зарясорбера після кожного циклу охолодження відбудженості (G) воднем генераторів-сорберів від темвається генерація теплоти хімічною реакцією взаператури (Т°) при циклічному нагріві-охолодженні ємодії металогідриду з воднем, до того ж з можлиодного генератора-сорбера (фіг.15), двох, вістю трансформації температури. Крім того, з’єднаних між собою генераторів-сорберів (фіг.16) кожна ділянка бокової поверхні свердловини, що і для 4-х попарноз’єднаних генераторів-сорберів, прилягає до пристрою і на протязі певного періоду що нагріваються і охолоджуються із зміщенням у часу нагріває один з його сорберів, на протязі часі фаз нагріву-охолодження на півперіода трьох наступних періодів такої ж протяжності (коли (фіг.17). почергово нагріваються інші сорбери) згідно з реЗаявлений спосіб реалізують таким чином. жимом роботи системи охолодження не піддаєтьУ свердловині, що пробурена у землі на глися охолодженню і нагрівається природним шляхом бину залягання гідротермального або перегрітого за рахунок притоку теплоти від оточуючого свердсухого (петротермального) шару з необхідною теловину термального середовища. При викорисмпературою, яка пропорціональна глибині свердтанні тільки однієї пари генераторів-сорберів генеловини і визначається відповідно до природного рація теплоти відбувається періодично, а при температурного градієнта земної кори, з певних використанні двох пар, працюючих із зміщенням ділянок цього шару відбирають необхідну кількість фаз хімічних реакцій і охолодження на півперіода з наявної там теплоти, за її допомогою у будь якобезперервно. Необхідна зміна фаз охолодження му пристрої, розміщеному на рівні нагрітого шару, сорберів здійснюється зміною положення клапанзапускають хімічну реакцію гідратації воднем гідного механізму на поверхні при механічному або ридоутворюючого матеріалу, що проходить з видіелектричному управлінні, або дистанційно - при ленням теплоти, яку за допомогою будь якого приелектричному управлінні клапанами, розміщеними строю і теплоносія транспортують на поверхню в окремому відсіку на установці в свердловині. землі і використовують за призначенням. Режим Суть запропонованої корисної моделі пояснювідбору теплоти від термального шару, до якого ється кресленнями, на яких зображені: прилягає занурений у свердловину пристрій, оргаНа фіг.1, 2 - загальний вигляд геотермальної нізовують таким чином, щоб кожна ділянка шару теплофікаційної установки з приводом від вітрової після віддачі ділянці пристрою певної кількості установки (1а) і від електромережі (1б); теплоти за певний період часу, в подальшому на На фіг.3 - Зовнішній вигляд погружної (свердпротязі трьох таких же періодів часу відновлювала ловинної) частини найпростішої теплопомпи перісвій тепловий потенціал як природним шляхом від одичної дії; оточуючого її шару породи або термальної води, На фіг.4, 5, 6 - Зовнішній вигляд і поблочна ротак і за рахунок надлишкової теплоти від хімічної згортка погружної (свердловинної) частини теплореакції в прилеглому до цієї ділянки пристрої при помпи безперервної дії. Клапанний механізм розйого зарядці воднем. ташований на поверхні землі; Найбільш доцільно застосовувати для цього На фіг.7, 8 - Схема поблочної герметизації теописаний нижче пристрій. Як показано на фіг.1, плопомпи, зображеної на фіг.3; пристрій для видобування геотермальної теплоти На фіг.9 - Розтин по лінії А-А (фіг.7, 8) одного містить блок з двох або чотирьох генераторівгенератора-сорбера: сорберів 1, розташований у свердловині на рівні поз. 1: засипка сорбера металогідридом; термального горизонту і з’єднаний трубними комупоз. 2: водопідвідна (нагнітальна) і водовідвіднікаціями 2 через клапанний механізм 3 та через ні (2шт.) труби до системи охолодження генератоциркуляційну помпу 4 з наземним теплообмінним рів-сорберів; обладнанням 5. Підземний блок 1 має подвійну поз. 3: подовжньо обребрені труби системи модифікацію: у варіанті теплопомпи періодичної охолодження генераторів-сорберів; дії (фіг.3) і теплопомпи безперервної дії (фіг.4, 5, поз. 4: перфоровані і обгорнуті металевою сіт6), будову якої і розглянемо далі. Конструкція прикою дренажні трубки для дренажу і перетікання строю виконана у вигляді металевого сигароподібводню; ного блоку, зовнішнім діаметром, меншим за діаНа фіг.10 - Схема гідравлічних і пневматичних метр свердловини, розділеного по вертикалі і по з’єднань окремих внутрішніх відсіків і системи блогоризонталі навпіл. Нижні і верхні частини кожної з ків між собою; половин сполучені між собою трубним переходом На фіг.11 - Схема гідравлічних з’єднань геотепо водневому тракту. Кожна 1/4 частина цього прирмальної воднево-металогідридної теплофікаційстрою, що являє собою окремий генераторної установки безперервної дії з клапанним мехасорбер, герметизована від інших і від зовнішнього нізмом на поверхні землі; простору металевою панеллю (фіг.7, 8). Відсік, На фіг.12 - Схема гідравлічних з’єднань геотезаштрихований на рисунку крапельною штриховрмальної воднево-металогідридної теплофікаційкою, засипаний гідридоутворюючим матеріалом ної установки періодичної дії з клапанним механіметалом або сплавом металів. На фіг.9 зображезмом на поверхні землі; ний горизонтальний перетин одного з таких відсіНа фіг.13, 14 - Схема гідравлічних з’єднань ків, де позицією 1 показаний металогідрид. Позиціводнево-металогідридної теплофікаційної устаноєю 2 позначені одна водопідвідна і дві водовідвідні вки безперервної дії (фіг.13) і установки періодичтруби, що певним чином перетинають увесь приної дії (фіг.14) з клапанним механізмом з дистанстрій і через перехідні камери сполучені з систеційним приводом і встановлюваним у мою трубного охолодження, яка складається з свердловинній частині установки; подовжньо обребрених труб 3. Увесь об’єм мета 9 19591 10 логідриду пронизаний набором дренажних труб 4, сорбера пронизаний системою труб для охолоякі по усій довжині перфоровані отворами і обгордження і відбору теплоти від металогідриду та нуті металевою сіткою. Взаємне розташування дренажними трубками для вільного перетікання гідравлічної та пневматичної систем пристрою водню. Періодично здійснюваний нагрів генератозображені на фіг.10. Порошкоподібна дрібнозерра-сорбера відбувається від зовнішнього - геотерниста засипка металогідриду 1 перетнута дренажмального джерела через поверхню його корпуса. ними трубами 2, кінці яких виведені у перехідні Пара з’єднаних між собою генераторів-сорберів камери водню 3. Магістральне з’єднання цих кареагує з воднем поперемінно: коли нагрівається мер між собою в кожному сорбері та між парами один і виділяє зв’язаний у ньому водень, інший сорберів виконане за допомогою труб 4. Найвиохолоджується, тобто віддає сконцентровану у щий і найнижчий відсіки кожного сорбера являють ньому теплоту назовні, і зв’язує водень, що надхособою перехідні камери 5 охолоджуючого розчину дить до нього. Надалі функції генераторіві з’єднані між собою перехідними трубами 6, які сорберів одної пари змінюються на протилежні. одночасно являють собою систему охолодження Для забезпечення циклічної роботи системи двох сорберів. З клапанним механізмом увесь блок согенераторів-сорберів необхідно тільки здійснювати рберів з’єднаний загальною підвідною (нагнітальуправління клапанним механізмом системи відбоною) трубою 7 та індивідуальними відвідними труру теплоти, тобто системи охолодження. Викорисбами 8. Схема клапанного механізму, який може тання такої системи пристроїв і хімічних процесів мати будь-яку конструкцію і будь-який привід (медозволяє отримувати на виході з неї температуру ханічний або електричний), але виконана таким до +110°С при температурі джерела запускаючої чином, що його перепускний отвір може одночасно теплоти +70-80°С. При створенні двоступеневих сполучити з циркуляційною системою охолоджентеплових помп вони можуть працювати в діапазоні ня вихідний отвір тільки одного з чотирьох генерадо +200°С [2]. Здібність деяких металів і сплавів торів-соберів. Розміщення клапанного механізму зворотно віддавати і поглинати водень з виділенможе також мати два варіанта: на поверхні землі ням і поглинанням значної енергії (до 30кДж/моль (фіг.11 і 12), або у свердловинному блоці сорберів Н2) робить можливим створення потужних абсорб(фіг.13, 14). ційних теплотрансформаторів на основі металогіПристрій працює таким чином: дридів. Найбільших успіхів у цій галузі досягла Робота пристрою основана на використанні Японія. Накопичений великий досвід по вивченню деяких фізико-хімічних процесів водневохарактеристик металогідридів, що дозволило досенергетичних технологій, зокрема принципу металідникам приступити до створення діючих експелогідридних теплових помп - перетворювачів теприментальних установок з використанням металолоти як без змін її температурного потенціалу, так і гідридних теплових помп потужністю від перетворювачів теплоти з відносно низького темлабораторних значень до промислових в 200кВт і пературного потенціалу (60-80°С) в теплоту з більше [3]. Співробітниками Інституту проблем більш високим (надлишковим) температурним матеріалознавства Національної академії наук потенціалом (110-200°С) - термотрансформаторів. України (Київ) у співпраці з Українським державПринцип їх дії полягає у фізико-хімічній взаємодії ним морським університетом (Миколаїв) розробводню в ендотермічних і екзотермічних реакціях з лена концепція створення в Україні металогідридгідридоутворюючими металами або з інтерметаліної енергетики, в тому числі з використанням дами, які супроводжуються утворенням металогідгеотермальних джерел. Виходячи з технічних та ридів та їх зворотнім відновленням у метали або екологічних можливостей на території України згіінтерметаліди з виділенням та поглинанням тепдно названій концепції доцільно в майбутньому лоти. При охолодженні гідридоутворюючого метабудувати металогідридні ГеоТЕС одиничною полу або інтерметаліду та створенні необхідного тужністю блоків до 20МВт електричної потужності. тиску дисоціації водню вони, сорбуючи у свою криАле на найближчу перспективу слід вважати розсталічну структуру водень, хімічно перетворюютьробку і будівництво мережі дрібних ГеоТЕС з одися у металогідрид, а при нагріванні металогідриду ничною потужністю 100, 500 та 1000кВт. Оцінка водень десорбується і металогідрид відновлюєтьавторами концепції техніко-економічних можливося у вихідний метал або інтерметалід [1]: стей дозволяє розраховувати, що за 10-15 років можливо досягти сумарної потужності таких ГеоM+xH2MH2x Q ТЕС до 500МВт, що дозволить економити до 1-го Такі реакції здійснюються в спеціальних реакмлн.т органічного палива на рік. Сумарна економія торах, іменованих генераторами-сорберами, маорганічного палива від реалізації запропонованої ють зворотній (реверсивний) характер і без зміни концепції складе приблизно 2,8-3,0млн.т на рік [4]. властивостей приймаючих у них участь компонент В металогідридних теплових помпах за рахуможуть забезпечувати порядку 5000 циклів зарянок зворотності (реверсивності) реакцій відсутні ду-розряду. постійні витрати робочого тіла (водню), вони наГенератори-сорбери для геотермальних устадійні, не мають рухомих частин, безшумні, компакновок виконуються у вигляді герметичних металічтні, екологічно і пожежобезпечні. Вони можуть них сигароподібних судин діаметром дещо менспоживати для приводу в дію енергію потенціалу шим діаметра свердловини, заповнюються +70-80°С, характерну більшості геотермальних дрібнозернистою фракцією (до 0,5мм) гідридоутвородовищ України. В роботі [5] виконане математирюючого матеріалу, наприклад системою ZrCrFe1,2 чне моделювання дослідних зразків гідридних те- LaNi5, попарно з’єднуються трубними переходаплових помп і розроблений комплекс програм для ми для водню, заповнюються воднем і герметизукомп’ютерного моделювання їх роботи. В роботі [6] ються. Внутрішній об’єм кожного генератора 11 19591 12 розглянуті можливості використання в якості гідпристрою і на протязі певного періоду часу нагріридоутворюючих матеріалів речовин, які при приває один з його сорберів, на протязі трьох наступйнятних цінових параметрах можуть мати промисних періодів такої ж протяжності (коли почергово лове застосування, наприклад гідрид магнію MgH2, нагріваються інші сорбери) згідно з режимом роботетраборати M(BH4), тетрагідроалюмінати М(АlН4), ти системи охолодження не піддається охоловуглецеві наноструктури, наприклад СН0,95 і т.і. дженню і нагрівається природним шляхом за рахуРозгляд послідовності генерації теплоти заявнок притоку теплоти від оточуючого свердловину леною установкою і її охолодження здійснимо на термального середовища. прикладі установки, зображеної на фіг.12, тобто на Поєднання двох описаних систем періодичної прикладі установки періодичної дії. дії в одну теплопомпу з чотирма генераторамиПриймемо, що на початок розгляду обидва гесорберами і організація їх роботи із зміщенням нератори-сорбери установки знаходяться в свердфаз хімічних реакцій і охолодження генераторівловині в охолодженому стані і тільки один з них, сорберів у часі на півперіода забезпечує квазібезнаприклад №1, повністю заряджений воднем. Це перервність генерації теплоти, що відображено на означає, що тиск водню у міжблочному просторі графіках (фіг.15, 16, 17). мінімальний. Продовжуючи тримати блок №2 в Джерела інформації: охолодженому стані, знімають охолодження з бло1. Л.А. Ижванов, А.Й. Соловей Разработка гику №1 і він піддається нагріву від геотермального дридных тепловых насосов. - Рос.хим.ж. (Ж. Рос. джерела. Під дією нагріву водень у блоці №1 дехим. об-ва им. Д.И. Менделєєва), т. XLV, №5-6. сорбується, його тиск у міжблочному просторі під2. Ю.И. Шанин Выбор гидридов для двухстувищується і водень починає сорбуватись в охолопенчатых металлогидридных химических теплоджений гідридоутворюючий компонент блока №2, вых насосов. - Докл. на 5-ой Межд. конф. «Водовиділяючи при цьому теплоту, яка знімається охородное материаловедение и химия гидридов мелоджувальним розчином і піднімається на поверхталлов».-Украина, Ялта, 2-8сент., 1997. - с.256. ню для використання. При цьому блок №1 зали3. Ю.И Шанин, О,И. Шанин, Л.А Ижванов, А.И. шається нагрітим від геотермального джерела. Соловей Тепловые процессы при разработке меЗнімаючи цю теплоту шляхом відповідного перекталлогидридных химических тепловых насосов. лючення клапанного механізму і перетоку охолоТепломассообмен - ММФ-96 (III Минский междуджувального розчину, в блоці №1 створюються народный форум 20-24 мая 1996г.), том. ХІ (тепумови для його наступної зарядки воднем, що і ломассообмен в химико-технологических устройсвідбувається після нагріву блока №2 від геотерматвах). - Минск. - 1996. - с.129. льного джерела. Надалі усі процеси відбуваються 4. В.В Скороход, Б.Г Тимошевский, М.Р Ткач у зворотньому напрямку, замикаючи повний цикл. Концепция создания металлогидридной энергетиТаким чином, за повний цикл на поверхню підніки. - Докл. на 5-ой Межд. конф. «Водородное мамається теплоносій, що в одному півперіоді нагрітериаловедение и химия гидридов металлов». вається від екзотермічної реакції водню з металоУкраина, Ялта, 2-8сент., 1997. - с.255. гідридом, а в другому - від геотермального 5. Э М. Федоров, Ю.И. Шанин, Л.А. Ижванов. джерела. При цьому, небажаного охолодження Моделирование работы гидридного теплового геотермального джерела не відбувається завдяки насоса. - Докл. на 5-ой Межд. конф. «Водородное почерговому розігріву генераторів-сорберів до материаловедение и химия гидридов металлов». температури, вищої за температуру геотермальноУкраина, Ялта, 2-8сент., 1997. - с.237. го джерела (термотрансформації) внаслідок хіміко6. Г.С. Асланян, Б.Ф. Реутов Проблематичфізичних процесів взаємодії водню з металогідриность становлення водородной енергетики, - Тепдом, що забезпечує підтримання у свердловині лоэнергетика, - (Ж. Российской академии наук. постійної температури. Крім того, кожна ділянка Российское научно-техническое общество энергебокової поверхні свердловини, що прилягає до тиков и электротехников.) Москва, 2006, №4, с.66. 13 19591 14 15 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 19591 Підписне 16 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601