Системи теплопостачання і теплоаккуллулірующі ємності

Системи теплопостачання і теплоаккуллуліруюшіе ємності За кордоном вже більше 30 років експлуатуються підземні теплоакумулюючі ємності, що представляють собою ізольовані резервуари об'ємом від 10 тис. до 100 тис. м3. Тепло-акумулюючі властивості скельного масиву дозволяють протягом тривалого часу зберігати постійну температуру води в резервуарах. Найчастіше використовують один з трьох компонувальних рішень: резервуари мілкого закладення, влаштовуються відкритими способами із застосуванням теплоізоляційних матеріалів (рис. 2.121, а); підземні виробки в міцному, щільному, водонепроникному скельному масиві (рис. 2.121, б); система ізольованих свердловин (рис. 2.121, в).

У м. Керава (Фінляндія) з 1983 року експлуатується сонячна село, що представляє собою мікрорайон з 44 котеджів. На дахах будинків встановлені сонячні батареї-накопичувачі з рідинної циркуляцією. Від них тепло передається в теплоакумулюючу ємність, що представляє собою підземний резервуар у вигляді циліндра діаметром близько 10 м, висотою близько 20 м і об'ємом 1500 м3 (рис. 2.122). Вироблення шахтного типу пройдена в міцному скельному масиві без закріплення стін і днища. Самозабезпеченість такої системи становить 50 - 70%. Додатковий підігрів води проводиться електронагрівальними пристроями. З резервуара тепло по системі свердловин, тунелів та трубопроводів рівномірно розподіляється по селищу. Широке застосування підземні теплоакумулюючі ємності знайшли в Швеції. Зокрема, в 1983 році в м. Луму зведено найбільше в світі свердловинне теплохраніліще обсягом 100 тис. м3 (див. рис. 2.121, в). Сховище використовується для сезонного акумулювання тепла, одержуваного від сталеплавильного заводу.

Аналогічні підземні теплоакумуляторі розроблені в нашій країні в ЕНІН ім. Г.М. Кржижановського. Вони призначені для створення систем сезонного акумулювання тепла компресорних станцій в підземних водоносних горизонтах. Акумуляція тепла здійснюється у водоносному шарі потужністю не менш Юм, розташованому на глибині до 500 м. Водоносний горизонт повинен бути оточений водотривкими пластами.  При роботі такого акумулятора в режимі зарядки гаряча вода від компресорної станції нагнітається в пласт за експлуатаційної свердловині (рис. 2.123, а). Для зниження тиску нагнітання і підвищення прийомистості водоносного горизонту використовується розвантажувальна свердловина. При роботі теплоаккумулятора в режимі розряду (2.123, б), гаряча вода з пласта відкачується з експлуатаційної свердловині і після водопідготовки надходить у теплообмінник, а звідти тепло відбирається і подається до споживача, а охолоджена вода закачується через розвантажувальну свердловину назад в пласт. Таким чином, кожна експлуатаційна свердловина працює як в режимі вилучення, так і в режимі нагнітання.