SE538323C2 - Förfarande samt anordning för att förbättra en energibrunn - Google Patents

Abstract

Kollektorrörsanordning för användning i en borrad energibrunn (700) i marken, vilken kollektorrörsanordning innefattar åtminstone en första rördel (710), anordnad att löpa langs med brunnens langdriktning och föra en varmebarare i riktning mot brunnens botten, samt åtminstone en andra rördel (711), anordnad att löpa langs med brunnens langdriktning och föra varmebararen i riktning mot brunnens mynning. Uppfinningen utmarks av att kollektorrörsanordningen dessutom innefattar en flexibel behållare (720) med sidovaggar och en andöppning, vilken behållare år anordnad att införas i brun-nen tillsammans med namnda rördelar till ett infört lage, ivilket behållaren löper vasentligen parallellt med den förstaoch den andra rördelen langs med brunnens langdriktning, avatt behållaren år anordnad att i namnda införda lage kunnafyllas med en våtska, varvid behållarens sidovaggar trycksutåt i brunnens radiella riktning på grund av vatskans tryckmot och av' att behållarens sidovaggarna, sidovaggar dårmed pressar den första rördelen bort från den andra rördelen. Uppfinningen hånför sig aven till ett förfarande. Ansökningstextdocx 2012-11-28 120053SE

Description

Förfarande samt anordning för att förbättra en energibrunn Föreliggande uppfinning' hänför sig 'till ett förfarande för att anordna ett kollektorrör i en borrad energibrunn. Uppfin- ningen hanför sig aven till en kollektorrörsanordning för anvandning i en sådan energibrunn.

Geoenergibrunnar anvands bland annat i system för bergvarme och -kyla. Sådana brunnar utgörs av borrade hål i marken, och kan vara vattenfyllda eller torra. I sådana hål leds typiskt en varmebarare i form av en vatska som cirkulerar i kollek- torrör ned i hålet och upp igen, langs med hålets langdrikt- ning, varvid varmeenergi överförs mellan varmebararen och marken. i hålets innervaggar, så att varmebararen antingen varms eller kyls av marken.Ett problem i. samband med sådana brunnar ar att varmeled- ningsförmågan. i den omgivande marken ofta ar högre an det mediun1 son1 brunnen. år fyllt med, såsonl luft eller* vatten.Darför ar det önskvart att anordna kollektorröret så nårahålets innervaggar som möjligt för att maximera varmeutbytet mellan marken och varmebararen.

Ett annat problem år varmelackage mellan en nedåtgående och en uppåtgående del av kollektorröret i brunnen, eftersomvarmebararen har olika temperatur på vag ned i brunnen och påvag upp igen. Darför ar det önskvart att hålla isar kollek- torrörets olika delar som löper langs med brunnen.

Det har visat sig att en borrad energibrunn i vilken kollekt-orrören ar anordnade mot varsin. motsatt respektive vagg ioch 40% typiska fall kan göras mellan 30% grundare jamfört med en motsvarande brunn i vilken kollektorrören ar anordnade tatt intill varandra, och andå uppnå samma verkningsgrad.

Grundare hål medför naturligtvis lagre kostnader.

Det har darfor föreslagits olika satt att pressa isar kollek- torrorets delar inne i brunnen, och samtidigt pressa delarna mot brunnens innervaggar.

Exempelvis finns anordningar dar formonterade distanselementseparerar kollektorroren på ett visst konstant forutbestamtavstånd eller med hjalp en fjaderbelastning som pressar kol- lektorroren från varandra. Ett sådant kollektorror har nack- delen att det ar svårt att fora ned i hålet, på grund av friktion. mot innervaggarna och. att kollektorroret tenderar att fastna vid ojamnheter i brunnen. Dessutom måste en avvag- ning goras mellan namnda avstånd eller fjaderbelastning och kollektorrorets slutliga kontakt med hålets innervaggar.

En annan losning ar att kollektorroret levereras med en ut- fallbar distansanordning' mellan rordelarna, som. ar infalld och sparrad. med hjalp av ett vattenlosligt material. Nar kollektorroren fors ned. i hålet och kommer i kontakt med grundvattnet dari loses materialet upp, och distansanordning- en falls ut, exempelvis med. hjalp av tryckfjadrar. Sådana kollektorror lider av problemet att nar den val har forts ned i hålet, och distansanordningen har fallts ut, går den ofta inte att flytta ytterligare uppåt eller nedåt. Ifall problem påtraffas vid nedforningen kan det således bli så att kollek- torroret hinner fastna innan problemen har losts.

Det ar aven kant, från publikationen ”TÄTNING AV BORRHÅL MED GREEN COLLECTOR I KRISTALLINT BERG", publicerad i november 2010 av Geostrata HB i S Sandby, att anordna en påse av vats- ketatt material i_ en. borrad. energibrunn, i syfte att tata brunnens inre mot den omgivande marken. Ett kollektorrör förs sedan ned inne i den med påsen försedda brunnen.

Föreliggande uppfinning löser de ovan beskrivna problemen.

Således hanför sig uppfinningen till en kollektorrörsanord-ning för anvandning i en borrad energibrunn i marken med enmynning och en botten samt en langdriktning och en radiellriktning, vilken kollektorrörsanordning innefattar åtminstoneen första rördel, anordnad att löpa langs med brunnens langd-riktning och. i den första rördelen föra en varmebarare iriktning mot brunnens botten, samt åtminstone en andra rör-del, anordnad att löpa langs med brunnens langdriktning och iden andra rördelen föra varmebararen i riktning mot brunnensmynning, och utmarks av att kollektorrörsanordningen dessutominnefattar en flexibel behållare med sidovaggar och en and-öppning, vilken behållare år anordnad att införas i brunnentillsammans med namnda rördelar till ett infört lage, i vil-ket behållaren löper vasentligen parallellt med den förstaoch den andra rördelen langs med brunnens langdriktning, avatt behållaren ar anordnad att i namnda införda lage kunnafyllas från brunnens mynning med en vatska, varvid behålla-rens sidovaggar trycks utåt i brunnens radiella riktning pågrund av vatskans tryck mot sidovaggarna så att behållarenssidovaggar darmed pressar den första rördelen bort från deninnefattar förvikta andra rördelen, och av att behållaren veck, anordnade att hysa rördelarna i vecken vid införandet i brunnen, så att behållaren hålls på plats i sitt lage mellan de rördelar som skall pressas isar.

Uppfinningen hanför sig aven till ett förfarande för att åstadkomma varmeutbyte mellan en borrad energibrunn i markenvilket förfarande anvander och en varmebarare, sig av en sådan kollektorrörsanordning.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj, med hanvisningtill exemplifierande utforingsformer av uppfinningen och debifogade ritningarna, dar:Figurerna 1a och. 1b ar respektive principskisser" som. frånsidan och i tvarsnitt illustrerar en i en energibrunn anord-nad kollektorrorsanordning enligt foreliggande uppfinning iett icke fyllt respektive fyllt lage; Figurerna 2, 3 och 4 ar respektive principskisser som uppi-från och i tvarsnitt illustrerar tre olika i en respektiveenergibrunn anordnade kollektorrorsanordningar enligt uppfin-ningen; Figur 5 ar en tvarsnittsvy over en hopvikt behållare; Figur 6 ar en tvarsnittsvy' over en kollektorrorsanordningenligt uppfinningen; ochFigur 7 ar en principskiss som från sidan och i tvarsnittillustrerar Hwnteringen av enl kollektorrorsanordning enligtuppfinningen.

Figurerna 1a och 1b visar, med gemensamma hanvisningssiffror,en kollektorrorsanordning enligt foreliggande uppfinning, foranvandning i en borrad energibrunn 100 i marken. Energibrun-nen 100 har en mynning 102 och en botten 103, samt en langd-riktning L och en radiell riktning R. Langdriktnigen L har foretradesvis, men behover inte nodvandigtvis ha, en vertikalDet ar foredra- hellre komponent, och ar helst vasentligen vertikal. get att energibrunnen ar åtminstone 100 meter djup, åtminstone 150 meter djup. Den har foretradesvis formen av en vasentligen jamntjock cylinder, helst en cirkularcylinder, som helst har mellan 5 och 50 cm som storsta diameter. Fore- tradesvis ar den borrad i hårt material, såsom berg, men den kan aven vara borrad i_ porost nmterial, såsom jord, eller bländmäteriäl. Brunnen är företrädesvis vättenfylld äv grund- vatten, men kän även värä torrlägd.

Kollektorrorsänordningen innefättär åtminstone en forstä rordel 110, änordnäd ätt lopä längs med brunnens 100 längd-riktning L och i den forstä rordelen 110 forä en värmebärärei riktning mot brunnens botten 103. Dessutom innefättär kol-lektorrorsänordningen åtminstone en ändrä rordel 111, änord-näd ätt lopä längs med brunnens 100 längdriktning L och i denändrä rordelen 111 forä nämndä värmebäräre i riktning' motbrunnens 100 mynning 102. Således cirkuleräs värmebärären uppoch ned i brunnen 100 lll. i ett rorledningssystem innefättände rordelärnä 110, Rordelärnä, vilkä kän värä fler än två till äntälet, är sämmänkoppläde så ätt värmebärären kän cir- kuleräs ned i brunnen 100 mot botten 103 och sedän upp till brunnens 100 mynning 102 igen genom. åtminstone en sluten krets, så ätt värmebärären foreträdesvis hålls sepäreräd från brunnens 100 inre. Inforsel äv värmebärären in i rordelen 110och utforsel ut ur rordelen 111 kän ske på i sig konvention- ellt sätt, såsom ätt rorledningssystemet utgor en del äv en i sig konventionell änordning for bergvärme och/eller bergkylä(ej visäd), där värmebärären med hjälp äv en pump cirkuleräs mellän brunnen 100 och en värmeväxläre i en sluten krets.

När värmebärären cirkuleräs i brunnen 100, i rorledningsän- ordningen, sker ett värmeutbyte mellän värmebärären och den omgivände märken, viä eventuellt vätten 101 eller luft i brunnen 100 och brunnsväggärnä. Den värmebäräre som leds upp ur brunnen 100 här därfor en temperätur som är närmäre denomgivände märkens temperätur jämfort med den värmebäräre som leds ned i brunnen 100, vilket således medfor en temperätur- skillnäd mellän rordelärnä 110 och 111. Dessä omständigheter gor ätt det är onskvärt ätt vid drift äv kollektorrorsänord- ningen hållä rorledningsdelärnä 110, 111 så långt från varandra som möjligt i radiell R ledd, och dessutom så nåra brunnsvaggen som mojligt.

For att uppnå detta innefattar enligt uppfinningen kollekt-orrorsanordningen. en flexibel behållare 120 med. sidovaggar 121 och en andoppning 122. Behållaren 120, som foretradesvis ar sluten i en ande 123 motsatt andoppningen 122, ar anordnad eller nedforas i brunnen 100 tillsammans med lll till ett att inforas rordelarna 110, infort lage. IE detta inforda loper* behållaren 120110, 111 lage, vilket illustreras i figur la, vasentligen parallellt med rordelarna langs med brunnens 100 langdriktning L.

Nar den befinner sig i det inforda laget ar behållaren 120 vidare anordnad att kunna fyllas, från brunnens 100 mynning och. via andoppningen 122, med. en vatska. Vatskan ar, men behover inte vara (se nedan) vatten eller en vattenlosning som huvudsakligen består av vatten men som kan ha tillsatsam-nen, såsom frostskyddsmedel.

Nar behållaren 120 fylls med namnda vatska kommer dess sido-vaggar att tryckas utåt i brunnens 100 radiella riktning R,på grund av vatskans tryck mot sidovaggarna, och behållarens120 sidovaggar kommer darmed att pressa rordelarna 110, 111bort från varandra. Foretradesvis pressas rordelarna 110, 111 darmed aven i riktning mot varsin motstående innervagg i brunnen 100, helst så att de får direkt kontakt med respek- tive innervagg. Detta illustreras alltså i figur 1b.

Figurerna 2, 3 och 4 illustrerar alternativa rorarrangemang for vilka uppfinningen ar tillampbar. Dessa figurer illustre- ras alla. i det ovan namnda inforda laget och. i tvarsnitt uppifrån.

Figur 2 illustrerar fallet med två rordelar 210, 211, dar denena 210 leder varmebararen ned i brunnen 200 och den andra211 leder varmebararen åter upp ur brunnen 200. Behållaren 220 ar anordnad mellan rordelarna 210, 211, och pressar vid vatskefyllning isar dem i en riktning D1.311, Figur 3 illustrerar fallet med fyra rordelar 310, 312, 313 som loper langs med brunnens 300 langdriktning. Två 310,312 av dessa ar anordnade att fora varmebararen i riktningmot brunnens 300 botten och de andra två 311, 313 ar anord-nade att fora varmebararen i riktning mot brunnens 300 myn-ning. Det inses att varmebararen då kan foras antingen i två separata, parallellkopplade slingor eller i en enda, serie- kopplad slinga. Behållarens 320 sidovaggar ar i_ detta fallanordnade att pressa åtminstone två av namnda fyra rordelar310-313, 310-313, eller åtminstone två grupper av namnda fyra rordelar bort från varandra nar behållaren 300 fylls med vatska. Foretradesvis pressas alla fyra rordelar 310-313 bort från varandra, i riktningar D2, och mot en respektive del av brunnens 300 innervagg, helst så att de var och en får di-rektkontakt med den respektive delen av namnda innervagg.

Figur 4 illustrerar en alternativ utformning, dar ett flertalrordelar ar anordnade att lopa langs med brunnens 400 langd-sonl ar anordnad. att vara riktning; En central rordel 410, centralt arrangerad i det inforda laget, ar anordnad att foravarmebararen åt ett forsta håll i brunnens 400 langdriktning.De ovriga rordelarna 411, som foretradesvis ar åtminstone tretill antalet, ar arrangerade omkring' den centrala. rordelen410 i det inforda laget, och ar då anordnade att fora varme-bararen åt nwtsatt håll. Vid vatskefyllning ar behållarens420 sidovaggar anordnade att pressa de perifera rordelarna 411 bort från den centrala rordelen 410, i en riktning D3.

Behållaren 420 kan, men behöver inte, vara fastsatt vid de perifera rördelarna 411.

I de föredragna utföringsformer som illustreras i figurerna 2-4 utgörs behållaren 220, 320, 420 av en respektive lång- strackt, flexibel påsliknande struktur, vilken ar anordnad att, vid införandet i brunnen, arrangeras eller vara arrange-211; 310, 311, 312, 313; 410, 411 320, rad mellan de rördelar 210, som skall pressas isar vid fyllning av behållaren 220, 420 med vatska.

Ett första föredraget satt att hålla behållaren på plats i sitt lage mellan rördelarna ar att förse behållaren med för- vikta veck, anordnade så att rördelarna kan arrangeras i vecken vid införandet i brunnen, och så att behållaren hållspå plats i sitt lage mellan de rördelar som skall pressas isar, aven under det att sjalva isarpressandet sker. En sådanvilken aven 520. behållare 500 illustreras i tvarsnitt i figur 5,visar två motsatta sådana förvikta veck 510, En sådanhopvikt struktur gör aven behållaren 500 platt, varvid den enkelt kan transporteras exempelvis hoprullad.

Föreliggande uppfinnare har upptackt att det ar möjligt attarrangera en sådan behållare 500 mellan rördelar i en energi-brunn på ett satt som gör att behållaren hålls på plats avenvid vatskefyllning, så att rördelarna pressas isar utan att behållaren glider ur sitt önskade lage mellan rördelarna.

I vissa fall ar det föredraget att den i figur 5 i tvarsnittillustrerade strukturen förses med styvare material i behål-langdled520, larens 500 åtminstone just omkring områdena för vecken 510, så att behållaren 500 i tvarsnitt behållersina förvikta veck 510, 520 i form av inbuktningar aven nar den fyllts med vatska. Detta gör att de respektive rördelarna bättre hålls på plats i vecken 510, 520. Det inses att andra antal forvikta veck an två kan anvandas, exempelvis kan fyra forvikta veck anvandas for att hålla fyra rordelar på plats såsom illustreras i figur 3, på motsvarande satt som for två rordelar.

Ett andra foredraget satt att hålla rordelarna på plats i forhållande till behållaren ar* att kollektorrorsanordningen innefattar ett flertal fastanordningar 130, 230, 330, 730 (se figurerna. 1a, 1b, 2, 3 och. 7) på olika stallen langs med kollektorrorsanordningens langd, vilka fastanordningar ar anordnade att vid inforandet kunna fasta samman behållaren med. rordelarna så att rordelarnas lage i forhållande till behållaren, mojligen sånar som på i langriktningen L, fixe- ras. Sådana fastanordningar kan exempelvis utgoras av i be- hållaren fixerade buntband, snoren eller andra fastorgan amnade att fastas kring en respektive rordel och darmed fix-era rordelen i forhållande till behållaren.Sådana fastanordningar kan med fordel fastas i samband med inforandet av kollektorrorsanordningen i energibrunnen (se nedan i anslutning till figur 7).

Det noteras att inga fastanordningar, åtminstone inte mellanbehållaren 420 och den centrala rordelen 410, kravs i falletmed en central 410 och flera perifera 411 rordelar som visasi figur 4, eftersom behållaren 420 då ar arrangerad omkringden centrala rordelen 410.Enligt ett tredje foredraget satt att hålla rordelarna på plats, vilket illustreras i figur 6, innefattar kollektorr- rorsanordningen 601 två rordelar 610, 611 som skall pressasisar vid vatskefyllning av en behållare 620, vilken behållare 620 i sin tur hålls fixerad vid rordelarna 610, 611 med hjalp av' förtillverkade eller förmonterade fastorgan 630, så att611 med. hjalp av fastorganen. 630 hålls på620. rördelarna 610, plats i förhållande till behållaren Fastorganen 630 löper företradesvis langs med. behållarens 620 huvudsakliga langd. De ar antingen nwnterade vid jamna nællanrum, såsom åtminstone var tjugonde meter, hellre åtminstone var femte meter, i behållarens 620 langdriktning, eller ar fixeradelangs med ett kontinuerligt sammanhangande avsnitt av behål-larens langd 620 vid rördelarna 610, 611.Figur 6 illustrerar ett föredraget exempel på det sistnamndafallet, namligen att rördelarna 610, 611 och behållaren 620 utgör integrerade delar av samma materialkropp, vilkenmaterialkropp ar den i huvudsak cylindriska kropp vars tvar-snitt illustreras med hjalp av streckade linjer i figur 6.Tvarsnittet innesluter således den första rördelens 610 inre610a, den andra rördelens 611 inre 611a samt behållarens 620inre 620a. Med andra ord utgör behållaren 620 en integreraddel av kollektorrörsanordningen 601. Ett sådant arrangemangmedför både enkel montering i energibrunnen och att rördelar-na 610, 611 hålls på plats i förhållande till behållaren 620.Det noteras att uppfinningen, förutom den nwnteringsfardigakombinationen av rördelar och behållare, aven hanför sig tillen kollektorrörsanordning i monterat, driftsklart tillstånd i det införda laget i en energibrunn.

Figur 7 illustrerar vidare ett förfarande enligt föreliggandeuppfinning' för att åstadkomma. varmeutbyte mellan. en borradenergibrunn 700 i marken och en varmebarare. I brunnen 700,vilken innefattar en mynning 702 och en botten 703 samt enlangdriktning L och en radiell R riktning, monteras ett kol-lektorrörsystem innefattande åtminstone första 710 och andra 711 rördelar tillsammans med en flexibel behållare 720 med ll sidovaggar 721 och en andoppning 760). (ej visad, skyms av rullen I monterat tillstånd loper således rordelarna 710, 711 och behållaren 720 vasentligen parallellt, langs med brunnens 700 langdriktning L.

Sjalva monteringen går till så att rordelarna 710, 711 fors in i, eller ned i, brunnen 700 tillsammans med behållaren 720. Ett satt att åstadkomma. detta. ar att ett formonterat kollektorrorsystem enligt uppfinningen, dar då behållaren arfast vid rordelarna eller omger en central rordel, fors ned i brunnen. 700. Ett annat satt år att sjalva monteringen avkollektorrorsanordningen sker i samband med inforandet av deni brunnen. 7.

Det ar detta senare satt som illustreras i figur Således sammanfors å ena sidan behållaren 720, som forvaras i hopvikt tillstånd. på, och i rulle 760, en riktning' D5 rullas av, en och. å andra sidan rordelarna 710, 711 ovanfor brunnens 700 mynning 702, dar delarna aven fasts samman medjamna nællanrum med hjalp av fastanordningar 730 såsom be- skrivits ovan. Inledningsvis har behållarens 720 bort från dess oppning vettande ande 723 aven fasts, med hjalp av en fastanordning 750, vid en bottenvikt 740, som darmed håller behållaren 720 strackt i langdleden L. Nedmatningen och in-fastningen pågår till dess att hela kollektorrorsanordningenar nedsankt till onskat djup i brunnen 700. Ett sådant monte-ringsforfarande medfor att en behållare 720 enligt uppfin-ningen kan anvandas tillsammans med befintliga kollektorror710, 711 och en eventuell befintlig vikt 740 for att på ettenkelt satt i nasta steg kunna separera rordelarna 710, 711och pressa isar dem genom fyllning av behållaren 720.

Efter det fullbordad, att monteringen av kollektorrorsanordningen ar och den befinner sig i det ovan beskrivna inforda 12 laget i_ vilket behållaren 720 loper väsentligen parallellt med rordelarna 710, 711, kan således varmebarare cirkuleras i rordelarna 710, 711 enligt ovan, så att varmeutbytet åstad- koms.

Nar kollektorrorsanordningen val ar i det införda laget, fylls behållaren 720 darefter, från mynningen, med en vatska, varvid behållarens 720 sidovaggar trycks utåt i brunnens 700radiella riktning R på grund av vatskans tryck mot sidovag-darmed rordelarna 710, 711 bort från garna, och pressar varandra.

Det som ovan sagts i anslutning till figurerna 1a-6 ar aven tillampbart på det i_ figur "7 illustrerade forfarandet och vice versa.

Behållaren 720 kan vara vatsketat eller vatskegenomslapplig.

Enligt en foredragen utforingsform. utgors den vatska somfylls till behållaren 720 till huvudsak av vatten. Foretra-desvis utgors den av vasentligen rent vatten, alternativt vatten med lamplig frostskyddstillsats. I detta fall ar det foredraget att behållaren 720 ar vatsketat, så att denifyllda vatskan kvarstannar i behållaren och så att vatske-trycket dari fortsatter att pressa isar rordelarna 710, 711aven efter det att fyllningen har upphort och behållarens 720ovre oppning eventuellt har tillslutits.

Brunnen 700 kan men behover inte vara vattenfylld 701. Speci-ellt vid sådana vattenfyllda brunnar 700 ar det foredragetatt vatskan tillfors så att ett overtryck bildas i behållaren720 i forhållande till trycket i brunnen 700 vid visst djup.

Detta medfor att behållarens 720 vaggar maktar pressa isar 13 rördelarna 710, 711 under övervinnande av det omgivande vat- tentrycket i brunnen 700. Även i andra fall ar det föredraget att ett sådant övertryck åstadkoms. Ett föredraget satt att åstadkomma sådana över- tryck ar att anordna en vatskeyta 124 (se figur 1b) på till- racklig' höjd, företradesvis ovanför, vattenytan. 101 så att erforderligt övertryck åstadkoms. Ett annat föredraget sattar att tillföra vatskan under övertryck, såsom att tillföravatten. via det kommunala. vattenledningsnatet via. en ventil(ej visad) hålls under utnyttjandet av vattentrycket som tillhanda-darigenom, och. bibehålla. det åstadkomna övertrycket,genon1 en Ibackventil eller* motsvarande i_ sig konventionella medel, efter det att fyllningen avslutats.

Ett alternativ, vilket speciellt ar föredraget för [brunnar 700 borrade i jord- eller porös mark, ar att behållaren 720 ar vattengenomslappligy exempelvis genon1 att den ar jporös.Vatskan utgörs i detta fall huvudsakligen av jord inblandad iDen vissa vatskan en viss vatska, företradesvis borrmassor. ar företradesvis vatten. På detta satt kan fast materialföras ned i borrhålet på ett satt som både ar skonsamt förkollektorrören och som pressar isar dem. Vattnet kommer attsippra ut ur behållaren 720 och ner i den omgivande marken,men det fasta materialet stannar kvar i behållaren 720. Omoch nar borrhålet kollapsar, genom att den omgivande markensluter sig kring behållaren 720, kommer rördelarna 710, 711 då inte att åter pressas ihop. Även i. en annan föredragen utföringsfomn ar behållaren 720porös, namligen i det fall då vatskan utgörs av en flytande substans som. kan hårda eller stelna till fast konsistens, såsom bentonitslurry som kan hårda till bentonitlera. I detta fall ar det föredraget att behållaren ar genomslapplig för l4 vätskan, men endast i_ så stor utsträckning att vatska vidfyllning sipprar ut genom behållarens 720 vaggar tillrackligtlångsamt for att en tillracklig tryckgradient skall föreliggamellan behållarens 720 inre och den omgivande brunnen 700 foratt forhindra att rordelarna 7l0, 7ll pressas samman innandess att slurryn hardat och hela konstruktionen darmed fixe-rats. Fore slutlig hardning ar det aven foredraget att till-rackligt mycket slurry hinner penetrera behållarens perfore-ringar for att fylla ut resterande utrymme i brunnen, så attslutresultatet blir en bentonitlerafylld brunn med separeraderordelar. Detta medfor att en energibrunn kan forseglas med lera, vilket ofta ar onskvart av ndljoskyddsskal, samtidigt som en god separation mellan rordelarna kan garanteras.

I detta sammanhang ar det foredraget att behållaren 720 haren tvarsnittsarea i helt vatskefyllt tillstånd som ar till-rackligt stor for att i tvarsnitt vasentligen helt fylla utbrunnen 700. Detta medfor att slurryn kan fylla behållaren720 och darmed aven vasentligen hela brunnen 700. Genom attbehållaren ar genomslapplig for slurry kan sedan en viss delav slurryn sippra ut och tata eventuella kvarvarande luft- fickor i brunnen 700.

I det fall den fyllda behållaren 720 i tvarsnitt ar mindre anbrunnen 700 ar det foredraget att fylla behållaren med slurry i etapper, med borjan från brunnens 700 botten 703. I detta fall fylls således slurry på och tillåts stelna i steg om cirka l-l0 meter i taget, och eventuella luftfickor utanfor behållaren 720 tatas med slurry som tillfors direkt till brunnen 700, utanfor behållaren 720, innan nasta etapp påbor- jas.

Rordelarna ar foretradesvis tillverkade av ett plastmaterial.

Behållaren kan i ovriga fall exempelvis vara tillverkad av ett vatsketatt eller perforerat, flexibelt plast- eller gum- mimaterial, alternativt ett textilmaterial.Ovan har föredragna utföringsformer beskrivits. Emellertid ardet uppenbart för fackmannen att många förandringar kan göras av de beskrivna utföringsformerna utan att frångå uppfinning- ens tanke.

Exempelvis kan fler an fyra rördelar anvandas på motsvarandesatt som det som illustreras i figur 3, och fler eller farrean 8 perifera rördelar kan anvandas i en kollektorrörsanord- ning enligt figur 4.

Vidare kan energibrunnen ha en annan langdriktning an lodrat, såsom en brunn som borrats snett nedåt.

Sålunda skall uppfinningen inte vara begransad till de be-skrivna utföringsformerna, utan kan varieras inom ramen för de bifogade kraven.

Claims (13)

l6 P A T E N T K R .A 'V

1. l. Kollektorrörsanordning för användning i en borrad energi- (lOO;200;300;400;700) (lO2;702)(lO3;703) brunn i marken med en mynning och. en botten samt en langdriktning' (L) och en radiell riktning (R), vilken kollektorrörsanordning innefat- tar åtminstone en första rördel (llO;2lO;3lO,3l2; 4lO;6lO;7lO), anordnad att löpa langs med brunnens langdrikt- ning och i den första rördelen föra en varmebarare i riktning mot brunnens botten, samt åtminstone en andra rördel (lll;2ll;3ll,3l3;4ll;6ll;7ll), anordnad att löpa langs med brunnens langdriktning och i den andra rördelen föra varmeba- raren i riktning mot brunnens mynning, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorrörsanordningen dessutom innefattar en flexibel behållare (l20;220;320;420;500;620;720) (l22), med sidovag-gar och en andöppning vilken behållare ar anordnad attinföras i brunnen tillsammans med namnda rördelar till ettinfört lage, i vilket behållaren löper vasentligen parallellt med. den första och den andra rördelen langs med. brunnens langdriktning, av att behållaren ar anordnad. att i namndainförda lage kunna fyllas från brunnens mynning med envatska, varvid behållarens sidovaggar trycks utåt i brunnens radiella riktning på grund av vatskans tryck mot sidovaggarnaså att behållarens sidovaggar darmed pressar den första rör-delen. bort från den andra rördelen, och. av att behållaren innefattar förvikta veck (5lO,520), anordnade att hysa rörde- larna i vecken vid införandet i brunnen, så att behållaren hålls på plats i sitt lage mellan de rördelar som skallpressas isar.

2. Kollektorrörsanordning för anvandning i en borrad energi-brunn (lOO;200;300;400;700) i marken med en mynning (lO2;702)och. en botten (lO3;703) samt en langdriktning' (L) och enradiell riktning (R), vilken kollektorrörsanordning innefat- l7 tar åtminstone en första rordel (llO;2lO;3lO,3ll; 4lO;6lO;7lO), anordnad att lopa langs med brunnens langdrikt- ning och i den forsta rordelen fora en varmebarare i riktning mot brunnens botten, samt åtminstone en andra rordel (lll;2ll;3l2,3l3;4ll;6ll;7ll), anordnad att lopa langs med brunnens langdriktning och i den andra rordelen fora varmeba- raren i riktning mot brunnens mynning, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorrorsanordningen dessutom innefattar en flexibel behållare (l20;220;320;420;500;620;720) (l22), med sidovag-gar och en andoppning vilken behållare ar anordnad attinforas i brunnen tillsammans med namnda rordelar till ettinfort lage, i vilket behållaren loper vasentligen parallellt med. den forsta och den andra rordelen langs med. brunnens langdriktning, av att behållaren ar anordnad. att i namndainforda lage kunna fyllas från brunnens mynning med envatska, varvid behållarens sidovaggar trycks utåt i brunnens radiella riktning på grund av vatskans tryck mot sidovaggarnaså att behållarens sidovaggar darmed pressar den forsta rord-elen bort från den andra rordelen, och av att kollektorrors- anordningen innefattar fastorgan (630), anordnade att fixerabehållaren vid de rordelar som skall pressas isar vid fyll-ning av behållaren, så att rordelarna med hjalp av fastorga- nen hålls på plats i forhållande till behållaren. k ä n n e t e c k - (620)

3. Kollektorrorsanordning enligt krav 2, n a d a v att rordelarna (6lO,6ll) och behållaren utgor integrerade delar av samma materialkropp.

4. Kollektorrorsanordning' enligt något av foregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorrorsanordningen innefattar åtminstone fyra rordelar (3lO,3ll,3l2,3l3) anord- nade att lopa langs med brunnen (300), varvid två ar anord-nade att fora varmebararen i riktning mot brunnens botten och de andra två ar anordnade att fora varmebararen i riktning 18 mot brunnens mynning, och av att behållarens (320) sidovaggar ar anordnade att, i det namnda inforda laget, pressa åt- minstone två av namnda fyra rordelar eller åtminstone tvågrupper av namnda fyra rordelar bort från varandra nar behål- laren fylls med vatska.

5. Kollektorrorsanordning' enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d a v att kollektorrorsanordningen innefattar ett flertal rordelar (410,411) (400), anordnade att lopa langs med brunnen varav en central rordel (410), som ar anordnad att vara centralt arrangerad i det inforda laget,ar anordnad att fora varmebararen åt ett forsta håll i brun- nens langdriktning och de ovriga (411), vilka ar anordnade att vara arrangerade omkring den centrala rordelen. i det ar anordnade att fora varmebararen åt motsatt (420) inforda laget, håll, och av att behållarens sidovaggar ar anordnade att pressa namnda ovriga rordelar bort från namnda centrala rordel nar behållaren fylls med vatska.

6. Kollektorrorsanordning' enligt något av foregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att behållaren (120;220;320;420; 500;620;720) ar vatsketat.

7. Kollektorrorsanordning' enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att behållaren (120;220;320;420;500;620;720) ar poros.8. Forfarande for att åstadkomma varmeutbyte mellan en bor- (100;200;300;400;700) i marken och en varme- (102;702) rad energibrunn barare, vilken energibrunn innefattar* en mynning och. en botten (103;703) samt en langdriktning' (L) och en

8. (R), varvid ett kollektorrorsystem, innefat-åtminstone (110;210;310,312;410;610;710) (111;211;311,313;411;611;711) radiell riktning tande forsta och andra rordelar vilka i monterat tillstånd loper langs med brunnens langdriktning, monteras i 19energibrunnen, varefter varmebararen cirkuleras i rördelarnaså. att nämnda varmeutbyte åstadkoms, k ä n n e t e c k n a t(l20;220;320;420;500;620;720) (l22) a v att en flexibel behållare med sidovaggar och. en andöppning monteras i_ brunnen tillsammans med namnda rördelar i ett i brunnen infört lage,i vilket behållaren löper vasentligen parallellt med denförsta och den andra rördelen langs med brunnens langdrikt-av att behållaren. i namnda från ning, införda lage fylls brunnens mynning med en vatska, varvid behållarens sidovaggartrycks utåt i brunnens radiella riktning på grund av vatskanstryck mot sidovaggarna, av att behållarens sidovaggar darmedpressar den första rördelen bort från den andra rördelen, avatt behållaren bringas att utgöras av en långstrackt påse somvid införandet i brunnen arrangeras mellan de rördelar somskall pressas isar vid fyllning av behållaren med vatska, och av att behållaren (500) antingen bringas att innefatta för- vikta veck, varvid rördelarna (5lO,520) arrangeras i veckenvid införandet i brunnen så att behållaren hålls på plats iskall pressas (110,lll;2lO,2ll;3l0,3ll,3l2,3l3;(l20;220;320;720) (l30;230;330;730) sitt lage mellan de rördelar som isar, och/eller att rördelarna 7lO,7ll) och. behållaren fasts samman. med hjalp av ett flertal fastanordningar somvid införandet monteras på olika platser langs med behålla-rens langd, så att rördelarnas lage i förhållande till behål- laren darmed fixeras.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t a v (6lO,6ll)(620) att de rördelar som skall pressas isar vid fyllning av behållaren på förhand fixerats vid behållaren med hjalp av fastorgan (630), så att rördelarna med. hjalp av fastorganen hålls på plats i förhållande till behållaren.

10. Förfarande enligt krav êš eller* 9, k ä n n e t e c k n a t a v att behållaren (120;220;320;420;500;620; 720) ar vatske- tat, och av att vatskan huvudsakligen utgörs av vatten.

11. Förfarande enligt krav êš eller* 9, k ä n n e t e c k n a t a v att behållaren (120;220;320;420;500;620; 720) ar vatten-genomslapplig, och av att vatskan huvudsakligen utgörs av jord blandat med vatten.

12. Förfarande enligt krav êš eller* 9, k ä n n e t e c k n a t a v att behållaren (120;220;320;420;500;620; 720) ar porös,och av att vatskan utgörs av en flytande substans som kanhårda till fast konsistens, och av att vatskan vid fyllningfyller ut behållaren och genom övertryck pressar isar rörde-larna (110,111;210,211;310,311,312,313;410,411;610,611;710,711), varefter tillrackligt mycket vatska hinner* penetrerabehållarens perforeringar för att fylla ut resterande utrymme i brunnen.

13. Förfarande enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t a v att vatskan utgörs av bentonitslurry.