Возобновляемые источники энергии

часть существующих запасов. Однако содержание в них значитель-
ного количества растворенных солей и газов обусловливает их высо-
кую коррозионную активность и склонность к солеотложению,
вследствие чего одной из основных проблем при использовании вод
такого качества является разработка методов борьбы с коррозией и
солеотложением.
Для предотвращения коррозионного воздействия термальной
минерализованной воды на отопительные системы применяют двух-
контурные схемы теплоснабжения, где в первом контуре циркулирует
термальная вода, а во втором — пресная водопроводная вода. Если
применяют двухконтурную систему, то основным элементом явля-
ется теплообменный аппарат, который изготовляют из легированных
сталей и титана. Высокая стоимость таких металлов приводит к
ухудшению технико-экономических показателей геотермальных сис-
тем теплоснабжения. Поэтому необходимо создание теплообменни-
ков на базе дешевых углеродистых сталей, способных противостоять
коррозионному воздействию геотермальных рассолов, что возможно
при защите металла коррозионно-стойкими покрытиями. Примене-
ние во вторичном контуре как кожухотрубных, так и пластинчатых
теплообменников связано со значительными трудностями. Они часто
выходят из строя из-за процессов коррозии и солеотложений.
Строительство новых геотермальных скважин с устройством теп-
лообменников типа «труба в трубе» позволит решить проблемы, свя-
занные с эксплуатацией обычных теплообменников.
Теплообменники типа «труба в трубе» проще в исполнении,
надежны в эксплуатации, капитальные затраты, связанные с их про-
изводством, не превышают затрат по изготовлению кожухотрубных
теплообменников. Для размещения внутрискважинного теплообмен-
ника скважину на глубину 150—200 м бурят с увеличенным диамет-
ром и обсаживают колонной труб большого диаметра с последующей
цементацией затрубного пространства. Далее скважину бурят с мень-
шим диаметром до подошвы эксплуатируемого водоносного пласта и
также обсаживают соответствующей колонной труб от устья до
забоя. В интервале с увеличенным диаметром спускают промежуточ-
ную колонну, не доходящую до подошвы теплообменника. Наружная
колонна труб теплообменника одновременно выполняет функцию
кондуктора, устанавливаемого для перекрытия неустойчивых верх-
них пород.
Технологическая схема добычи и утилизации теплового потенци-
ала термальной воды, а также конструктивные особенности внутри-
скважинных теплообменников зависят от требований потребителя к
температуре, качеству и количеству воды.

---

107
На рис. 1.20 приведена принципиальная технологическая схема
геотермальной циркуляционной системы с внутрискважинными теп-
лообменниками. Пресная вода температурой 5—10 °С направляется
к теплообменнику, устроенному в верхней части нагнетательной
скважины, где нагревается до температуры 30—35 °С за счет оста-
точного тепла отработанной термальной воды. Далее пресная вода
подводится к теплообменнику в добычной скважине, где догревается
до температуры 60—65 °С. Нагретая вода после теплообменника
поступает в теплоизолированный бак-аккумулятор, откуда с помо-
щью насоса направляется на горячее водоснабжение. Такую ГЦС
успешно можно использовать и для предварительного подогрева под-
питочной воды.
Приведенная технологическая схема позволит:
•
решить проблему охраны окружающей среды, так как термаль-
ная вода после передачи тепла пресной воде закачивается обратно в
эксплуатируемый водоносный горизонт;
•
продлить срок эксплуатации скважин за счет поддержания
пластового давления;
•
отобрать дополнительную тепловую энергию за счет ее снятия
со скелета горной породы.
1.6.10. Извлечение петрогеотермальной энергии
Несмотря на то, что бассейны геотермальных вод занимают
довольно значительную часть суши, их энергетические ресурсы
намного меньше ресурсов тепла сухих горных пород. Поэтому гео-
термальная энергетика должна быть основана на отыскании эконо-