Рукотворный геотерм

В стремлении снизить затраты на оснащение частных домов тепловыми насосами «земля - воздух» специалисты Оукриджской национальной лаборатории (ORNL, США) создали геотермальную систему накопления тепловой энергии.

Горизонтальный грунтовой коллектор занимает на участке немалую площадь, которую нужно перекопать экскаватором, а вертикальный требует бурения скважины на глубину от 40 до 150 метров (обычно 60), что выливается в кругленькую сумму для домовладельца. Учёные из ORNL предложили опустить змеевик в закопанный на небольшую глубину бак с водой, который заменит земляной коллектор и заодно будет накапливать избыток тепловой энергии от возобновляемых источников, например солнечных батарей.

Проработана оригинальная конструкция, получившая название «водяной дымоход». Внутри бака располагается открытая с обоих концов вертикальная труба, в которой размещаются трубки с веществом, меняющим своё фазовое состояние (гидраты солей, «настроенные» на 23 °C). Внутри и снаружи трубы имеются спиральные теплообменники. Ток теплоносителя в них направлен так, чтобы возникал вертикальный градиент температуры (у дна теплее, сверху холоднее), который вызовет автоматическое перемешивание жидкости для ускорения работы накопителя и повышения его эффективности.