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Investigan la optimización de las instalaciones geotérmicas para su mejor aprovechamiento

Noticia    Fecha: 17/03/2017
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Científicos de la Universidad de Salamanca, pertenecientes al Departamento de Ingeniería Cartográfica y del Terreno y al Grupo TIDOP de la Escuela Politécnica Superior de Ávila, han publicado un estudio sobre la optimización de instalaciones geotérmicas para el aprovechamiento eficaz de la energía térmica del subsuelo en el último volumen de la revista internacional "Energies", de la editorial online de acceso abierto MDPI y con un factor de impacto de 2.077, según JCR.

Cristina Sáez Blázquez, Ignacio Martín Nieto, Pedro Carrasco García, Luis Santiago Sánchez Pérez, Diego González Aguilera y Arturo Farfán Martín son los autores del trabajo "Efficiency Analysis of the Main Components of a Vertical Closed-Loop System in a Borehole Heat Exchanger", recoge los resultados de investigación que realizan en torno a la geotermia de baja entalpía. Se trata de una de las energías más prometedoras para la implantación en climatización de edificios, entre otras posibles aplicaciones industriales y domésticas, consiguiendo importantes mejoras en la eficiencia energética de las construcciones civiles.

Esta alternativa renovable consiste en el aprovechamiento de la energía térmica del subsuelo terrestre y basa sus aplicaciones en la capacidad que éste posee para acumular calor y mantener una temperatura sensiblemente constante y prolongada en el tiempo durante las distintas estaciones del año.

Con el fin de transmitir ese calor para que pueda ser utilizado en la climatización de edificios, viviendas u oficinas, entre otras instalaciones, se han desarrollado diferentes sistemas de instalaciones, que utilizan unos intercambiadores ubicados en perforaciones verticales mediante los que se transmite el calor a una bomba de calor geotérmica como tecnología de intercambio de calor.

El estudio desarrollado por los científicos de la USAL pone a prueba las principales configuraciones de intercambiadores verticales de ciclo cerrado empleadas y muestran los resultados del análisis de estos componentes y su impacto en la eficiencia final de la instalación. Estos sistemas suelen emplear tubos en forma de U, simples o dobles y recorridos longitudinalmente por separadores, o bien tubos helicoidales -menos utilizados y que requieren de una perforación menor del terreno-.

Las distintas opciones de instalación fueron testadas en pruebas de laboratorio y han permitido a los científicos de la Politécnica Superior de Ávila establecer el patrón óptimo de comportamiento de todo el sistema vertical de ciclo cerrado.

Así, el grupo comprobó que las diferencias en la eficiencia energética entre los tubos en U simples, los dobles (ambos estudiados con y sin espaciadores) y los tubos helicoidales comportan un beneficio en el uso de estos últimos -los helicoidales- en el proceso de intercambio de calor entre el subsuelo y el fluido calor-portador. Además, la menor longitud de la perforación que precisan, aunque sea de mayor diámetro, reduce los costes económicos.

Para ejecutar los test se llevó a cabo la simulación de un pequeño sistema vertical de bucle cerrado en el que se modificaron los materiales de relleno del sondeo y las temperaturas del terreno circundante durante los ensayos. El artículo publicado subraya también la importancia del uso de espaciadores en los tubos verticales y la similitud en términos de eficiencia entre los tubos simples y los tubos en U.

www.usal.es

 


 

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