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Un nuevo método permite incrementar hasta en un 70% la eficiencia de las bombas de calor geotérmicas

Noticia    Fecha: 27/06/2016
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La aplicación de un nuevo método para conocer la conductividad térmica de las capas geológicas del subsuelo, localizando las más eficientes, en el diseño de intercambiadores para bombas de calor, puede ahorrar hasta el 70% de energía consumida respecto a bombas convencionales.

El método ha sido propuesto por investigadores del Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universitat de València y de la Universitat Politècnica de València, cuyo trabajo ha sido publicado recientemente en Applied Thermal Engineering, informa en un comunicado las entidades.

La novedosa metodología para localizar las capas geológicas con gran capacidad de absorción o cesión de calor, se ha realizado a partir de pruebas experimentales estándar (TRT), ampliadas con mediciones de temperatura a diferentes profundidades, realizadas por un procedimiento sencillo y en localizaciones conocidas. Hasta ahora, los métodos estándar de medida de la capacidad de extraer o inyectar calor al subsuelo únicamente permitían obtener un valor promedio del entorno en el que realizaba la transferencia de calor, no pudiendo identificar las zonas más eficientes, explican los expertos.

Para Nordin Aranzabal, investigador del Departamento de Ingeniería Electrónica de la Universitat de València, "este conocimiento detallado es muy importante en el diseño de intercambiadores de calor geotérmicos o acoplados al terreno". La utilización de estos datos en su diseño, puede lograr que se reduzcan los costes de instalación, al aprovechar mejor las zonas con más capacidad de intercambio, reduciendo los tiempos de retorno de la inversión y maximizando los ahorros económicos y energéticos, explica el investigador. 

La disminución del impacto sobre los edificios, al no necesitarse intercambiadores de calor con el aire ni torres de refrigeración; la minorización de riesgos para la salud por legionela y la reducción de huella de carbono, son otras ventajas que citan los investigadores.

Uso sostenible de la energía
Como resaltan los expertos, este este tipo de instalaciones, habituales en países fríos de Europa y América debido a sus condiciones climáticas más rigurosas, son muy importantes para un uso sostenible de la energía y, gracias a trabajos como el desarrollado, cada vez se está extendiendo más su uso a regiones con climas más templados. Además, estos sistemas presentan índices de eficiencia muy elevados, y por ello reciben la consideración de energía renovable. No obstante, la construcción del intercambiador queda restringida en áreas climáticas menos rigurosas, como el Mediterráneo, en la que otras tecnologías pueden resultar más económicas, aclara.

La constatación de la carencia de datos detallados sobre el proceso de intercambio de calor a lo largo de los tubos enterrados en el subsuelo, y por tanto, la imposibilidad de aprovechamiento de capas con alto contenido en humedad y flujos de agua, es el factor que llevó a los investigadores a desarrollar instrumentos para la obtención de medidas adicionales para caracterizar mejor los intercambios de calor en la perforación.

De la aplicación de estos procedimientos de medida sobre un intercambiador geotérmico experimental se obtuvieron los datos -perfiles de temperatura en un tubo observador auxiliar- que han permitido ajustar las características térmicas del subsuelo en un modelo de simulación que reproduce el comportamiento de la instalación.

Las simulaciones han utilizado un modelo tridimensional del intercambiador, que mediante la técnica de elementos finitos, ha reproducido el comportamiento de los datos medidos durante lo que se conoce como Test de Respuesta Térmica o TRT, ajustando para ello la capacidad de intercambio de calor con la profundidad del terreno circundante.

www.uv.es

 

 


 

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