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Metodología para mejorar la eficiencia en bombas de calor geotérmicas

Investigadores valencianos proponen un método para conocer la conductividad térmica de las capas geológicas localizando las más eficientes.

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Investigadores de la Universidad de Valencia y de la Universidat Politécnica de Valencia han propuesto un método para conocer la conductividad térmica de las capas geológicas del subsuelo, localizando las más eficientes en la cesión o absorción de calor. La aplicación del trabajo en el diseño de intercambiadores para bombas de calor, utilizadas en climatización y agua caliente sanitaria, puede ahorrar hasta el 70% de energía consumida respecto a bombas convencionales.

Investigadores de la Universidad de Valencia y la Politécnica de Valencia. Desarrollan método que incrementa la eficiencia energética en bombas de calor geotérmicas.

La 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. 

Los investigadores citan, además, otras ventajas de la aplicación de este método, como 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.

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.

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