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Estimación de la Capacidad Térmica In Situ y la Difusividad Térmica a partir del Perfil de Temperatura del Suelo No Alterado Medido en Intercambiadores de Calor de Suelo

Autores: Pambou, Claude Hugo K.; Raymond, Jasmin; Miranda, Mafalda M.; Giordano, Nicolò

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Estimación de la Capacidad Térmica In Situ y la Difusividad Térmica a partir del Perfil de Temperatura del Suelo No Alterado Medido en Intercambiadores de Calor de Suelo


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Temperatura del suelo
Conductividad térmica
Capacidad calorífica
Bombas de calor geotérmicas
Almacenamiento de energía térmica subterránea
Intercambiadores de calor de sondeo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La temperatura del suelo no perturbada (UGT), la conductividad térmica (TC) y la capacidad térmica (HC) son parámetros esenciales para diseñar bombas de calor geotérmicas y sistemas de almacenamiento de energía térmica subterránea, particularmente intercambiadores de calor de sondeo (BHE). Sin embargo, los métodos de campo para evaluar el estado térmico y las propiedades del subsuelo son costosos y requieren mucho tiempo. Además, la HC a menudo no se evalúa in situ, sino que se selecciona arbitrariamente de la literatura considerando los materiales geológicos interceptados por los sondeos. Este trabajo propone un enfoque empírico original para reproducir un perfil de UGT y estimar la difusividad térmica (TD) y la HC in situ en el ámbito de las pruebas de respuesta térmica convencionales (TRTs). Se desarrollaron ecuaciones empíricas para reproducir un perfil de UGT medido a lo largo de un BHE. Se encontraron coeficientes experimentales con un optimizador de mínimos cuadrados no lineales y se utilizaron para calcular la profundidad de amortiguamiento, TD y HC. El método de trazado de calor sugerido fue verificado y validado en comparación con otros métodos de campo, demostrando ser rápido y confiable. La novedad de este nuevo enfoque empírico radica en el uso de un solo perfil de temperatura que proporciona una forma simple de evaluar mejor las propiedades térmicas del subsuelo.

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