Evaluación del impacto de la operación de un sistema geotérmico superficial a través del monitoreo de temperatura en múltiples capas en un clima mediterráneo
Autores: Aljundi, Kamar; Vieira, Ana; Lapa, José; Figueiredo, António; Cardoso, Rafaela
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación del impacto de la operación de un sistema geotérmico superficial a través del monitoreo de temperatura en múltiples capas en un clima mediterráneo
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Energía geotérmica
Temperatura del suelo
Perforaciones
Sensores térmicos
Clima mediterráneo
Monitoreo de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La energía geotérmica superficial (SGE) intercambia calor con el suelo. En operación continua y a largo plazo, el campo de temperatura inicial puede verse alterado y pueden desarrollarse cambios térmicos en el subsuelo. En este artículo, se aborda el impacto térmico de un sistema SGE bajo un clima mediterráneo. Se realizó un monitoreo de temperatura en 15 sondeos de investigación equipados con un total de 92 sensores térmicos colocados a profundidades específicas. Los sondeos de investigación se perforaron a 1-2 m de los intercambiadores de calor del sistema SGE instalados en un edificio universitario. El análisis abarca un período de monitoreo de un año de operación del sistema SGE. Se registraron perfiles de temperatura a profundidades de hasta 140 m, con un intervalo de tiempo de 10 minutos, lo que resultó en una gran cantidad de datos. La conductividad térmica del suelo se estimó experimental y semi-empíricamente, lo que nos permitió obtener, utilizando un modelo numérico, los perfiles de temperatura del suelo iniciales no perturbados y compararlos con los valores monitoreados. Los datos climáticos fueron registrados por la estación meteorológica de la universidad. En general, los datos medidos y calculados fueron coherentes, y se observó un impacto no despreciable de la operación del sistema SGE en el primer año. La orientación del edificio, así como los departamentos cercanos, tuvieron impactos significativos en la temperatura superficial del suelo. Los cambios máximos de temperatura del suelo observados a profundidades superiores a 10-20 m, que oscilan entre 2 y 3 grados Celsius, como se observó en diferentes sondeos, indican que el sistema está operando de manera eficiente.
Descripción
La energía geotérmica superficial (SGE) intercambia calor con el suelo. En operación continua y a largo plazo, el campo de temperatura inicial puede verse alterado y pueden desarrollarse cambios térmicos en el subsuelo. En este artículo, se aborda el impacto térmico de un sistema SGE bajo un clima mediterráneo. Se realizó un monitoreo de temperatura en 15 sondeos de investigación equipados con un total de 92 sensores térmicos colocados a profundidades específicas. Los sondeos de investigación se perforaron a 1-2 m de los intercambiadores de calor del sistema SGE instalados en un edificio universitario. El análisis abarca un período de monitoreo de un año de operación del sistema SGE. Se registraron perfiles de temperatura a profundidades de hasta 140 m, con un intervalo de tiempo de 10 minutos, lo que resultó en una gran cantidad de datos. La conductividad térmica del suelo se estimó experimental y semi-empíricamente, lo que nos permitió obtener, utilizando un modelo numérico, los perfiles de temperatura del suelo iniciales no perturbados y compararlos con los valores monitoreados. Los datos climáticos fueron registrados por la estación meteorológica de la universidad. En general, los datos medidos y calculados fueron coherentes, y se observó un impacto no despreciable de la operación del sistema SGE en el primer año. La orientación del edificio, así como los departamentos cercanos, tuvieron impactos significativos en la temperatura superficial del suelo. Los cambios máximos de temperatura del suelo observados a profundidades superiores a 10-20 m, que oscilan entre 2 y 3 grados Celsius, como se observó en diferentes sondeos, indican que el sistema está operando de manera eficiente.