Influència del context geològic i hidrogeològic en l'eficiència energètica dels sistemes geotèrmics de molt baixa entalpia

L’elevat consum energètic de les societats actuals, així com la impossibilitat de sostenir-lo a llarg termini implica la cerca de noves fonts d’energia. D’aquesta manera, en el camp de la climatització residencial, l’energia geotèrmica de molt baixa entalpia es posiciona com una alternativa als recursos energètics actuals. Així, els primers metres de subsòl presenten una temperatura adequada per al seu aprofitament calorífic, mitjançant els sistemes geotèrmics de bomba de calor. Si bé a nivell energètic, són sistemes, intrínsecament, molt eficients, el seu rendiment pot patir importants variacions davant dels canvis en les condicions del medi geològic i hidrogeològic. Especialment, els col·lectors de calor verticals, treballen, amb freqüència, en el si de les formacions hidrogeològiques. En aquest sentit, els canvis del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua de l’aqüífer es manifesten amb variacions de la conductivitat tèrmica equivalent i del flux subterrani d’aigua, que alhora, aquestes, es tradueixen en alteracions del flux subterrani de calor. Davant d’aquest fet, l’avaluació quantitativa de l’efecte d’aquestes fluctuacions que es presenta en aquest treball mostra petites variacions del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua comporten canvis molt notables en l’eficiència dels sistemes verticals de bomba de calor geotèrmica.El importante consumo energético de las sociedades actuales, así como la imposibilidad de sostenerlo a largo plazo conlleva la búsqueda de nuevas fuentes de energía. De este modo, en el campo de la climatización residencial, la energía geotérmica de muy baja entalpia se desvela como una alternativa a los recursos energéticos actuales. Así los primeros metros de subsuelo presentan una temperatura adecuada para su aprovechamiento calorífico, mediante los sistemas geotérmicos de bomba de calor. Si bien a nivel energético, son sistemas, intrínsecamente, muy eficientes, su rendimiento tan privilegiado puede sufrir variaciones importantes frente los cambios de las condiciones del medio geológico e hidrogeológico. Especialmente los colectores verticales de calor trabajan, con frecuencia, dentro de formaciones hidrogeológicas. En este sentido los cambios del nivel hidráulico y de la temperatura del agua del acuífero se manifiestan con variaciones de la conductividad térmica equivalente y del flujo subterráneo de agua, que al mismo tiempo, estas se traducen en alteraciones del flujo subterráneo de calor. En frente de tal hecho, la evaluación cuantitativa del efecto de las fluctuaciones citadas, que se presenta en el presente trabajo muestra que pequeñas variaciones de nivel hidráulico y de la temperatura del agua inducen cambios muy notables en la eficiencia de los sistemas verticales de bomba de calor geotérmica.The high energy consumption of current populations and the impossibility of keeping it on the time involve the search for new energy sources. In this way, low enthalpy geothermal energy is revealed as a good alternative to cooling and heating houses. Thus, the first meters of subsoil have a suitable temperature for a thermal use by geothermal heat pump systems. If these systems are, inherently, very efficient, this performance so privileged may suffer significant changes caused by geological and hydrogeological alterations. Especially, vertical heat collectors, often work on hydrogeological formations. So, the changes at hydraulic level and at aquifer temperature, implies thermal conductivity and underground water flow variations, and these, at the same time, induce alterations on the underground heat flow. The quantitative effect evaluation of those fluctuations, which is presented in this paper shows that small variations in hydraulic level and water temperature induce notable changes in the efficiency of pump systems, vertical geothermal heat.Nota: Aquest document conté originàriament altre material i/o programari només consultable a la Biblioteca de Ciència i Tecnologia