La interferencia térmica entre sistemas geotérmicos es un elemento del diseño que a menudo se pasa por alto, pero que es muy importante. En este artículo, presentamos una importante actualización de nuestro módulo de interferencias para que ahora pueda calcular las interferencias de todos los proyectos geotérmicos que pueda imaginar.
Nota
Este artículo profundiza en los conceptos explicados en nuestro vídeo original sobre el problema de las interferencias geotérmicas. Puede leer ese artículo aquí.
Interferencias térmicas
Las perforaciones geotérmicas (o campos de perforación, si las perforaciones están conectadas entre sí) actúan como un intercambiador de calor subterráneo, almacenando y extrayendo energía del suelo. Mientras la energía inyectada en el suelo sea igual a la que se extrae de él, el sistema puede funcionar bien para siempre. Sin embargo, cuando ambos no están equilibrados, el desequilibrio provoca un cambio a largo plazo de la temperatura del suelo.
Esta deriva de la temperatura no termina en el borde de su proyecto, sino que continúa mucho más allá de sus límites, dejando tras de sí una influencia circular en la temperatura del suelo, como se muestra en la figura siguiente.
En este caso, todas las perforaciones presentan un cierto desequilibrio que influye en la temperatura del suelo de su entorno. El problema es que todas estas interferencias son acumulativas, lo que significa que si va a diseñar un campo de sondeo en la ubicación del punto rojo, no sólo experimentará una temperatura del suelo que, a largo plazo, será 1 °C más baja de lo normal debido a la presencia de su vecino naranja, sino también 0,5 °C procedentes tanto del sistema azul como del rosa. Al final, el desvío de temperatura acumulado será de -2 °C, lo que significa que si diseñas a 0 °C, acabarás con -2 °C al final.
Interferencias entre perforaciones
Para calcular la interferencia entre diferentes perforaciones, podemos suponer que son una línea infinita o una línea finita. (Para más información, lea nuestro artículo anterior sobre este tema).
- Fuente de línea infinita
Si se supone que cada perforación es una línea infinita, el problema se reduce a un simple problema bidimensional de transferencia de calor, en el que la región de influencia es, de hecho, un gradiente circular que disminuye con la distancia desde la perforación emisora. Este modelo es bastante preciso si los orificios son bastante largos y están muy alejados entre sí. Si no es así, es mejor suponer que son finitos. - Fuente de línea finita
Al suponer que los sondeos tienen una longitud finita, el problema pasa a ser tridimensional, teniendo en cuenta la longitud real del sondeo. Esto puede aumentar bastante la precisión, sobre todo cuando se colocan al lado perforaciones de longitudes diferentes.
Por supuesto, esto sólo funciona para las interacciones entre perforaciones. La historia es ligeramente distinta cuando se calculan las interferencias entre campos de sondeos.
Interferencias entre campos de sondeo
Si tiene varios pozos conectados en un campo, puede modelarlos como un único pozo virtual, situado en el centro geométrico del campo. Según la bibliografía, esta suposición es válida para un máximo de 6 perforaciones (GroenHolland, 2020). Por eso, en nuestra versión inicial de este método en el tercer trimestre de 2025, permitimos campos de sondeos de hasta 6 sondeos.
El problema ahora es que cada vez más proyectos son colectivos, lo que da lugar a campos de sondeo con más de 6 perforaciones. Imagine que tiene un nuevo proyecto residencial compuesto por tres edificios de apartamentos diferentes, cada uno con un campo de perforación colectivo independiente. El proyecto se parecerá a la figura siguiente.
En este caso, los campos de sondeo están bastante próximos, por lo que es evidente que tendrán un impacto significativo entre sí. Pero, ¿cómo se calcula esto?
Igualdad de intercambio de energía
Una primera idea podría ser dividir el desequilibrio total del sistema entre todas las perforaciones. De este modo, sabemos cuál será la influencia de cada perforación y podemos trabajar simplemente con el método de interferencia entre perforaciones de antes. Por lo tanto, hemos desarrollado un modelo más preciso dentro de GHEtool para modelar este efecto.
Diferentes contribuciones de perforación
Si recuerdas, el comportamiento a largo plazo de los campos de sondeo viene determinado por las funciones g (más información en aquí) que engloban tanto la interacción del campo de sondeos con el terreno circundante como la interacción entre los distintos sondeos del campo. En pocas palabras, el comportamiento térmico global de su campo de sondeos es una combinación de las contribuciones de cada uno de los sondeos que lo componen. Esto se ilustra en la siguiente imagen.
Aquí se puede ver que las perforaciones exteriores tienen una mayor influencia en el comportamiento a largo plazo del campo de perforación que las interiores y, por lo tanto, también soportan una mayor parte del desequilibrio del campo de perforación. Esto se debe a que los pozos del centro están “aislados” por sus vecinos y, por lo tanto, es difícil que intercambien calor con el suelo circundante.
Así pues, para calcular la interacción entre el campo de sondeo y el campo de sondeo, se utiliza un nuevo enfoque de cuatro pasos:
- Calcular la función g de cada campo de sondeo. (Este paso es idéntico para cada simulación de campo de sondeo).
- Calcular la contribución de cada perforación a la función g colectiva.
- Distribuir el desequilibrio entre las diferentes perforaciones, ponderado por cada contribución.
- Calcular la interferencia entre los campos de sondeo, basándose en la suma ponderada de todas sus interacciones entre sondeos.
Atención
Esto también ilustra por qué no es una buena idea dividir el desequilibrio por igual entre todas las perforaciones, ya que se sobreestima la contribución de las perforaciones interiores y se subestima la de las exteriores. Como las perforaciones exteriores están más cerca de los sistemas vecinos, suponer una distribución equitativa del desequilibrio puede dar lugar a una subestimación significativa de las interferencias.
Interferencias con GHEtool Cloud
Para utilizar esta nueva funcionalidad en GHEtool Cloud, hay dos formas diferentes. O bien te limitas a realizar un cálculo de interferencias, cargando tus sistemas mediante la función archivo de plantilla, o puede vincular un escenario determinado. En este último caso, todos los ajustes del escenario, así como el diseño concreto del campo de sondeo (incluidos los sondeos inclinados), se tienen en cuenta para el cálculo de interferencias. De este modo, cada vez que actualice su escenario, se actualizará también el cálculo de interferencias.
Nota
Cuando utilice por primera vez esta nueva función en GHEtool, es posible que obtenga un error de superposición de campos de sondeo. Debe asegurarse de que está trabajando con un campo de sondeo personalizado en el que las coordenadas están en sus posiciones reales. Por defecto, todos los campos de sondeo en GHEtool empiezan en (0,0), lo que provoca que los sondeos se solapen si no se cambia nada.Sugerencia
Para hacerle la vida más fácil, hemos implementado una funcionalidad para mover y rotar su campo de sondeos como un todo, de forma que no tenga que cambiar las coordenadas de cada sondeo individualmente.
Opciones para el cálculo de interferencias
Al igual que antes, tienes la opción de trabajar con el modelo de fuente lineal finita para la interferencia o con el de fuente lineal infinita. La primera es la solución más precisa, mientras que la segunda es más conservadora.
Además del modelo para las interferencias, también tiene la opción de trabajar con las definiciones genéricas para las interferencias o utilizar las específicas de la legislación de los Países Bajos. Aunque los resultados son los mismos, el método genérico utiliza la terminología de SCOP (calefacción y agua caliente sanitaria) y SEER (refrigeración), mientras que el método de los Países Bajos utiliza en su lugar el SPF de refrigeración y el SPF de todo el sistema.
Compatibilidad con WKOtool
Para nuestros usuarios de los Países Bajos, la conexión a la WKOtool.nl se ha actualizado y ampliado para trabajar con esta nueva funcionalidad. Por lo tanto, los sistemas con más de 6 perforaciones (o sistemas >70 kW) ahora también se importarán en la herramienta, siempre que la información esté disponible. De este modo, podrá diseñar fácilmente su(s) campo(s) de sondeos en diferentes escenarios y calcular las interferencias entre todos los nuevos proyectos y los ya existentes en cuestión de segundos.
Atención
Por favor, tenga en cuenta que hay errores en la entrada de datos de la herramienta WKO. Hemos intentado resolver algunos de ellos automáticamente, por ejemplo cambiando la profundidad y la longitud de la perforación cuando estaban mezcladas, pero otros errores todavía pueden permanecer. Por favor, compruébelos siempre dos veces y haga los cambios necesarios.
Conclusión
En este artículo se presenta la actualización más importante del módulo de interferencias. Ahora es posible calcular la interferencia entre un número ilimitado de sistemas junto con un número ilimitado de perforaciones por sistema. Al vincular fácilmente otros escenarios al cálculo de interferencias, se tienen en cuenta automáticamente todos los ajustes y el diseño, lo que le ahorrará bastante tiempo y mejorará la precisión de su diseño.
Referencias
- Vea nuestro vídeo explicativo en nuestra página de YouTube haciendo clic en aquí.
- GroenHolland. (2020). ITGBES - InterferentieTool Gesloten BodemenergieSystemen. https://www.sikb.nl/doc/GHNL_180760_Aanvullende_rapportage_2020.pdf [Última visita: 15-03-2026]
- El método subyacente a esta aplicación se creó con la ayuda de Massimo Cimmino y se presentará en Der Geothermiekongres de Potsdam a finales de año.