El software de diseño de Borefield ofrece soluciones precisas para optimizar los sistemas geotérmicos. A diferencia de las reglas empíricas, las herramientas de software proporcionan simulaciones a medida, garantizando un rendimiento óptimo, rentabilidad y mitigación de riesgos. Consulte el artículo para obtener más información sobre por qué utilizar software de diseño de campos de sondeo en lugar de reglas empíricas para su próximo proyecto de campos de sondeo.
Reglas generales
Como en cualquier otro campo de la climatización, hay muchas formas diferentes de diseñar un sistema. El campo de la geotermia no es diferente. En la bibliografía se mencionan cuatro niveles diferentes de precisión en el dimensionamiento de los campos de sondeo, que van desde las reglas empíricas lineales hasta las simulaciones horarias. Estas últimas son, por supuesto, las más precisas, pero en la práctica se suelen utilizar reglas empíricas para dimensionar los campos de sondeo. Estas reglas vienen en forma de una potencia específica por longitud de perforación (como 30 W/m perforación) y ofrecen al diseñador una forma rápida de dimensionar un sistema, simplemente dividiendo la carga máxima requerida por este factor.
Sin embargo, ¿cuáles son los criterios importantes que han dado lugar a este valor constante? ¿Es para una perforación poco profunda o más profunda? ¿Está diseñado para trabajar con picos de calentamiento o también para picos de enfriamiento? ¿Supone un flujo laminar o turbulento? ¿Estoy sobredimensionando o infradimensionando mi campo de sondeo?
Software de diseño de campos de sondeo
Al diseñar un campo de sondeo geotérmico, deben tomarse numerosas decisiones. No sólo hay que determinar la longitud total necesaria del pozo, sino también su configuración, profundidad e interior. Parámetros como el régimen del fluido (laminar o turbulento) son especialmente importantes para el diseño final. Con un software de diseño especializado como GHEtool Cloud, puede introducir todos estos parámetros específicos del proyecto y calcular el número de perforaciones necesarias. De este modo se garantiza que el campo de sondeos se dimensiona correctamente y, por tanto, se optimiza económicamente. Las disparidades entre un resultado obtenido a partir de una regla empírica y otro obtenido con un software de diseño de campos de sondeos pueden ser considerables.
Comparación entre herramientas y reglas empíricas
Para ilustrar los resultados de diseño contrastados entre el dimensionamiento con reglas empíricas y GHEtool Cloud, se llevó a cabo un análisis exhaustivo. Se simularon dinámicamente tres edificios distintos (un auditorio, un edificio de oficinas y un edificio de viviendas plurifamiliar) con una resolución horaria para captar con precisión sus distintas demandas térmicas. Posteriormente, estos perfiles horarios de demanda de calefacción y refrigeración se utilizaron como datos de entrada para que GHEtool dimensionara el campo de sondeo en numerosos escenarios. Estos escenarios incluían factores como flujo laminar o turbulento, conductividad térmica variable de la lechada y perforaciones profundas o poco profundas, entre otros. Cada simulación se representa como un punto rojo distinto en las figuras que figuran a continuación, mostrando la gama de posibilidades de diseño y el impacto significativo de la utilización de GHEtool para el dimensionamiento preciso del campo de perforación.
Todos los puntos rojos representados en las figuras anteriores representan campos de sondeo de tamaño exacto, con variaciones derivadas de las diferencias en las entradas de diseño. Al comparar la gama de tamaños potenciales obtenidos mediante GHEtool con el valor único derivado de una regla empírica, resulta evidente que esta última ofrece una visión mínima de la precisión y solidez del diseño de los campos de perforación.
Al invertir la regla empírica, la razón subyacente se hace evidente: la extracción de calor específico oscila entre 30 y 230 W/m. Este amplio rango subraya la inadecuación de los enfoques basados en reglas empíricas a la hora de proporcionar una orientación significativa para el diseño óptimo de los campos de perforación.
Conclusión
La longitud total de perforación necesaria es un parámetro muy sensible, que depende de factores como la estructura del edificio, las condiciones del suelo y diversos criterios de diseño relativos a los elementos internos de la perforación. Es imposible determinar de antemano si una regla empírica dará como resultado un campo de perforación significativamente sobredimensionado o infradimensionado. Para obtener diseños más sólidos y económicamente viables, incluso en una fase temprana, es aconsejable utilizar un software de diseño de campos de perforación como GHEtool Cloud.
Referencia
- Este artículo se basa en una publicación de la revista de la AIE. Consúltela aquí.