{"id":4470,"date":"2026-01-21T18:25:30","date_gmt":"2026-01-21T17:25:30","guid":{"rendered":"https:\/\/ghetool.eu\/?post_type=course&#038;p=4470"},"modified":"2026-02-10T09:03:05","modified_gmt":"2026-02-10T08:03:05","slug":"la-importancia-del-diseno-de-los-campos-de-perforacion","status":"publish","type":"course","link":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/curso\/la-importancia-del-diseno-de-los-campos-de-perforacion\/","title":{"rendered":"La importancia del dise\u00f1o de los campos de sondeo"},"content":{"rendered":"<p>En este cap\u00edtulo analizaremos m\u00e1s detenidamente la importancia del dise\u00f1o del campo de sondeo. En el cap\u00edtulo anterior analizamos las ventajas de las bombas de calor geot\u00e9rmicas y descubrimos que suelen tener un coste de inversi\u00f3n inicial m\u00e1s elevado. Por lo tanto, es importante que la fuente geot\u00e9rmica, el campo de sondeo, se dise\u00f1e correctamente para que la instalaci\u00f3n siga siendo interesante desde el punto de vista financiero.<\/p>\n<p>Antes de entrar en las dos categor\u00edas principales de dise\u00f1o de campos de perforaci\u00f3n, veamos con m\u00e1s detalle cu\u00e1l es el objetivo del dise\u00f1o.<br \/>\n<\/p>\n<br \/>\n<iframe title=\"Cap\u00edtulo 1.2: La importancia del dise\u00f1o del campo de sondeo\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/dj0PpashMOo?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><br \/>\n\n\n\n\n<h2>El objetivo del dise\u00f1o de campos de perforaci\u00f3n<\/h2>\n<p>\u00bfA qu\u00e9 nos referimos cuando hablamos de dise\u00f1o de campos de perforaci\u00f3n? \u00bfCu\u00e1l es exactamente el objetivo de nuestro dise\u00f1o? Para entenderlo, tendremos que fijarnos en los perfiles de temperatura, como el que puede ver a continuaci\u00f3n.<\/p>\n<div class=\"note\">En nuestra pr\u00f3xima parte, nos centraremos exactamente en estos perfiles de temperatura, pero en aras de la exhaustividad, ya los presentamos aqu\u00ed.<\/div>\n<figure id=\"attachment_2570\" aria-describedby=\"caption-attachment-2570\" style=\"width: 744px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-2570 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/Hourly-e1769062761326.png\" alt=\"Ejemplo de perfil horario de temperatura.\" width=\"744\" height=\"332\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/Hourly-e1769062761326.png 744w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/Hourly-e1769062761326-300x134.png 300w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/Hourly-e1769062761326-18x8.png 18w\" sizes=\"(max-width: 744px) 100vw, 744px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-2570\" class=\"wp-caption-text\">Ejemplo de perfil horario de temperatura.<\/figcaption><\/figure>\n<p>En el gr\u00e1fico siguiente, se pueden ver dos l\u00edneas: la temperatura media del fluido en el campo de sondeo y la temperatura de la pared del pozo (que est\u00e1 debajo y casi visible como una especie de sombra de la otra l\u00ednea). Estas l\u00edneas ilustran el comportamiento del campo de sondeo a lo largo de los a\u00f1os (en este caso se observa una tendencia descendente, que se denomina <em>desequilibrio<\/em>) y de hora en hora. El concepto de dise\u00f1o de campos de sondeo radica ahora en mantener estas temperaturas del fluido dentro de unos l\u00edmites determinados. Si el fluido sobrepasa estos l\u00edmites, el campo no est\u00e1 dimensionado con precisi\u00f3n y se requiere un campo de sondeo mayor. A continuaci\u00f3n se analizar\u00e1n estos l\u00edmites de temperatura.<\/p>\n<div class=\"note\">La temperatura mostrada en el gr\u00e1fico anterior es la <i>temperatura media del fluido<\/i> en el campo de sondeo, que es la media entre las temperaturas de entrada y salida del campo de sondeo. A menos que se indique lo contrario, en este curso hablaremos de temperaturas medias del fluido. Tambi\u00e9n es posible crear este gr\u00e1fico con la temperatura de entrada o la temperatura de salida, como veremos m\u00e1s adelante.<\/div>\n<h3>Temperatura m\u00ednima del fluido<\/h3>\n<p>Uno de los l\u00edmites de la temperatura del fluido es la temperatura m\u00ednima del fluido. Por razones de sostenibilidad, no queremos que el suelo se congele con el tiempo, por lo que la mayor\u00eda de las regiones establecen directrices de dise\u00f1o espec\u00edficas sobre la temperatura m\u00ednima permitida. En la mayor\u00eda de los pa\u00edses, la temperatura media del fluido debe mantenerse por encima de 0 \u00b0C al cabo de 25 a\u00f1os, pero en la regi\u00f3n de Bruselas (B\u00e9lgica) es el <em>temperatura de entrada<\/em> que debe permanecer por encima de 0\u00b0C al cabo de 25 a\u00f1os. En Suiza, el l\u00edmite de dise\u00f1o es una temperatura media del fluido de -1,5 \u00b0C al cabo de 50 a\u00f1os.<\/p>\n<p>Adem\u00e1s de las razones legales, tambi\u00e9n hay razones t\u00e9cnicas y de sostenibilidad. Para no da\u00f1ar la vida en el subsuelo, queremos evitar congelarlo. Adem\u00e1s, el hielo es un mal conductor del calor, por lo que cuando la perforaci\u00f3n se congela, se forma una capa de hielo que a\u00edsla la perforaci\u00f3n, lo que provoca una disminuci\u00f3n de la eficiencia del sistema o incluso un fallo.<\/p>\n<p>Dado que la lechada tambi\u00e9n es porosa, suele haber humedad y, cuando la perforaci\u00f3n se congela, esta humedad se expande y puede provocar grietas en la lechada. Con el paso de los a\u00f1os (o m\u00faltiples ciclos de congelaci\u00f3n), estas grietas pueden crecer, causando da\u00f1os significativos a la estructura de la perforaci\u00f3n y (potencialmente) al rendimiento t\u00e9rmico.<\/p>\n<div class=\"caution\">Cuando se trabaja con agua como fluido caloportador, est\u00e1 claro que no se puede bajar a 0\u00b0C, ya que la bomba de calor (y el pozo) se congelar\u00edan. En este caso, suele ser necesaria una temperatura m\u00ednima de entrada de 4 \u00b0C (o superior). Consulte al fabricante para conservar la garant\u00eda.<\/div>\n<h3>Temperatura m\u00e1xima del fluido<\/h3>\n<p>Adem\u00e1s del l\u00edmite m\u00ednimo de temperatura del fluido, tambi\u00e9n existe un l\u00edmite m\u00e1ximo. Adem\u00e1s de los requisitos legales (normalmente por debajo de 25 \u00b0C de temperatura media o del fluido de inyecci\u00f3n), tambi\u00e9n hay una raz\u00f3n t\u00e9cnica.<\/p>\n<p>Si se requiere refrigeraci\u00f3n pasiva, normalmente queremos mantenernos por debajo de los 16-18 \u00b0C como temperatura media del fluido, de modo que dispongamos de 17-19 \u00b0C al otro lado del intercambiador de calor para refrigerar nuestro edificio, que suele ser lo m\u00e1s alto a lo que se puede llegar para garantizar una capacidad de refrigeraci\u00f3n suficiente.<\/p>\n<p>Cuando se utiliza la refrigeraci\u00f3n activa, este umbral de 17 \u00b0C deja de ser un requisito estricto, ya que la bomba de calor puede evacuar el calor en campos de sondeo m\u00e1s c\u00e1lidos.<\/p>\n<div class=\"caution\">Otro aspecto importante es que el material de las tuber\u00edas tambi\u00e9n se dilata con la temperatura. Normalmente, por debajo de 25 \u00b0C, esto no es significativo, pero a temperaturas m\u00e1s altas (y conexiones horizontales largas), este comportamiento de estiramiento y contracci\u00f3n ejerce tensi\u00f3n sobre las juntas y puede provocar fugas con el paso de los a\u00f1os. Por lo tanto, cuando trabaje con estas temperaturas m\u00e1s altas, aseg\u00farese de seleccionar el pl\u00e1stico adecuado para el trabajo, de modo que estas tensiones puedan reducirse al m\u00ednimo.<\/div>\n<h2>Dos categor\u00edas de dise\u00f1o de campos de perforaci\u00f3n<\/h2>\n<p>Ahora que el objetivo de nuestro dise\u00f1o de campo de sondeo est\u00e1 claro -mantenernos dentro de unos l\u00edmites predefinidos-, veamos dos enfoques diferentes sobre c\u00f3mo calcular el tama\u00f1o de campo de sondeo necesario: la regla emp\u00edrica o el uso de software de dise\u00f1o de campos de sondeo.<\/p>\n<h3>Reglas generales<\/h3>\n<p>Como en cualquier otro campo de la climatizaci\u00f3n, hay muchas formas diferentes de dise\u00f1ar un sistema. El campo de la geotermia no es diferente. En la bibliograf\u00eda se mencionan cuatro niveles distintos de precisi\u00f3n en el dimensionamiento de los campos de perforaci\u00f3n, que van desde las reglas emp\u00edricas lineales hasta las simulaciones horarias (este aspecto se tratar\u00e1 m\u00e1s adelante). Este \u00faltimo es, por supuesto, el m\u00e1s preciso, pero a menudo, en la pr\u00e1ctica, se siguen utilizando reglas emp\u00edricas para dimensionar los yacimientos. Estas reglas vienen en forma de una potencia espec\u00edfica por longitud de perforaci\u00f3n (como 30W\/m perforaci\u00f3n), y ofrecen al dise\u00f1ador una forma r\u00e1pida de dimensionar un sistema simplemente dividiendo la carga m\u00e1xima requerida por este factor.<\/p>\n<p>Sin embargo, \u00bfcu\u00e1les son los criterios importantes que han dado lugar a este valor constante? \u00bfEs para una perforaci\u00f3n poco profunda o m\u00e1s profunda? \u00bfEst\u00e1 dise\u00f1ado para trabajar con picos de calentamiento o tambi\u00e9n para picos de enfriamiento? \u00bfSupone un flujo laminar o turbulento? \u00bfQu\u00e9 tipo de intercambiador de calor se ha utilizado? \u00bfCu\u00e1les eran las propiedades del suelo, la configuraci\u00f3n del campo de sondeo?<\/p>\n<p>Basarse en reglas emp\u00edricas no aporta nada a su dise\u00f1o, ya que hacen abstracci\u00f3n del perfil de temperatura comentado anteriormente. Por lo tanto, no est\u00e1 claro si el campo de sondeo est\u00e1 sobredimensionado o infradimensionado.<\/p>\n<h3>Software de dise\u00f1o de campos de sondeo<\/h3>\n<p>A la hora de dise\u00f1ar un campo de sondeo geot\u00e9rmico, hay que tomar numerosas decisiones. No s\u00f3lo hay que determinar la longitud total necesaria del pozo, sino tambi\u00e9n su configuraci\u00f3n, profundidad e interior. Par\u00e1metros como el r\u00e9gimen del fluido (laminar o turbulento) son especialmente importantes para el dise\u00f1o final. Con un software de dise\u00f1o especializado como GHEtool Cloud, puede introducir todos estos par\u00e1metros espec\u00edficos del proyecto y calcular el n\u00famero de perforaciones necesarias para mantenerse dentro de los l\u00edmites de temperatura. De este modo se garantiza que el campo de perforaci\u00f3n se dimensiona correctamente y, por tanto, se optimiza econ\u00f3micamente. Las disparidades entre un resultado obtenido a partir de una regla emp\u00edrica y otro obtenido con un software de dise\u00f1o de campos de sondeo pueden ser considerables.<\/p>\n<h3>Comparaci\u00f3n entre herramientas y reglas emp\u00edricas<\/h3>\n<p>Para ilustrar los resultados de dise\u00f1o contrastados entre el dimensionamiento con reglas emp\u00edricas y GHEtool Cloud, se llev\u00f3 a cabo un an\u00e1lisis exhaustivo. Se simularon din\u00e1micamente tres edificios distintos (un auditorio, un edificio de oficinas y un edificio de viviendas plurifamiliar) con una resoluci\u00f3n horaria para captar con precisi\u00f3n la variaci\u00f3n de la demanda t\u00e9rmica. A continuaci\u00f3n, estos perfiles horarios de demanda de calefacci\u00f3n y refrigeraci\u00f3n se utilizaron como datos de entrada para GHEtool con el fin de dimensionar el campo de perforaci\u00f3n en numerosos escenarios: flujo laminar o turbulento, conductividad t\u00e9rmica de la lechada variable, perforaciones profundas o poco profundas...<\/p>\n<p>Cada simulaci\u00f3n se representa como un punto rojo distinto en las figuras que se ofrecen a continuaci\u00f3n, lo que muestra la gama de posibilidades de dise\u00f1o y el impacto significativo de la utilizaci\u00f3n de GHEtool para un dimensionamiento preciso de los campos de perforaci\u00f3n.<br \/>\n<figure id=\"attachment_1759\" aria-describedby=\"caption-attachment-1759\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-1759 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Figure_5.png\" alt=\"Variaci\u00f3n de la longitud de perforaci\u00f3n entre un c\u00e1lculo aproximado y un c\u00e1lculo con software de dise\u00f1o para tres edificios diferentes. (Fuente: (Peere, 2024))\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Figure_5.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Figure_5-300x225.png 300w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-1759\" class=\"wp-caption-text\">Variaci\u00f3n de la longitud de perforaci\u00f3n entre un c\u00e1lculo aproximado y un c\u00e1lculo con software de dise\u00f1o para tres edificios diferentes. (Fuente: (Peere, 2024))<\/figcaption><\/figure><\/p>\n<p>Todos los puntos rojos de la figura anterior representan campos de sondeo de tama\u00f1o exacto, con variaciones derivadas de las diferencias en los datos de dise\u00f1o. Al comparar la gama de tama\u00f1os potenciales obtenidos mediante GHEtool con el valor \u00fanico derivado de una regla emp\u00edrica, queda claro que esta \u00faltima ofrece una visi\u00f3n m\u00ednima de la precisi\u00f3n y solidez del dise\u00f1o de los campos de perforaci\u00f3n.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1760\" aria-describedby=\"caption-attachment-1760\" style=\"width: 640px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img decoding=\"async\" class=\"wp-image-1760 size-full\" src=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Figure_6.png\" alt=\"Variaci\u00f3n en la regla emp\u00edrica al dimensionar con un software de dise\u00f1o de perforaciones para tres edificios diferentes. (Fuente: (Peere, 2024))\" width=\"640\" height=\"480\" srcset=\"https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Figure_6.png 640w, https:\/\/ghetool.eu\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Figure_6-300x225.png 300w\" sizes=\"(max-width: 640px) 100vw, 640px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-1760\" class=\"wp-caption-text\">Variaci\u00f3n en la regla emp\u00edrica al dimensionar con un software de dise\u00f1o de perforaciones para tres edificios diferentes. (Fuente: (Peere, 2024))<\/figcaption><\/figure>\n<p>Pero, \u00bfquiz\u00e1 la regla emp\u00edrica de 30 W\/m era err\u00f3nea? Pues bien, si invirti\u00e9ramos la regla emp\u00edrica bas\u00e1ndonos en las potencias m\u00e1ximas conocidas y en los diferentes tama\u00f1os de la cifra anterior, la extracci\u00f3n\/inyecci\u00f3n de calor espec\u00edfica oscilar\u00eda entre 30 y 230 W\/m. Esta amplia gama es una consecuencia inherente de la flexibilidad de dise\u00f1o de la que se dispone como dise\u00f1ador de campos de sondeo, que simplemente no puede reducirse a una cifra \u00fanica.<\/p>\n<h2>Conclusi\u00f3n<\/h2>\n<p>El objetivo del dise\u00f1o de campos de sondeo es claro: queremos asegurarnos de que las temperaturas de nuestros fluidos se mantienen dentro de ciertos l\u00edmites, ya sea por exigencias legales o por buenas pr\u00e1cticas. No es posible obtener esta certeza cuando se trabaja con reglas emp\u00edricas, ya que hacen abstracci\u00f3n del perfil de temperatura y correlacionan directamente el tama\u00f1o requerido con las potencias pico exigidas.<\/p>\n<p>Como dise\u00f1ador geot\u00e9rmico, una herramienta como GHEtool le ofrece todo lo que necesita para dimensionar con precisi\u00f3n los campos de sondeo, teniendo en cuenta todos los aspectos importantes como el <a href=\"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/curso\/required-inputs-ground-data\/\">propiedades del suelo<\/a>, La demanda t\u00e9rmica y el rendimiento de la bomba de calor. Estos aspectos se tratar\u00e1n en los pr\u00f3ximos cap\u00edtulos.<\/p>\n<h2>Referencias<\/h2>\n<ul>\n<li>SIA 384\/6<\/li>\n<li>Sel\u00e7uk E., Bertrand F. (2016). Freeze damage of grouting materials for borehole heat exchanger: Evaluaciones experimentales y anal\u00edticas. Geomechanics for Energy and the Environment, Volumen 5, P\u00e1ginas 29-41, ISSN 2352-3808, <a href=\"https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.gete.2015.12.002\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.gete.2015.12.002<\/a>.<\/li>\n<li>Peere, W. (2024). \u00bfSon enga\u00f1osas las reglas emp\u00edricas? La complejidad del dimensionamiento de yacimientos y la importancia del software Design.\u00a0<em>Revista AIE HPT 42<\/em>(1),\u00a0<a href=\"https:\/\/doi.org\/10.23697\/7nec-0g78\" rel=\"nofollow noopener\" target=\"_blank\">https:\/\/doi.org\/10.23697\/7nec-0g78<\/a>.<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ahora que ya conocemos las ventajas de una bomba de calor geot\u00e9rmica, el siguiente paso es explorar la importancia del dise\u00f1o del campo de sondeo y las ventajas de utilizar software de dise\u00f1o.<\/p>","protected":false},"template":"","section":[123],"chapter":[121],"authors":[39],"class_list":["post-4470","course","type-course","status-publish","hentry","section-chapter-2","chapter-part-1","authors-wouter-peere"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/course\/4470","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/course"}],"about":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/course"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4470"}],"wp:term":[{"taxonomy":"section","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/section?post=4470"},{"taxonomy":"chapter","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/chapter?post=4470"},{"taxonomy":"authors","embeddable":true,"href":"https:\/\/ghetool.eu\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/authors?post=4470"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}