MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA Y RESPUESTA TÉRMICA DEL

MEDICIÓN DE LA
TEMPERATURA Y RESPUESTA
TÉRMICA DEL SUELO
COLONIA FIN DE SEMANA MADRID
I Congreso GeoEner
Madrid, Octubre 2008
C/Febrero 70, bis, 28022, Madrid - Tel: 9191-747747-5254 Fax: 9191-747747-5255 - email: ingeosolum@ingeosolum.es
Contenidos
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Radiación Solar en España
Energía Geotérmica Superficial
Descripción del Experimento
Medición de la Temperatura del Subsuelo
Medición de la Temperatura del Aire
Caracterización Geotérmica del Suelo
Ensayo de Respuesta Térmica (ERT)
Modelo de Transferencia de Calor
Otras Aplicaciones – Cimentaciones Activas
Comentarios Finales
Radiación Solar en España
Imagen del sensor AVHRR.
Satélite NOAA (01/2002)
Imagen del sensor AVHRR.
Satélite NOAA (06/2002)
Energía Geotérmica Superficial
Invierno
Verano
0ºC
Oº
Oº
Congelamiento
T= constante
10-15ºC Europa
20-25ºC Trópico
z=5-15 m
Verano
Invierno
Otoño
Primavera
z=5-15 m
Descripción del Experimento
SSU30m
SSU10m
SSU20m
SDU30m
Val. Expansión
Distribuidor
Colector
Medición de la Temperatura del
Subsuelo
Temperatura-Profundidad en diferentes fechas
Temperatura (ºC)
16,60
0
16,80
17,00
17,20
17,40
17,60
17,80
18,00
2
Profundidad
4
6
8
10
12
14
16
27/11/06
04/12/06
05/12/06
15/12/06
19/12/06
02/01/2006
11/01/2007
12/01/2007
Medición de la Temperatura del
Aire
Temperatura Medio Ambiente
50
T e m p e r a tu r a º C
40
30
20
10
0
-10
Mínima
Media
Máxima
Otoño
2,7
14,8
27,71
Invierno
-4,65
8,7
20,46
Primavera
0,639
15,3
30,19
Verano
11,09
24,2
38,13
Estación de año
Caracterización Geotérmica del
Suelo
Conducción
Convección
Respuesta Térmica del Terreno
Profundidad de Temperatura Constante 5-6 m
Temperatura 16-17º C
Transferencia de Calor dentro de
un Micropilote Activo
T. Calor Tubería-Fluido Absorción
T. Calor Hormigón-Tubería
Micropilote Activo
T. Calor Terreno
T. Calor Terreno-Hormigón
Conducción Calor-Hormigón
Conducción Calor-Tubería
T. Calor Fluido Absorción
Fluido de entrada al terreno
Fluido de salida del terreno
T: Temperatura,
ΔT/L: Gradiente de temperatura,
t: Tiempo – periodo,
ρ: Densidad agua-suelo,
λ: Conductividad térmica del material
en contacto,
c: Capacidad térmica específica,
e: Relación de vacíos,
GW: Agua subterránea,
α: Difusividad térmica del material en
contacto,
s: Periodo de duración de la oscilación de
la temperatura,
Nu: Número de Nusselt,
R: Número de Reynolds,
ν: Velocidad del flujo,
ε: Espesor laminar del fluido,
L: Longitud de recorrido.
Losa Pilotada como Intercambiador
Detalle de las sondas geotérmicas en el
borde de la viga perimetral
Detalle de las sondas geotérmicas en el
momento del vertido de hormigón
Vista parcial de la Losa de Cimentación
Activa Jaén-España
Pruebas de carga de instalación,
realizadas en las sondas geotérmicas
Plano parcial de dos circuitos
geotérmicos instalados en paralelo
Comentarios Finales
•La distribución de la temperatura en el subsuelo en los países del norte de
Europa, encuentra el equilibrio térmico a 10ºC y una profundidad de 15m.
El suelo de Madrid alcanza su equilibrio térmico a 16º C y una profundidad
de 5m, durante todo el año. Esto sugiere una ventaja competitiva muy
importante, frente al aprovechamiento térmico superficial.
•El gradiente de temperatura ambiente máximo al cual esta sujeto Madrid,
se encuentra desde -4.65 a 38.13ºC, lo cual indica que mediante el uso de
sistemas de calefacción, empleando geotermia superficial es viable.