Prueba de respuesta térmica

Una prueba de respuesta térmica ( TRT ) se utiliza para determinar las propiedades térmicas del suelo. No hay una forma directa de medir la conductividad térmica del suelo y la resistencia térmica del pozo . La TRT es vital para el diseño de bombas de calor geotérmicas y sistemas de almacenamiento de energía térmica estacional (STES). Una TRT es un método de medición indirecto (in situ) que es la forma más simple y exacta de determinar propiedades térmicas precisas (Gehlin 2002). ^{[ 1 ]} Las pruebas de respuesta térmica fueron sugeridas por primera vez por Mogensen (1983) en una conferencia internacional en Estocolmo. ^{[ 2 ]} Mogensen sugirió una disposición simple en la que se inyecta calor a potencia constante en (o se extrae de) un pozo mientras se mide la temperatura media del pozo.

El sistema consta de un pozo , un sistema de tuberías, una bomba de circulación , un enfriador o calentador con potencia constante y el registro continuo de las temperaturas de entrada y salida del fluido caloportador. El equipo normalmente se encuentra dentro de una sola unidad para facilitar el transporte y el uso eficiente. ^{[ 3 ]} Los datos de respuesta térmica (es decir, la evolución de la temperatura en el pozo ante una determinada inyección/extracción de energía) permiten estimar la conductividad térmica efectiva del terreno y la resistencia térmica del pozo.

Para cumplir correctamente con el TRT, se deben considerar las siguientes recomendaciones (Gehlin, 2002, ^{[ 4 ]} Sanner et al., 2005 ^{[ 5 ]} y Kharseh ^{[ 6 ]} ):

• Utilice una carga de potencia lo más constante posible,
• Monitorear el desarrollo de la temperatura de entrada y salida del pozo,
• La duración de la prueba es de un mínimo de 50 horas.

Las pruebas de respuesta tradicionales aplican un flujo de calor constante al agua bombeada; sin embargo, el método más reciente de "temperatura constante", que mantiene el agua de salida a una temperatura constante, ha demostrado tener muchas ventajas, incluyendo la reducción del período de prueba y la mejora de la estabilidad operativa y la precisión de la prueba. ^{[ 7 ]}

Antes de comenzar la prueba, es necesario determinar la temperatura del suelo en estado natural . Esto se puede medir de diversas maneras: por ejemplo, registrando la temperatura del pozo o midiendo la temperatura del agua que circula por él sin calentarla durante 20-30 minutos. La temperatura media del fluido corresponde a la temperatura media del suelo en estado natural a lo largo del pozo. El siguiente paso es encender el calentador y el sistema de monitorización. Durante la prueba, la transferencia de calor al suelo que rodea el pozo es esencialmente radial y relativamente constante a lo largo del mismo.