Modelado térmico de un pilote termoactivo y validación experimental

Abstract

[ES] El uso de bombas de calor acopladas al terreno en estructuras de cimentación (como por ejemplo, en pilotes, pantallas y losas) es una forma de calefacción y refrigeración de edificios respetuosa con el medio ambiente y que además, al evitar la ejecución de las perforaciones, permite ahorrar los costes en obra civil asociados a un sistema de climatización geotérmico. Con estas estructuras termoactivas es posible la transferencia de energía desde el suelo hasta el fluido que portan las tuberÍas insertadas en la armadura de la estructura y de allí al edificio (o en el sentido contrario, dependiendo del modo de funcionamiento de la bomba de calor). Para mejorar el conocimiento en el campo de las estructuras de cimentación termoactivas, se ha desarrollado una instalación experimental con el fin de caracterizar el comportamiento de un pilote prefabricado sujeto a cargas termomecánicas. El objetivo de este trabajo es realizar un modelado del comportamiento térmico de un pilote prefabricado. El pilote a modelar está enmarcado dentro del proyecto de investigación PITERM y se encuentra actualmente hincado en terrenos de la UPV. Una vez obtenido el modelo del comportamiento térmico del pilote se calculará experimentalmente su resistencia térmica, para poderlo caracterizar térmicamente. Por último, se confrontarán los resultados experimentales obtenidos en los ensayos térmicos con una simulación en TRNSYS del pilote geotérmico, para poder validar la metodología utilizada

[EN] The use of Ground Coupled Heat Pumps (GCHP) in foundation structures (for example, in piles, piled walls and slabs) is a way of heating and cooling buildings that respects the environment and also prevents the execution of the drilling, saving civil work costs associated with a Geothermal HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) Systems. With these thermoactive structure, the energy is transferred from the ground to the fluid carrying pipes inserted into the frame of the structure, and then, to the building (or in the opposite direction, depending on the mode of operation of the heat pump). To improve knowledge in the field of thermoactive foundation structures, we have developed an experimental facility in order to characterize the behavior of a precast pile subjected to thermomechanical loads. The aim of this study is to model the thermal behavior of a precast pile. The pile is framed within the PITERM research project and is currently driven into the UPV (Universidad Politècnica de València). Once the thermal behavior of the pile has been designed, thermal resistence will be calculated experimentally, to be able to thermally characterize it. Finally, the experimental results obtained in the thermal tests will be compared with a geothermal pile TRNSYS simulation in order to validate the methodology applied.