GuÃa Técnica. Diseño de sistemas de bomba de calor geotérmica
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Fundamentos térmicos<br />
<strong>de</strong>l terreno<br />
4.1 eVolución <strong>de</strong> la temPeratura con la<br />
Profundidad<br />
La energía aportada por la radiación solar, precipitaciones<br />
y otros efectos atmosféricos es transferida<br />
diariamente a y <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la superficie <strong>de</strong> la tierra produciéndose<br />
un equilibrio térmico. Como consecuencia <strong>de</strong><br />
este equilibrio, la temperatura <strong>de</strong> la tierra a ciertas profundida<strong>de</strong>s<br />
(aproximadamente 10 metros) se mantiene<br />
constante y se aproxima a la temperatura media anual<br />
<strong>de</strong>l aire ambiente en esa <strong>de</strong>terminada zona (Figura 4.1.).<br />
En las profundida<strong>de</strong>s comprendidas entre la superficie<br />
y estos 10 metros, la temperatura <strong>de</strong> la tierra variará <strong>de</strong>pendiendo<br />
<strong>de</strong> la profundidad y <strong>de</strong> las características <strong>de</strong>l<br />
tipo <strong>de</strong> suelo: conductividad, difusividad, <strong>calor</strong> específico,<br />
etc. (Figura 4.3).<br />
26<br />
24<br />
Temperatura (C)<br />
Temperatura (C)<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
0 50 100 150 200 250 300 350<br />
Día <strong>de</strong>l año<br />
0<br />
2<br />
4<br />
Profundidad (m)<br />
0<br />
100<br />
25<br />
20<br />
10<br />
300<br />
200<br />
Día <strong>de</strong>l año<br />
Figura 4.1: Variación <strong>de</strong> la temperatura <strong>de</strong> la Tierra en función <strong>de</strong> la profundidad a lo largo <strong>de</strong> un año<br />
La figura muestra a la izquierda la evolución estacional<br />
<strong>de</strong> las temperaturas a lo largo <strong>de</strong> un año para un punto<br />
situado a diferentes profundida<strong>de</strong>s bajo la superficie.<br />
Las temperaturas y difusivida<strong>de</strong>s son típicas <strong>de</strong> Valencia.<br />
Se observa que, a medida que se incrementa la profundidad,<br />
la amplitud <strong>de</strong> las oscilaciones térmicas <strong>de</strong>crece<br />
y sus máximos y mínimos se van <strong>de</strong>sfasando. La curva<br />
<strong>de</strong> color rojo correspon<strong>de</strong> a la oscilación natural (inmediatamente<br />
bajo la superficie), en magenta, azul claro,<br />
amarillo y azul oscuro se representan sucesivamente las<br />
evoluciones <strong>de</strong> temperatura a 1 m, 2 m, 3 m y 10 m respectivamente.<br />
A la <strong>de</strong>recha po<strong>de</strong>mos ver el mismo proceso<br />
en una representación tridimensional que permite obtener<br />
una i<strong>de</strong>a global <strong>de</strong> la variación en profundidad.<br />
Como se pue<strong>de</strong> observar en la figura anterior, a medida<br />
que aumentamos la profundidad en el terreno, la<br />
evolución <strong>de</strong> la temperatura se va amortiguando hasta<br />
permanecer constante. También se aprecia como en<br />
verano e invierno, <strong>de</strong>bido a la propia inercia <strong>de</strong>l terreno,<br />
las temperaturas máximas y mínimas <strong>de</strong>l suelo se<br />
retrasan en torno a cuatro semanas comparadas a las<br />
temperaturas superficiales <strong>de</strong>l suelo.<br />
El gradiente geotérmico se <strong>de</strong>fine como la variación <strong>de</strong><br />
temperatura con la profundidad, estando <strong>de</strong>terminado<br />
en unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> °C/km. Con respecto a dicho gradiente<br />
y exceptuando zonas concretas con actividad magmática,<br />
pue<strong>de</strong>n diferenciarse tres profundida<strong>de</strong>s típicas.<br />
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